[发明专利]一种针对低压富气乙烷回收的组合制冷方法

权利要求书

1.一种针对低压富气乙烷回收的组合制冷方法，其特征在于，乙烯制冷循环采用两级节流制冷，分别在第二冷箱(E12)中进行两次气化制冷，提供两个制冷温位，同时高温高压乙烯在乙烯冷凝器(E16)中被丙烷制冷剂过冷至完全液相；丙烷制冷系统分别对脱乙烷塔塔顶冷凝器(E14)、乙烯冷凝器(E16)、第二冷箱(E12)三处提供冷量，为脱乙烷塔塔顶冷凝器(E14)提供中压温位，为第二冷箱(E12)和乙烯冷凝器(E16)提供低压温位；具体包括以下步骤:

步骤S100、原料气经第一冷箱(E11)和第二冷箱(E12)预冷后流入低温分离器(V11)进行预分离，分离气相和液相经过膨胀或节流制冷后进入脱甲烷塔(T11)分馏，脱甲烷塔(T11)塔顶外输干气为第三冷箱(E13)、第二冷箱(E12)、第一冷箱(E11)提供冷量后通过增压外输至下游，部分外输干气经过第一冷箱(E11)、第二冷箱(E12)、第三冷箱(E13)冷却节流后进入脱甲烷塔(T11)顶部作为塔顶回流，同时脱甲烷塔(T11)侧线抽3股物流分别为第一冷箱(E11)、第二冷箱(E12)、第三冷箱(E13)提供冷量；

步骤S200、脱甲烷塔(T11)塔底C₂⁺凝液与乙烷产品和丙烷制冷剂在丙烷过冷器(E15)中换热，升温后进入脱乙烷塔(T12)分馏，脱乙烷塔(T12)塔顶气一部分作为乙烷产品，一部分经脱乙烷塔塔顶冷凝器(E14)完全冷却成液相后作为脱乙烷塔(T12)塔顶回流，脱乙烷塔(T12)塔底C₃⁺凝液进入后续的分馏处理单元；

步骤S300、经丙烷制冷循环冷却的过饱和乙烯节流后进入乙烯第一缓冲罐(V16)，分离液相节流降温后进入乙烯第二缓冲罐(V17)，乙烯第二缓冲罐(V17)分离液相一部分进入第二冷箱(E12)换热，完全气化后回到乙烯第二缓冲罐(V17)，另一部分进一步节流至更低压力后进入乙烯第三缓冲罐(V18)，乙烯第三缓冲罐(V18)分离液进入第二冷箱(E12)为原料气提供低温位冷量，完全气化后再回到乙烯第三缓冲罐(V18)，乙烯第三缓冲罐(V18)分离气相经过乙烯一级压缩机(K16)增压后与乙烯第二缓冲罐(V17)分离气相混合后进入乙烯二级压缩机(K17)增压，部分丙烷制冷剂将增压后的乙烯过冷，之后乙烯制冷剂进入下一轮制冷；

步骤S400、冷却至过饱和的丙烷节流至中压后进入丙烷第一缓冲罐(V14)，丙烷第一缓冲罐(V14)分离液相分为两股，一股为脱乙烷塔塔顶冷凝器(E14)提供冷量，完全气化后回到丙烷第一缓冲罐(V14)，另一股分离液相进一步节流至低压后进入丙烷第二缓冲罐(V15)，丙烷第二缓冲罐(V15)分离液相分为两股，分别为第二冷箱(E12)和乙烯冷凝器(E16)供冷，经受热完全气化后回到丙烷第二缓冲罐(V15)，丙烷第二缓冲罐(V15)分离气相经丙烷一级压缩机(K14)增压至中压与丙烷第一缓冲罐(V14)分离气混合后进入丙烷二级压缩机(K15)压缩至1800kPa左右，再经空冷和水冷至40℃后进入丙烷过冷器(E15)，进一步被脱甲烷塔底C₂⁺凝液和乙烷产品冷却，过冷后的液相丙烷进入下一轮制冷循环。

2.根据权利要求1所述的一种针对低压富气乙烷回收的组合制冷方法，其特征在于，低温分离器(V11)部分分离液相混合少量低温分离器(V11)分离气相后进入脱乙烷塔上部精馏段，防止脱甲烷塔顶部塔板发生CO₂冻堵事故。

3.根据权利要求1所述的一种针对低压富气乙烷回收的组合制冷方法，其特征在于，原料气在第一冷箱(E11)中预冷冷量主要由脱乙烷塔底侧线重沸器提供，而组合制冷剂集中在第二冷箱(E12)中为原料气进行深度预冷。

4.根据权利要求1所述的一种针对低压富气乙烷回收的组合制冷方法，其特征在于，低温脱甲烷塔塔底C₂⁺凝液和脱乙烷塔顶乙烷产品在丙烷过冷器(E15)中对液化后的液态丙烷进一步深冷，降低丙烷节流后的气化率，增大后续丙烷气化制冷量。