[发明专利]一种从甲醇制芳烃副产干气中回收碳二的装置和方法

说明书

本发明涉及气体有机物回收领域，公开了一种从甲醇制芳烃副产干气中回收碳二的装置和方法，该装置包括汽油稳定塔以及依次连接的第一碳四吸收塔、变压吸附制氢单元、第二碳四吸收塔和碳四解吸塔；该方法包括：将碳四与MTA干气接触，以吸收干气中碳四以上的重组分；而轻组分进行变压吸附制氢以脱除轻组分中的氢气，另外的碳四与脱氢气后的组分接触以吸收组分中碳二以上的重组分，吸收的碳四以上的重组分进行第一精馏以得到碳四和芳烃，所得碳四用于前述步骤，吸收的碳四和碳二以上的重组分的混合物进行第二精馏以得到碳二和碳四。本发明的方法可以有效地从MTA干气中回收碳二，且避免了原料中的重组分影响制氢吸附剂和装置寿命。

技术领域

本发明涉及气体有机物回收领域，具体地，涉及一种从甲醇制芳烃副产(MTA)干气中回收碳二的装置和方法。

背景技术

MTA干气来自于甲醇制芳烃装置，其中通常含有大量的氢气、甲烷、乙烯、乙烷、芳烃组分，不宜销售，利用较为困难。如果将MTA干气中的碳二组分回收，返回甲醇制芳烃装置做原料，可以降低芳烃生产成本和原煤消耗量，经济效益和社会效益十分明显。

目前从干气中回收乙烷、乙烯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，各种方法各具特点。深冷分离法工艺成熟，乙烯回收率高，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。

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，一般先利用吸收剂吸收碳二以上的重组分，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。该方法具有碳二碳三回收率高，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。采用浅冷油吸收工艺回收MTA干气，其中一条工艺路线是将MTA干气先送入变压吸附(PSA)制氢单元，采用PSA技术分离提纯氢气，PSA解析气再送入浅冷油吸收单元，以节省吸收剂用量及能耗。但是MTA干气中含有较多的芳烃组分，会影响PSA制氢单元吸附剂的使用寿命，影响PSA装置长周期稳定性。另一方面，浅冷油吸收单元中需要设置汽油吸收塔，用汽油作为吸收剂来回收甲烷氢尾气中夹带的碳四吸收剂，因此需要从界区外引入一股汽油吸收剂。

US005502971A公开了一种回收碳二以上烃类的低压低温工艺。该工艺取消了传统的高压方案，采用低压技术，这样回收温度就可以保持在硝酸树脂生成的温度之上，避免了危险的潜在可能性，同时还可以保持较高的烯烃收率。虽然该工艺采用了低压方案，但温度仍低达-100℃，仍属于深冷分离工艺的一种，因此投资较大，能耗较高。

CN101063048A公开了一种采用中冷油吸收法分离干气的方法，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。但该工艺中需要将干气冷却到-30℃至-40℃进行吸收，属于中冷分离工艺，投资较大，能耗较高。

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。该工艺乙烯回收率高，碳四吸收剂损失少，但需从界区外引入一股汽油吸收剂。

CN104557387A公开了一种炼厂混合干气回收系统，包括吸收塔、解吸塔、净化装置、粗分塔、汽油吸收塔和汽油解吸塔。该工艺通过一套碳四吸收-解吸来回收干气中的碳二组分，再通过一套汽油吸收-解吸来回收夹带的碳四吸收剂。该工艺可以循环利用碳四吸收剂和汽油吸收剂，吸收剂用量少，损失少，但汽油吸收剂会被甲烷氢燃料气带走一部分，因此仍然需要从界区外补充汽油。

CN104045502A公开了一种从炼厂干气中高效、高纯度的回收氢气和乙烯的方法，包括一段变压吸附步骤、二段变压吸附步骤、冷油吸收步骤和粗馏步骤。同时实现了氢气、乙烯和乙烷的分离。但是处理含较多芳烃组分的原料气体时，如果不上变温吸附塔脱除芳烃等重组分的话，重组分会被PSA吸附剂吸附下来，不易解析，会减低吸收剂寿命和装置长周期稳定性。