[發(fā)明專利]一種從煉廠干氣中分離乙烯的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811533210.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111320522B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設計）人: 張敬升;羅淑娟;劉智信;李東風;鄒弋;邵華偉;廖麗華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C11/04
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體公開了一種從煉廠干氣中分離乙烯的方法及裝置，該分離方法包括：壓縮、凈化、冷卻、吸收、脫甲烷、脫丙烷、乙烯精制等步驟。本發(fā)明提供的方法基于淺冷油吸收技術(shù)，在簡化了制冷流程、降低了冷量消耗以及節(jié)省了投資的前提下，實現(xiàn)了從煉廠干氣中直接得到聚合級乙烯產(chǎn)品，具有廣闊的工業(yè)應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種從煉廠干氣中分離乙烯的方法及裝置。

背景技術(shù)

煉廠干氣是石油化工的一種重要資源，主要來自原油的一次加工和二次加工，如常減壓蒸餾、催化裂化(FCC)、催化裂解(DCC)、加氫裂化、延遲焦化等，其中催化裂化的干氣量最大，一般占原油加工量的3％-5％，其內(nèi)含有氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等大量輕質(zhì)烴類資源。目前，國內(nèi)已建成的催化裂化裝置年加工能力超過200Mt，催化干氣的年產(chǎn)量在6.0Mt以上，其中含有乙烯0.6-1.0Mt。大多數(shù)煉廠干氣被用作工業(yè)和民用燃料氣燒掉，造成資源的嚴重浪費，若能將煉廠干氣中的乙烯等進行回收，可節(jié)省大量用作乙烯裂解原料的輕質(zhì)油，是一條提高資源綜合利用率、擴大乙烯原料來源及降低乙烯生產(chǎn)成本的有效途徑。

傳統(tǒng)乙烯裝置的裂解氣分離，主要采用順序分離流程、前脫丙烷流程、前脫乙烷流程等。然而無論采用何種分離流程，要在脫甲烷塔內(nèi)將裂解氣中大量的甲烷和氫氣脫除并盡可能多的回收乙烯，脫甲烷塔及冷箱一般均需在-100℃以下深冷條件下操作，需要復疊制冷系統(tǒng)或者多元制冷系統(tǒng)，冷量負荷大，制冷及換熱流程復雜。而另一方面，與乙烯裂解氣相比，煉廠干氣中的乙烯相對含量較低且含有較多的氧氣、二氧化碳和NOx等雜質(zhì)，也不適合直接送至乙烯裝置的分離流程。

目前，國內(nèi)從煉廠干氣中回收乙烯的最常用方法是變壓吸附法和油吸收法，兩種方法各具特點。其中，油吸收法主要是利用吸收劑對混合氣中各組分溶解度的不同來實現(xiàn)混合氣體的分離，一般先利用吸收劑吸收C2及C2以上的重組分，分離出甲烷、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、適應性強、投資費用低等特點，是當前最具競爭力的煉廠干氣回收技術(shù)之一。

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℃，同時在吸收塔中富含丙烯或乙烯-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低，但塔頂溫度仍低達-95℃，仍屬于深冷分離工藝的一種，制冷系統(tǒng)復雜，投資較大，能耗較高。

CN101063048A公開了一種采用中冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該工藝由壓縮、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，具有吸收劑成本低廉，損失低等優(yōu)點。然而，該工藝得到的碳二餾分中乙烯含量在84mol％左右，需乙烯裝置分離工序進一步處理才能得到聚合級乙烯，不適用于無配套乙烯裝置的煉油廠，同時該工藝需要用到冷箱和膨脹機，最低操作溫度在-100℃左右，冷量負大且流程較復雜。

CN101759516A公開了一種油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該工藝由壓縮，吸收，解吸，再吸收等步驟組成，采用碳五烴作為吸收劑，回收催化干氣中的碳二碳三餾分。然而，該方法乙烯回收率低，而且碳二提濃氣仍需送到乙烯裝置進一步分離提純，適用性受限。

CN101759518A公開了一種淺冷油吸收技術(shù)回收煉廠催化干氣的方法，吸收溫度提高至5～15℃，因此不需丙烯制冷機，原料不需干燥和脫碳，流程簡單且碳二回收率高，并設置了一臺再吸收塔來回收吸收尾氣中夾帶的吸收劑。但是該方法得到的產(chǎn)品中乙烯濃度較低，仍然需要送到乙烯裝置進一步提純，同時再吸收塔需要的運轉(zhuǎn)需要引入大量的汽油吸收劑。

綜上所述，工業(yè)上常用的乙烯分離流程需要深冷條件，制冷及換熱流程復雜且不太適合直接處理煉廠干氣，而油吸收法回收煉廠干氣工藝主要是從煉廠干氣中獲得乙烯含量較低的碳二提濃氣作為乙烯裂解原料，一般不適用于無配套乙烯裝置的煉油企業(yè)，同時油吸收流程中還需設置再吸收塔或冷箱-膨脹機來減少吸收劑損失量，流程較為復雜。