[发明专利]分离轻重炼厂干气的方法及其装置与应用

说明书

本发明涉及废气回收领域，公开了一种分离轻重炼厂干气的方法及其装置与应用。所述方法包括以下步骤：轻炼厂干气一段压缩；轻炼厂干气精制；重炼厂干气压缩；将重炼厂压缩干气进行冷却、气液分相，得到第一液相和第一气相；将轻炼厂精制干气和第一气相进行混合，得到混合干气，并对混合干气进行升压、冷却，得到冷却干气；将冷却干气送入吸收塔的中部，与来自吸收塔的顶部的吸收剂逆流接触，塔顶得到第二气相，塔釜得到第二液相；将第二液相送入解吸塔的中部，进行解吸，塔顶得到的第三气相与第一液相合并，得到提浓气送出界区；塔釜得到贫吸收剂。所述方法能够同时对轻重炼厂干气中的碳二及更重组分进行分离，并能够降低吸收剂的用量以及能耗。

技术领域

本发明涉及废气回收领域，具体地，涉及一种分离轻重炼厂干气的方法及其装置与应用。

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、PSA解析气、加氢裂化干气、PX歧化燃料气、PX异构化燃料气、重整干气等，其中通常含有较多的碳二及更重组分，如果将干气中的碳二及更重组分进行回收，送入乙烯装置裂解炉或者后续分离单元做原料，经济效益显著。以催化干气、焦化干气和PSA解吸气等为代表的炼厂干气中，氢气、甲烷、氮气等轻组分含量较多，碳二含量在10-20％vol左右，以下统称为轻炼厂干气。以加裂干气、芳烃干气(包括PX歧化燃料气、PX异构化燃料气等)等为代表的炼厂干气中，具有较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之和可超过50％vol，以下统称为重炼厂干气。

目前从炼厂干气中回收碳二及更重组分的方法主要有深冷分离法、变压吸附法、油吸收法等，各种方法各具特点。深冷分离法工艺成熟，乙烯回收率高、纯度高，但投资大，用于稀乙烯回收能耗较高；变压吸附法操作简单，能耗较低，但产品纯度低，乙烯回收率低，占地面积大。

油吸收法主要是利用吸收剂对气体中各组分的溶解度不同来分离气体混合物，一般先利用吸收剂吸收C2和C2以上的重组分，分离出甲烷、氢气等不凝气，再用精馏法分离吸收剂中的各组分。中冷油吸收法是其中一种常见的工艺方法。该方法具有投资费用低、碳二回收率高，对原料气的适应性强等特点。但是常规的中冷油吸收工艺一般不对原料干气进行区分，如果原料中既有轻炼厂干气又有重炼厂干气的话，轻、重炼厂干气会混合在一起，经压缩机升压、冷却后送入主吸收塔。重炼厂干气中的碳二及更重组分同样经历了吸收-解吸过程，最终从解吸塔顶气相或抽出吸收剂中送出界区。工艺中循环吸收剂量较多，解吸塔负荷较大，为冷却循环吸收剂所需低温位丙烯冷量较多，装置能耗较大。同时由于中冷吸收温度在0℃以下，为了避免出现结冰冻堵设备管路，需要对所有原料气进行脱CO₂及脱水处理，装置投资较大。

US5502971公开了一种回收C2及更重烃类的低压低温工艺，适用于炼厂干气的回收。该工艺取消了传统的高压方案，改而采用低压技术，这样回收温度就可以保持在硝酸树脂生成的温度之上，避免了危险的潜在可能性，同时还可以保持较高的烯烃收率。虽然该工艺采用了低压方案，但温度仍低达-100℃，仍属于深冷分离工艺的一种，因此投资较大，能耗较高。

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。但当原料干气中同时有轻炼厂干气和重炼厂干气时，两种干气(可能是多股原料气)需在压缩机入口或段间进行混合。重炼厂干气中的C2+组分会被稀释，之后再送入吸收塔、解吸塔进行提浓。循环吸收剂量较多，解吸塔负荷较大，为冷却循环吸收剂所需丙烯冷量较多。