[发明专利]一种从炼厂干气中分离乙烯的方法及装置

说明书

本发明属于化工领域，具体公开了一种从炼厂干气中分离乙烯的方法及装置，该分离方法包括：压缩、净化、冷却、吸收、脱丙烷、脱甲烷、乙烯精制等步骤。本发明提供的方法基于浅冷油吸收技术，在简化了制冷流程、降低了冷量消耗以及节省了投资的前提下，实现了从炼厂干气中直接得到聚合级乙烯产品，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于化工领域，更具体地，涉及一种从炼厂干气中分离乙烯的方法及装置。

背景技术

炼厂干气是石油化工的一种重要资源，主要来自原油的一次加工和二次加工，如常减压蒸馏、催化裂化(FCC)、催化裂解(DCC)、加氢裂化、延迟焦化等，其中催化裂化的干气量最大，一般占原油加工量的3％-5％，其内含有氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等大量轻质烃类资源。目前，国内已建成的催化裂化装置年加工能力超过200Mt，催化干气的年产量在6.0Mt以上，其中含有乙烯0.6-1.0Mt。大多数炼厂干气被用作工业和民用燃料气烧掉，造成资源的严重浪费，若能将炼厂干气中的乙烯等进行回收，可节省大量用作乙烯裂解原料的轻质油，是一条提高资源综合利用率、扩大乙烯原料来源及降低乙烯生产成本的有效途径。

传统乙烯装置的裂解气分离，主要采用顺序分离流程、前脱丙烷流程、前脱乙烷流程等。然而无论采用何种分离流程，要在脱甲烷塔内将裂解气中大量的甲烷和氢气脱除并尽可能多的回收乙烯，脱甲烷塔及冷箱一般均需在-100℃以下深冷条件下操作，需要复叠制冷系统或者多元制冷系统，冷量负荷大，制冷及换热流程复杂。而另一方面，与乙烯裂解气相比，炼厂干气中的乙烯相对含量较低且含有较多的氧气、二氧化碳和NOx等杂质，也不适合直接送至乙烯装置的分离流程。

目前，国内从炼厂干气中回收乙烯的最常用方法是变压吸附法和油吸收法，两种方法各具特点。其中，油吸收法主要是利用吸收剂对混合气中各组分溶解度的不同来实现混合气体的分离，一般先利用吸收剂吸收C2及C2以上的重组分，分离出甲烷、氢气等不凝性气体，再用精馏法分离吸收剂中的各组分。该方法具有规模小、适应性强、投资费用低等特点，是当前最具竞争力的炼厂干气回收技术之一。

US6308532提出了一种从炼厂干气中回收乙烯和丙烯的工艺，该工艺包括从吸收塔釜抽出C3，C4，C5，C6液体并将部分塔釜液相物料循环至塔顶，从而保持塔顶冷凝器的冷冻温度不低于-95℃，同时在吸收塔中富含丙烯或乙烯-丙烯区域抽出气相侧线。尽管该工艺将部分塔釜物料循环至塔顶以保持塔顶温度不致于过低，但塔顶温度仍低达-95℃，仍属于深冷分离工艺的一种，制冷系统复杂，投资较大，能耗较高。

CN101063048A公开了一种采用中冷油吸收法分离炼厂催化干气的方法，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。然而，该工艺得到的碳二馏分中乙烯含量在84mol％左右，需乙烯装置分离工序进一步处理才能得到聚合级乙烯，不适用于无配套乙烯装置的炼油厂，同时该工艺需要用到冷箱和膨胀机，最低操作温度在-100℃左右，冷量负大且流程较复杂。

CN101759516A公开了一种油吸收法分离炼厂催化干气的方法，该工艺由压缩，吸收，解吸，再吸收等步骤组成，采用碳五烃作为吸收剂，回收催化干气中的碳二碳三馏分。然而，该方法乙烯回收率低，而且碳二提浓气仍需送到乙烯装置进一步分离提纯，适用性受限。

CN101759518A公开了一种浅冷油吸收技术回收炼厂催化干气的方法，吸收温度提高至5～15℃，因此不需丙烯制冷机，原料不需干燥和脱碳，流程简单且碳二回收率高，并设置了一台再吸收塔来回收吸收尾气中夹带的吸收剂。但是该方法得到的产品中乙烯浓度较低，仍然需要送到乙烯装置进一步提纯，同时再吸收塔需要的运转需要引入大量的汽油吸收剂。

综上所述，工业上常用的乙烯分离流程需要深冷条件，制冷及换热流程复杂且不太适合直接处理炼厂干气，而油吸收法回收炼厂干气工艺主要是从炼厂干气中获得乙烯含量较低的碳二提浓气作为乙烯裂解原料，一般不适用于无配套乙烯装置的炼油企业，同时油吸收流程中还需设置再吸收塔或冷箱-膨胀机来减少吸收剂损失量，流程较为复杂。