[发明专利]用于气体裂解的裂解气分离方法

说明书

本发明公开了一种用于气体裂解的裂解气分离方法，包括裂解气经过压缩机前段压缩后依次进行脱除杂质和干燥处理，后进入脱乙烷塔；在脱乙烷塔中进行碳二及以下轻组分与碳三及以上重组分的分离；得到的第一液相作为脱乙烷塔回流，第一气相进入第二冷却单元；第一气相进入第二冷却单元进行逐级冷却和气液分离；最后一级气液分离得到的气相经过回收冷量后任选的送入制氢单元；每一级气液分离得到的液相进入脱甲烷塔；脱甲烷塔的塔釜物料送入乙烯精馏塔进行分离，塔顶气相进入乙烯回收器；乙烯精馏塔的塔顶产出乙烯产品。本发明的分离方法不采用膨胀机，降低了投资和操作难度，并且能够生产高压、高纯度的氢气。

技术领域

本发明属于烃类加工技术领域，更具体地，涉及一种用于气体裂解的裂解气分离方法。

背景技术

蒸汽裂解方法仍然在生产乙烯中占有主导地位，但是，其裂解气的分离流程复杂，因此，简化流程和降低能耗一直是研究和设计人员追求的目标。

申请号为CN92100471.0和CN200910090076.7的专利申请都报道了一种用于蒸汽裂解的裂解气分离的前脱乙烷工艺，前者公开了采用双塔脱乙烷和低压脱甲烷的工艺流程；后者公开了将裂解气凝液干燥器出口的一股液相物流先预热蒸发少量的甲烷和碳二轻组分送入裂解气中，然后继续加热液相物流并送入低压脱乙烷塔中的工艺方法；虽然两种方法有些差别，但其共同的特征是：(1)将裂解气压缩到3.6MPaG压力以上，脱乙烷塔放在裂解气压缩机最后一段的下游；(2)脱乙烷需要通过两个塔来实现。由此可知，这种方法存在流程复杂，投资较高的问题。

专利号为ZL01132960.2的专利公开了一种对轻烃混合物进行深冷分离方法的改进，具体公开了压缩和冷却的轻烃原料气经气液分离罐分离后，气相进入组分分配装置，组分分配装置顶部气相经逐级冷却后进入脱甲烷塔，脱甲烷塔将各股进料分离为塔顶甲烷和塔釜碳二的工艺流程；其公开的裂解气分离方法也存在流程复杂，投资高的问题，并且其是适用于液体裂解的裂解气分离。专利号为ZL201410455184.0的专利公开的冷分离方法虽然有所简化，但是仍比较复杂，而且该方法无法生产高压氢气。

因此，有必要提供一种新的方法以缩短流程和降低投资，并可以生产高附加值的氢气。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种裂解气分离方法，以缩短流程、降低投资。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于气体裂解的裂解气分离方法，该裂解气分离方法包括：

(1)裂解气经过压缩机前段压缩后依次进行脱除杂质和干燥处理，干燥处理后的裂解气进入脱乙烷塔；

(2)在脱乙烷塔中进行碳二及以下轻组分与碳三及以上重组分的分离；脱乙烷塔顶物料依次进入压缩机最后一段、脱乙炔单元和第一冷却单元，得到第一液相和第一气相，所述第一液相作为脱乙烷塔回流，所述第一气相进入第二冷却单元；

(3)所述第一气相进入第二冷却单元进行逐级冷却和气液分离；其中，最后一级气液分离得到的气相经过回收冷量后任选的送入制氢单元，分离得到氢气和尾气；每一级气液分离得到的液相进入脱甲烷塔；

(4)脱甲烷塔的塔釜物料送入乙烯精馏塔进行分离，塔顶气相进入乙烯回收器；

(5)乙烯精馏塔的塔顶产出乙烯产品，塔釜得到的乙烷汽化后返回裂解炉。

本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明中，脱乙烷塔和脱甲烷塔都只设置一台塔，投资低；

(2)本发明中，脱乙烷塔的操作压力低，降低了回流比；

(3)本发明中，脱乙烷塔塔顶气经压缩升压后再冷却，不提高冷剂级别；

(4)本发明中，脱乙烷塔釜温度低，可以有效利用低位热能；