回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法及其系统与应用技术方案

本发明专利技术涉及气体有机物回收领域，公开了一种回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法及其系统与应用。所述方法包括：将轻炼厂干气压缩；将重炼厂干气压缩；将重炼厂压缩干气冷却后气液分相，得到第一气相和第一液相；将轻炼厂压缩干气和第一气相混合后经压缩、冷却后送入吸收塔的中部，与吸收剂逆流接触，将吸收塔的塔釜得到第二液相送入解吸塔的中部，进行解吸，将解吸塔的塔顶得到粗提浓气送入脱碳塔的底部，与脱碳剂接触，脱碳塔的塔顶得到第三气相，脱碳塔的塔釜得到第三液相；将第一液相与第三气相合并得到提浓气。该方法能够同时回收轻炼厂干气和重炼厂干气中的碳二及更重组分，并且能够显著降低回收系统的能耗。能够显著降低回收系统的能耗。能够显著降低回收系统的能耗。

【技术实现步骤摘要】
回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法及其系统与应用


[0001]本专利技术涉及气体有机物回收领域，具体地，涉及一种回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法及其系统、所述方法或系统在炼厂干气回收中的应用。

技术介绍

[0002]来自炼油化工装置的炼厂干气，如催化裂化干气、延迟焦化干气、PSA解析气、加氢裂化干气、PX歧化燃料气、PX异构化燃料气、重整干气等，其中通常含有较多的碳二及更重组分，如果将干气中的碳二及更重组分进行回收，送入乙烯装置裂解炉或者后续分离单元做原料，经济效益显著。以催化干气、焦化干气和PSA解吸气等为代表的炼厂干气中，氢气、甲烷、氮气等轻组分含量较多，碳二含量在10-20％vol左右，以下统称为轻炼厂干气。以加裂干气、芳烃干气(包括PX歧化燃料气、PX异构化燃料气等)等为代表的炼厂干气中，具有较高的碳二及以上组分含量，如PX歧化燃料气中乙烷摩尔含量较高时可达到25-70％vol，加氢裂化干气中碳二和碳三组分含量之和可超过50％vol，以下统称为重炼厂干气。
[0003]目前从炼厂干气中回收碳二及更重组分的方法主要有深冷分离法、变压吸附法、浅冷油吸收法等。深冷分离法工艺成熟，乙烯回收率高、纯度高，但投资大，用于稀乙烯回收能耗较高；变压吸附法操作简单，能耗较低，但产品纯度低，乙烯回收率低，占地面积大。
[0004]浅冷油吸收法主要是利用吸收剂对气体中各组分的溶解度不同来分离气体混合物，一般先利用吸收剂在浅冷的温度(5-20℃)下吸收C2和C2以上的重组分，分离出甲烷、氢气等不凝气，再用精馏法分离吸收剂中的各组分。该方法具有C2C3回收率高，生产安全，运行可靠，对原料气的适应性强等特点，是目前具有竞争力的技术之一。但是常规的浅冷油吸收工艺一般不对原料干气进行区分，如果原料中既有轻炼厂干气又有重炼厂干气的话，轻、重炼厂干气会混合在一起，经压缩机升压、冷却后送入主吸收塔。重炼厂干气中的碳二及更重组分同样经历了吸收-解吸过程，最终从解吸塔顶气相或抽出吸收剂中送出界区。工艺中主吸收塔和解吸塔负荷较大，塔釜再沸器蒸汽消耗较多。
[0005]CN101063048A公开了一种采用中冷油吸收法分离炼厂干气的方法，该工艺由压缩、脱除酸性气体、干燥及净化、吸收、解吸、冷量回收和粗分等步骤组成，具有吸收剂成本低廉，损失低等优点。但该工艺中需将干气冷却到-30℃至-40℃，属于中冷分离工艺，因此投资较大，能耗较高。
[0006]CN103087772A公开了一种油吸收法分离干气的装置及方法，该方法由碳四吸收、碳四解吸、汽油吸收等步骤组成，采用碳四作为吸收剂，回收干气中的碳二碳三馏分。再采用汽油吸收剂回收尾气中的碳四。该工艺碳二回收率高。当原料干气中同时有轻炼厂干气和重炼厂干气时，两种干气(可能是多股原料气)需在压缩机入口或段间进行混合，重炼厂干气中的C2+组分会被稀释，之后再送入吸收塔、解吸塔进行提浓。碳四吸收塔和碳四解吸塔负荷较大，能耗较高。
