[发明专利]一种对高含CO2的乙烷气体进行深度净化的工艺方法及装置

说明书

本发明提供了一种对高含CO₂的乙烷气体进行深度净化的工艺方法及装置，本发明采用胺液作为吸收液、半贫液与贫液组合的双循环吸收脱除CO₂、H₂S等杂质的方法，保证了乙烷中CO₂含量从18.7％的质量百分比降低至100ppm以下，H₂S含量从0.02％的质量百分比降低至1ppm以下，一次性深度脱除高含CO₂的乙烷气体中的CO₂、H₂S等杂质，提高乙烷产品的纯度，在下游的乙烯工厂中大幅降低NaOH碱液的消耗，具有较高的经济效益和环保效益。

技术领域

本发明属于天然气加工处理领域，具体涉及一种对高含CO₂的乙烷气体进行深度净化的工艺方法及装置，该方法及装置可以对高含CO₂的乙烷气体进行深度净化以脱除其中的绝大部分CO₂、H₂S等杂质，使乙烷气体满足裂解制乙烯原料的品质要求，是一种自天然气回收乙烷的工艺以及实施该工艺的辅助装置。

背景技术

乙烷是乙烯的优质原料，乙烷裂解制乙烯的生产成本是石脑油的三分之二，国际上乙烯原料C₂-C₄占比48％左右，而我国受到原料的制约，则以石脑油为主。从天然气中回收乙烷产品，将其作为蒸汽法热裂解制乙烯的原料，对提高乙烯产品产量，减低乙烯装置能耗，提质增效有积极意义。

由于CO₂的存在将对乙烷的裂解造成不利影响，且乙烷气体在低温液化过程中易产生干冰而冻堵冷箱等设备，所以必须对乙烷产品中的CO₂进行深度脱除，但由于乙烷与CO₂的相对挥发度小，自天然气中回收乙烷及以上轻烃时，冷凝的CO₂将全部进入乙烷产品中，其在乙烷气体中的比例有时可以达到30％以上，而在后续的乙烷裂解和乙烯深冷分离中，CO₂作为炔烃加氢反应的毒物，必须采用NaOH碱液进行CO₂的深度脱除，1公斤CO₂将产生27.6公斤废碱液，面临巨大的环保压力，因此在回收乙烷气体产品中，乙烷气体产品质量指标要求CO₂含量越低越好，一般要求乙烷气体产品中CO₂的含量低于100ppm。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种对高含CO₂的乙烷气体进行深度净化的工艺方法及装置，以克服上述技术缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种对高含CO₂的乙烷气体进行深度净化的工艺方法，包括以下步骤：

S1.高含CO₂的乙烷原料气经气气换热器升温后进入脱碳吸收塔的下部，与脱碳吸收塔内的半贫胺液和贫胺液逆向接触并进行传质脱除高含CO₂的乙烷原料气内的CO₂和H₂S，生成处理后的乙烷气体，同时余留吸收了CO₂和H₂S的富胺液在脱碳吸收塔底部；

S2.自脱碳吸收塔顶部抽出乙烷气体，乙烷气体进入气气换热器，经降温后进入湿乙烷净化气分离器进行气液分离，分离出湿乙烷净化气和液相-富胺液，所述湿乙烷净化气进入下游处理装置；

S3.步骤S1中的富胺液与步骤S2中的液相-富胺液分别进入闪蒸罐，经闪蒸后，闪蒸罐内气相进入下游处理装置，富胺液进入胺液再生塔；

S4.富胺液与胺液再生塔内上升的再生气逆流接触进行传质，提馏出富胺液内的CO₂，自胺液再生塔顶部抽出再生尾气，再生尾气经塔顶空冷器、塔顶水冷器冷却，进入回流罐，回流罐内气相进入后续的尾气处理装置，液相经回流泵增压后进入胺液再生塔；