一種回收煉廠干氣中c2的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種回收煉廠干氣中C2的裝置和方法，具體的說(shuō)，是關(guān)于對(duì)煉廠干氣中的C2及C2+組分，利用PSA工藝進(jìn)行初步提濃后，再利用常溫油吸收方法進(jìn)一步脫除提濃氣中甲烷、氫氣、氮?dú)?、氧氣等輕組分，最終獲得的產(chǎn)品做為乙烯生產(chǎn)原料的一種方法，屬于石油煉廠尾氣回收技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前煉廠干氣回收C2的方法主要有兩段PSA法和淺冷油法。
[0003]兩段PSA法設(shè)有兩段PSA，第一段PSA為主吸附單元，并采用PSA提濃氣作為置換氣來(lái)進(jìn)一步置換完成吸附步驟后的吸附劑床層，以降低床層中殘留的甲烷等非理想組分的濃度，達(dá)到提高提濃產(chǎn)品氣純度的目的。第二段PSA的作用是回收置換廢氣中C2及C2+組分，以提高總回收率。
[0004]淺冷油法將原來(lái)干氣壓縮升壓至約4.0MPa后，以煉廠C4為吸收劑，在10?15°C淺冷的溫度下，在吸收塔中吸收干氣中的C2、C3組分，達(dá)到脫除甲烷、氫氣等組分的目的。然后再在解吸塔中對(duì)吸收了 C2、C3組分的C4吸收劑進(jìn)行解吸，從而得到富C2產(chǎn)品氣。吸收塔頂?shù)母患淄闅淙剂蠚庵袛y帶有C3、C4組分，再用汽油或石腦油吸收燃料氣中C3、C4組分。淺冷油法需要通過(guò)溴化鋰制冷機(jī)組提供冷量，將干氣和吸收劑冷卻至10?15°C。
[0005]兩段PSA法具有能耗低、操作壓力低的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有回收率較低、產(chǎn)品氣純度較低的缺點(diǎn)，其C2回收率約為84%?88%、產(chǎn)品氣中甲烷含量約為10% (V)左右。
[0006]淺冷油法具有回收率高(90%?93% )、產(chǎn)品氣純度高(產(chǎn)品氣中甲烷含量小于5% (V))的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)具有能耗高、操作壓力高、需要設(shè)置溴化鋰制冷機(jī)組、需要從外裝置引進(jìn)C4吸收劑而與其它裝置關(guān)聯(lián)度大的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種回收煉廠干氣中C2的裝置和方法，在確保高回收率和高產(chǎn)品純度的同時(shí)，較大幅度地降低了能耗水平。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn):
[0009]一種回收煉廠干氣中C2的裝置，包括PSA單元、壓縮單元和油吸收單元；
[0010]所述PSA單元包括一段PSA裝置；
[0011]所述壓縮單元包括壓縮機(jī)、分液罐，其中所述一段PSA裝置的入口與原料干氣連通，所述一段PSA裝置的出口與壓縮機(jī)的入口連通，壓縮機(jī)的出口與分液罐的入口連通；
