[发明专利]提浓轻重炼厂干气中碳二及以上组分的方法及其装置与应用

说明书

本发明涉及废气回收领域，公开了一种提浓轻重炼厂干气中碳二及以上组分的方法及其装置与应用。方法包括：轻炼厂干气压缩；重炼厂干气压缩；重炼厂压缩干气冷却、气液分相，得到第一气相和第一液相；轻炼厂压缩干气、第一气相混合压缩后与第四气相合并冷却后，与第三液相合并冷却后，进行气液分相，得到第二气相和第二液相；第二气相送入吸收塔，与吸收剂接触，塔釜的第三液相与冷却干气合并；第二液相经升压、预热后送入甲烷脱吸塔，塔顶的第四气相与轻炼厂压缩干气、第一气相合并；塔釜的第四液相送入解吸塔，进行解吸，塔顶的第五气相与第一液相合并，作为提浓气产品。该方法能够同时回收轻、重炼厂干气中的碳二及以上组分，并且低的能耗。

技术领域

本发明涉及废气回收领域，具体地，涉及一种提浓轻重炼厂干气中碳二及以上组分的方法及其装置与应用。

背景技术

对于大型炼油化工一体化装置，系统利用装置内的炼油及化工干气资源，回收其中的乙烯乙烷等高附加值组分，作为乙烯装置原料，有利于提高企业盈利能力、提高乙烯装置原料供应的多样性。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。本发明主要针对同时回收轻炼厂干气和重炼厂干气的场合，对不同炼厂干气进行差异化处理，同时实现资源整合利用。

目前已实现工业化并适用于较大规模原料气处理量的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、浅冷油吸收法等，各种方法各具特点，分别适用于不同的场合和业主需求。深冷分离法工艺成熟，乙烯回收率高、纯度高，但需要丙烯制冷系统或乙烯丙烯二元复合制冷系统，并需要对原料气进行干燥脱水处理，装置投资大、能耗高；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。

浅冷油吸收法主要是利用吸收剂对气体中各组分的溶解度差异来分离提纯气体混合物，一般先利用吸收剂在高压低温(浅冷温度，5-20℃)下吸收干气中的碳二和以上更重组分，分离出甲烷、氧气、氢气、氮气等不凝气，再用精馏法分离吸收剂中的各组分。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。工艺中主吸收塔和解吸塔负荷较大，塔釜再沸器蒸汽消耗较多。

US10052581B1公开了一种从FCC干气中回收蒸汽裂解装置原料的方法。该方法将FCC干气先进行胺洗脱CO₂、H₂S、COS操作，之后进行加氢脱炔烃操作，经过上述精制过程后，FCC干气进入变压吸附塔，脱除其中的甲烷、氢气等轻组分，再经过一系列分离流程最终得到以乙烷、乙烯为主的蒸汽裂解装置原料物流。该方法由于变压吸收塔在操作过程中可能会出现低于0℃的工况，为了避免结冰，需要在干气进变压吸附塔前进行冷却分相及脱水干燥处理，装置投资较大。

CN104419466A公开了一种炼厂干气回收系统及干气回收方法，炼厂干气经压缩、冷却、吸收、解吸、液化后得到富碳二产品。该方法产品易于储存和运输，但干气液化温度较低，需采用0℃和-40℃级丙烯冷剂进行冷却，然后节流到常压，进行气液分相后的液相作为产品采出。为了避免结冰冻堵，该工艺还包括了干燥步骤，整个流程投资和能耗较大。