煉廠氣中的氫氣分離回收中的預整理

近年來，由于市場對輕油的需求增加，促使煉油廠更多地采取加氫工藝，對氫的需求與日俱增，與此同時輕油的市場價格的上漲又使得以輕油為原料的制氫裝置運行成本升高。因此，做好煉廠氣中的氫氣分離回收，用廉價的煉油廠排空氣部分或全部取代輕油制氫，既可降低成本，也減輕對環境的污染。

由于烯烴會導致催化劑嚴重結碳，而將烯烴轉變為烷烴的過程中劇烈的熱釋放會導致整套裝置無法生產。因此含量高的催化裂化和重整裝置排出的干氣就不適合直接造氫。

但實際上所有的煉油廠排空尾氣都會或多或少地含有雜質，因此要想做好煉廠氣中的氫氣分離回收，先將其精制才能用于制氫裝置。具體的工藝流程可以是水蒸氣轉化，也可以是選擇性氧化。

因尾氣中存在的雜質含量過高時，會使催化劑中毒、積碳，降低催化劑活性。因此在煉廠氣中的氫氣分離回收中，通常采用將烯烴飽和加氫成烷烴或環烷烴；將有機硫化物及有機氯化物首先轉變成無機硫化物和無機氯化物，然后用脫硫劑和脫氯劑除去氯和烴類的預整理方式。

與輕油制氫工藝相比，尾氣的水蒸汽轉化法中小分子烴類可直接與水蒸氣之間進行轉化，無須進行烴類裂解，能有效地減少所需的能源及成本。而以焦化干氣為原料的水蒸汽重整造氫工藝流程需要先用汽油吸收的方式除去原料氣中的烯烴，精制處理后的原料氣就可以按照水蒸汽轉化、變壓吸附、提純這個流程而得到純氫。

在進行煉廠氣中的氫氣分離回收時，可以在尾氣中配入適量的氧氣，讓其中的低碳烴被選擇氧化為氫和CO。這樣流程中的催化劑就不會因原料氣中有烯烴的存在而降低其活性，也就無需加氫精制及反應爐，大減少了基礎設備投資。

由于此種工藝在反應器中同時進行著放熱的選擇性氧化和強吸熱的蒸汽重整，使得反應體系可實現自供熱。既可限制容器內的高溫，同時又降低了體系的能耗。

將部分尾氣精制后用于制氫的裝置雖然已經在國內外的一些煉油廠得到了應用，但目前的研究仍主要集中在如何降低精制成本，開發新型反應器將蒸汽轉化和選擇氧化工藝耦合，節能降耗，將尾氣造氫成本降至低。