[发明专利]从炼油厂燃料气流回收LPG和冷凝物的方法

说明书

一种从炼油厂气流中回收烃馏分的方法，该方法涉及使预冷却的热炼油厂燃料气流在管线混合器中与预冷却且膨胀的天然气流供应混合，以冷凝和回收分馏塔上游的至少C₃⁺馏分。可以在管线混合器的下游监测进入分馏塔的气流的温度。预冷却的高压天然气流通过流过气体膨胀机而被充分冷却，当与预冷却的炼油厂燃料气混合时，所得温度导致较重烃馏分在进入分馏塔之前冷凝。对进一步冷却的压力膨胀的天然气回流进行温度控制，以维持分馏塔顶温度。分馏塔底温度可以由循环再沸器流控制。

技术领域

本发明涉及一种使用天然气作为制冷剂和热值替代从炼油厂中的燃料气集管(fuel gas headers)中冷凝和回收低压气(LPG)和冷凝物的方法。

背景技术

炼油厂处理原油的方式是将原油分离成一系列组分或馏分，然后将其重整成各种组分，以使每种馏分的产率更好地与市场需求匹配。石油馏分包括用于制造沥青或石油焦的重油和残余材料、中间范围材料例如柴油、加热油、航空燃油和汽油以及轻质产品例如丁烷、丙烷和燃料气。炼油厂的设计和操作使得在气体生产速率与消耗速率之间具有平衡。在正常操作条件下，产生的全部气体基本上都被输送到炼油厂燃料气系统，使它们用于燃烧装备例如炼油厂加热器和锅炉。燃料气在炼油厂被消耗之前，首先对其进行处理以去除或减少污染物的含量，以避免有害影响，例如，通过在燃烧之前使用胺来去除二氧化碳和硫化氢。典型的炼油厂燃料气系统配置成使得通过使用导入的天然气例如，来自管道系统或其它来源的天然气来维持燃料气集管压力，以弥补净燃料需求。只要气体需求超过所产生的气体产品的体积，这便提供一种保持系统平衡的简单方式。

典型的炼油厂燃料气流富含氢、C₂⁺(即，具有两个或更多个碳原子的烃分子)和烯烃。众所周知，气流可以使用诸如急冷、膨胀和蒸馏等步骤被分离成其组成部分，以将甲烷从较重烃组分中分离出来。对炼油厂燃料气进行低温处理以回收有价值的产品(氢、烯烃和LPG)是炼油工业中的标准做法。在实践中低温工艺通过对燃料气集管压力再压缩的涡轮膨胀和/或机械制冷来提供制冷。其它方式已经采用膜首先分离并产生氢气流和烃流。在这些低温机械工艺中，需要进行压缩，因为典型的燃料气集管压力在60至200psi之间变化。

发明内容

根据一方面，提供了一种工艺，其中来自炼油厂燃料气流的C₂⁺馏分被分离为增值产品。低温分离用作分离各气流的热力学有效工艺。该工艺可以用于通过使用从诸如输气管道的外部来源供应的天然气流冷却炼油厂燃料气流并与炼油厂燃料气流混合并因此冷凝并回收所需的烃馏分，从而从炼油厂燃料气中无论是在资金上还是在操作成本上经济地实现高产品回收率。

根据一方面，提供一种用于冷却和冷凝来自经处理的炼油厂燃料气流的C₃⁺馏分的方法。首先，通过空气冷却翅扇式换热器将燃料气冷却至环境温度，其次，在板翅式换热器中对燃料气流进行预冷却，再次，添加并混合足以满足炼油厂燃料气流中C₃⁺馏分的所需露点的冷膨胀天然气流。所冷却的炼油厂燃料气流被分离成C₃⁺馏分和C₂^-馏分。在进入燃料气系统之前，冷C₂^-馏分在预冷却步骤中以逆流方式被输送通过板翅式换热器以放弃其冷态。C₃⁺馏分可以被输送至分馏单元以进行产品分离。如果需要的话，该工艺可以通过控制塔内的温度曲线和冷天然气的添加来满足各种操作模式，例如，C₂^-馏分流和C₃⁺馏分流。该工艺将炼油厂产生的烯烃和LPG作为石化工业的原料进行回收，并通过用天然气代替所回收馏分的热值，同时减少炼油厂温室气体排放(GHG)。