一种安全气的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种安全气的处理方法。
【背景技术】
[0002] 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、 冷棒脱蜡、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。
[0003] 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，随油液溫度降低蜡 结晶析出形成脱蜡浆液，冷冻达到过滤溫度，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 脱蜡溶剂主要为下酬与甲苯的混合物。下酬与甲苯的混合物在常溫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W降低氧含量。
[0004] 溶剂脱蜡运行过程中排出的安全气主要由氮、氧、下酬和甲苯组成，其中转鼓过滤 机操作工况对安全气中下酬与甲苯混合物的含量影响较大，转鼓过滤机溫洗溫度和溫洗频 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，W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。
[0005] 膜分离技术具有高效节能、过程控制简便、环境友好W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W用于从化工气、炼厂气等排放气中回 收氨、膜法富氧空气助燃等。气体膜分离过程采用高分子薄膜，W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】
[0006] 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。
[0007] 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％。
[0008] 本发明提供的安全气的处理方法采用两级膜分离处理，通过控制两级膜分离处理 的条件W实现对不同组分进行选择性富集和/或排放，富含溶剂蒸气的第一渗透气可W送 入溶剂储存罐，富含氮气的第二渗余气则可W返回安全气系统中重新利用，而富含氧气的 第二渗透气则可W进一步脱除溶剂蒸汽后排放。换句话说，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，从而减少了氮气的补充量，降低安全气的排放量并减少脱蜡溶剂排放对环境造成 的污染。此外，本发明提供的安全气的处理方法作为一种氮气回用方法，与其他制氮工艺相 比，膜系统占地面积小，使用寿命长，操作简便，维护费用低，极具工业应用前景。
[0009] 根据本发明的一种优选实施方式，当所述第一级膜分离的溫度和第二级膜分离的 溫度各自独立地为10°c -3(TC时，能够将安全气中的氧气含量降至更低的水平，并更有利 于氮气和溶剂的回收利用，即，能够得到氧气含量更低的富含氮气的第二渗余气，并能够更 显著地提高氮气和溶剂的回收率。
[0010] 根据本发明的另一种优选实施方式，当所述第一级膜为包括多孔支撑膜和附着在 所述多孔支撑膜表面上的表面活性层膜的复合膜，所述第二级膜为聚酷亚胺膜和/或聚讽 膜时，将运两种特定的二级膜配合使用更有利于所述安全气中溶剂的回收，即，能够更显著 地提高溶剂的回收率。
[0011] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0012] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0013] 图1为本发明提供的安全气的一种具体处理方法。
[0014] 附图标记说明
[001引 1-第一管线；2-低溫分离器；3-第二管线；4-储气罐；5-第立管线；6-第一换热 器；7-第四管线；8--级膜分离器；9-第五管线；10-第一真空累；11-第六管线；12-第 屯管线；13-第二换热器；14-第八管线；15-二级膜分离器；16-第九管线；17-第十管线； 18-第二真空累；19-第十一管线；20-活性炭吸附塔；21-第十二管线。
【具体实施方式】
[0016] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0017] 本发明提供的安全气的处理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％、优选不高于5体积％ ;所述安全气中含有氮气、氧气和溶剂 蒸气。
[0018] 所述安全气可W为现有的各种氧气含量超过安全值而需要降低的且同时含有氮 气、氧气和溶剂蒸气的气体。通常来说，待处理的安全气中氧气的含量不低于4. 5体积％， 优选不低于5. 5体积％。此外，W所述安全气的总体积为基准，所述安全气中氮气的含量可 W为91. 5-95体积％，所述氧气的含量可W为4. 5-8体积％，所述溶剂蒸气的含量可W为 0. 5-1. 5体积％;优选地，W所述安全气的总体积为基准，所述安全气中氮气的含量为92-94 体积％，所述氧气的含量为5. 5-7体积％，所述溶剂蒸气的含量为0. 5-1. 1体积％。
[0019] 所述溶剂蒸气可W为现有的各种挥发性溶剂，例如，所述溶剂蒸气可W含有C3-Q 的脂肪酬和/或Ce-Cs的芳香控。其中，所述C 3-Ce的脂肪酬的实例包括但不限于丙酬、下 酬、2-戊酬、3-戊酬、2-己酬、3-己酬等中的至少一种，特别优选