本发明专利技术涉及一种吸收法与分馏法集成的碳二/碳三轻烃分离方法及系统，用于前脱乙烷分离流程的C2-/C3+分离。本发明专利技术先用吸收塔将进料中包括氢气、甲烷等轻组分在内的大部分C2-分出来，再让余下的小部分C2与全部C3+进分馏塔分馏。吸收塔的吸收剂是来自系统内部的“贫液”，即分馏塔回流罐中液相的一部分。这种吸收法与分馏法的集成比单一分馏法省能，加之它可使脱乙烷塔采用较低塔压而加大了轻关键组分与重关键组分的相对挥发度，因而达到降低分离能耗的目的。分馏塔采用22至26Bar(a)的较低塔压时，仅需多设一台使用-47至-52℃冷剂的换热器，整个系统的分离能耗便可明显低于现有技术。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳ニ /碳三轻烃分离方法及系统，特别是涉及ー种吸收法与分馏法集成的碳ニ /碳三轻烃分离方法及系统，用于前脱こ烷分离流程的C27C3+分离。
技术介绍
轻烃分离，指的是こ烯装置等相关生产装置对其回收的氢气及碳一至 碳五烃类混合物(縮写H2-C1-C5)进行的分离。 碳ニ馏分缩写为C2，碳ニ及更轻馏分缩写为C2—，碳三馏分缩写为C3，碳三及更重馏分缩写为C3+。现有的轻烃分离技术多采用单一的分馏法。分馏法在轻烃分离的许多环节是唯一选择，但在有些环节中却有能耗较高的缺点，前脱こ烷流程中的C27C3+分离环节若采用单一分馏法就存在这样的缺点。现有技术采用单一分馏法在前脱こ烷流程中实现C27C3+分离，做法是将进料的H2-C1-C5全馏分一起送入一台分馏塔。对于相同理论板数的分馏塔来说，这样做需要较大的回流液量和再沸气量。加之，该分馏塔处于整个(前脱こ烷)分离流程上游，不得不采用较高操作压カ以便为下游过程提供足够的压头。高压导致的相对挥发度降低，使同样理论板数的分馏塔需消耗更多能量才能达到预期分离要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种吸收法与分馏法集成的轻烃分离方法，用以将轻烃混合物(H2-C1-C5)分离为C2_与C3+两部分(表示为“C2_/C3+分离”)。本专利技术在前脱こ烷流程中应用以实现C27C3+分离，可以收到明显降低能耗的效果。为收到上述效果，本专利技术的吸收法与分馏法集成的碳ニ/碳三轻烃分离方法包括在上游经过多级加压、冷却冷凝、气液分离并脱酸气、脱水后形成的进料气和进料液，分别进入碳三吸收塔和脱こ烷塔；进入碳三吸收塔的进料气在吸收剂的作用下分离为塔底液和塔顶气，塔底液为C3+和一小部分C2_，塔顶气为氢气、甲烷和大部分C2，所述塔顶气送到下游系统处理；碳三吸收塔的塔底液和来自上游的进料液被送入脱こ烷塔，在回流液和再沸气体的共同作用下分离为塔底液C3+和塔顶气C2—，所述塔底液C3+送到下游系统处理；所述塔顶气C2—在冷却冷凝器中冷却和部分冷凝，然后在脱こ烷塔回流罐(即气液分离罐，回流罐是分馏塔通常必备的配套设备，主要作用是留存塔顶馏出物的冷凝液，以便稳定、可控地向分馏塔最上层塔板提供回流。没有它，大多数分馏塔的回流无法建立。部分冷凝式分馏塔的回流罐也起气液分离罐的作用)中分为气液两相；脱こ烷塔回流罐中液相的一部分作为吸收剂送至碳三吸收塔，另一部分作为回流液返回脱こ烷塔。本专利技术的方法，其中优选所述脱こ烷塔的塔压为32_36Bar(a)的高压，所述冷却冷凝器的冷剂为-38至-42°C的丙烯；或者是，脱こ烷塔的塔压为22-26Bar(a)的低压，所述冷却冷凝器两台串联，第一台冷却冷凝器的冷剂为-38至_42°C的丙烯，第二台冷却冷凝器的冷剂为-47至_52°C的エ艺物流。所述-47至_52°C的エ艺物流是下游某低温设备的进料；该物流在进料到该低温设备前流经所述第二台冷却冷凝器，为脱こ烷塔顶气体的冷却冷凝提供冷量。用下游某设备的进料(该进料的温度或节流膨胀后的温度与所需冷剂温度相符)作为本系统某换热器的冷剂，这是轻烃深冷分离的常用手法。对于本系统来说，该エ艺物流与丙烯、こ烯冷剂一样，只是可供选择的ー种冷剂。本专利技术的方法，其中所述脱こ烷塔回流罐中的气相物料为不含C3+的C2.馏分，因其流量小且压カ低于碳三吸收塔顶端的C2_产品流股，故使之循环回到上游进料压缩机的最末一段压缩段重新压缩、进料、回收。进料压缩机可能为四段或五段压缩机。气相物料应回到压缩机的最末一段。即如果是四段压缩机，它就应回到第四段入口 ；如果是五段压缩机，它就应回到第五段入口。无论回到进料压缩机的第几段，其作用都是将这股气体物料重新升压。本专利技术还涉及ー种吸收法与分馏法集成的碳ニ /碳三轻烃分离系统，包括碳三吸收塔、脱こ烷塔、冷却冷凝器和回流罐；其中碳三吸收塔的顶端的出气ロ与下游的C2_处理系统连通，碳三吸收塔底端的出液ロ与脱こ烷塔的进料ロ连通；脱こ烷塔顶端的出气ロ通过冷却冷凝器与回流罐的进料ロ连通，脱こ烷塔底端的出液ロ与下游的C3+处理系统连通；回流罐底端的出液ロ通过回流泵分别与碳三吸收塔最上层塔板的进液口和脱こ烷塔最上层塔板的进液ロ连通。