[0012]所述油吸收單元包括脫氧脫甲烷塔、解吸塔、吸收塔、石腦油吸收塔，所述脫氧脫甲烷塔的入口通過(guò)管路與所述分液罐的底部壓縮凝液出口連通，所述脫氧脫甲烷塔底部的液相出口通過(guò)管路與所述解吸塔的入口連通，所述脫氧脫甲烷塔頂部的氣體出口、所述分液罐頂部的氣體出口分別通過(guò)管路連接到所述吸收塔的氣體入口，所述解吸塔底部的液相出口通過(guò)泵送管路連接到吸收塔的液體入口，所述吸收塔頂部的氣體出口通過(guò)管路與石腦油吸收塔的入口連通，所述吸收塔底部的液相出口通過(guò)泵送管路與所述脫氧脫甲烷塔的入口連通。
[0013]所述石腦油吸收塔的頂部出口的燃料氣去管網(wǎng)連通，所述石腦油吸收塔的底部出口的富石腦油去乙烯裂解。
[0014]在所述解吸塔底部的泵送管路上引出一個(gè)支路以供C4產(chǎn)品去乙烯裂解。
[0015]所述解吸塔的頂部出口通過(guò)管路與回流罐連接，回流罐的底部通過(guò)塔頂回流泵輸送回解吸塔，回流罐的頂部設(shè)有管路使富乙烯氣去乙烯裂解。
[0016]還包括凝液泵，所述凝液泵設(shè)在所述分液罐底部出口的管路上。
[0017]組PSA吸附器包括10個(gè)PSA吸附器，每個(gè)PSA吸附器的工作過(guò)程按工藝順序包括吸附、均壓降、逆放、抽空、均壓升、終充，10個(gè)PSA吸附器交替進(jìn)入吸附工藝，并且在任一時(shí)間都有4臺(tái)PSA吸附器處于吸附工藝，而其他6臺(tái)PSA吸附器則分別處于均壓降、逆放、抽空、均壓升、終充工藝。
[0018]一種回收煉廠干氣中C2的方法，包括以下步驟:
[0019]第I步，原料干氣經(jīng)過(guò)一段PSA提濃，通過(guò)吸附器對(duì)原料干氣中的C2及C2+組分進(jìn)行吸附，而將不易吸附的氫氣、甲烷、氮?dú)獾冉M分從吸附器頂排出，然后通過(guò)逆放、抽真空使被吸附的C2及C2+組分解吸，得到提濃解吸氣；
[0020]第2步，將第I步獲得的提濃解吸氣經(jīng)過(guò)壓縮后進(jìn)行冷卻和分液，壓縮過(guò)程的壓力為2-5MPa，壓縮氣冷卻至40°C后進(jìn)入分液罐進(jìn)行分液，分別是從分液罐頂部收集的燃料不凝氣和從罐底部收集的壓縮凝液；
[0021]第3步，脫氧脫甲烷塔頂部的氣體出口、所述分液罐頂部的氣體出口分別通過(guò)管路連接到所述吸收塔的下部進(jìn)行吸收，吸收塔內(nèi)利用C4吸收劑吸收氣體中的C2、C3等組分，得到富C4的吸收劑，不被吸收的甲烷、氫等燃料氣從吸收塔的塔頂流出；
[0022]第4步，將第3步得到的富C4的吸收劑和第2步得到的壓縮凝液送入脫氧脫甲烷塔進(jìn)行氣提，使富C4吸收劑和壓縮凝液中所含的氧、甲烷得到脫除，之后將塔底的吸收劑送入解吸塔，將塔頂?shù)暮蠧2、C3的氣提氣重復(fù)第3步；
[0023]第5步，將第4步塔底的吸收劑送入解吸塔，解吸塔的塔底通過(guò)低壓蒸汽加熱，使吸收劑中C2、C3組分得到解析，解吸塔的塔頂餾出物經(jīng)冷卻至40°C后進(jìn)入回流罐進(jìn)行分液，回流罐氣相出料為富C2產(chǎn)品氣，回流罐液相經(jīng)塔頂回流泵輸送回解吸塔塔頂；
[0024]第6步，將第3步獲得從吸收塔的塔頂流出的不被吸收的甲烷、氫等燃料氣，進(jìn)入石腦油吸收塔下部，與從塔上部進(jìn)入的石腦油逆向接觸，使燃料氣中攜帶的C3、C4等輕烴被石腦油所吸收。塔頂燃料氣去燃料氣管網(wǎng)，塔底富石腦油去乙烯裝置做裂解料。
