一种提高催化干气制乙苯效率的装置制造方法及图纸

技术编号:16839149 阅读:32 留言:0更新日期:2017-12-19 20:58
本实用新型专利技术应用于炼厂催化裂化干气制乙苯的装置,催化裂化干气作为原料气进入本专利分离装置,先经过预处理设备,经净化、干燥后的工艺气再进入膜分离器组,膜分离的非渗透气为乙烯组分提浓后的工艺气送往乙苯装置,膜分离的渗透富氢气经压缩机升压后,再进入变压吸附设备获得高纯度氢气送氢气管网,变压吸附解吸气作为尾气。该装置实现乙烯气体的高效提浓,满足了乙苯制取装置对原料气乙烯组分含量的要求。膜分离技术和变压吸附技术的组合应用,在提高乙苯/苯乙烯装置生产效率的同时,也从干气中获得了高纯度的氢气,补充了炼厂生产用氢源。

【技术实现步骤摘要】
一种提高催化干气制乙苯效率的装置
本技术属于石油化工领域,具体是作为利用炼厂催化裂化干气制取乙苯的乙苯/苯乙烯装置的干气前处理设备的应用。
技术介绍
炼厂干气主要来自原油的二次加工过程,如重油催化裂化、热裂化、延迟焦化等,其中催化裂化产生的干气量较大,一般占原油加工量的4%~5%。催化裂化干气的主要成分是氢气(占25%~40%)和乙烯(占10%~20%)。虽然炼厂干气中轻烃和氢气有较高的利用价值,但其通常都被送入瓦斯管网用作燃料气,有些甚至放入火炬燃烧掉,造成了资源的极大浪费。利用干气制备乙苯,催化裂化干气不需经任何特殊精制就可直接用作反应气,与苯烃化反应制乙苯。据报道,用干气制乙苯比用聚合级乙烯制乙苯工艺成本低。目前运行中的乙苯/苯乙烯装置,主要存在的问题是干气中乙烯含量低于设计值,造成装置未能满负荷运行。提高该装置原料气中乙烯的含量可以大大提高乙苯装置的生产效率。由于干气中H2气体含量较高,乙烯与H2在膜分离时有着良好的分离系数,故采用膜分离技术部分脱除干气中的H2气体,使乙烯的浓度提高,达到或接近乙苯/苯乙烯装置的设计值,使装置满负荷运行以取得更好的经济效益。膜法气体分离技术是当今世界竟相发展的高新技术,广泛应用于H2、CH4、CO、CO2等气体的回收。两种或两种以上气体混合物通过高分子膜时,由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率有差异,在驱动力—膜两侧压力差作用下,渗透速率相对较快的气体,如氢气等优先透过膜而被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如乙烯等气体则在膜的滞留侧被富集,从而达到混合气体分离的目的。采用膜分离技术的投资少、投资回收期短,经济效益极为显著。变压吸附气体吸附分离技术,是通过压力的变化来实现气体的分离,纯物理过程,无化学反应的发生,广泛应用于工业气体分离领域,变压吸附用于氢气回收可获得高纯度的氢气。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种提高催化干气制乙苯效率的装置,实现乙烯气体的高效提浓,满足了乙苯制取装置对原料气乙烯组分含量的要求。膜分离技术和变压吸附技术的组合应用,在提高乙苯/苯乙烯装置生产效率的同时,也从干气中获得了高纯度的氢气,补充了炼厂生产用氢源。本技术的技术方案是这样实现的:提高催化干气制乙苯效率的装置,包括预处理设备(1)、膜分离器组(2)、压缩机组(3)和变压吸附设备(4),预处理设备(1)连接膜分离器组(2),膜分离器组(2)渗透侧管路连接压缩机组(3),压缩机组(3)连接变压吸附设备(4)。进一步地,所述预处理设备(1)包括依次顺序连接的前置分离器(11)、多级过滤器(12)和加热器(13),加热器连接膜分离器组(2)。进一步地,所述的前置分离器(11)为旋风过滤器或气液分离器或除雾器。进一步地,所述多级过滤器(12)为三级串联,且至少包括一级聚结式滤芯的过滤。进一步地,所述加热器(13)为低压蒸汽加热的套管加热器或列管式加热器。进一步地,膜分离器组(2)是多台膜分离器的串联或并联形式组合。进一步地,压缩机组(3)是工艺气体压缩机,通常采用两开一备的往复式活塞压缩机。进一步地,变压吸附设备(4)至少包括两组加减压交替操作的吸附塔和一台解吸气缓冲罐。本技术的有益效果为:实现乙烯气体的高效提浓,满足了乙苯制取装置对原料气乙烯组分含量的要求。膜分离技术和变压吸附技术的组合应用,在提高乙苯/苯乙烯装置生产效率的同时,也从干气中获得了高纯度的氢气,补充了炼厂生产用氢源。附图说明图1是提高催化干气制乙苯效率的装置结构图。具体实施方式图1所示,提高催化干气制乙苯效率的装置,包括预处理设备1、膜分离器组2、压缩机组3和变压吸附设备4,预处理设备1连接膜分离器组2,膜分离器组2渗透侧管路连接压缩机组3,压缩机组3连接变压吸附设备4。所述预处理设备1包括依次顺序连接的前置分离器11、多级过滤器12和加热器13,加热器连接膜分离器组2。所述的前置分离器11为气液分离器。所述多级过滤器12为三级串联,且至少包括一级聚结式滤芯的过滤。所述加热器13为列管式加热器。膜分离器组2是多台膜分离器的串联或并联形式组合。压缩机组3是工艺气体压缩机,采用两开一备的往复式活塞压缩机。某炼厂催化裂化干气,压力1.05MPaG,流量19000Nm3/h,组分如下:组分H2CH4C2H6C2H4CO2C3O2N2COV%29.1328.9111.0912.220.360.221.0215.811.23膜分离工艺过程主要分为两大部分:即原料气的预处理与膜分离。(1)原料气的预处理原料气①先经过气液分离器,除掉气体中悬浮固液颗粒和液体油滴,工艺气②再进入三级过滤器(两组,可互相交替使用),除去粒径大于0.01μm的颗粒物,残留油分量小于0.01ppm,工艺气③再经过加热器加热至50℃。这一过程称为原料气的预处理。物料⑩为预处理设备中前置分离器及过滤器底部排污或导淋。预处理的目的是保证入膜气体的洁净,从而保证膜分离装置能长期稳定运行。(2)膜分离原料气经预处理后,达到入膜要求的工艺气④进入膜分离器,在压力差推动下,由于各组分渗透速率不同,渗透速率较快的氢气在渗透测被富集,富氢气(渗透气⑥)排出;尾气(非渗透气⑤)的乙烯浓度提高,并且压力损失小,可送往后续工段进入合成乙苯的装置。变压吸附膜分离渗透气⑥富氢气经压缩机加压(如2.5MPaG)后,工艺气⑦送往变压吸附装置,回收高浓度氢气⑨;变压吸附解吸气⑧作为尾气送火炬(如0.2MPaG)。本装置采用较先进的DCS自控系统,渗透气压力,放空气排量及加热温度等均实行自控操作,同时对超温等实行自动报警与联锁停车,停车后分离器可自动进入自我保护状态。实施效果:炼厂来干气总量按19000Nm3/h、乙烯浓度12.22%(v/v)、氢气浓度29.13%(v/v)、乙苯烃化反应器进料上限按19000Nm3/h进行测算,经过膜法分离后进反应器的干气总量降至18006Nm3/h,乙烯浓度上升至14.25%(v/v),采用膜法技术每年可增产乙苯:(18006×0.1425-19000×0.1222)×106×0.98×8000÷22.4÷1000=9056吨,2015年苯乙烯边际效益1979.5元/吨,每年可增效:9056×1979.5÷1.07÷10000=1675万元。渗透气中氢浓度68.98%(v/v)经加压后进入PSA装置(变压吸附装置),可以生产高浓度H2,按照H2价格1.0万元/吨,PSA装置对H2的回收率90%核算,每年可增效4994×0.6898×2×8000×0.9×1.0÷22.4÷1000=2214万元。经济效益显著。以上所述,仅为本技术较佳的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内,根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网
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一种提高催化干气制乙苯效率的装置

