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随着工业的发展,石油资源有限的储量与日益增长的需求量已成为人们关心的大问题。与此同时,石油重质化程度逐渐增大,因此,各大炼厂普遍加设了催化裂化、加氢裂化及渣油焦化等转化过程。这些过程产生大量的炼厂气,如不合理的利用,将会降低能源的利用率,造成资源的浪费。采用单一分离工艺处理富气产生的二次尾气等炼厂贫气中仍含有较多的轻烃和氢气,因此有必要开发具有高分离效率和回收率的分离工艺来回收该部分资源,减少资源浪费,提高经济效益。本文针对两种典型的炼厂气采用单一分离技术产生的二次尾气为原料,基于传统的压缩冷凝轻烃回收工艺,设计了多种采用膜强化的轻烃冷凝回收工艺,并对设计工艺采用UniSim Design模拟软件进行模拟优化。论文以催化裂化干气经膜分离回收氢过程中产生的渗余气为原料气,基于传统的压缩／冷凝工艺(SCS),设计了后置有机蒸气膜富集冷凝尾气中轻烃强化回收工艺(SC-VM)。对SCS工艺和SC-VM工艺进行模拟优化,确定了各自的最优操作参数,以经济效益为评价流程优劣的最终标准,SC-VM工艺为较优的方案。当渗余气为350kmol/h的时候,采用SC-VM工艺可回收轻烃51720吨／年,轻烃回收率由传统的压缩／冷凝工艺(SCS)的79.7%提高到98.8%,价值高达23274万元／年,公用工程消耗为2071.7万元／年,单耗为0.4006元／千克,年经济效益预计为13170万元,比SCS工艺年经济效益增加4068万元。以加氢裂化干气经PSA处理过程中产生的解吸气为原料气,基于传统的压缩／冷凝工艺(SCS),设计了分别采用后置有机蒸气膜富集冷凝尾气中轻烃强化回收工艺(SC-VM)和前置氢膜浓缩轻烃以强化其冷凝回收的工艺(HM-SC)。对SCS工艺、SC-VM和HM-SC工艺进行模拟与优化,确定了各自的最优操作参数,以经济效益为评价流程优劣的标准,HM-SC工艺为最优的方案。当解吸气为400kmol／h时,采用HM-SC工艺可回收轻烃约27333吨／年,轻烃回收率由传统的压缩冷凝工艺(SCS)的55.6%提高到75.0%,价值12299.7万元,浓度为92mol%的副产氢气产量可达到2271万Nm3／年,价值高达2498万元／年,公用工程消耗约1226.7万元／年,单耗为0.4500元／千克,年经济效益预计为8523.4万元,比SCS工艺年经济效益增加4445万元,比SC-VM工艺年经济效益增加154万元。结果表明,经膜分离强化的轻烃回收工艺可以明显提高轻烃的回收率和生产过程的经济效益,对生产具有一定的指导作用。