[0007]CN106609161A公开了一种分离炼厂饱和干气的方法，将炼厂饱和干气进行压缩、冷却和气液分离处理，气液分离处理后的压缩干气和压缩凝液分别送往碳四吸收塔进行吸
收或送往汽油稳定塔进行精馏处理。流程中包括一台汽油稳定塔，用来处理汽油吸收塔釜的富汽油溶剂和上述压缩凝液。当原料干气中同时有轻炼厂干气和重炼厂干气时，两种干气(可能是多股)需在压缩机入口或段间进行混合。重炼厂干气中的C2+组分会被稀释，导致后续经压缩、冷却分相后析出的压缩凝液量减少。重炼厂干气中大部分的C2+组分仍然进入碳四吸收塔、解吸塔。两塔负荷较大，能耗较高。
[0008]CN104560194A公开了一种炼厂饱和干气回收系统及回收方法，该系统包括吸收塔、解吸塔、再吸收塔、压缩机和换热器，并设置有凝液气提塔。炼厂干气经压缩、冷却分液后得到的压缩凝液送往凝液气提塔处理，凝液气提塔釜出料作为产品采出。当原料干气中同时有轻炼厂干气和重炼厂干气时，重炼厂干气中的C2+组分会被稀释，导致进入凝液气提塔的压缩凝液量减少，重炼厂干气中有许多的C2+组分仍将经历碳四吸收-解吸过程。吸收塔和解吸塔负荷较大，能耗较高。
[0009]综上所述，在回收炼厂干气中的碳二及更重组分时，当原料干气中同时有轻炼厂干气(碳二及更重组分含量较少)和重炼厂干气(碳二及更重组分含量较多)时，常规的浅冷油吸收工艺会将轻、重炼厂干气在气体压缩阶段进行混合，重炼厂干气中的C2+组分经稀释后其中大部分仍然经历后续的吸收-解吸过程。增加了主吸收塔和解吸塔塔釜再沸器负荷，系统总能耗随之增加。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在的回收炼厂干气时，由于轻炼厂干气和重炼厂干气混合导致的能耗过高的问题，提供一种回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法及其系统与应用，该方法能够同时回收以催化干气、焦化干气、PSA解吸气等为代表的轻炼厂干气和以芳烃干气、加裂干气等为代表的重炼厂干气中的碳二及更重组分，并且能够显著降低回收系统的能耗。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0012](1)轻炼厂干气压缩：将轻炼厂干气进行压缩；
[0013](2)重炼厂干气压缩：将重炼厂干气进行压缩；
[0014](3)重炼厂干气冷却分相：将步骤(2)得到的重炼厂压缩干气冷却后，进行气液分相，得到第一气相和第一液相；
[0015](4)干气冷却：将步骤(1)得到的轻炼厂压缩干气和步骤(3)得到的第一气相混合得到混合干气，将所述混合干气进行压缩、冷却；
[0016](5)碳四和碳五吸收：将步骤(4)得到的冷却干气送入吸收塔的中部，与来自吸收塔顶部的吸收剂逆流接触，吸收塔的塔顶得到第二气相，吸收塔的塔釜得到第二液相；
[0017](6)解吸：将步骤(5)得到的第二液相送入解吸塔的中部，进行解吸，解吸塔的塔顶得到粗提浓气，解吸塔的塔釜得到贫吸收剂；
[0018](7)脱碳：将步骤(6)得到的粗提浓气送入脱碳塔的底部，与来自脱碳塔顶部的脱碳剂接触，脱碳塔的塔顶得到第三气相，脱碳塔的塔釜得到第三液相；
[0019]将步骤(3)中的第一液相与步骤(7)中的第三气相合并得到提浓气。
[0020]本专利技术第二方面提供一种回收炼厂干气中碳二及更重组分的系统，其特征在于，
所述系统包括：第一压缩机一段、第一压缩机二段、第二压缩机、第一冷却器、第二冷却器、分液罐、压缩机段间罐、吸收塔、解吸塔和脱碳塔；
[0021]所述第一压缩机一段用于将轻炼厂干气进行压缩，并与压缩机段间罐连通；
[0022]所述第二压缩机、第一冷却器和分液罐依次连通，用于将重炼厂干气进行压缩、冷却和气液分相；
[0023]所压缩机段间罐分别与所述第一压缩机一段和所述分液罐的顶部连通，用于将来自第一压缩机一段的轻炼厂压缩干气和来自分液罐顶部的第一气相进行混合，得到混合干气；