【技术保护点】
一种提高催化干气制乙苯效率的装置,其特征在于,包括预处理设备(1)、膜分离器组(2)、压缩机组(3)和变压吸附设备(4),预处理设备(1)连接膜分离器组(2),膜分离器组(2)渗透侧管路连接压缩机组(3),压缩机组(3)连接变压吸附设备(4)。

【技术特征摘要】
1.一种提高催化干气制乙苯效率的装置,其特征在于,包括预处理设备(1)、膜分离器组(2)、压缩机组(3)和变压吸附设备(4),预处理设备(1)连接膜分离器组(2),膜分离器组(2)渗透侧管路连接压缩机组(3),压缩机组(3)连接变压吸附设备(4)。2.根据权利要求1所述的一种提高催化干气制乙苯效率的装置,其特征在于,所述预处理设备(1)包括依次顺序连接的前置分离器(11)、多级过滤器(12)和加热器(13),加热器连接膜分离器组(2)。3.根据权利要求2所述的一种提高催化干气制乙苯效率的装置,其特征在于,所述的前置分离器(11)为旋风过滤器或气液分离器或除雾器。4.根据权利要求2所述的一种提高...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭文泰徐徜徉杨文皓
申请(专利权)人:天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司
类型:新型
国别省市:辽宁,21

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