一种降低能耗的裂解气分离系统及分离方法技术方案

本发明专利技术公开了一种降低能耗的裂解气分离系统及分离方法。所述系统包括：压缩机、净化系统、脱碳四塔、吸收塔、解吸塔、脱丙烷塔、碳二加氢反应器；压缩机段间依次连接净化系统和脱碳四塔，脱碳四塔顶连接压缩机后段后连接吸收塔；吸收塔塔釜与解吸塔连接；解吸塔塔顶连接脱丙烷塔，解吸塔塔釜连接吸收塔上部；脱丙烷塔塔顶连接碳二加氢反应器。本发明专利技术的系统及方法具有投资省、能耗低、效益显著的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种降低能耗的裂解气分离系统及分离方法
本专利技术涉及裂解分离
，进一步地说，是涉及一种降低能耗的裂解气分离系统及分离方法。
技术介绍
炼油及化工生产过程中会产生大量尾气，其中有些尾气，比如催化裂化、热裂化、延迟焦化、加氢裂化等生产过程产生的尾气，含有不少碳二、碳三组分，特别是一些尾气中，乙烷/丙烷含量比较高。目前从炼厂尾气中回收得到的碳二碳三提浓气，主要是送往乙烯厂不同工段，用于增产乙烯丙烯，然而，对于周边没有乙烯生产装置的炼厂来说，提浓气的去向是一个主要问题，导致干气中的碳二碳三资源不能得到充分利用，造成较大浪费。乙烷/丙烷等饱和烷烃最主要的利用方式是通过热裂解，生产高品质的乙烯、丙烯等基本化工原料。饱和烷烃/轻烃/石脑油/加氢尾油/轻柴油等裂解原料与水蒸气混合后，在裂解炉中发生热裂解反应，生成氢气、甲烷、碳二、碳三、碳四等裂解产物。裂解产物在后续的分离系统中分离提纯，得到不同碳原子数的馏分，再从碳二、碳三馏分中分离出乙烯和丙烯产品。目前工业上对裂解产物的分离提纯，主要采用顺序分离法、前脱丙烷流程、前脱乙烷流程等，所得产品有聚合级乙烯、聚合级丙烯等。然而无论采用何种分离流程，若采用精馏方法将甲烷等轻组分分离出去，均需要采用冷箱提供较低的冷量，投资大，能耗高。另外，要得到聚合级乙烯产品，聚合级丙烯产品，所需设备数量、能耗等均较大。对于周边没有乙烯生产装置的炼厂来说，若将饱和资源裂解，并采用传统深冷分离方法分离裂解气，投资回收率低，能耗高。因此，亟待开发一种裂解气的分离方法和利用，以降低裂解气分离工艺投资大，能耗高等问题。
技术实现思路
为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种降低能耗的裂解气分离系统及分离方法。本专利技术的系统及方法具有投资省、能耗低、效益显著的特点。本专利技术的目的之一是提供一种降低能耗的裂解气分离系统。包括：压缩机、净化系统、脱碳四塔、吸收塔、解吸塔、脱丙烷塔、碳二加氢反应器；压缩机段间依次连接净化系统和脱碳四塔，脱碳四塔顶连接压缩机后段后连接吸收塔；吸收塔塔釜与解吸塔连接；解吸塔塔顶连接脱丙烷塔，解吸塔塔釜连接吸收塔上部；脱丙烷塔塔顶连接碳二加氢反应器。所述系统还包括：碳三加氢反应器，丙烯精馏塔；脱丙烷塔塔釜连接碳三加氢反应器，碳三加氢反应器与丙烯精馏塔连接，丙烯精馏塔侧线连接丙烯产品线，塔釜连接丙烷产品线，塔顶与压缩机段间连接。其中，优选：吸收塔塔釜和/或解吸塔塔釜设置再沸器；以保证吸收塔釜甲烷、氢气等轻组分降到设定要求以下。其中吸收塔塔釜再沸器和解吸塔塔釜再沸器加热介质可以采用低压蒸汽，也可以采用热油，优选热油加热，既能充分利用炼厂富裕热量，也能降低工艺能耗。