[發明專利]用于分離催化裂化干氣或乙烯裂解氣中的乙烯、乙烷的吸收水合耦合裝置及方法

有效

• 申請號: 201210574220.6
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103030494A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 李鑫鋼;陳超;辛峰;李永紅;丁輝;史榮會
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C9/06;C07C7/00;C07C7/11;C10G70/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及將吸收分離工藝和水合分離工藝結合起來分離回收催化干氣或乙烯裂解氣中的乙烯、乙烷的組合裝置及方法，屬于化工技術。?

背景技術

催化裂化作為煉油技術核心，在原油深度加工方面發揮了重要作用，也是煉油企業最大的效益裝置之一。催化裂化裝置生產的液化氣，經氣分裝置回收丙烯，也給許多煉油企業帶來了很好的效益。但作為催化裝置副產品的干氣，目前對其利用重視不足，通常作為燃料使用。然而，催化干氣中含有較高附加值的乙烯，如果能合適地加以回收，將是催化裂化裝置的另一個效益增長亮點。?

催化干氣中乙烯含量較低，從目前可行的應用方式看，主要有2種：一是直接用于干氣作為原料，利用其中的乙烯，直接與苯反應生產乙苯，但因催化干氣中乙烯濃度較低，相對高純度乙烯來說，其設備投資相對較大；二是通過對干氣中的乙烯進行濃縮，而后通過分離得到聚合級的乙烯。深冷分離技術能耗高，設備投資大；變壓吸附的主要缺點是難以通過一次分離得到聚合級乙烯，一般條件下得到的乙烯純度為80%（體積分數），如采用配套組合工藝生產高純度乙烯，投資相應增大；中冷油吸收技術，只能生產84%（體積分數）粗乙烯；先進的回收系統技術（ARS），能耗低，比常規的深冷分離技術節能15%-25%，烴類回收率達到96%，對原料適應性強、產品純度高，但該工藝為國外技術，涉及的專利費用較高。?

乙烯工業作為石化行業的支柱產業，歷來在國民經濟中占有重要地位。乙烯裝置最復雜的部分就是深冷分離工段，是整個裝置或生產工藝擴能增效的瓶頸。水合物分離技術剛好能滿足以上所述的這些低沸點氣體混合物的分離需要。?

水合物是水和小分子氣體（CH4、C2H4、C2H6、CO2、N2等）在一定溫度、壓力條件下形成的一種“籠型”物質。由于不同氣體形成水合物的難易程度不一樣，因此可通過生成水合物的方法，使易生成水合物的組分優先進入水合物相而實現氣體混合物的分離。由于水合物法的最大優勢是可以在0℃以上實現低沸點氣體混合物的分離，而常規精餾法則需要在很低的溫度下進行，如甲烷和氫氣的分離需要在-160℃左右進行、甲烷和乙烷的?分離需要在-110℃左右進行，所以利用水合物法分離某些低沸點氣體混合物已經受到業界的重視。?

單純的水合物法處理多組分混合氣體時存在著先天的缺陷，例如：由于氣體在水中的溶解度一般很小和水只能與混合氣體中易于水合的特定組分實現水合，使水合分離方法處理多組分混合氣體是的速度和分離效果不是很理想。另一方面，利用單純的水合物法對低沸點氣體進行分離和回收，要提高分離效果，需要盡可能提高水合物的生成量，對設備的效能和過程能耗都提出更高的要求。研究發現，水合過程分離C1和C2時，C2濃度較低時水合分離效率較高，因此水合分離過程用于低濃度C2濃縮比較有利。傳統的吸收分離方法通過氣體在氣液兩相的分配系數差異實現分離，但在實際應用中，當氣相中C2濃度較低時，由于平衡關系的影響，需要使用大量的吸收劑，故低濃度分離經濟不合算。?

發明內容

本發明根據現有技術的不足，提出了一種用于分離催化裂化干氣或乙烯裂解氣中的乙烯、乙烷的吸收水合耦合裝置及方法，具體技術方案如下：?

一種用于分離催化裂化干氣或乙烯裂解氣中的乙烯、乙烷的吸收水合耦合裝置，增壓機B1排氣管與換熱器B2入口連接，換熱器B2出口連接絕熱平衡罐B3進口。絕熱平衡罐B3的氣體出口管路連接吸收塔B4底部氣體入口，絕熱平衡罐B3的液體出口連接解吸塔B5頂部液體入口。吸收塔B4底部液體出口連接換熱器B2進口；吸收塔B4的塔頂氣體出口連接換熱器B11的進口。解吸塔B5頂部氣體出口連接換熱器B2進口管路。解吸塔B5底部液體出口連接吸收劑再生精餾塔B6中部的進料口，吸收劑再生精餾塔B6塔頂為產品出口,吸收劑再生精餾塔B6塔底液體出口連接泵B8進液口，泵B8的出液管路連接換熱器B10進口，換熱器B10出口連接吸收塔B4頂部進液管。換熱器B11氣體出口連接水合反應器B12進氣口，水合反應器B12底部液體出口連接水合物分解罐B13中部的進液管，水合物分解罐B13頂部氣體出口連接增壓機B1氣體入口。水合物分解罐B13底部液體出口連接泵B14進液口，泵B14的排液管連接換熱器B15進液管，換熱器B15的排液管連接水合反應器B12的進液管。其中吸收劑再生精餾塔B6的底部液體出口還可以改為連接解吸塔B5的再沸器加熱介質入口，B5再沸器的加熱介質出口連接泵B8液體入口。?

水合反應器B12形式不限，一切有利于氣液接觸的裝備都可使用。?