[0024]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收炼厂干气中碳二及更重组分的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)轻炼厂干气压缩：将轻炼厂干气进行压缩；(2)重炼厂干气压缩：将重炼厂干气进行压缩；(3)重炼厂干气冷却分相：将步骤(2)得到的重炼厂压缩干气冷却后，进行气液分相，得到第一气相和第一液相；(4)干气冷却：将步骤(1)得到的轻炼厂压缩干气和步骤(3)得到的第一气相混合得到混合干气，将所述混合干气进行压缩、冷却；(5)碳四和碳五吸收：将步骤(4)得到的冷却干气送入吸收塔的中部，与来自吸收塔顶部的吸收剂逆流接触，吸收塔的塔顶得到第二气相，吸收塔的塔釜得到第二液相；(6)解吸：将步骤(5)得到的第二液相送入解吸塔的中部，进行解吸，解吸塔的塔顶得到粗提浓气，解吸塔的塔釜得到贫吸收剂；(7)脱碳：将步骤(6)得到的粗提浓气送入脱碳塔的底部，与来自脱碳塔顶部的脱碳剂接触，脱碳塔的塔顶得到第三气相，脱碳塔的塔釜得到第三液相；将步骤(3)中的第一液相与步骤(7)中的第三气相合并得到提浓气。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轻炼厂干气包括氢气、甲烷、二氧化碳、硫化氢、氧气、氮气、碳二组分、碳三组分、碳四及更重组分；优选地，基于轻炼厂干气的总体积，所述碳二组分的含量为10-20vol％、所述氢气与甲烷的总含量为30-75vol％、所述二氧化碳含量0-20vol％、所述硫化氢的含量0-20vol％、所述碳三组分的含量为0-20vol％，所述碳四及更重组分的含量为0-10vol％；优选地，所述重炼厂干气包括氢气、甲烷、碳二组分、碳三组分、碳四及更重组分；更优选地，基于重炼厂干气的总体积，所述氢气与甲烷的总含量为5-40vol％，碳二组分的含量为20-80vol％，碳三、碳四及更重组分的总含量为5-80vol％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述轻炼厂干气压缩为多段压缩，优选为二段压缩或三段压缩；优选地，将轻炼厂干气的压力提高至3-5MPaG，优选为3.6-4.2MPaG。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述重炼厂干气压缩为一段压缩或二段压缩；优选地，将重炼厂干气的压力提高至1-2MPaG，优选为1.5-2MPaG。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，将重炼厂压缩干气冷却至5-30℃，优选为10-20℃；优选地，所述冷却的步骤由溴化锂吸收式制冷机提供的制冷剂进行冷却；优选地，所述第一液相中碳二及更重组分与所述重炼厂干气中碳二及更重组分的体积比大于3：10，优选为5：10-7：10。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(4)中，将混合干气的压力提高至3-5MPaG，冷却至5-30℃；优选地，将混合干气的压力提高至3.6-4.2MPaG，冷却至15-20℃。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，步骤(5)中，所述吸收剂为碳四和/或碳五馏分，优选为正丁烷、异丁烷、醚后碳四和戊烷中的至少一种；优选地，所述吸收塔的理论板数为25-50，优选为30-40；
优选地，所述吸收塔的操作压力为3-5MPaG，优选为3.6-4.2MPaG；优选地，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵华伟，胡志彦，田峻，李东风，王宇飞，舒展，李琰，
申请(专利权)人：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：