所述吸收塔设置有吸收剂补充管线。根据本专利技术，部分吸收剂会随吸收塔顶气相采出，因此，优选在解吸塔釜引入一股吸收剂作为补充，以保证系统中吸收塔吸收剂用量。因此，优选地，所述吸收塔设置有吸收剂补充管线。本专利技术的目的之二是提供一种采用所述系统的裂解气分离方法。包括：(1)净化及压缩：在压缩段间，对裂解气进行净化处理；(2)脱碳四：净化后的裂解气冷却后进入脱碳四塔，碳四以上重组分从塔釜采出，塔顶物流进压缩机后段继续升压；(3)吸收：升压后的裂解气，经冷却进入吸收塔，吸收剂从吸收塔顶部进入塔内，吸收裂解气中C2及以上组份；吸收塔塔釜物流送至解吸塔，塔顶未被吸收的气体经冷却作为燃料气采出；(4)解吸：解吸塔塔顶得到碳二碳三提浓气，塔釜得到贫溶剂返回吸收塔上部；(5)脱丙烷：解吸塔塔顶得到的碳二碳三提浓气送往脱丙烷塔，脱丙烷塔顶得到粗乙烯气，送往碳二加氢反应器，脱除炔烃后作为产品采出。所述方法还可以包括：(6)丙烯精馏：脱丙烷塔釜物料进碳三加氢反应器，脱除其中的炔烃和二烯烃后，送往丙烯精馏塔；丙烯精馏塔侧线采出聚合级丙烯产品，塔釜采出丙烷产品，塔顶物料送往压缩机段间。其中，优选：步骤(1)，采用五段压缩，净化在压缩段间进行，优选三段压缩后进行裂解气净化。步骤(3)，裂解气压力提高至2～5MPag，然后冷却至10～25℃后，送往吸收塔；所述脱丙烷塔塔顶流股控制丙烯含量低于0.5％mol。所述脱碳四塔的理论板数为25～80，操作压力为0.5～2.5MPa；所述吸收塔理论板数为25～60，操作压力为2.0～6.0MPa，塔顶温度为10℃～40℃；所述解吸塔的理论板数为20～60，操作压力为1.0～4.0MPa；所述脱丙烷塔的理论板数为20～80，操作压力为0.5～4.0MPa；所述丙烯精馏塔的理论板数为80～280，操作压力为0.1～4.0MPa；所述丙烷产品返回裂解炉，作为裂解原料使用。本专利技术具体可采用以下技术方案：裂解气进入压缩机升压，段间出口经净化后进脱碳四塔，脱除其中的重组分，然后进入压缩机后段继续压缩，压缩后的裂解气进吸收塔脱除轻组分后进入解吸塔，解吸塔塔顶物料进入脱丙烷塔，塔釜物料返回吸收塔，脱丙烷塔顶物料先经过碳二加氢反应器脱除炔烃后作为产品送往苯乙烯装置。脱丙烷塔塔釜物料可以直接采出，也可以将塔釜物料送往碳三加氢反应器，脱除其中的炔烃和二烯烃后，送往丙烯精馏塔，侧线采出聚合级丙烯产品，塔釜采出丙烷产品，塔顶送往压缩机段间。本专利技术中，所述轻组分包括甲烷和氢气。根据本专利技术一种优选实施方式，该方法包括以下步骤：(1)压缩：裂解气经升压和冷却后，进入吸收塔；(2)净化：在压缩段间，对裂解气进行净化处理；(3)脱碳四：净化后的裂解气冷却后进入脱碳四塔，碳四以上重组分从塔釜采出，塔顶物流进压缩机后段继续升压。(4)吸收：升压后的裂解气，经冷却进入吸收塔，吸收剂从吸收塔顶部进入塔内，吸收裂解气中C2及以上组份；吸收塔塔釜物流送至解吸塔，塔顶未被吸收的气体经冷却，回收部分吸收剂后作为燃料气采出；(5)解吸：解吸塔塔顶得到碳二碳三提浓气，塔釜得到贫溶剂，所述贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部；(6)脱丙烷：解吸塔塔顶得到的碳二碳三提浓气送往脱丙烷塔，脱丙烷塔顶得到粗乙烯气，送往碳二加氢反应器，脱除炔烃后作为产品采出，可送往苯乙烯装置作为原料。