炼厂气的处理方法和炼厂气处理设备技术

本发明专利技术涉及一种炼厂气的处理方法及其实施设备，该方法包括：（1a）将氢气含量为45体积%以上的炼厂气进行脱水，并将脱水后的炼厂气进行变压吸附，收集未被吸附的氢气，将经过变压吸附产生的解吸气进行压缩和冷却，得到第一气液混合物；（1b）将氢气含量为10体积%以下的炼厂气进行压缩和冷却，得到第二气液混合物；（2）将第一气液混合物和/或第二气液混合物进行气液分离，将分离出的气相依次进行水洗、脱水和过滤，得到富乙烷气，将分离出的液相进行脱水。根据本发明专利技术的所述炼厂气的处理方法，可以回收较高纯度的氢气，而且回收的富乙烷气中碳二和碳三含量较高，且空气、甲烷含量明显较低，可直接用作优质的乙烯裂解原料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼厂气的处理方法，以及实施该处理方法的炼厂气处理设备。
技术介绍
炼厂气中PSA解吸气、歧化汽提塔顶气、加氢燃料气等含有较多的碳二及碳三烷烃，是优质的乙烯裂解原料。在通常情况下，炼厂气直接作为燃料，利用率极低，回收难度很大。目前，对炼厂气进行处理的方法主要有以下几类：（1）直接作为燃料。混入高瓦系统做加热炉的燃料，燃烧提供热量。然而炼厂气中富含碳二及碳三经处理后去乙烯裂解的市场价格远远要高于做燃料气的价格，大量的碳二及碳三作为燃料，势必造成了严重的资源浪费，从工业上来说，经济性很差。（2）吸收稳定法。利用轻油作为吸收剂，将炼厂气中液化气组分进行吸附，解吸塔解吸。吸收稳定法具有流程简单，投资低等特点，但是回收率不高，装置受原料气性质、流量变化影响较大。（3）中冷油吸收法。利用吸收剂对干气中各组分的溶解度不同来分离气体混合物。一般用吸收剂吸收碳二及其以上重组分，分离出甲烷、氢、氮气等不凝气，再用精馏方法分离吸收剂中的各组分。该方法存在对原料的适应性差、碳二回收率低，产品纯度较低等缺点。（4）深冷分离法。利用膨胀机制冷来获取冷量，将炼厂气进行冷凝-精馏分离。但是该工艺装置流程复杂，投资、能耗相对较高，且操作难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的炼厂气的处理方法以及炼厂气的处理设备。本专利技术提供了一种炼厂气的处理方法，该方法包括以下步骤：（1a）将氢气含量为45体积%以上的炼厂气进行脱水，并将脱水后的炼厂气进行变压吸附，收集未被吸附的氢气，将经过变压吸附产生的解吸气进行压缩和冷却，得到第一气液混合物；（1b）将氢气含量为10体积%以下的炼厂气进行压缩和冷却，得到第二气液混合物；（2）将第一气液混合物和/或第二气液混合物进行气液分离，将分离出的气相依次进行水洗、脱水和过滤，得到富乙烷气，将分离出的液相进行脱水。本专利技术还提供了一种炼厂气处理设备，该设备包括：第一脱水塔、变压吸附塔、第一压缩机、第一换热器、第一缓冲罐、第二压缩机、第二换热器、第二缓冲罐、水洗塔、第二缓冲罐、第二脱水塔、过滤器、脱水罐和容器，第一脱水塔、变压吸附塔、第一压缩机和第一换热器依次连通，第一缓冲罐、第二压缩机和第二换热器依次连通，第一换热器和第二换热器与第二缓冲罐连通，第二缓冲罐的上部与水洗塔连通，水洗塔、第二缓冲罐、第二脱水塔和过滤器依次连通，第二缓冲罐的下部与脱水罐连通，脱水罐与容器连通。根据本专利技术的所述炼厂气的处理方法具有以下优点：（1）利用组合处理工艺，收集的氢气的纯度高达98体积%以上，富乙烷气中C5+的含量为2体积%以下，C2和C3的总含量为70-85体积%。回收的氢气可以作为氢气资源，回收的富乙烷气能够直接满足乙烯裂解装置的原料要求。（2）通过在变压吸附过程之前设置脱水过程，可以避免由于炼厂气中氯、氧和水的引入而导致变压吸附塔中的丝网腐蚀。（3）通过在收集富乙烷气之前设置水洗、脱水和过滤过程，能够防止富乙烷气中引入粉尘以及润滑油等杂质，减轻了对下游装置的冲击。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，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专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的炼厂气的处理设备的示意图；图2是对比例1中实施炼厂气的处理方法的设备的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术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专利技术，并不用于限制本发明。本专利技术提供的炼厂气的处理方法包括以下步骤：（1a）将氢气含量为45体积%以上的炼厂气进行脱水，并将脱水后的炼厂气进行变压吸附，收集未被吸附的氢气，将经过变压吸附产生的解吸气进行压缩和冷却，得到第一气液混合物；（1b）将氢气含量为10体积%以下的炼厂气进行压缩和冷却，得到第二气液混合物；（2）将第一气液混合物和/或第二气液混合物进行气液分离，将分离出的气相依次进行水洗、脱水和过滤，得到富乙烷气，将分离出的液相进行脱水。在步骤（1a）中，所述脱水的条件可以包括：温度为25-45℃，压力为0.4-0.5MPa。在本专利技术中，压力是指表压。在步骤（1a）中，所述变压吸附过程可以包括吸附步骤、均压步骤、逆放步骤和抽真空步骤。所述吸附步骤的条件可以包括：温度为25-45℃，压力为0.35-0.47Mpa；均压步骤的条件可以包括：温度为25-45℃，压力为0.09-0.35MPa；所述逆放步骤的条件就可以包括：温度为25-45℃，操作压力为0.03-0.09MPa；所述抽真空步骤的条件可以包括：温度为25-45℃，真空度为0.03-0.07MPa。在本专利技术中，真空度是指系统压强的实际数值低于大气压强的数值，即，真空度=大气压强-绝对压强。在步骤（1a）中，解吸气的压缩过程可以在压缩机中进行，所述压缩机的入口温度可以为25-45℃，压力可以为0.001-0.025MPa，压缩机出口的温度可以为60-70℃，压力可以为1.2-1.5MPa。在步骤（1a）中，冷却过程优选使解吸气冷却至25-35℃。在步骤（1b）中，所述压缩过程可以在压缩机中进行，所述压缩机的入口温度可以为25-35℃，压力可以为0.05-0.1MPa，压缩机出口的温度可以为70-90℃，压力可以为1.2-1.5MPa。在步骤（1b）中，冷却过程优选使炼厂气冷却至25-35℃。在步骤（2）中，所述气液分离的实施条件可以包括：温度为25-40℃，压力为1.2-1.5MPa。在步骤（2）中，所述水洗的条件可以包括：温度为20-35℃，压力为0.9-1.2MPa，注水量为0.1-10t/h。在步骤（2）中，对气相进行脱水的条件可以包括：温度为20-35℃，压力为0.9-1.2MPa。在步骤（2）中，对液相进行脱水的条件可以包括：温度为20-35℃，压力为0.4-0.5MPa。在步骤（2）中，所述过滤过程的过滤精度优选为25μm。在步骤（1a）和步骤（2）中，步骤（1a）中的脱水过程和步骤（2）中对经过水洗后的气相进行脱水的过程优选分别在填料脱水塔中进行。在这种情况下，可以获得较好的脱水效果。在氢气含量为45体积%以上（如45-85体积%）的炼厂气中，除氢气之外，通常还可以含有10-20体积%的C2-C3的轻烃和0.1-1体积%的C5+烃。...

