[发明专利]一种炼厂干气回收H2和C2+的全温程吸附萃取分离法

摘要

本发明公开一种炼厂干气回收H2和C2+的全温程吸附萃取分离法，包括C2+吸附浓缩、C2+萃取解吸、C2+分离回收、PSA分离提纯氢气（H2）等工序；炼厂干气先经过C2+吸附浓缩工序，大部分C2+烃类组分被吸附浓缩塔吸附；塔顶流出的富H2气进入PSA分离提纯H2工序得到纯度98~99%的H2产品；其解吸气经过加压返回到C2+吸附浓缩工序进一步回收H2及C2+。吸附步骤完成后通过C2+萃取解吸工序溶解出有效组分C2+，其萃取解吸气随后进入C2+分离回收工序，不凝气体H2逸出与富H2气体混合进入PSA分离提纯H2工序；萃取剂逸出再生回收加工后循环使用；本发明采用吸附‑萃取解吸工艺，能耗投资更省、流程更短，效率更高、吸附剂使用寿命更长，可全组分回收。

主权项

一种炼厂干气回收H2和C2+的全温程吸附萃取分离法，其特征在于，包括如下工序：碳二及以上组分（C2+）吸附浓缩工序，温度为5~120℃、压力为0.5~5.0MPa的炼厂干气无需冷却或升降压，作为原料气直接经进气管道进入C2+吸附浓缩工序，采用2个或多个吸附塔串并联工艺，在操作温度为5~120℃、操作压力为0.5~5.0MPa的条件下进行吸附，2或多个吸附塔交替吸附‑解吸循环操作，保证原料气的连续进入，1个或多个吸附塔是处于吸附状态，其余吸附塔处在C2+萃取解吸状态，在吸附塔内，C2+被吸附塔中所装填的吸附剂所吸附，而透过床层由塔顶排出的是由氢气（H2）、甲烷（CH4）和氮气（N2）等组成的富氢气体，进入变压吸附（PSA）分离提纯H2工序；C2+萃取解吸工序，采用一种接近超临界或超临界（简称“临界”，以下类同）的C4（正丁烷与异丁烷混合烷烃）气体作为萃取剂，萃取剂温度为5~120℃，压力为3.0~5.0MPa，从塔顶或塔底通入吸附C2+饱和的吸附塔进行萃取解吸，萃取解吸温度与吸附温度相同，萃取解吸的操作压力3.0~5.0MPa，萃取剂从吸附剂中萃取溶解出被吸附的C2+以及在吸附塔内死空间中的未被吸附的C2+组分，形成富C2+萃取解吸气，进入下一步工序，C2+分离回收工序；C2+萃取解吸步骤完成后，通入炼厂干气，再进入C2+吸附浓缩工序，循环操作；C2+分离回收工序，所述C2+萃取解吸工序得到的富C2+萃取解吸气进入C2+分离回收工序的分离塔，将压力降至2.0~3.0MPa范围，温度在5~120℃范围，从分离塔顶首先逸出不被萃取剂溶解的不凝气体H2和夹带的微量C2+组分，与C2+吸附浓缩工序中流出的富H2气体混合，进入PSA分离提纯H2工序制取H2及回收少量C2+组分；然后再将分离塔压力降至0.5~2.0MPa，从分离塔顶逸出含量超过96~99%（体积比，以下类同）的富C2/C3混合组分，送入乙烯裂解装置进行制取及分离提取C2及C3；分离塔底分别得到C4及C4+组分，一部分C4经过加压后作为萃取剂返回至C2+萃取解吸工序循环使用，一部分C4及C4+组分作为副产品送出界区使用，或并入乙烯裂解气分离工序进行分离提取C4+组分；PSA分离提纯H2工序，来自C2+吸附浓缩工序的富H2气体与来自C2+分离回收工序中的分离塔顶逸出不被萃取剂溶解的不凝气体H2和夹带的微量C2+组分混合，进入本工序进行吸附温度为5~120℃范围的全温程PSA，从PSA塔顶流出纯度大于98~99%的H2产品气；PSA塔的解吸气，或经加压后与炼厂干气混合作为原料气进入C2+吸附浓缩工序进一步回收C2+组分及H2，C2/C3混合组分回收率超过95~97%，H2收率超过93~96%，或解吸气直接并入燃料气管网，C2/C3混合组分回收率超过90~95%，H2收率超过90~93%。