[发明专利]回收干气中碳二和碳三的方法及其系统与应用

说明书

本发明涉及气体有机物回收领域，公开了一种回收干气中碳二和碳三的方法及其系统与应用。所述包括以下步骤：将干气的压力提高到1.5‑4MPaG，得到压缩气体；将所述压缩气体冷却至5‑25℃，得到冷却气体；将所述冷却气体进行气液分相，得到第一气相和第一液相；将所述第一气相通入吸收塔的中部和/底部，与来自吸收塔顶部的吸收剂进行逆流接触，吸收塔的塔顶得到第二气相，吸收塔的塔釜得到第二液相；将所述第一液相和所述第二液相通入解吸塔的中部，进行解吸，解吸塔塔顶得到含碳二和碳三的浓缩气，解吸塔的塔釜得到贫吸收剂。本发明所提供的方法能够显著降低回收干气所需能耗，并且对碳二以及碳三具有较高的回收率。

技术领域

本发明涉及气体有机物回收领域，具体地，涉及一种回收干气中碳二碳三的方法及其系统、所述方法或系统在炼厂干气回收中的应用。

背景技术

来自炼油化工装置的炼厂干气，如催化裂化干气、延迟焦化干气、加氢裂化干气、PX歧化燃料气、异构化燃料气、重整干气等，其中通常含有大量的碳二碳三组分，如果将干气中的碳二碳三组分进行回收，送入乙烯装置裂做原料，有利于提高企业经济效益。以加氢裂化干气、PX歧化燃料气为代表的炼厂干气，相较于常规的催化裂化干气、延迟焦化干气而言，具有更高的碳二及以上组分含量，如PX歧化燃料气中乙烷摩尔含量较高时可达到25-70％vol，加氢裂化干气中碳二碳三组分含量可超过50％vol。

目前从炼厂干气中回收碳二碳三组分的方法主要有深冷分离法、变压吸附法、浅冷油吸收法等，三种方法特点鲜明，适用于不同的领域。深冷分离法工艺较为成熟，乙烯回收率较高、分离得到的碳二碳三产品纯度高，但需要对原料气进行干燥脱水，还需要丙烯或乙烯丙烯压缩制冷系统，装置投资大；变压吸附法操作简单，能耗较低，但产品纯度低，碳二回收率低，占地面积大。

浅冷油吸收法主要是利用吸收剂对干气中各组分的溶解度不同来分离气体混合物，一般先在浅冷的温度(5-20℃)下利用吸收剂吸收干气中的碳二及以上的更重组分，分离出甲烷、氢气、氮气、氧气等不凝气，再用精馏法分离富吸收剂中的各组分。该方法具有C2C3回收率高，生产安全，运行可靠，对原料气的适应性强等特点，是目前具有竞争力的技术之一。但是常规的浅冷油吸收工艺的主吸收塔一般在3.0MPaG及以上压力下操作，以保证吸收效果，因此干气压缩机能耗较大。对于较重(碳二及以上组分含量较高)的干气原料，干气经过压缩、冷却分液后得到的压缩凝液较多，压缩凝液一般继续送往主吸收塔，以回收其中的碳二并脱除甲烷，使主吸收塔塔釜再沸器负荷增大，或者需要在流程中设置如CN104560194A所述的凝液气提塔或如CN106609161A所述的稳定塔，对压缩凝液进行处理，设备投资较大。

CN101063048A公开了一种采用中冷油吸收法分离炼厂干气的方法，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。但该工艺中需将干气冷却到-30℃至-40℃，属于中冷分离工艺，因此投资较大，能耗较高。

CN101759518A公开了一种浅冷油吸收法分离干气的方法，该方法由干气压缩、冷却、吸收、解吸组成，采用包含正丁烷、1-丁烯和2-丁烯在内的碳四馏分作为吸收剂。从解吸塔顶得到回收的碳二浓缩气。该方法碳二回收率可达到92％以上，但主吸收塔操作压力在4.0-6.0MPaG，压缩机能耗较高。干气经压缩、冷却下来的凝液继续送往主吸收塔，增大了主吸收塔塔釜蒸汽消耗。

CN106609161A公开了一种分离炼厂饱和干气的方法，将炼厂饱和干气进行压缩、冷却和气液分离处理，气液分离处理后的压缩干气和压缩凝液分别送往碳四吸收塔进行吸收或送往汽油稳定塔进行精馏处理。流程中包括一台汽油稳定塔，用来处理汽油吸收塔釜的富汽油溶剂和上述压缩凝液。当干气原料较重时，压缩凝液较多，汽油稳定塔釜再沸器负荷较大。碳四吸收塔的操作压力为3-4.5MPaG，干气压缩机出口在3-5MPaG，压缩机能耗较高。