[发明专利]一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于化工及石化技术领域，具体涉及一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置。

背景技术

精馏是工业上应用最广的混合物分离操作，广泛用于石油、化工等行业。在对多个组分进行分离操作时，往往需要用多个塔精馏，另外对于要分离的气体，在常压下多是超临界气体，必须加压才能进行精馏分离，因此第一个塔一般是用来分离不凝性气体组分，不凝性气体主要以空气为主。

图1为典型的工业上除不凝性气体精馏流程，物料S-IN为进口气体，经压缩、冷却至液相后进入不凝性气体精馏塔（精馏塔），塔顶排出不凝性气体，塔底S-LQD物料去后续精馏塔进行产品精馏。由于后续产品纯度要求比较高，因此精馏塔塔要求基本除去不凝性气体。常见的轻组分物料例如乙烯、偏氟乙烯等在后续精馏塔分离出来。表1为一些气体的沸点，由表1可以看出要完全分离出空气，塔顶温度必须要非常低，而国内许多企业都不具备深冷装置，即使有深冷装置，对于含少量不凝性气体的物料使用深冷精馏，也显得不经济。另一种方法是排出不凝性气体的同时，也排出大量的轻组分产品气体，从而降低塔顶排放温度，目前有许多公司正是采用该方法分离不凝性气体。

因此，本领域迫切需要提供一种对含不凝性气体的精馏排放气回收的工艺，减少产品气的排放。

表1 各组分20bar时的沸点。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气经压缩、冷却、精馏，轻组份产品从塔底流出，含不凝性气体的混合气经自冷后再气液分离，不凝性气体直接排放，液相经节流后获得冷量来降低精馏塔塔顶排放气温度，换热后的液相经气化后，回压缩机入口，精馏后轻组份产品及其他重组分产品从塔底进入后续精馏塔。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于包括如下步骤：

1）含不凝性气体的精馏排放气从进气口进入储罐，经压缩机压缩、塔前冷却器冷却后，进入精馏塔精馏；

2）步骤1）中精馏塔塔底物为轻组份产品及其他重组分产品，进入后续精馏塔；精馏塔塔顶物为含轻组份的不凝性气体混合气，进入自冷换热器中换热后再进入分离罐进行气液分离；

3）步骤2）中分离罐分离出来的气体主要为不凝性气体，直接从分离罐顶部排放；液相为含不凝性气体的轻组份，从分离罐底部流出，经节流阀降温降压后返回自冷换热器当冷源，给精馏塔顶部排放气降温，然后进入气化器完全气化，经中间储罐后，与进口气一起混合后进入压缩机入口。经该回收工艺改造后，能降低分离罐顶部不凝性气体中的轻组份排放量，提高轻组份的回收率，不凝性气体(空气)最终排放量中含量约为50%~95%，本发明的轻组份包括乙烯、丙烯、偏氟乙烯等，轻组分产品气指的是沸点低于不凝性气体，而高于其他需要分离的产品的气体，即沸点关系为：不凝性气体<轻组分产品气<其他需要分离的产品气体。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气中，常压时轻组分产品气沸点与不凝性气体沸点相差至少50℃。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于分离罐的分离温度为-25℃~-150℃，优选温度为-40℃~-65℃。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于分离罐底部出口与自冷换热器连接，液相经节流后作为冷源用，升温后的液相经气化后，与进口气一起混合后进入压缩机入口，经该回收工艺改造后，能降低分离罐顶部不凝性气体中的轻组份排放量，提高轻组份的回收率。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于步骤2）中精馏塔塔顶馏出量为6~70kg/h，优选为9-13 kg/h，其质量回流比为30~95，优选为40~60。

所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收装置，包括依次连接的储罐、压缩机、冷却器及精馏塔，其特征在于还包括自冷换热器和分离罐，精馏塔塔顶与自冷换热器连接，自冷换热器连接分离罐，分离罐顶部设有放空管，分离罐底部通过节流阀依次连接自冷换热器、气化器和中间储罐，中间储罐出口连接储罐，形成循环。