【技术保护点】
一种炼厂气的处理方法，该方法包括以下步骤：（1a）将氢气含量为45体积%以上的炼厂气进行脱水，并将脱水后的炼厂气进行变压吸附，收集未被吸附的氢气，将经过变压吸附产生的解吸气进行压缩和冷却，得到第一气液混合物；（1b）将氢气含量为10体积%以下的炼厂气进行压缩和冷却，得到第二气液混合物；（2）将第一气液混合物和/或第二气液混合物进行气液分离，将分离出的气相依次进行水洗、脱水和过滤，得到富乙烷气，将分离出的液相进行脱水。

【技术特征摘要】
1.一种炼厂气的处理方法，该方法包括以下步骤：
（1a）将氢气含量为45体积%以上的炼厂气进行脱水，并将脱水后的
炼厂气进行变压吸附，收集未被吸附的氢气，将经过变压吸附产生的解吸气
进行压缩和冷却，得到第一气液混合物；
（1b）将氢气含量为10体积%以下的炼厂气进行压缩和冷却，得到第
二气液混合物；
（2）将第一气液混合物和/或第二气液混合物进行气液分离，将分离出
的气相依次进行水洗、脱水和过滤，得到富乙烷气，将分离出的液相进行脱
水。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1a）中，所述脱水的
条件包括：温度为25-45℃，压力为0.4-0.5MPa。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1a）中，所述变压吸
附过程包括吸附步骤、均压步骤、逆放步骤和抽真空步骤，所述吸附步骤的
条件包括：温度为25-45℃，压力为0.35-0.47MPa；均压步骤的条件包括：
温度为25-45℃，压力为0.09-0.35MPa；所述逆放步骤的条件包括：温度为
25-45℃，操作压力为0.03-0.09MPa；所述抽真空步骤的条件包括：温度为
25-45℃，真空度为0.03-0.07MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1a）中，解吸气的压
缩过程在压缩机中进行，所述压缩机的入口温度为25-45℃，压力为
0.001-0.025MPa，压缩机出口的温度为60-70℃，压力为1.2-1.5MPa；冷却过
程使解吸气冷却至25-40℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1b）中，所述压缩过
程在压缩机中进行，所述压缩机的入口温度为25-35℃，压力为0.05-0.1MPa，
压缩机出口的温度为70-90℃，压力为1.2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：施俊林，孙建怀，郭守权，侯庆贺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11