CN102994146A

CN102994146A - 一种提高重整装置液收的系统及方法

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Publication number: CN102994146A
Application number: CN2011102784236A
Authority: CN
Inventors: 刘戈; 郭志雄
Original assignee: Sinopec Engineering Inc; China Petrochemical Corp
Current assignee: Sinopec Engineering Inc; China Petrochemical Corp
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明提供一种提高重整装置液收的系统及方法。包括两级再接触气液分离部分以及脱戊烷塔和其之后的C4/C5分离塔；其中二级再接触气液分离部分包括重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器及再接触罐；从一级再接触气液分离部分来的物料经过重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器直接进入到二号再接触罐；二号再接触罐分离出来的含氢气体经脱氯后经变压吸附提纯装置提纯得到体积浓度99.9％氢气主产品。提纯后尾气至所述C4/C5分离塔回收液态烃组分。得到C5+产品收率达89.0％m，液化气LPG产品收率达3.9％m，合计收率达92.9％m，基本实现除少量燃料气外的重整液态产品全部回收。

Description

一种提高重整装置液收的系统及方法

技术领域

本发明属于石油化工领域，特别是涉及一种提高重整装置液收的方法。

背景技术

重整是将芳烃含量较少的重石脑油经过环烷脱氢、烷烃环化脱氢等反应后转化成芳烃含量高的生成油，同时产生加氢反应所需的氢气。重整装置的主要经济技术目标有：C5+(含C5的重质烃)产品的液收收率，通常为88％；C5+产品的辛烷值，RON通常为100～105；以及液化石油气(LPG)产品收率和重整产氢量及氢气纯度。

重整再接触技术是利用相似相容原理，在高压和低温下用重整油来吸收重整氢气中的C3、C4液化气组分。一方面可以提高重整液体的收率，另一方面可以提高重整氢气的纯度。操作上压力越高，温度越低，越有利于再接触的效果。

目前，国内外炼厂的重整装置再接触和分馏部分的常规流程是：从重整产物分离罐分出的含氢气体一部分经重整循环压缩机升压，于重整反应循环系统中循环使用，其余部分作为重整反应副产物的含氢气体经增压机升压后送至一级再接触气液分离罐。从气液分离罐底部出来的重整生成油升压后进入二级再接触罐和重整氢气再次接触后，靠压差压至一级再接触罐和重整氢气重新平衡后送入脱戊烷塔。附图1中的具体技术方案为：来自重整产物分离罐的含氢气体经过串联的一级再接触气液分离部分和二级再接触气液分离部分；其中一级再接触气液分离部分包括重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器及再接触罐。含氢气体经一级重整氢增压机1升压后，先后经一号再接触空冷器2和一号再接触水冷器3降温后进入一号再接触罐4。二级再接触气液分离部分包括重整氢增压机、再接触空冷器、再接触换热器、冷冻包及再接触罐。一级再接触气液分离部分来的含氢气体经过二级重整氢增压机5升压后，通过二号再接触空冷器6、二号再接触换热器7和冷冻包8降温，与重整生成油在二号再接触罐9中接触。

在再接触操作中，重整生成油和重整氢气在两个压力等级下进行接触，使重整氢气中的部分烃类溶解在重整生成油中，使氢气纯度提高，同时液体产品收率增加。为达到更好的提纯效果，其中第二级再接触是在冷冻条件下进行的，通常设置一套氨冷冻系统(冷冻包)为其供冷。

经过再接触操作后，含氢气体纯度可达到93％(体积)。含氢气体经氢气脱氯罐10后去管网，一部分送给预处理部分作为补充氢，另一部分送往系统氢气总管。

经再接触后的重整生成油与脱戊烷塔12底产物换热后进入脱戊烷塔12。脱戊烷塔顶物经冷凝，冷却后进入塔顶回流罐17。罐顶气体作为燃料气，液体一部分作为回流返回塔顶，另一部分则与拔头油一起进入C4/C5分离塔20。C4/C5分离塔顶物一部分回流，一部分去液化石油气成品罐，塔底物去C5+(含C5及C5以上组分)产品罐。

现有技术一般采用的是上述常规流程方法，即再接触部分设置氨冷冻，国外考虑环保问题亦有采用丙烷作为冷冻介质的做法。重整产氢的纯度可达到92％～93％(体积)，装置C5+的产品液收率为88.0％m，液化石油气LPG产品收率为1.4％m，两者合计液态产品收率为89.4％m。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种提高重整装置液收的系统，另一目的是提供一种提高重整装置液收的方法，以使得提高重整产品的液收率，同时使得所得氢气的纯度为99.9％(体积浓度)，基本实现重整液态产品全部回收。

本发明所述的一种提高重整装置液收的系统，包括两级再接触气液分离部分，即串联的一级再接触气液分离部分和二级再接触气液分离部分，以及脱戊烷塔和其之后的C4/C5分离塔；其中来自重整产物分离罐的含氢气体经过所述两级气液分离部分，分离出来的重整生成油经过脱戊烷塔，脱戊烷塔顶物一部分回流，一部分进入C4/C5分离塔来进一步回收液态烃组分。

