專利名稱::一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝。
背景技術:
:原油蒸餾、催化裂化、熱裂化、石油焦化、加氫裂化、催化重整、加氫精制等石油煉廠副產(chǎn)的氣態(tài)烴,主要成分為碳四(c4)以下的烷烴、烯烴以及氫氣和少量氮氣、二氧化碳等氣體。不同來源的煉廠氣其組成各異,煉廠干氣中通常含有8~20%的乙烯和10~25%左右的乙烷,還有丙烯、丙烷等有用組分。但目前大部分煉廠干氣通常都被送入瓦斯管網(wǎng)作燃料氣,有些甚至放入火炬直接燒掉,這是能源資源的一大浪費。煉廠氣加工是石油煉廠的重要任務之一。若分離回收其中的乙烷和乙烯,聚合級乙烯則可作為石油化工以及聚烯烴裝置原料,乙烷可供乙烯裝置作為裂解原料。因此從煉廠干氣中分離回收輕烴具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。目前國內外從煉廠干氣中回收聚合級乙烯的方法有變壓吸附法、中冷油吸收法和深冷分離法,雖然已取得一定成果,但都存在一些問題變壓吸附法設備龐大,輕烴回收率不高,產(chǎn)品很難達到聚合級乙烯的要求;傳統(tǒng)中冷油吸收法乙烯收率低,能耗高;深冷分離法僅適用于干氣量較大的情況,且流程復雜,能耗大,運行成本高。CN101063048A提出了一種高效的釆用中冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法,該方法以煉廠液化氣作為吸收劑,保持吸收溫度為中冷,采用膨脹機和冷箱回收冷量,使乙烯和丙烯的回收率大幅提高,同時減少吸收劑的循環(huán)量和損失量,降低了能耗。但是,此工藝產(chǎn)品氣中含有氮氧化物和氧氣,未得到聚合級乙烯產(chǎn)品氣,使其使用范圍和利用價值受到極大限制。而且該工藝在干氣進入冷箱之前沒有脫除氮氧化物和不飽和烴,特別是單烯烴、二烯烴,比如丁二烯等,氮氧化物與二烯烴易形成硝化樹脂,這類硝化樹脂在冷箱中積累,存在著爆炸危險(Kohler的《ColdboxexplosionatShellsteamcrackerinBerre,F(xiàn)rance》AIChESpringNationalMeeting,HoustonTexasApr.7-11,1991)。此夕卜吸收塔塔頂和塔釜溫差大,氣液運動劇烈,吸收塔運行不穩(wěn)定,塔釜能耗高、低壓蒸汽消耗大。解吸塔后增加粗分塔,工藝較復雜。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提出一種工藝簡單、安全實用、除雜效果好、輕烴回收率和純度高、投資成本低的煉廠干氣回收聚合級乙烯工藝。為解決上述技術問題,釆用的技術方案是一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,包括煉廠干氣進行壓縮、脫除酸性氣體、除雜冷卻后,送入脫碳四塔,其特征在于1)所述脫碳四塔脫除干氣中的C4及C,以上組分;2)再在脫甲烷塔中用吸收劑將G或C2+輕烴組分吸收下來,并用塔頂氣在膨脹機中膨脹作功獲得的低溫來冷凝塔頂氣中的C2+組分;3)然后在乙烯精餾塔內將被吸收的乙烯與吸收劑分離,塔釜出料的C2+組分作為脫甲烷塔的吸收劑,塔頂氣經(jīng)冷凝節(jié)流膨脹系統(tǒng)得到低溫的聚合級乙烯。本發(fā)明上述工藝中,脫甲烷塔的入口壓力為1.0~5.0MPa,優(yōu)選為3.2MPa(A);入口溫度為-90~0°C,優(yōu)選為-60。C;塔頂出口壓力為1.0~5.OMPa(A),優(yōu)選為3.OMPa(A);塔頂出口溫度為-60~-10°C,優(yōu)選為-4(TC;脫甲烷塔塔頂氣在膨脹機中膨脹作功后溫度優(yōu)選為-150~-50°C,優(yōu)選為-95°C;吸收劑為C;輕烴,優(yōu)選乙烷。乙烯精餾塔入口壓力優(yōu)選為1.0-5.OMPa(A),優(yōu)選為3.OMPa(A);入口溫度為-50~40°C,優(yōu)選為(TC;塔頂出口壓力為0.5~6.OMPa(A),優(yōu)選為lMMPa(A);塔頂出口溫度為-8G~0°C,優(yōu)選為-35°C;塔頂冷凝器溫度為-60~-l(TC,優(yōu)選為-38'C;塔底再沸器溫度為0~12(TC,優(yōu)選為45°C;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力為0.005-1.OMPa,優(yōu)選為0.6MPa;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口溫度為-120~0°C,優(yōu)選為-62。