[发明专利]一种轻烃分离装置及方法

说明书

本发明属于化工领域，具体公开了一种轻烃分离装置及方法，该方法流程简单，操作条件缓和，冷量消耗少，利用较少的设备就能实现对催化裂化工艺中轻烃的分离及回收，尤其可实现C2、C3以及C4组分的高效分离回收，且碳二与各组分之间不存在二次分离过程，同时可保证碳二组分总回收率达98wt％以上，碳三组分的回收率达99wt％以上，且回收的碳二中甲烷含量不大于1vol％，回收的碳三组分中乙烷含量不大于2000ppmv。且回收的干气中杂质较少，C2以及C2以上的组分含量不大于2vol％，氢气的压力为1.9～3.4MPaG，纯度可达40～70mol％，通过变压吸附的方法便可直接回收。

技术领域

本发明属于炼油及化工领域，更具体地，涉及一种轻烃分离装置及方法，更具体地涉及了催化裂化工艺中轻烃分离装置及方法。

背景技术

轻烃是指将石油化工工艺中得到甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、碳四等组分，轻烃分离工艺一直是石油化工工艺关注的重点。其中，碳二、碳三和碳四之间的分离工艺比较成熟，通常采用精馏的方法。甲烷由于其沸点低，若采用精馏的方法来分离甲烷和碳二则需要将其冷却至-100℃及更低的温度，即深冷分离，在乙烯装置中通常被采用，其投资和消耗很大。所以说，甲烷的分离一直是轻烃分离工艺关注的重点，轻烃分离工艺技术的开发和工艺流程的设计都是围绕着甲烷的分离进行的。

现有催化裂化工艺通常采用吸收稳定来回收液化气(C3/C4)组分，实现液化气组分与干气(H₂/C1/C2)组分的分离。由于催化裂化工艺干气收率较高，且干气中C2组分的含量可达25～40wt％，且主要是乙烯和乙烷，乙烯可以用作生产聚乙烯、苯乙烯等，乙烷可作为作为裂解生产乙烯，其循环裂解乙烯收率高达80％，且富产氢气。因此，回收干气中C2资源备受关注。现有工艺侧重于采用吸收法来回收干气中的碳二，该工艺方法存在以下不足：

(1)干气和碳四组分存在二次分离：在吸收稳定部分将干气和液化气组分进行分离，在碳二回收部分又采用碳四来吸收碳二，碳四和干气再次混合，然后再进行分离。

(2)吸收稳定系统采用稳定汽油作为吸收剂，来回收液化气组分，由于催化裂化工艺液化气组分收率较高，汽油在汽油吸收塔、乙烷脱吸塔和稳定塔之间进行循环，且循环量较大，乙烷脱吸塔和稳定塔底温位较高，塔底重沸器热负荷较大，能耗较高。

(3)整个工艺流程较长，相应增加了投资和能耗。为了回收催化裂化工艺中的C2/C3/C4等轻烃组分，简化分离流程，降低投资和能耗，提出本发明。

发明内容

本发明的目的是一种工艺流程简单，操作条件缓和的轻烃分离装置及方法，通过该方法可实现碳二、碳三以及碳四组分的高效分离和回收，同时回收的干气中杂质较少，通过变压吸附的方法便可直接回收氢气。

为了实现上述目的，本发明提供一种轻烃分离方法，该轻烃分离方法包括：

(1)气液分离：来自催化裂化分馏塔塔顶的气相经冷凝冷却后送至气液分离罐进行气液分离，罐底的液相送至脱丁烷塔，罐顶气相经压缩后送至脱丁烷塔；

(2)脱丁烷：来自步骤(1)的气相和液相进入脱丁烷塔，塔顶气相从塔顶馏出，再经胺洗、碱洗处理后送至冷却器，至少部分塔底液相作为稳定汽油产品采出；

(3)冷却：经过胺洗、碱洗后的轻烃在冷却器内进行初步冷却，冷却得到的液相经增压后送至后冷器，冷却得到的气相经压缩、再冷却后送至后冷器；

(4)后冷却：来自步骤(3)的气相和液相在后冷器内进行初步混合及冷却后送至进料罐；

(5)进料：来自后冷器的混合物流在进料罐内进行混合、预吸收及气液平衡后，罐顶气相送至吸收塔，罐底液相送至脱甲烷塔；

(6)吸收：吸收塔内，以混合C4/C5为吸收剂吸收来自进料罐罐顶的气相中的C2以及C2以上的组分，同时共吸收部分甲烷，吸收塔塔顶气相送至下游进一步回收吸收剂，塔底液相返回至后冷器；