專利名稱：：采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法技木領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種分離回收烯烴和烷烴的方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種從煉廠催化干氣中分離回收烯烴和烷烴的方法。
背景技術(shù)：
：煉廠催化干氣來(lái)源于催化裂化過(guò)程，通常干氣中的乙烯含量約為1220摩爾%，乙烷含量約為1524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。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(lái)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，分離出甲垸、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，但中冷油吸收工藝溫度仍較低，回收率通常只有85%左右。CN1640992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(wú)法用于煉廠催化干氣的回收。CN1414067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。US5502971公開(kāi)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(shù)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)-10(TC，仍屬于深冷分離工藝的一種，因此投資較大，能耗較高。US6308532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一丙烯區(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(guò)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。CN101063048A提出一種由壓縮、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的中冷油吸收分離煉廠催化干氣的方法。此發(fā)明具有吸收劑成本低廉，損失低，不需要乙烯制冷壓縮機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。但該方法吸收塔塔頂溫度低達(dá)-35'C，能耗較高，流程較復(fù)雜，產(chǎn)品純度不高。綜上所述，現(xiàn)有的從煉廠千氣中回收烯烴的工藝都屬于深冷和中冷分離工藝，存在投資大和能耗高的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的從煉廠干氣中回收烯烴和垸烴的工藝存在投資大和能耗高的問(wèn)題，提出一種高效的采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該方法以碳五餾分作為吸收劑，保持吸收溫度為淺冷(溫度高于-2(TC),采用膨脹機(jī)和冷箱回收冷量，使烯烴和垸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。5具體技術(shù)方案如下本發(fā)明的采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，包括以下步驟(1)壓縮來(lái)自煉廠催化裂化裝置的催化干氣經(jīng)過(guò)一段壓縮后，脫除酸性氣體、NOx、氧氣，二段壓縮，干燥，催化干氣的壓力提高到2.02.6MPa;(2)冷卻將步驟(1)得到的催化干氣冷卻至-10。C-2(TC;(3)吸收采用包含正戊烷、異戊烯、正戊烯和2-戊烯的碳五餾分作為吸收劑，從吸收塔頂部噴入，吸收催化干氣中C2餾分及更重組分，從塔項(xiàng)采出的未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱回收冷量，塔釜液體送至解吸塔；(4)冷量回收來(lái)自吸收塔頂?shù)奈幢晃盏臍怏w進(jìn)入由膨脹機(jī)和冷箱組成的系統(tǒng)中，利用自身的壓力膨脹制冷，在閃蒸罐中閃蒸，從閃蒸罐頂部回收其中未被吸收的C2餾分和夾帶的吸收劑，不含C2餾分的尾氣經(jīng)膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)升壓后排放；(5)解吸來(lái)自吸收塔釜的液體進(jìn)入解吸塔，塔項(xiàng)得到回收的C2餾分，塔釜采出再生的吸收劑，經(jīng)過(guò)逐級(jí)冷卻，返回吸收塔循環(huán)使用。在步驟(1)中，催化干氣經(jīng)過(guò)二段壓縮，優(yōu)選壓力提高到2.22.5MPa;在步驟(2)中，優(yōu)選將干燥后的催化干氣冷卻至-12-15匸。