[发明专利]一种含轻烃石油化工气体的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含轻烃石油化工气体的处理方法。

背景技术

石油化工是一个非常庞大的工业过程，需要将成百上千种物质进行转化和分离来获得高价值的产品。在常减压蒸馏、催化裂化、裂解、焦化、催化重整、异构化等工艺加工过程中，都会副产大量的气体，其中就含有氢气、氮气、甲烷、C2轻烃(也称为碳二)、液化石油气等轻烃物质，这些气体总量超过石油总加工总量的5％。而且这些副产品大都是石油化工工艺生产过程中所需原料的一部份，特别是氢气、碳二、液化石油气等是石油化工生产过程中需要的价格较高的原料，液化石油气和氢气的回收已在工业中大量推广和应用，工艺已相当成熟——低温冷凝分离、循环油吸收回收液化石油气技术、气体膜和变压吸附分离回收氢气等已广泛应用。

石油化工副产气体中的碳二，是一种优质的裂解生产乙烯的原料，与其他裂解原料如液化石油气、石脑油和柴油相比，具有单程转化率高、乙烯收率高、生产能耗低等优点。根据目前我国炼油厂的生产现状，常减压蒸馏塔顶气中的乙烷含量通常在20摩尔％以上，催化裂化干气中乙烷/乙烯含量在25摩尔％以上，焦化干气中的乙烷/乙烯含量在20摩尔％以上，其他加氢气体中的碳二馏分含量在氢气回收后也超过了25摩尔％，显然，含烃石油化工气体中蕴含中丰富的乙烯工业原料。根据美国Shaw集团下属S&W公司的统计，千万吨炼油化工一体化企业，可配套建设规模为16万吨/年的乙烷裂解装置。2010年我国炼油规模达到7.5亿吨/年，若对其中的碳二馏分进行有效的回收，达到国外炼化一体化的综合利用水平，可产出乙烯生产原料超过1200万吨。中石化、中石油及中海油下属千万吨级炼油基地达到15个，其中中国石化镇海炼化分公司的原油综合加工能力达到2000万吨/年，依托这些大型炼油基地，可有效地开展碳二组分回收与利用的工作。从含烃石油化工气体中回收碳二组分作为化工原料已经成为未来增加企业效益、提高企业竞争力的有效途径。

天然气及油田伴生气是工业用乙烷的主要来源，对高压天然气和油田伴生气进行节流膨胀或透平膨胀可获得-100℃以下的低温，因此常采用深冷分离技术。大多数含烃石油化工气体的操作压力在2.0MPa以下，不具备通过膨胀获得低温的能力，而采用制冷机提供深冷冷量将导致乙烷的生产能耗较高，不利于含烃石油化工气体回收乙烷的推广与发展。

相对而言，在炼化企业中采用吸收解吸的方法分离轻烃更加普遍，如采用石脑油对常减压塔顶气中的液化石油气进行吸收分离，催化裂解汽油对催化裂化干气中的液化石油气进行吸收分离，在催化裂化、延化等装置的标准配置就带有吸收稳定系统。

现有技术在回收常减压蒸馏、催化裂化、裂解、焦化、催化重整、异构化等工艺加工过程产生的大量含轻烃石油化工气体的过程中，碳二组分一般不被单独分离出来，而是与其它轻烃一起混合后直接燃烧掉，由此造成大量高价值的C2轻烃未能有效利用。

发明内容

本发明为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种能够分别回收C1及更轻组分、C2轻烃馏分的含轻烃石油化工气体的处理方法。

本发明提供了一种含轻烃石油化工气体的处理方法，所述含轻烃石油化工气体含有碳原子数为1-5的烃，其中，该方法包括将该含轻烃石油化工气体与第一吸收剂接触，使得碳原子数为2-5的烃的含量降低至3摩尔％以下，得到第一富吸收液和第一贫气；将所述第一富吸收液经第一次解吸分离出C1及更轻的组分，将经第一次解吸后的物料经第二次解吸分离出C2轻烃馏分。

本发明的处理方法，根据不同物料在吸收剂中的吸收和被解吸能力的不同，在现有技术的基础之上，针对常减压蒸馏、催化裂化、裂解、焦化、催化重整、异构化等工艺加工过程产生的大量的含轻烃石油化工气体中含有大量的C2、液化石油气(LPG)的特点，利用氢气、甲烷、乙烷等气体物理性质的差别，通过将含轻烃石油化工气体与吸收剂接触，以吸收碳原子数为2-5的烃，然后得到富吸收液和贫气，然后根据富吸收液的特点，通过多次解吸、精馏，从而实现C1及更轻组分、C2轻烃馏分和C3-C5轻烃馏分的分离。本发明的方法，可充分利用炼油厂中普遍存在的各个装置(如吸收塔、解吸塔、精馏塔等)，通过对各个装置的操作参数进行合理调整，实现C1及更轻组分、C2轻烃馏分和C3-C5轻烃馏分的回收利用。