C。另外,本發(fā)明回收了脫甲烷塔塔頂氣膨脹后的冷量以及乙烯精餾塔塔頂冷凝液節(jié)流膨脹后的冷量。本發(fā)明的積極效果是工藝簡單,乙烯回收率高、純度達到聚合級;具有非常寬廣的操作范圍,可保證干氣中cr組分含量變化時,系統(tǒng)能穩(wěn)定操作;本發(fā)明的前加氫、前脫碳四和中冷油吸收工藝,一方面消除了重碳四和碳五二烯烴的聚合危險,另一方面整個工藝過程(除膨脹機)溫度不低于-7G。C,且完全消除了氮氧化物和二烯烴,避免了兩者在-1Q2。C形成硝化樹脂而帶來的安全隱患;此外,本發(fā)明不需要乙烯制冷系統(tǒng),釆用塔頂氣在膨脹機中膨脹作功獲得的的低溫來冷凝塔頂氣中的C3且分,而且回收了節(jié)流膨脹系統(tǒng)中的大量冷量,因此可降低系統(tǒng)的能耗,使運行成本降低,而且能提高C;組分的回收率。通過本發(fā)明回收的聚合級乙烯可作為聚乙烯的原料或作乙苯、苯乙烯、環(huán)氧乙烷、烯烴轉化的原料,乙垸可供乙烯裝置作為裂解原料。圖l為本發(fā)明一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝的流程圖。圖中101為脫碳四塔;102為脫甲烷塔;103為乙烯精餾塔;104為氣液分離器。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的工藝作進一步的闡述。以下實施例中,煉廠干氣壓縮后首先進入胺吸收塔和堿洗塔除去干氣中的H2S和C02,經(jīng)離心壓縮機壓縮至3.4MPa(A)后,經(jīng)過脫汞床、脫氧加氫床、脫水床、脫硫床、脫除干氣中的汞、水、硫、氮氧化物等雜質,冷卻,送入脫碳四塔,脫除干氣中的碳四和二烯烴;然后進入脫甲烷塔。實施例1如圖l所示,本實施例處理的是A煉廠干氣,工況條件如表l所示。表lA煉油廠干氣數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>硫化氫0.0056水0.83氮氧化物100卯m煉廠干氣經(jīng)壓縮、脫除酸性氣體、除雜冷卻后送入脫碳四塔脫除干氣中的碳四和二烯烴,然后進入脫甲烷塔。脫甲烷塔入口壓力3.2MPa(A)、溫度-58匸,所用的吸收劑為乙烯精餾塔塔釜出料,其主要成分為乙烷和丙烷,3.OMPa(A)、-4(TC的塔頂氣在膨脹機中膨脹作功獲得的-IO(TC低溫來冷凝塔頂氣中的Cr組分,塔底通入一股組成為氫氣的氣提氣,脫甲烷塔塔釜物流進入乙烯精餾塔將乙烯解吸出來。乙烯精餾塔入口壓力3.0MPa(A)、溫度(TC,塔頂出口壓力1.4MPa(A)、溫度-35°C,塔底再沸器溫度為4(TC。塔頂氣經(jīng)過冷凝器冷凝成液體,再送入節(jié)流膨脹系統(tǒng),得到0.6MPa(A)、-62。C的聚合級乙烯?;厥站酆霞壱蚁┲械睦淞縼砝鋮s原料氣。所得產(chǎn)品氣參數(shù)見表2。表2產(chǎn)品氣數(shù)據(jù)表乙烯溫度°c40壓力MPa(A)2.7摩爾流量kmol/h880.14純度(摩爾百分含量)乙烯99.95%乙烷+甲烷0.48%雜質含量雜質名稱雜質含量乙炔<4ppm硫化物<0.8ppin氮氧化物<20ppbc;組分摩爾流量kmol/h336.15乙烯0.308<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>經(jīng)計算,本實施例中乙烯的回收率為99.2%,乙烷的回收率為96.5%。實施例2煉廠干氣進入脫甲烷塔,入口壓力5.0MPa(A)、溫度-8(TC,所用的吸收劑為丙烷,塔頂出口壓力4.5MPa(A)、溫度-6(TC,塔底通入一股組成為甲垸的氣提氣;膨脹機出口溫度為-140。C。乙烯精餾塔入口壓力4.5MPa(A)、溫度-40°C,塔頂出口壓力5.OMPa(A)、溫度-72。C,塔頂冷凝器-58°C,塔底再沸器溫度為ll(TC;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.9MPa(A)、-112。C。其余同實施例l操作。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.5%,純度為99.98%;乙烷的回收率為96.2%。實施例3煉廠干氣進入脫甲烷塔的入口壓力4.5MPa(A)、溫度-7(TC,所用的吸收劑為丁烷,塔頂出口壓力4.2MPa(A)、溫度-54°C,塔底通入一股組成為甲烷和氫氣的氣提氣;膨脹機出口溫度為-13(TC;乙烯精餾塔入口壓力4.2MPa(A)、溫度-30。