[发明专利]一种吸收分离催化裂解产品气制聚合级丙烯的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化裂解反应产品气的油吸收分离方法。更具体地说，涉及用油吸收法代替传统深冷精馏分离法的吸收分离催化裂解产品气制聚合级丙烯的系统及方法。

背景技术

主要含有甲烷、碳二、碳三、碳四和碳五及更重组分的催化裂解反应产品气一般通过增压并采用低温冷剂冷凝的传统深冷精馏分离方法进行分离。通常该方法的工艺流程见图1，是首先将催化裂解产品气用第一压缩机P1，压缩至1.0MPa-1.6MPa，然后将气相及压缩机段间凝液送至脱丙烷塔P2，将碳三及更轻组分与碳四及更重组分进行分离，再将碳三及更轻组分用第二压缩机P3压缩至3.4MPa-4.0MPa，送至乙烯塔P5脱除碳二及更轻组分，塔釜的碳三组分再送至丙烯塔P6，分离丙烯与丙烷，获得聚合级丙烯单体，碳四及更重组分送至脱丁烷塔P4分离，获得碳四和碳五及更重组分(粗裂解汽油)。这种常规的分离方法能耗较高且设备投资也较高，原因是：碳三及更轻组分需压缩才能进入乙烯塔进行分离，能耗较高，且需要增加一台压缩机或在产品气压缩机上增加专门的压缩段，设备投资增加；同时，乙烯塔顶需采用-15℃的冷剂冷凝，冷剂耗能高，若单独设置冷冻机组，则装置投资增加。

CN 101234946A公开了一种低碳烯烃混合气体的分离方法，包括如下步骤：将经换热冷却的低碳烯烃混合气体通入平衡塔或平衡罐，从所述平衡塔或平衡罐的上部收集到的气体通入吸收塔，从所述吸收塔上部通入吸收剂，经过传质，未被吸收剂吸收的C2及更轻组分从所述吸收塔的顶部收集，待再生吸收剂从吸收塔的底部输入所述平衡塔或平衡罐，经传质后，再由所述平衡塔或平衡罐的底部输出进入一级解吸塔，经过解吸传质后，将所述一级解吸塔顶部收集的C2组分气体输入所述平衡塔或平衡罐的底部，将所述一级解吸塔底部的液体输入二级解吸塔，经过解吸传质，将所述二级解吸塔顶部收集的液体输入到脱C3塔，所述脱C3塔内的物料经过传质后，将所述脱C3塔顶部收集的液体输入至C3分离塔，经传质分离，从所述脱C3塔的顶部收集得到丙烯，从所述脱C3分离塔的底部收集得到丙烷，将所述脱C3塔底部的液体输入到脱吸收剂塔，将所述脱吸收剂塔塔顶收集到得液体输入到脱C5塔，所述脱吸收剂塔塔底收集的液体和所述二级解吸塔底部收集的液体汇合后经过冷却换热后从吸收塔上部输入进行吸收剂循环，所述脱C5塔内的物料经传质分离，从所述脱C5塔顶部收集得到丁烯，底部得到C5及更重组分，中部侧线抽出丁烷，所述吸收剂为分子中碳原子数为1-4的醇类、醚类或酮类中至少一种。该方法的特点是采用碳原子数为1-4的醇类、醚类或酮类作为吸收剂，自系统外引入，且可能在分离产品中以杂质形式残留。

CN 101445419A公开了一种精馏与溶剂吸收相结合的含轻质气体低碳烃的分离方法，该方法包括以下步骤：(1)将经过预处理的反应器出口气体冷却到10℃至-37℃后送到预切割塔，该塔塔顶产物包括甲烷、氢及其它轻质气体、部分碳二及相平衡的少量碳三，塔釜产品为其余碳二及更重组分；(2)将预切割塔出口气体送到一个吸收塔，用碳三或碳四或碳五或碳六或其烃类混合物作为吸收剂分离其中的碳一和碳二，吸收塔塔顶产物包括甲烷、氢和其它轻质气体及相平衡的少量碳二和吸收剂，塔釜产品为碳二以上组分及少量氢、甲烷；(3)吸收塔的塔底产品送到预切割塔，在该塔进一步吸收碳二馏分并脱除甲烷及更轻组分后送到脱乙烷塔进行碳二和碳三的清晰切割；脱乙烷塔塔顶得到碳二馏分，去乙烯精馏塔分离得到乙烯和乙烷，塔釜产品是碳三及更重组分；若进入预切割塔的进料中含有乙炔，则脱乙烷塔塔顶产品先脱乙炔再进入乙烯精馏塔，提纯到所需要的质量浓度。CN 101445419A方法的特点是采用溶剂吸收法将预切割塔塔顶产物(包括甲烷、氢及其它轻质气体、部分碳二及相平衡的少量碳三)分割为碳一及更轻组分和碳二、碳三组分，即该方法解决的是碳一与碳二分离的问题，和如何通过精馏与溶剂吸收相结合的方法得到乙烯的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明采用油吸收的方法，提供一种用于对含有甲烷、碳二、碳三、碳四和碳五及更重组分的催化裂解反应产品气进行有效分离，既节能又可节省设备投资，且可获得聚合级丙烯的分离系统及方法。

本发明的目的之一是提供一种吸收分离催化裂解产品气制聚合级丙烯的系统。采用前脱丙烷塔、脱丁烷塔将催化裂解产品气分割为碳三及更轻组分、碳四组分和碳五及更重组分(粗裂解汽油)，并以碳四组分或碳五及更重组分为吸收剂，在吸收塔和解吸塔对碳三及更轻组分进行吸收和解吸，将其分离为碳三和碳二及更轻组分，再经丙烯塔最终得到聚合级丙烯产品。