所述碳五餾分優(yōu)選包含2045wt。/。正戊烷、1535wt。/。異戊烯、1030wt。/o正戊烯和1535wt%2-戊烯，各組分的含量之和不超過(guò)100%，還可以包含其它碳五組分。更優(yōu)選地，所述碳五餾分包含2540wt。/。正戊烷、2030wt。/。異戊烯、1525wtc/o正戊烯和2030wt%2-戊烯，各組分的含量之和不超過(guò)100%，還可以包含其它碳五組分。優(yōu)選地，所述吸收塔的理論板數(shù)為3060，操作壓力為1.82.6MPa，塔頂溫度為-10-20。C。在步驟(4)中，吸收塔頂未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱，優(yōu)選將溫度降低到-110-130'C，更優(yōu)選-115-125'C，進(jìn)入閃蒸罐閃蒸，罐頂氣體進(jìn)入冷箱，罐底液體返回到吸收塔；進(jìn)入冷箱后，優(yōu)選將氣體溫度升高為-15-35'C，更優(yōu)選-20-3(TC，進(jìn)入膨脹機(jī)，優(yōu)選膨脹到壓力為0.10.7MPa，更優(yōu)選0.20.6MPa，然后返回冷箱，溫度降低到-15-35。C，優(yōu)選-20-3(TC。優(yōu)選地，所述解吸塔的理論板數(shù)為3560，操作壓力為1.22.2MPa，塔頂溫度為-5。C-2(TC，塔釜溫度為130160°C，回流比為0.31.5。本發(fā)明可以顯著降低能耗和投資，主要原因有(1)來(lái)自煉廠催化裂化裝置的催化干氣的壓力一般約為0.70.9MPa，采用兩段壓縮后其壓力提高到2.02.5MPa。比常規(guī)的中冷油吸收工藝中催化干氣的壓力要低0.5MPa左右，降低了壓縮機(jī)的能耗，同時(shí)也減少了投資；(2)本發(fā)明的工藝中采用了碳五餾分作為吸收劑，吸收塔塔頂溫度降低到-15'C，只需要-24'C級(jí)別的丙烯冷劑或者使用氨制冷劑來(lái)制冷，降低了能耗和投資；(3)循環(huán)的C5吸收劑也只需要冷卻到-15"C;(4)采用膨脹機(jī)和冷箱有效回收了冷量。因此，采用淺冷油吸收工藝可以大大降低冷量的消耗和減少了投資。本發(fā)明的淺冷油吸收工藝還具有以下特點(diǎn)(1)該方法與煉廠催化干氣的組成關(guān)系不大，原料適應(yīng)性強(qiáng)；(2)用C5作為吸收劑，來(lái)源容易，成本低廉；(3)采用膨脹機(jī)和冷箱回收冷量，乙烯回收率提高，可達(dá)95%，同時(shí)減少了吸收劑的循環(huán)量和損失量，降低了能耗；(4)用淺冷油吸收流程脫除甲垸、氫，吸收溫度在-15。C左右，可以用氨制冷，操作簡(jiǎn)單、投資少；(5)除膨脹機(jī)系統(tǒng)外，其它系統(tǒng)的最低操作溫度不低于-15°C，因此這些系統(tǒng)的設(shè)備和管線可采用普通低溫鋼，節(jié)省了大量投資。附圖i兒明圖1是本發(fā)明的采用淺冷油吸收法分離煉廠催化千氣的方法的流程示意圖。符號(hào)說(shuō)明1.一段壓縮機(jī)；2.凈化系統(tǒng)；3.二段壓縮機(jī)；4.千燥器；5.吸收塔；6.冷箱;7.閃蒸罐；8.膨脹機(jī)；9.解吸塔。具體實(shí)施例方式下面參考附圖1進(jìn)一步解釋本發(fā)明的工藝。(1)壓縮煉廠催化裂化裝置經(jīng)過(guò)一段壓縮機(jī)l壓縮后，其壓力提高到1.01.6MPa(優(yōu)選1.21.5MPa)，經(jīng)凈化系統(tǒng)2脫除酸性氣體、NOx、氧氣，再由二段壓縮機(jī)3壓縮，然后進(jìn)入干燥器4干燥，催化干氣的壓力提高到2.02.6MPa，優(yōu)選2.22.5MPa;(2)冷卻將干燥后的催化干氣冷卻至-10。C-20。C，優(yōu)選-12-15。C;(3)吸收采用包含2045wt%(優(yōu)選2540wt%)正戊垸、1535wt%(優(yōu)選2030wtV。)異戊烯、1030wt%(優(yōu)選1525wt%)正戊烯、1535wt%(優(yōu)選2030wtn/。)2-戊烯的碳五餾分作為吸收劑，從吸收塔5頂部噴入，吸收催化干氣中C2餾分及更重組份，吸收塔的理論板數(shù)優(yōu)選為3060，操作壓力為1.82.6MPa，優(yōu)選2.02.4MPa，塔頂溫度優(yōu)選為-10-2(TC，優(yōu)選-12-15。C，塔頂采出的氣體包含3550Voin/0(優(yōu)選4045Vol%)的氫氣、1025Vol%(優(yōu)選1520Vol%)氮?dú)狻?045Vol%(優(yōu)選3540Vol%)甲烷、26Vol%(優(yōu)選35Vol%)乙烯和少量的C5吸收劑。塔釜溫度優(yōu)選為70100'C，更優(yōu)選8095'C，塔釜抽出的液體含有0.050.2wt。/。甲烷、15wt。/。乙烯、15wt。/。乙烷、極少量丙烯、C4等和8598wt。/。的C5吸收劑。