[發明專利]一種煉廠干氣的分離回收工藝

有效

• 申請號: 201611149662.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106693608B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 張國瑞;張澗;后磊;羅運柏;胡小鵬;徐寶巖;徐朋朋;涂安斌;劉旭東;楊洪川;陳亞洲
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;北京信諾海博石化科技發展有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01D53/053;C01B3/50;C10L3/10
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

一種煉廠干氣的分離回收工藝，至少包括1段變壓吸附單元，1段變壓吸附單元內設置有至少2個內部裝填吸附劑的吸附床，各吸附床按照設定的時序步驟交替運行，每座吸附床至少依次經歷吸附、均壓降、濃縮、逆放、抽真空、預吸附、均壓升、終充等工藝步驟，原料干氣經過1個變壓吸附單元分離后，可以獲得C₂+組分濃度>92v％和回收率>92％的C₂+組分產品氣和富氫氣體產品氣兩股物流；與現有技術相比，工藝流程更簡單、投資和運行費用更低，C₂+組分收率和產品純度更高；如果需要，原料干氣還可以經1段和2段兩個變壓吸附單元分離后，得到C₂+組分產品氣、氫氣產品氣和燃料氣三股物流。

技術領域

本發明涉及煉廠干氣綜合回收利用技術領域，具體涉及通過變壓吸附分離回收煉廠干氣中C₂+組分、或分離回收煉廠干氣中C₂+組分和氫氣的工藝。

背景技術

催化裂化裝置和延遲焦化裝置是石油加工過程中兩套重要的二次加工裝置，其主要任務是將長鏈大分子烴為主的重質油斷鏈裂化為短鏈小分子烴的輕質燃料油。實際生產過程中，伴隨發生裂化反應的同時，還會不同程度地發生脫氫、加氫、氫轉移、異構化、芳構化、縮合等副反應。最終的反應產物中包含H₂、C₁(分子式中包含1個碳原子的甲烷)、C₂(乙烷、乙烯)、C₃(丙烷、丙烯)、C₄(丁烷、丁烯)、>C₅組分、N₂、O₂、CO₂、CO、H₂S和有機硫等雜質，反應產物經過分離后可以得到各種氣體組分、輕質餾分油、重質餾分油、焦炭等。其中的氣體和輕質餾分油部分在吸收穩定單元被分離為干氣、液化氣、汽油、柴油等氣體和餾分油產品。其中的干氣收率通常占裝置進料量的3～10％，主要成分為H₂：5～60v％，C₁：5～60v％，C₂：5～40v％，C₃+：1～10v％，N₂+O₂：1～30v％，CO₂：0～10v％，CO：0～5v％，以及少量H₂S和其它硫化物等雜質。吸收穩定單元干氣的操作壓力通常在1.0～1.5MPa。在目前煉廠工藝流程中，吸收穩定單元的干氣經壓控閥減壓至0.5～0.8MPa后送至干氣脫硫單元，脫除硫化物和CO₂等酸性氣組分后作為干氣產品送出裝置。

煉廠干氣不僅量大而且含有大量利用價值較高的有用組分，是目前石油加工過程中資源綜合利用領域人們的重點關注之一。煉廠干氣中的C₂+烴類組分是最有利用價值的部分，C₂+組分籠統的意義是指包含2個碳原子和2個以上碳原子的烴類組分，比如乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，以及5個碳原子以上的烴類組分等。但對于利用與吸附劑之間的吸附力強弱進行分離的變壓吸附工藝來說，C₂+組分指的是所有吸附力相當于和強于2個碳原子烴類組分的化合物集合，實際上是所有易吸附組分的集合，其中除了2個碳原子和2個以上碳原子的烴類組分外，還包括CO₂、H₂S、H₂O等雜質組分。C₂+組分中的乙烯、丙烯、丁烯是重要的基礎化工原料；乙烷、丙烷和丁烷等可以替代石腦油作為乙烯裂解原料，由于這些組分的H/C比石腦油更高，因此作為乙烯裂解原料比石腦油更優質。按目前國內實際原油加工量和油價計算，國內回收利用煉廠干氣中C₂+組分的潛在價值增值每年在100～200億元人民幣左右。煉廠干氣中的氫氣同樣是寶貴的資源。由于環保和油品質量升級，國內煉廠普遍存在缺氫現象。新增制氫設備不但需要大量建設投資，而且需要消耗大量化石原料，制氫過程自身還存在環保的問題。回收利用煉廠干氣中的氫氣是國內煉廠的普遍需求，國內回收利用煉廠干氣中氫氣的潛在價值增值每年在50億元人民幣左右。