其中所述二级再接触气液分离部分不设置现有技术中的冷冻包，而是与一级再接触气液分离部分一致，包括重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器及再接触罐。从一级再接触气液分离部分来的物料经过重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器直接进入到二号再接触罐；二号再接触罐分离出来的含氢气体经脱氯后经变压吸附提纯装置(PSA)，提纯后得到氢气主产品，尾气(解析气)送入所述C4/C5分离塔回收液态烃组分。

更进一步地说，由于压差较高，本发明所述系统的变压吸附提纯装置之后优选设置有两级往复式压缩机，提纯后的尾气(解析气)经过两级往复式压缩机送入所述C4/C5分离塔；由于经过一级压缩后出口温度会升高至110～120℃，需要冷却，否则二级出口温度会超过美国石油学会规定的135℃，而且冷却后会有凝液，因此两级往复式压缩机之间优选设有冷却器及分液罐。分液罐底出来的含C5的重质烃组分靠自压与C4/C5分离塔塔底出的戊烷油合并作为汽油调和组分(LPG)至成品罐。

本发明所述的一种提高重整装置液收的方法，包括将来自重整产物分离罐的含氢气体经过一级再接触气液分离之后再经过二级再接触气液分离；分离出的含氢气体经脱氯处理得到氢气主产品，气液分离之后得到的重整生成油经脱戊烷处理；脱戊烷后得到的塔顶物一部分回流，另一部分液体经过C4/C5分离来回收液态烃组分；

其中所述二级再接触气液分离是将从一级再接触气液分离得到的含氢气体经升压后，再经空冷换热后直接进入再接触罐进行再接触；从再接触罐分离出来的含氢气体经脱氯后经变压吸附提纯，提纯后得到的氢气主产品，其尾气进行C4/C5分离来回收液态烃组分。

更进一步地说，本发明所述的方法，含氢气体经变压吸附提纯后的尾气(解析气)经过二级升压后进行所述C4/C5分离；二级升压级间通过冷却和分液，分液出来的含C5的重质烃组分靠自压与C4/C5分离出的戊烷油合并作为汽油调和组分至成品罐。

本发明所述的方法，其中所述经变压吸附提纯后的尾气经过二级升压，优选其压力由0.05MPag升高至1.35MPag，其中Mpag为表压中的兆帕。其中二级升压中一级升压后的出口压力优选为0.5～0.6MPag。

本发明所述的方法，其中二级升压后出口温度优选为140～150℃，二级升压后的物料与脱戊烷得到的C5-组分(C5以下的轻质烃)混合后经换热进进行C4/C5分离。

本发明所述的方法，其中变压吸附提纯之前的含氢气体压力优选为2.1MPag，温度优选为40℃，氢体积浓度90％～92％，变压吸附提纯之后的氢气主产品为体积浓度大于99.9％的氢气，边界条件为2.0MPag，40℃。

本发明的提高重整装置液收的系统及方法与现有技术相比有以下优点：

(1)重整装置C5+(含C5的重质烃组分)产品液收达到89.0％m，提高1.0％m；

(2)液化气组分(LPG)C3、C4几乎全部回收，收率对重整进料提高2.5％m，达到3.9％m；

(3)以上两者合计收率92.9％m，基本实现除少量燃料气外的重整液态产品全部回收；

(4)重整产氢经PSA提纯后，氢纯度达到99.9％(体积)。有利于下游临氢装置降低反应系统压力从而降低投资。

附图说明

图1为现有技术的工艺流程图。

图2为本发明提供的系统及方法的工艺流程图。

其中1、一级重整氢增压机；2、一号再接触空冷器；3、一号再接触水冷器；4、一号再接触罐；5、二级重整氢增压机；6、二号再接触空冷器；7、二号再接触换热器；8、冷冻包；9、二号再接触罐；10、氢气脱氯罐；11、脱戊烷塔进料换热器；12、脱戊烷塔；13、脱戊烷塔底重沸炉；14、脱戊烷塔重沸炉泵；15、脱戊烷塔顶空冷器；16、脱戊烷塔顶水冷器；17、脱戊烷塔回流罐；18、脱戊烷塔顶泵；19、C4/C5分离塔进料换热器；20、C4/C5分离塔；21、C4/C5分离塔顶空冷器；22、C4/C5分离塔顶水冷器；23、C4/C5分离塔回流罐；24、C4/C5分离塔顶泵；25、C4/C5分离塔重沸器；26、戊烷油水冷器；27、C4/C5分离塔底泵；28、一级解析气增压机；29、解析气增压机级间冷却器；30、解析气增压机级间分液罐；31、二级解析气增压机；32、二号再接触水冷器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不仅限于下述实施例。