[0025]第5步中，解吸塔的塔底C4吸收劑經(jīng)泵升壓、換熱、冷卻至40°C后分為兩股，一股為流量較小的C4產(chǎn)品送出裝置，另一股為流量較大的循環(huán)C4吸收劑送至第3步的吸收塔上部做吸收劑。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:先利用低能耗的一段PSA對(duì)原料干氣進(jìn)行初步提濃，再利用高回收率、高產(chǎn)品純度的吸收解吸方法對(duì)PSA提濃氣進(jìn)行進(jìn)一步提純，吸收單元的氣體進(jìn)料、吸收劑及塔頂回流溫度均為40°C，采用循環(huán)冷卻水即可達(dá)到該冷卻冷凝溫度，不需要制冷設(shè)備。采用壓縮凝液作為吸收劑，不需要從其它裝置引進(jìn)C4吸收劑。
[0027]本發(fā)明在保證高回收率、高產(chǎn)品純度(C2回收率93%、產(chǎn)品氣甲烷含量3%?5% (V))的前提下，能耗指標(biāo)比淺冷油法低20?30%。
【附圖說(shuō)明】
[0028]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖2是一段PSA裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖中:
[0032]1、一段PSA裝置；2、壓縮機(jī)；3、分液罐；4、脫氧脫甲烷塔；5、解吸塔；6、吸收塔；7、石腦油吸收塔；8、回流罐；9、塔頂回流泵；10、凝液泵；11、原料氣緩沖罐；12、冷干機(jī)；13、PSA吸附器；14、真空泵；15、逆放氣緩沖罐；16、提濃氣緩沖罐。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1-2所示，本實(shí)施例中，一種回收煉廠干氣中C2的裝置，包括PSA單元、壓縮單元和油吸收單元；
[0034]所述PSA單元包括一段PSA裝置1，包括原料氣緩沖罐11、冷干機(jī)12、一組PSA吸附器13、真空泵14、逆放氣緩沖罐15、提濃氣緩沖罐16，原料氣緩沖罐11通過(guò)管路與冷干機(jī)12的入口連接，冷干機(jī)12的出口與PSA吸附器13連接，所述PSA吸附器13的出口通過(guò)真空泵14與提濃氣緩沖罐16連接，所述PSA吸附器13的逆放氣支路分別與逆放氣緩沖罐15和提濃氣緩沖罐16連接，所述逆放氣緩沖罐15的出口與提濃氣緩沖罐16連接，提濃氣緩沖罐16的出口與壓縮機(jī)連接；
[0035]所述壓縮單元包括壓縮機(jī)2、分液罐3，其中所述一段PSA裝置I的入口與原料干氣連通，所述一段PSA裝置I的出口與壓縮機(jī)2的入口連通，壓縮機(jī)2的出口與分液罐3的入口連通；
[0036]所述油吸收單元包括脫氧脫甲烷塔4、解吸塔5、吸收塔6、石腦油吸收塔7，所述脫氧脫甲烷塔4的入口通過(guò)管路與所述分液罐3的底部出口連通，所述脫氧脫甲烷塔4底部的液相出口通過(guò)管路與所述解吸塔5的入口連通，所述脫氧脫甲烷塔4頂部的氣體出口、所述分液罐3頂部的氣體出口分別通過(guò)管路連接到所述吸收塔6的氣體入口，所述解吸塔5底部的液相出口通過(guò)泵送管路連接到吸收塔6的液體入口，所述吸收塔6頂部的氣體出口通過(guò)管路與石腦油吸收塔7的入口連通，所述吸收塔6底部的液相出口通過(guò)泵送管路與所述脫氧脫甲烷塔4的入口連通。
[0037]所述石腦油吸收塔7的頂部出口的燃料氣去管網(wǎng)連通，所述石腦油吸收塔7的底部出口的富石腦油去乙烯裂解。
[0038]在所述解吸塔5底部的泵送管路上引出一個(gè)支路以供C4產(chǎn)品去乙烯裂解。
[0039]所述解吸塔5的頂部出口通過(guò)管路與回流罐8連接，回