塔中優(yōu)選釆用12個(gè)中間冷卻器，使吸收段的溫度保持在-5'C-15'C之間；(4)冷量回收吸收塔頂未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱6，溫度降低到-110-130'C，優(yōu)選-115-125'C，進(jìn)入閃蒸罐7閃蒸，閃蒸罐7的罐頂氣體進(jìn)入冷箱6，罐底液體返回到吸收塔5。進(jìn)入冷箱后，氣體溫度升高為-15-35i:，優(yōu)選-20-30'C，進(jìn)入膨脹機(jī)8，膨脹到壓力為0.10.7MPa，優(yōu)選0.20.6MPa，然后返回冷箱6,溫度降低到-15-35°C,優(yōu)選-20-30'C，利用這股冷量對(duì)C5吸收劑進(jìn)行冷卻，最終得到的甲烷、氫氣進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)。(5)解吸來(lái)自吸收塔釜的釜液進(jìn)入解吸塔，解吸塔的理論板數(shù)優(yōu)選為3560，操作壓力為1.22.2MPa，優(yōu)選1.42.0MPa，塔頂溫度優(yōu)選為-5"C-20'C，優(yōu)選-20-30。C，塔釜溫度優(yōu)選為130160°C，優(yōu)選140150°C，回流比優(yōu)選為0.31.5，更優(yōu)選0.51.2。塔項(xiàng)得到回收的C2餾分，其組成為14wt。/。甲垸、4050wt。/o乙烷、4055wt。/o乙烯、14wt。/。的C3、0.050.5wt。/o的C4和0.050.2wt%的C5吸收劑，塔釜采出吸收劑，經(jīng)過(guò)逐級(jí)冷卻到-5'C-2(TC，優(yōu)選-8-18匸，返回吸收塔循環(huán)使用。下面以實(shí)施例的方式進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1某煉廠催化干氣組成列于表1。表1某煉廠催化干氣的組成組分質(zhì)量流量kg/h組成wt%氫氣482.863.58氮?dú)?049.4222.60氧氣95.700.71一氧化碳164.221.22二氧化碳667.874.95甲烷2978.2122.07乙烯2655.5119.68乙烷2747.7120.36碳三388.082.88碳四147.221.09碳五47.510.35水70.800.52(1)壓縮流量為13500kg/h的煉廠催化裂化經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)一段l壓縮后，其壓力提高到1.4MPa，經(jīng)凈化系統(tǒng)2脫餘酸性氣體、脫除NOx、氧氣，再由壓縮機(jī)二段3壓縮后進(jìn)入千燥器4干燥，最終催化干氣的壓力提高到2.4MPa;(2)冷卻將干燥后的催化干氣冷卻至-15'C;(3)吸收流量為52375kg/h由正戊烷37wt。/。、異戊烯23wt。/。、正戊烯17wt%、戊烯-223wt。/。組成的C5作為吸收劑，從吸收塔5頂部噴入，吸收催化干氣中C2及其C2餾分以上的組份。吸收塔的理論板數(shù)優(yōu)選為45，操作壓力為2.1MPa，塔頂溫度優(yōu)選為-15°C，塔頂氣相組分有氫氣41Vol%、氮?dú)?9Vo1。/。、甲烷36Voiy。、乙烯4Vol。/。和極少量的C5吸收劑，其質(zhì)量流量為7990.7kg/h。塔釜溫度優(yōu)選為89。C。塔釜液相組分有甲垸0.3wt%、乙烯4wtQ/。、乙烷4.4wt。/。、極少量丙烯、C4、大量的C5吸收劑91wt%。塔中優(yōu)選采用1個(gè)中間冷卻器，使吸收段的溫度保持在-IO'C之間；(4)冷量回收吸收塔頂未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱6，溫度降低到-124'C，進(jìn)入閃蒸罐7后罐頂氣體進(jìn)入冷箱6，罐底液相返回到吸收塔5。進(jìn)入冷箱后氣體溫度升高為-28'C后，進(jìn)入膨脹機(jī)8，膨脹到壓力為0.4MPa后返回冷箱6，溫度降低到-28°C，利用這股冷量對(duì)C5吸收劑進(jìn)行冷卻，最終得到的甲烷、氫進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)。(5)解吸來(lái)自吸收塔釜的釜液進(jìn)入解吸塔，解吸塔的理論板數(shù)優(yōu)選為45，操作壓力為1.8MPa，塔頂溫度優(yōu)選為-14'C，塔釜溫度優(yōu)選為149°C，回流比優(yōu)為0.9。塔項(xiàng)得到回收的C2餾分(其組成見(jiàn)下表)，其質(zhì)量流量為5608.5kg/h。塔釜采出再生后的吸收劑，經(jīng)過(guò)逐級(jí)冷卻到-15'C，返回吸收塔循環(huán)使用。所得的碳二餾分產(chǎn)品組成如表2。表2碳二餾分產(chǎn)品的組成<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在本實(shí)施例中，乙烯回收率為95%。權(quán)利要求1.