本发明的技术方案是来自重整产物分离罐的含氢气体经过一级重整氢增压机1升压降温后进入一号再接触罐4，然后经过二级重整氢增压机5升压后，通过二号再接触空冷器6和二号再接触水冷器32降温，与重整生成油在二号再接触罐9中接触，重整产氢直接送入变压吸附装置进行提纯，提纯后的副产品经过增压机28、31送入C4/C5分离塔20。

具体技术方案如附图2：取消了常规设计的氨冷冻(冷冻包8)，重整产氢不经过氨冷冻，直接送入变压吸附装置(PSA)进行提纯。去PSA的氢气压力为2.1MPag，温度40℃，氢纯度92％(体积)。PSA主产品为纯度大于99.9％v的纯氢，边界条件为2.0MPag，40℃，可以直接进入氢气管网去其他装置。PSA副产品为富含C3、C4组分的氢纯度为50％(体积)的解吸气。解吸气通过解吸气增压机压力由0.05MPag升压至1.35MPag。解析气增压机为两级往复式压缩机，级间设置冷却器29和分液罐30。一级往复式压缩机28出口压力为0.5MPag，级间分液罐30分出的少量C5+组分(含C5的重质烃组分)靠自压与C4/C5分离塔底戊烷油合并作为汽油调和组分出装置。二级往复式压缩机31出口温度由于压缩升高到145℃，此股物料与脱戊烷塔顶来的C5-组分(C5以下轻质烃组分)混合后经C4/C5分离塔进料换热器19换热后进入C4/C5分离塔20。

C4/C5分离塔塔顶气相产出燃料气，液相为LPG产品，塔底产出C5(含少量C6+组分)。C5+产品收率89.0％m，液化气LPG产品收率3.9％m，两者合计收率92.9％m，基本实现除少量燃料气外的重整液态产品全部回收。

Claims

1.一种提高重整装置液收的系统，包括串联的一级再接触气液分离部分和二级再接触气液分离部分，以及脱戊烷塔和其之后的C4/C5分离塔；其中来自重整产物分离罐的含氢气体经过所述两级气液分离部分，分离出来的重整生成油经过脱戊烷塔，脱戊烷塔顶物一部分回流，一部分进入C4/C5分离塔来进一步回收液态烃组分；

其特征在于：所述二级再接触气液分离部分与一级再接触气液分离部分一致，包括重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器及再接触罐，从一级再接触气液分离部分来的物料经过重整氢增压机、再接触空冷器、再接触水冷器直接进入到二号再接触罐；二号再接触罐分离出来的含氢气体经脱氯后经变压吸附提纯装置，提纯后得到氢气主产品，尾气送入所述C4/C5分离塔回收液态烃组分。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述变压吸附提纯装置之后设置有两级往复式压缩机，即一级往复式压缩机和二级往复式压缩机；变压吸附提纯装置提纯后的尾气经过两级往复式压缩机送入所述C4/C5分离塔；两级往复式压缩机之间设有冷却器及分液罐。

3.一种根据权利要求1～2所述系统的提高重整装置液收的方法，包括将来自重整产物分离罐的含氢气体经过一级再接触气液分离之后再经过二级再接触气液分离；分离出的含氢气体经脱氯处理得到氢气主产品，气液分离之后得到的重整生成油经脱戊烷处理；脱戊烷后得到的塔顶物一部分回流，另一部分液体经过C4/C5分离来回收液态烃组分；

其特征在于：所述二级再接触气液分离是将从一级再接触气液分离得到的含氢气体经升压后，再经空冷换热后直接进入再接触罐进行再接触；从再接触罐分离出来的含氢气体经脱氯后经变压吸附提纯，提纯后得到的氢气主产品，其尾气进行C4/C5分离来回收液态烃组分。

4.根据权利要求3所述的提高重整装置液收的方法，其特征在于所述经变压吸附提纯后的尾气经过二级升压后进行所述C4/C5分离；二级升压级间通过冷却和分液，分液出来的含C5的重质烃组分靠自压与C4/C5分离出的戊烷油合并作为汽油调和组分至成品罐。

5.根据权利要求4所述的提高重整装置液收的方法，其特征在于所述经变压吸附提纯后的尾气经过二级升压，其压力由0.05±0.02MPag升高至1.35±0.05MPag。

6.根据权利要求4所述的提高重整装置液收的方法，其特征在所述于二级升压中一级升压后的出口压力为0.5～0.6MPag。

7.根据权利要求4所述的提高重整装置液收的方法，其特征在于二级升压后出口温度为140～150℃，二级升压后的物料与脱戊烷得到的C5以下轻质烃组分混合后经换热进行C4/C5分离。

8.根据权利要求3～7所述的提高重整装置液收的方法，其特征在于在变压吸附提纯之前的含氢气体压力为2.1MPag，温度40℃，氢体积浓度90％～92％，变压吸附提纯之后的氢气主产品为体积浓度大于99.9％的氢气。