[发明专利]一种安全气的处理方法

说明书

本发明提供了一种安全气的处理方法，所述安全气中含有氮气、氧气和溶剂蒸气，该方法包括将所述安全气进行第一级膜分离，所述第一级膜分离的条件使得所述安全气分离为富含溶剂蒸气的第一渗透气与富含氮气和氧气的第一渗余气，然后将所述第一渗余气进行第二级膜分离，所述第二级膜分离的条件使得所述第一渗余气分离为富含氮气的第二渗余气与富含氧气的第二渗透气，所述第二渗余气中氧气的含量不高于5.5体积％。采用本发明提供的方法不仅能够将所述安全气中的氧含量降低至安全范围内，而且还能够充分回收利用安全气中的氮气和溶剂，从而减少氮气的补充量，降低安全气和溶剂的排放量，并减少脱蜡溶剂排放对环境造成的污染。

技术领域

本发明涉及一种安全气的处理方法。

背景技术

润滑油基础油生产过程中需要降低油品的倾点，其主要采用溶剂脱蜡、丙烷脱蜡、冷榨脱蜡、尿素脱蜡等方式进行。其中，溶剂脱蜡具有工艺成熟、处理量大、原料适用性强、生产成本相对较低、脱蜡溶剂易得等特点，在基础油生产过程中具有广泛的应用。

溶剂脱蜡工艺过程为脱蜡原料依次加入稀释溶剂、换冷结晶，随油液温度降低蜡结晶析出形成脱蜡浆液，冷冻达到过滤温度，脱蜡浆液经转鼓过滤机过滤，得到脱蜡滤液和蜡膏，脱蜡滤液脱除溶剂后得到脱蜡油，蜡膏经脱除溶剂后得到含油蜡或者经脱油后得到脱油蜡。脱蜡溶剂起到降低油品黏度、选择性溶解分离和物料输送介质等作用，目前使用的脱蜡溶剂主要为丁酮与甲苯的混合物。丁酮与甲苯的混合物在常温下具有较高的蒸气压，极易挥发，属于易燃易爆化学品，应在与氧隔绝的密闭条件下保存和使用。溶剂脱蜡工业装置使用溶剂时，通常在转鼓过滤机、溶剂储存罐等可产生溶剂蒸气的空间内充入含氧量极低的氮气，防止上述部位形成爆炸性混合气体，并在系统中形成微正压阻止空气进入，一般安全气系统压力在0.02-0.04MPa之间。溶剂脱蜡运行过程中，安全气系统压力变化产生的负压及真空系统负压区域密封泄漏，会使空气进入到安全气系统逐渐增加其氧含量，当氧含量大于控制值(一般安全气系统控制氧含量不大于7体积％)时，就要排出安全气系统内氧含量超标的安全气，或者补充氮气以降低氧含量。

溶剂脱蜡运行过程中排出的安全气主要由氮、氧、丁酮和甲苯组成，其中转鼓过滤机操作工况对安全气中丁酮与甲苯混合物的含量影响较大，转鼓过滤机温洗温度和温洗频率越高则安全气排空溶剂损失越大。目前主要采用水吸收、油吸收及优化安全气系统控制等方法减少溶剂排放、降低溶剂损失或减少安全气排出量。但上述方法均存在一些不足。水吸收法会产生大量含溶剂废水，增加水处理量，同时对甲苯的吸收效果差；油吸收法会将氧气带入溶剂回收系统，增加油品氧化的机会；安全气控制系统优化仍然需要排放氧含量超标的安全气。因此，亟需找到一种改进的方法，以选择性排放安全气中的氧，使安全气系统氧含量保持在控制值内，同时保留排放气中溶剂和氮，并分别返回溶剂系统和安全气系统中重新使用。

膜分离技术具有高效节能、过程控制简便、环境友好以及容易与其他技术集成的优点，在石油化工领域中获得了广泛的应用。例如可以用于从化工气、炼厂气等排放气中回收氢、膜法富氧空气助燃等。气体膜分离过程采用高分子薄膜，以压力或各组分浓度为推动力，依据各组分在膜中的溶解系数和扩散系数不同，驱动不同渗透系数的组分透过分离膜，渗透速度快的组分在膜的渗透侧富集，渗透速度慢的组分在膜的渗余侧富集，从而达到原料气中不同组分分离的目的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有安全气处理方法的缺陷，提供一种新的安全气的处理方法。

具体地，本发明提供了一种安全气的处理方法，所述安全气中含有氮气、氧气和溶剂蒸气，该方法包括将所述安全气进行第一级膜分离，所述第一级膜分离的条件使得所述安全气分离为富含溶剂蒸气的第一渗透气与富含氮气和氧气的第一渗余气，然后将所述第一渗余气进行第二级膜分离，所述第二级膜分离的条件使得所述第一渗余气分离为富含氮气的第二渗余气与富含氧气的第二渗透气，所述第二渗余气中氧气的含量不高于5.5体积％。