專利名稱：一種采用油吸收分離煉廠干氣的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)化工領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種采用油吸收分離煉廠干氣的裝置及方法。
背景技術(shù)：
煉廠催化干氣來源于催化裂化過程，通常干氣中的乙烯含量約為12 20摩爾％，乙烷含量約為15 24摩爾％，還含有丙烯、丙烷、丁烷等烯、烷烴。目前煉廠催化干氣主要作為燃料燒掉，利用價(jià)值較低。如果將催化干氣中烯烴、烷烴回收，送往乙烯工廠作為生產(chǎn)乙烯的原料，則可節(jié)省大量的裂解原料油，使乙烯生產(chǎn)成本大幅度下降，從而使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前從煉廠催化干氣中回收乙烯的方法主要有深冷分離法、中冷油吸收法、絡(luò)合分離法、變壓吸附法等，各種方法各具特點(diǎn)。深冷分離法工藝成熟，乙烯回收率高，但投資大，用于稀乙烯回收能耗較高；絡(luò)合分離法，乙烯回收率較高，但對(duì)原料中的雜質(zhì)要求嚴(yán)格，預(yù)處理費(fèi)用較高，需要特殊的絡(luò)合吸收劑；變壓吸附法操作簡(jiǎn)單，能耗較低，但產(chǎn)品純度低，乙烯回收率低，占地面積大。中冷油吸收法主要是利用吸收劑對(duì)氣體中各組分的溶解度不同來分離氣體混合物，一般先利用吸收劑吸收C2及C2 以上的重組分，分離出甲烷、氫氣等不凝性氣體，再用精餾法分離吸收劑中的各組分。該方法具有規(guī)模小、適應(yīng)性強(qiáng)、投資費(fèi)用低等特點(diǎn)，可用于從裂解氣中分離烯烴、從天然氣中回收輕烴等工藝。中冷油吸收法可用于催化裂化干氣中低濃度乙烯的回收，但傳統(tǒng)的常規(guī)中冷油吸收工藝吸收劑損失大、乙烯回收率較低，回收率通常只有85%左右。CN 1640992提出了一種以裝置自產(chǎn)穩(wěn)定輕烴為吸收劑的冷凍油吸收方法，適用于從油田伴生氣或天然氣中回收 液化氣，且C3收率要求較高的回收工藝。采用這種冷凍油的吸收方法，能用較少的吸收劑，獲得較高的輕烴回收率，且工藝簡(jiǎn)單，減少能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。但該方法只適用于從油田伴生氣或天然氣中回收液化氣，并不能回收C2餾分，無法用于煉廠催化干氣的回收。CN 1414067提出了一種在天然氣淺冷工藝后嫁接油吸收工藝，從而提高輕烴回收率的方法。該方法在天然氣淺冷工藝后使所得物進(jìn)入二級(jí)三相分離器內(nèi)進(jìn)行氣液分離，使氣體進(jìn)入吸收塔的底部與吸收劑進(jìn)行氣液交換得到C3、C4組份后回收；液體與二級(jí)三相分離器內(nèi)的輕烴混合后進(jìn)入脫吸塔內(nèi)脫出甲烷與乙烷，使形成的脫吸液進(jìn)入解吸塔切割出C3、C4組份后回收。該方法可以提高天然氣中的輕烴回收率，增加輕烴產(chǎn)量。但該方法只適用于從天然氣中回收輕烴，并不適用于煉廠催化干氣的回收。US 5502971公開了一種回收C2及更重?zé)N類的低壓低溫工藝，適用于煉廠干氣的回收。該工藝取消了傳統(tǒng)的高壓方案，改而采用低壓技術(shù)，這樣回收溫度就可以保持在硝酸樹脂生成的溫度之上，避免了危險(xiǎn)的潛在可能性，同時(shí)還可以保持較高的烯烴收率。雖然該工藝采用了低壓方案，但溫度仍低達(dá)-100°c，仍屬于深冷分離工藝的一種，因此投資較大，能耗較高。