本专利技术的系统，其中优选所述脱こ烷塔的塔压为32_36Bar(a)的高压，所述冷却冷凝器的冷剂为-38至-42°C的丙烯；或者是，脱こ烷塔的塔压为22-26Bar(a)的低压，所述冷却冷凝器两台串联，第一台冷却冷凝器的冷剂为-38至_42°C的丙烯，第二台冷却冷凝器的冷剂为-47至_52°C的エ艺物流。所述-47至_52°C的エ艺物流是下游某低温设备的进料；该物流在进料到该低温设备前流经所述第二台冷却冷凝器，为脱こ烷塔顶气体的冷却冷凝提供冷量。本专利技术的系统，其中所述脱こ烷塔回流罐顶端的出气ロ与上游进料压缩机的最末一段压缩段吸入ロ连通。脱こ烷塔回流罐中的气相物料为不含C3+的C2—馏分，因其流量小且压カ低于碳三吸收塔顶端的C2_产品流股，故使之循环回到上游进料压缩机的最末一段压缩段重新压缩、进料、回收。本专利技术还涉及上述吸收法与分馏法集成的碳ニ /碳三轻烃分离系统在前脱こ烷分离流程的C27C3+分离中的应用。本专利技术与现有技术不同之处在于，本专利技术既不是单纯的吸收法，也不是单纯的分馏法，而是这两种分离方法的集成。本专利技术先用吸收塔的吸收分离作用将进料中包括氢气、甲烷等轻组分在内的大部分C2_分出来，再让余下的小部分C2与全部C3+进脱こ烷塔进行分馏。、在轻烃分离流程中，经常会存在两股相关的物流。一股气体物流，其中某易溶组分的含量较高，称为“富气”；另ー股液体物流，其中该易溶组分的含量较低，称为“贫液”。本专利技术吸收塔的吸收剂就是来自系统内部的“贫液”。从脱こ烷塔回流罐中的液相取出一部分作为吸收剂(即“贫液”)送至碳三吸收塔，让贫液与富气(进料气)逆向接触，富气中的易溶组分就会被贫液吸收，贫液由此变为“富液”，富气由此变为“贫气”。这样，易溶组分被液体吸收，导致不易溶组分在气体中富集，提高了气体中不易溶组分的含量，同时降低了易溶组分在气体中的含量。吸收剂吸收了较多易溶组分而成为富液(碳三吸收塔的塔底液)后，不需要常规吸收分离流程中通常都有的解吸塔来把富液再变成贫液。富液只需用脱こ烷塔分馏，就可以分离为C3+和不含C3+的C2_馏分。该不含C3+的C2_馏分经过冷却冷凝、气液分离后，液相的一部分便成为贫液(即吸收剂)。这种吸收法与分馏法的集成本身就比单一分馏法能耗低。 加之，本专利技术的方法和系统应用于前脱こ烷分离流程的C2_/C3+分离时，分馏塔(即脱こ烷塔)可以采用26Bar(a)乃至更低的操作压力，因此加大了轻关键组分对重关键组分的相对挥发度，达到降低分离能耗的目的。下面结合附图、实施例和エ艺參数，对本专利技术的吸收法与分馏法集成的碳ニ/碳三轻烃分离方法及系统作进ー步说明。附图说明图I为本专利技术的吸收塔与高压脱こ烷塔集成实施方式エ艺流程示意图；图2为本专利技术的吸收塔与低压脱こ烷塔集成实施方式エ艺流程示意图；图3为现有技术的单一脱こ烷塔实施方式流程示意图。 附图标记说明01-碳三吸收塔；02_脱こ烷塔；03_回流罐；04-再沸器；05、07-冷却冷凝器；06_回流泵；LPS-低压蒸汽；C3R-丙本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种吸收法与分馏法集成的碳ニ /碳三轻烃分离方法，该方法包括 在上游经过多级加压、冷却冷凝、气液分离并脱酸气、脱水后形成的进料气和进料液，分别进入碳三吸收塔和脱こ烷塔； 进入碳三吸收塔的进料气在吸收剂的作用下分离为塔底液和塔顶气，塔底液为C3+和一小部分C2_，塔顶气为氢气、甲烷和大部分C2，所述塔顶气送到下游系统处理； 碳三吸收塔的塔底液和来自上游的进料液被送入脱こ烷塔，在回流液和再沸气体的共同作用下分离为塔底液C3+和塔顶气C2—，所述塔底液C3+送到下游系统处理；所述塔顶气C2—在冷却冷凝器中冷却和部分冷凝，然后在脱こ烷塔回流罐中分为气液两相； 脱こ烷塔回流罐中液相的一部分作为吸收剂送至碳三吸收塔，另一部分作为回流液返回脱こ烷塔。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述脱こ烷塔的塔压为32-36Bar(a)的高压，所述冷却冷凝器的冷剂为-38至-42 °C的丙烯；或者是，脱こ烷塔的塔压为22-26Bar(a)的低压，所述冷却冷凝器两台串联，第一台冷却冷凝器的冷剂为-38至_42°C的丙烯，第二台冷却冷凝器的冷剂为-47至_52°C的エ艺物流。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述-47至-52°C的エ艺物流是下游某低温设备的进料；该物流在进料到该低温设备前流经所述第二台冷却冷凝器，为脱こ烷塔顶气体的冷却冷凝提供冷量。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述脱こ烷塔回流罐的气...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗自坚，徐文浩，
申请(专利权)人：中国寰球工程公司，
类型：发明
国别省市：
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