一種采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)壓縮來(lái)自煉廠催化裂化裝置的催化干氣經(jīng)過(guò)一段壓縮后，脫除酸性氣體、NOx、氧氣，二段壓縮，干燥，催化干氣的壓力提高到2.0～2.6MPa；(2)冷卻將步驟(1)得到的催化干氣冷卻至-10℃～-20℃；(3)吸收采用包含正戊烷、異戊烯、正戊烯和2-戊烯的碳五餾分作為吸收劑，從吸收塔頂部噴入，吸收催化干氣中C2餾分及更重組分，從塔項(xiàng)采出的未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱回收冷量，塔釜液體送至解吸塔；(4)冷量回收來(lái)自吸收塔頂?shù)奈幢晃盏臍怏w進(jìn)入由膨脹機(jī)和冷箱組成的系統(tǒng)中，利用自身的壓力膨脹制冷，在閃蒸罐中閃蒸，從閃蒸罐頂部回收其中未被吸收的C2餾分和夾帶的吸收劑，不含C2餾分的尾氣經(jīng)膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)升壓后排放；(5)解吸來(lái)自吸收塔釜的液體進(jìn)入解吸塔，塔項(xiàng)得到回收的C2餾分，塔釜采出再生的吸收劑，經(jīng)過(guò)逐級(jí)冷卻，返回吸收塔循環(huán)使用。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，催化干氣經(jīng)過(guò)二段壓縮，壓力提高到2.22.5MPa;在步驟(2)中，將干燥后的催化干氣冷卻至-12-15。C。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳五餾分包含2045wt。/o正戊烷、1535wt。/。異戊烯、1030wt。/。正戊烯和1535wt%2-戊烯，各組分的含量之和不超過(guò)100%。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳五餾分包含2540wt。/。正戊烷、2030wt。/。異戊烯、1525wt。/。正戊烯和2030wt。/。2-戊烯，各組分的含量之和不超過(guò)100%。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收塔的理論板數(shù)為3060，操作壓力為1.82.6MPa，塔頂溫度為-10-2(TC。6.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，吸收塔頂未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱，溫度降低到-110-13(TC，進(jìn)入閃蒸罐閃蒸，罐頂氣體進(jìn)入冷箱，罐底液體返回到吸收塔；進(jìn)入冷箱后，氣體溫度升高為-15-35。C，進(jìn)入膨脹機(jī)，膨脹到壓力為0.10.7MPa，然后返回冷箱，溫度降低至U-15-35'C。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，吸收塔頂未被吸收的氣體進(jìn)入冷箱，溫度降低到-115-125"C，進(jìn)入閃蒸罐閃蒸，罐頂氣體進(jìn)入冷箱，罐底液體返回到吸收塔；進(jìn)入冷箱后，氣體溫度升高為-20-3(TC，進(jìn)入膨脹機(jī)，膨脹到壓力為0.20.6MPa，然后返回冷箱，溫度降低到-20-3(TC。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述解吸塔的理論板數(shù)為3560，操作壓力為1.22.2MPa，塔頂溫度為-5'C-2(TC，塔釜溫度為130160°C，回流比為03L5。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)的采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法屬于分離回收烯烴和烷烴的
技術(shù)領(lǐng)域：
，為了解決現(xiàn)有的從煉廠干氣中回收烯烴和烷烴的工藝存在投資大和能耗高的問(wèn)題，提出一種高效的采用淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該方法以碳五餾分作為吸收劑，保持吸收溫度為淺冷，溫度高于-20℃，采用膨脹機(jī)和冷箱回收冷量，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。文檔編號(hào)C10G5/04GK101638584SQ20081011753公開(kāi)日2010年2月3日申請(qǐng)日期2008年8月1日優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日發(fā)明者劉智信,廖麗華,琰李,李東風(fēng),李曉峰,婧王,程建民,良過(guò)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