US 6308532提出了一種從煉廠干氣中回收乙烯和丙烯的工藝，該工藝包括從吸收塔釜抽出C3、C4、C5、C6液體并將部分塔釜液相物料循環(huán)至塔頂，從而保持塔頂冷凝器的冷凍溫度不低于_95°C，同時(shí)在吸收塔中富含丙烯或乙烯-丙烯區(qū)域抽出氣相側(cè)線。盡管該工藝將部分塔釜物料循環(huán)至塔頂以保持塔頂溫度不致于過低，但塔頂溫度仍低達(dá)-95°C，仍屬于深冷分離工藝的一種，因此投資較大，能耗較高。CN 101063048A公開了一種采用中冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該工藝由壓縮、脫除酸性氣體、干燥及凈化、吸收、解吸、冷量回收和粗分等步驟組成，該方法具有吸收劑成本低廉，損失低等優(yōu)點(diǎn)。但該工藝中仍需將干氣冷卻至_30°C _40°C，屬于中冷分離工藝，因此投資較大，能耗較高。CN101812322A公開了一種采用油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該方法以碳四餾分作為吸收劑，保持吸收溫度為5_15°C，并采用膨脹機(jī)和冷箱回收冷量。該方法使烯烴和烷烴的回收率大幅提高，同時(shí)減少了吸收劑的循環(huán)量和損失量，降低了能耗，但是需要膨脹機(jī)和冷箱等設(shè)備，投資較高。CN101759518A公開了一種油吸收分離煉廠催化干氣的方法，該發(fā)明的方法使用碳四餾分作為吸收劑，在主吸收塔中吸收壓縮、冷卻后的催化干氣中C2餾分及更重組份，主吸收塔的塔釜物流送至解吸塔處理，由解吸塔塔頂?shù)玫交厥盏腃2濃縮氣。使用本發(fā)明的方法，由于吸收溫度高，不需要乙烯、丙烯制冷壓縮機(jī)和膨脹機(jī)，具有能耗低、投資少、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是在吸收過程中碳四吸收劑損失較大。綜上所述，現(xiàn)有的從 煉廠干氣中回收乙烯和丙烯的工藝都存在投資大、能耗高和吸收劑損失大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的從煉廠干氣中回收乙烯和丙烯的工藝存在投資大、能耗高和吸收劑損失大的問題，本發(fā)明提供了一種采用油吸收分離煉廠干氣的裝置及方法。以碳四餾分和汽油餾分作為吸收劑，來回收煉廠干氣中乙烯、丙烯，保持吸收溫度為10度以上，不需要乙烯制冷機(jī)、膨脹機(jī)、冷箱等設(shè)備，降低了投資和能耗。本發(fā)明的目的之一是提供一種采用油吸收分離煉廠干氣的裝置。包括碳四吸收塔和碳四解吸塔，碳四吸收塔下部連接催化干氣進(jìn)口管線，催化干氣進(jìn)口管線上設(shè)置有壓縮機(jī)和冷卻器，碳四吸收塔底部連接碳四解吸塔，碳四解吸塔底部連接碳四吸收塔上部，碳四解吸塔頂部連通界外，在所述碳四吸收塔后設(shè)置汽油吸收塔，碳四吸收塔頂部出口連接汽油吸收塔下部，所述汽油吸收塔底部和頂部分別連通界外。本發(fā)明的目的之二是提供一種采用油吸收分離煉廠干氣的方法。包括:催化干氣經(jīng)壓縮冷卻后進(jìn)入碳四吸收塔被碳四吸收劑吸收，碳四吸收塔塔釜物料進(jìn)入碳四解吸塔，碳四解吸塔塔釜物料返回碳四吸收塔；碳四吸收塔塔頂氣體進(jìn)入汽油吸收塔被汽油吸收劑吸收。具體包括以下步驟:
(I)壓縮:將來自煉廠催化裂化裝置(FCC)的催化干氣的壓力提高到4.0 6.0MPa ；(2)冷卻:將壓縮后的催化干氣冷卻至5°C 20°C ;(3)碳四吸收:采用碳四餾分作為吸收劑，所述的吸收劑從塔頂部進(jìn)入碳四吸收塔，吸收催化干氣中C2餾分及更重組份，吸收塔的塔頂物流進(jìn)入后面的汽油吸收系統(tǒng)，吸收塔的塔釜物流送至碳四解吸塔；(4)碳四解吸:所述的碳四吸收塔的塔釜物流進(jìn)入碳四解吸塔，塔頂?shù)玫交厥盏腃2濃縮氣，塔釜得到解吸后的碳四餾分吸收劑，冷卻后返回碳四吸收塔循環(huán)使用；(5)汽油吸收:所述的碳四吸收塔的塔頂氣相物流進(jìn)入汽油吸收塔中，汽油吸收劑從塔頂進(jìn)入，吸收氣相物流中夾帶的碳四吸收劑，汽油吸收塔頂尾氣排出裝置，塔釜物流送出裝置。步驟(I)中來自煉廠催化裂化裝置的催化干氣的壓力一般約為0.7 0.9MPa，一般需要逐級(jí)提高壓力至4.0 6.0MPa0在本發(fā)明的方法中，對(duì)壓縮的段數(shù)沒有特別的限定，優(yōu)選采用三段壓縮。在所述步驟(2)中，優(yōu)選將壓縮后的催化干氣冷卻至5°C 20°C。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，制冷劑可選用5°C左右的冷水，由溴化鋰吸收式制冷機(jī)提供。溴化鋰制冷機(jī)采用的是吸收制冷工藝，以煉廠的廢熱蒸汽為熱源，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)。在所述步驟(3)中，所述的碳四吸收劑可采用煉廠的混合碳四或醚后碳四或其它碳四懼分，優(yōu)選為包含10 40% Wt的正丁燒、3 15% Wt的1-丁烯、5 70% wt的2-丁烯的碳四懼分；更優(yōu)選包含20 35% wt的正丁燒、5 10% wt的1- 丁烯、20 35% wt的反-2- 丁烯、25 35% wt的順-2- 丁烯的碳四餾分；在本發(fā)明的具體實(shí)施時(shí)，優(yōu)選煉廠的混合碳四餾份，其主要組成通常為碳三0.5% (wt%，以下同)、正丁烷25%、丁烯-1 6%,丁烯-2 62%、碳五 6.5%。在所述的步驟(3)中，所述碳四吸收塔的理論板數(shù)優(yōu)選為35 45，操作壓力優(yōu)選為3.5 5.5MPa，塔頂溫度優(yōu)選為5 20°C，塔釜溫度優(yōu)選為100 125°C。在所述的步驟(4)中，所述碳四解吸塔的理論板數(shù)優(yōu)選為20 35，操作壓力優(yōu)選為1.5 2.5MPa，塔頂溫度優(yōu)選為35 60°C，塔釜溫度優(yōu)選為100 130°C，回流比為
0.5 2.0。在所述的步驟(5)中，所述的汽油吸收劑為常用的汽油，優(yōu)選自煉廠的汽油產(chǎn)品。所述汽油吸收塔的理論板數(shù)優(yōu)選為15 25，操作壓力略低于碳四吸收塔壓力，優(yōu)選為
3.5 4.5MPa，塔頂溫度優(yōu)選為15 25°C，塔釜溫度優(yōu)選為30 40°C。參照?qǐng)D1，具體說明如下:將煉廠催化裂化裝置來的催化干氣I的壓力經(jīng)過三段壓縮機(jī)7提高到4.0
6.0MPa ;經(jīng)過三段壓縮后的煉廠催化干氣經(jīng)冷卻器冷卻至5 20°C，優(yōu)選12°C左右，冷卻后的催化干氣進(jìn)入碳四吸收塔8 ;在碳四吸收塔8中，采用混合碳四餾分作為吸收劑2，溫度為5 20°C，優(yōu)選使用含10 40% wt的正丁燒、3 15% wt的1- 丁烯、45 70% wt的2- 丁烯和O 10% wt的C5的碳四餾分；更優(yōu)選使用包含 20 35% wt的正丁烷、5 10% wt的1- 丁烯、20 35% wt的反-2- 丁烯、25 35% wt的順-2- 丁烯和O 10% wt的C5的碳四懼分。碳四吸收劑2從碳四吸收塔8頂部噴入，吸收所述催化干氣I中C2餾分及更重的組份，塔頂含未被吸收的氣體甲烷、氫、碳四的氣相物流進(jìn)入汽油吸收塔9塔底；汽油吸收劑3從塔頂噴入，吸收氣相物流中的碳四等組分，未被吸收的甲烷、氫尾氣4從塔頂排出被送往燃料氣管網(wǎng)，含有碳四的汽油物流5從塔釜采出。