C,塔頂出口壓力4.5MPa(A)、溫度-64°C,塔頂冷凝器-55°C,塔底再沸器溫度為98°C;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.8MPa(A)、-100。C。其余同實施例l操作。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.45%,純度為99.98%;乙烷的回收率為96.1%。實施例4脫甲烷塔的入口壓力4.1MPa(A)、溫度-60°C,所用的吸收劑為乙烷,塔頂出口壓力3.8MPa(A)、溫度-5(TC,塔底增加再沸器;膨脹機出口溫度為-120。C。乙烯精餾塔入口壓力3.8MPa(A)、溫度-2(TC,塔頂出口壓力4.lMPa(A)、溫度-6(TC,塔頂冷凝器-5(TC,塔底再沸器溫度為89°C;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.7MPa(A)、-90°C。其余同實施例1操作。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.43%,純度為99.97%;乙烷的回收率為96.0%。實施例5脫甲烷塔的入口壓力3.7MPa(A)、溫度-5(TC,所用的吸收劑為乙烷,塔頂出口壓力3.5MPa(A)、溫度-45°C,塔底通入一股組成為甲烷和氫氣的氣提氣;膨脹機出口溫度為-ll(TC。乙烯精餾塔入口壓力3.3MPa(A)、溫度-l(TC,塔頂出口壓力3.5MPa(A)、溫度-55°C,塔頂冷凝器-45'C,塔底再沸器溫度為79°C;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.6MPa(A)、-80°C。其余同實施例l。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.42%,純度為99.97%;乙烷的回收率為95.9%。實施例6脫甲烷塔的入口壓力3.3MPa(A)、溫度-45。C,所用的吸收劑為乙烷,塔頂出口壓力3.3MPa(A)、溫度-4rC,塔底通入一股組成為甲烷的氣提氣;膨脹機出口溫度為-IO(TC。乙烯精餾塔入口壓力3.OMPa(A)、溫度(TC,塔頂出口壓力3.0MPa(A、溫度-5(TC,塔頂冷凝器-40。C,塔底再沸器溫度為69°C。節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.5MPa(A)、-70°C。其余同實施例1。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.40%,純度為99.97%;乙烷的回收率為95.8%。實施例7脫甲烷塔的入口壓力3.OMPa(A)、溫度-40°C,所用的吸收劑為丙烷,塔頂出口壓力3.0MPa(A)、溫度-35°C,塔底通入一股組成為氫氣的氣提氣;膨脹機出口溫度為-90。C。乙烯精餾塔入口壓力2.6MPa(A)、溫度l(TC,塔頂出口壓力2.5MPa(A)、溫度-40°C,塔頂冷凝器-30°C,塔底再沸器溫度為58°C。節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.4MPa(A)、-6(TC。其余同實施例1。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.37%,純度為99.96%;乙烷的回收率為95.7%。實施例8脫甲烷塔的入口壓力2.5MPa(A)、溫度-3(TC,所用的吸收劑為丙烷組分,塔頂出口壓力2.5MPa(A)、溫度-3(TC,塔底通入一股組成為甲烷的氣提氣;膨脹機出口溫度為-8(TC。乙烯精餾塔入口壓力2.3MPa(A)、溫度20°C,塔頂出口壓力2.1MPa(A)、溫度-30°C,塔頂冷凝器-25°C,塔底再沸器溫度為48°C;節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.3MPa(A)、-5(TC。其余同實施例1。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.25%,純度為99.96%;乙烷的回收率為95.6%。實施例9脫甲烷塔的入口壓力2.0MPa(A)、溫度-20°C,所用的吸收劑為乙烷,塔頂出口壓力2.0MPa(A)、溫度-23。C,塔底通入一股組成為氫氣的氣提氣;膨脹機出口溫度為-70°C。乙烯精餾塔入口壓力2.OMPa(A)、溫度30°C,塔頂出口壓力1.8MPa(A)、溫度-20°C,塔頂冷凝器-2(TC,塔底再沸器溫度為35°C。