若脱丙烷塔塔釜物料送往碳三加氢反应器，并进一步分离，则还包括：(7)丙烯精馏：脱丙烷塔釜物料进碳三加氢反应器，脱除其中的炔烃和二烯烃后，送往丙烯精馏塔。丙烯精馏塔侧线采出聚合级丙烯产品，塔釜采出丙烷产品，塔顶物料送往压缩机段间。在压缩步骤中，本专利技术对压缩的段数没有特别的限定，优选采用五段压缩。优选地，所述压缩具体指使裂解气压力提高至2～5MPag，然后冷却至10～25℃后，送往吸收塔。在净化步骤中，本专利技术的净化在压缩段间进行，优选三段压缩后进行裂解气净化，优选地，所述净化包括脱酸性气体，干燥等，本专利技术对这些净化方式没有特别的限定，本领域技术人员可以根据现有技术常识确定。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低能耗的裂解气分离系统，其特征在于所述系统包括：/n压缩机、净化系统、脱碳四塔、吸收塔、解吸塔、脱丙烷塔、碳二加氢反应器；/n压缩机段间依次连接净化系统和脱碳四塔，脱碳四塔顶连接压缩机后段后连接吸收塔；吸收塔塔釜与解吸塔连接；解吸塔塔顶连接脱丙烷塔，解吸塔塔釜连接吸收塔上部；脱丙烷塔塔顶连接碳二加氢反应器。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低能耗的裂解气分离系统，其特征在于所述系统包括：
压缩机、净化系统、脱碳四塔、吸收塔、解吸塔、脱丙烷塔、碳二加氢反应器；
压缩机段间依次连接净化系统和脱碳四塔，脱碳四塔顶连接压缩机后段后连接吸收塔；吸收塔塔釜与解吸塔连接；解吸塔塔顶连接脱丙烷塔，解吸塔塔釜连接吸收塔上部；脱丙烷塔塔顶连接碳二加氢反应器。


2.如权利要求1所述的裂解气分离系统，其特征在于：
所述系统还包括：碳三加氢反应器，丙烯精馏塔；
脱丙烷塔塔釜连接碳三加氢反应器，碳三加氢反应器与丙烯精馏塔连接，丙烯精馏塔侧线连接丙烯产品线，塔釜连接丙烷产品线，塔顶与压缩机段间连接。


3.如权利要求1或2所述的裂解气分离系统，其特征在于：
吸收塔塔釜和/或解吸塔塔釜设置再沸器；
所述吸收塔设置有吸收剂补充管线。


4.一种采用如权利要求1～3之一所述系统的裂解气分离方法，其特征在于所述方法包括：
(1)净化及压缩：在压缩段间，对裂解气进行净化处理；
(2)脱碳四：净化后的裂解气冷却后进入脱碳四塔，碳四以上重组分从塔釜采出，塔顶物流进压缩机后段继续升压；
(3)吸收：升压后的裂解气，经冷却进入吸收塔，吸收剂从吸收塔顶部进入塔内，吸收裂解气中C2及以上组份；吸收塔塔釜物流送至解吸塔，塔顶未被吸收的气体经冷却作为燃料气采出；
(4)解吸：解吸塔塔顶得到碳二碳三提浓气，塔釜得到贫溶剂返回吸收塔上部；
(5)脱丙烷：解吸塔塔顶得到的碳二碳三提浓气送往脱丙烷塔，脱丙烷塔顶得到粗乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琰，罗淑娟，田峻，叶杰铭，王宇飞，王婧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11