來自碳四吸收塔釜的釜液溫度為100 125°C、壓力3.5 5.5MPa，靠壓差進(jìn)入碳四解吸塔10中部，解吸塔頂?shù)玫交厥盏臐饪sC2餾分6，其主要組成為乙烯25 35%、乙烷30 40%、二氧化碳5 10%、丙烯O 15%、C4及更重組分O 15%，塔釜吸收劑經(jīng)冷卻器冷卻后，返回碳四吸收塔8循環(huán)使用；解吸塔頂?shù)玫降腃2濃縮氣經(jīng)脫氧后可送往乙烯廠的堿洗裝置進(jìn)一步分離。在本發(fā)明的方法中，所述的碳四吸收塔的塔頂氣相物流主要是未被吸收劑吸收的氣體如甲烷、氫氣等，其中 還含有少量的C2餾分和夾帶的碳四吸收劑。為減少碳四吸收劑的損失，將這股氣相物流引入汽油吸收塔中，采用汽油吸收劑將碳四吸收劑吸收下來。主要為甲烷、氫的汽油吸收塔塔頂氣相物流作為尾氣送往燃料氣管網(wǎng)，含有碳四的汽油物流送出裝置。本發(fā)明所述的裝置及方法具有以下特點(diǎn):(I)在本發(fā)明的方法中以煉廠的混合碳四組分和汽油餾分用作吸收劑來回收催化干氣中的C2餾份，吸收劑原料容易獲得，成本低廉，并且不需要乙烯、丙烯制冷壓縮機(jī)，投資少、操作簡(jiǎn)單；(2)以汽油作為吸收劑來回收尾氣中夾帶的碳四吸收劑，且回收的碳四組分可進(jìn)一步循環(huán)使用，吸收劑損失少；(3)本發(fā)明的方法乙烯回收率提高，大于90% ；(4)本發(fā)明的方法中，碳四吸收劑和催化干氣被冷卻到5 20°C，可選用溴化鋰制冷機(jī)提供冷劑來制冷，能耗低；(5)在本發(fā)明的方法中，裝置的最低操作溫度不低于5°C，設(shè)備和管線可采用普通低溫鋼，節(jié)省了大量投資。


圖1本發(fā)明所述的裝置流程示意圖。附圖標(biāo)記說明:I催化干氣；2碳四吸收劑；3汽油吸收劑；4尾氣；5汽油；6 C2濃縮氣；7壓縮機(jī)；8碳四吸收塔；9汽油吸收塔；10碳四解吸塔
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例:如圖1所示，一種采用油吸收分離煉廠干氣的裝置，包括碳四吸收塔8和碳四解吸塔10，碳四吸收塔8下部連接催化干氣進(jìn)口管線，催化干氣進(jìn)口管線上設(shè)置有壓縮機(jī)7和冷凝器，碳四吸收塔8底部連接碳四解吸塔10，碳四解吸塔10底部連接碳四吸收塔8上部，碳四解吸塔10頂部連通界外，在所述碳四吸收塔8后設(shè)置汽油吸收塔9，碳四吸收塔8頂部出口連接汽油吸收塔9下部，所述汽油吸收塔9底部和頂部分別連通界外。具體過程如下:從煉廠催化裂化裝置來的催化干氣1，壓力0.8MPa，經(jīng)過三段壓縮，將壓力提高至
4.SMPa0增壓后的催化干氣經(jīng)冷卻器冷卻到12°C，再送入碳四吸收塔8內(nèi)。在碳四吸收塔中，采用煉廠生產(chǎn)的混合C4餾分作為吸收劑2從塔頂噴入，吸收催化干氣中C2及更重的組份。吸收塔的理論板數(shù)為40，操作壓力為4.0MPa,塔頂溫度為18.2V，塔釜溫度為105.1°C。塔釜富含C2的碳四吸收劑物料送至碳四解吸塔10處理，塔頂未被吸收的氣體進(jìn)入汽油吸收塔9。汽油吸收塔中，采用煉廠生產(chǎn)的汽油產(chǎn)品作為吸收劑3，從塔頂噴入，吸收氣體中的碳四等組分。汽油吸收塔的理論板數(shù)為20，操作壓力為3.8MPa，塔頂溫度為19.2°C，塔釜溫度33.6°C。塔頂?shù)募淄椤湮矚?排往燃料氣管網(wǎng)，塔釜的汽油5送出裝置。來自碳四吸收塔釜的富含C2的碳四吸收劑靠壓差進(jìn)入碳四解吸塔10中部。解吸塔的理論板數(shù)為31，操作壓力為2.0MPa，塔頂溫度為38.2°C，塔釜溫度為110°C，回流比為1.2。解吸塔塔釜采用低壓蒸汽加熱，從塔頂?shù)玫綕饪sC2餾分6。解吸塔釜的貧碳四吸收劑經(jīng)冷卻至12°C，返回碳四吸收塔頂循環(huán)利用。在本實(shí)施例中，乙烯回收率為91.8%。各主要物流和分離后產(chǎn)品的組成列于表I。表I