節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.2MPa(A)、-3(TC。其余同實施例1。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.12%,純度為99.96%;乙烷的回收率為95.5%。實施例10脫甲烷塔的入口壓力1.5MPa(A)、溫度-l(TC,所用的吸收劑為丙烷,塔頂出口壓力1.5MPa(A)、溫度-15。C,塔底增加再沸器;膨脹機出口溫度為-6(TC。乙烯精餾塔入口壓力1.5MPa(A)、溫度35°C,塔頂出口壓力1.OMPa(A)、溫度-l(TC,塔頂冷凝器-15°C,塔底再沸器溫度為20°C。節(jié)流膨脹系統(tǒng)出口壓力0.lMPa(A)、-20°C。其余同實施例1。經(jīng)測定,乙烯的回收率達到99.08%,純度為99.95%;乙烷的回收率為95.4%。權利要求1.一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,包括煉廠干氣進行壓縮、脫除酸性氣體、除雜冷卻后,送入脫碳四塔,其特征在于1)所述脫碳四塔脫除干氣中的C4及C4以上組分;2)再在脫甲烷塔中用吸收劑將C2或C2+輕烴組分吸收下來,并用塔頂氣在膨脹機中膨脹作功獲得的低溫來冷凝塔頂氣中的C2+組分;3)然后在乙烯精餾塔內將被吸收的乙烯與吸收劑分離,塔釜出料的C2+組分作為脫甲烷塔的吸收劑,塔頂氣經(jīng)冷凝節(jié)流膨脹系統(tǒng)得到低溫的聚合級乙烯。2.根據(jù)權利要求1所述的一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,其特征在于,在所述脫甲烷塔塔底通入一股氣提氣,組成為氫氣或甲烷或者兩者的組合;或者在脫甲烷塔塔底增加再沸器。3.根據(jù)權利要求1所述的一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,其特征在于,所述脫甲烷塔入口壓力為1.05.0MPa(A),入口溫度為-90~0。C;塔頂出口壓力為1.0~5.OMPa,出口溫度為-60~-10°C。4.根據(jù)權利要求1所述的一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,其特征在于,所述脫甲烷塔塔頂氣在膨脹機中膨脹作功后溫度降至-150~-50°C;膨脹機出口壓力為0.005~1.OMPa(A),出口溫度為-120~0。C。5.根據(jù)權利要求1所述的一種從煉廠千氣中回收聚合級乙烯工藝,其特征在于,所述乙烯精餾塔入口壓力為1,0-5.OMPa(A),入口溫度為-50~40°C;塔頂出口壓力為0.5-6.0MPa,出口溫度為-80~(TC。6.根據(jù)權利要求1所述的一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,其特征在于,所述乙烯精餾塔塔頂冷凝器溫度為-60~-l(TC,塔底再沸器溫度為0~120°C。7.根據(jù)權利要求1所述的一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,其特征在于,所述脫甲烷塔中吸收劑為cr輕烴。全文摘要一種從煉廠干氣中回收聚合級乙烯工藝,包括煉廠干氣進行壓縮、脫除酸性氣體、除雜冷卻后,送入脫碳四塔,其特征在于1)所述脫碳四塔脫除干氣中的C<sub>4</sub>及C<sub>4</sub>以上組分;2)再在脫甲烷塔中用吸收劑將C<sub>2</sub>或C<sub>2</sub><sup>+</sup>輕烴組分吸收下來,并用塔頂氣在膨脹機中膨脹作功獲得的低溫來冷凝塔頂氣中的C<sub>2</sub><sup>+</sup>組分;3)然后在乙烯精餾塔內將被吸收的乙烯與吸收劑分離,塔釜出料的C<sub>2</sub><sup>+</sup>組分作為脫甲烷塔的吸收劑,塔頂氣經(jīng)冷凝節(jié)流膨脹系統(tǒng)得到低溫的聚合級乙烯。本發(fā)明工藝簡單、操作穩(wěn)定、投資成本低,工藝過程中消除了重碳四和碳五二烯烴聚合危險,且完全消除了氮氧化物和二烯烴形成硝化樹脂的安全隱患,安全實用,乙烯回收率高、純度達到聚合級。文檔編號C07C7/00GK101575254SQ200910052628公開日2009年11月11日申請日期2009年6月5日優(yōu)先權日2009年6月5日發(fā)明者戰(zhàn)桂禮,青文,楊柏川,王立國,趙小平,國魏申請人:上海東化環(huán)境工程有限公司