權(quán)利要求
1.一種采用油吸收分離煉廠催化干氣的裝置，包括碳四吸收塔和碳四解吸塔，碳四吸收塔下部連接催化干氣進(jìn)口管線，催化干氣進(jìn)口管線上設(shè)置有壓縮機(jī)和冷卻器，碳四吸收塔底部連接碳四解吸塔，碳四解吸塔底部連接碳四吸收塔上部，碳四解吸塔頂部連通界外，其特征在于: 在所述碳四吸收塔后設(shè)置汽油吸收塔，碳四吸收塔頂部出口連接汽油吸收塔下部，所述汽油吸收塔底部和頂部分別連通界外。
2.一種采用如權(quán)利要求1所述的分離煉廠催化干氣裝置的方法，包括: 催化干氣經(jīng)壓縮冷卻后進(jìn)入碳四吸收塔被碳四吸收劑吸收，碳四吸收塔塔釜物料進(jìn)入碳四解吸塔，碳四解吸塔塔釜物料返回碳四吸收塔；碳四吸收塔塔頂氣體進(jìn)入汽油吸收塔被汽油吸收劑吸收。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 所述碳四吸收塔的理論板數(shù)為35 45，操作壓力為3.5 5.5MPa，塔頂溫度為5 20°C，塔釜溫度為100 125°C。
4.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 所述汽油吸收塔的理論板數(shù)為 15 25，操作壓力為3.5 4.5MPa，塔頂溫度為15 250C，塔釜溫度為30 40°C。
5.按權(quán)利要求2 4之一所述的方法,其特征在于: 所述催化干氣經(jīng)壓縮后至壓力為4.0 6.0MPa ;經(jīng)冷卻至溫度為5°C 20°C。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 所述壓縮為多段壓縮； 所述冷卻中采用的制冷劑為冷水。
7.按權(quán)利要求2 4之一所述的方法,其特征在于: 所述碳四解吸塔塔釜物料經(jīng)冷卻至5 20°C后返回碳四吸收塔循環(huán)利用。
8.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 所述的碳四吸收劑為煉廠的混合碳四或醚后碳四或其它碳四餾分；所述汽油吸收劑為選自煉廠的汽油產(chǎn)品。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于: 所述碳四吸收劑為包含10 40% wt的正丁燒、3 15% wt的1- 丁烯、5 70% wt的2- 丁烯的碳四餾分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用油吸收分離煉廠催化干氣的裝置及方法，所述裝置包括碳四吸收塔和碳四解吸塔，在所述碳四吸收塔后設(shè)置汽油吸收塔，碳四吸收塔頂部出口連接汽油吸收塔下部，所述汽油吸收塔底部和頂部分別連通界外。所述方法包括催化干氣經(jīng)壓縮冷卻后進(jìn)入碳四吸收塔被碳四吸收劑吸收，碳四吸收塔塔釜物料進(jìn)入碳四解吸塔，碳四解吸塔塔釜物料返回碳四吸收塔；碳四吸收塔塔頂氣體進(jìn)入汽油吸收塔被汽油吸收劑吸收。本發(fā)明不需要乙烯制冷機(jī)、膨脹機(jī)、冷箱等設(shè)備，降低了投資和能耗。
文檔編號(hào)C10G70/06GK103087772SQ201110341549
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者程建民, 李東風(fēng), 廖麗華, 劉智信, 過良, 李琰, 王婧, 羅淑娟, 王宇飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院