CN103540335A - 从火炬气中回收轻烃组分的工艺 - Google Patents

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张国瑞
胡小鹏
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Abstract

一种通过变压吸附回收炼油厂、乙烯裂解厂、芳烃厂、聚烯烃厂等石油化工企业火炬气中轻烃组分的工艺,火炬气经压缩升压,然后进行变压吸附分离,每座吸附床依次经历吸附、降压浓缩、抽真空回收、均压升和终充等步骤,分离获得的C3 +或C2 +轻烃组分送至炼油厂二次加工装置或乙烯裂解装置进一步回收利用,脱除轻烃组分的净化火炬气继续作为燃料气使用。将原本作为燃料烧掉的轻烃组分回收作为资源利用,带来显著经济效益。

Description

从火炬气中回收轻烃组分的工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种从含轻烃组分的火炬气中分离回收轻烃组分和不易吸附组分的工艺,特别是一种用变压吸附方法分离回收炼油厂火炬气、乙烯裂解火炬气、芳烃厂火炬气、聚丙烯火炬气、聚乙烯火炬气等石油化工厂火炬气,获得高浓度轻烃组分产品和不易吸附组分产品气体的工艺。 背景技术
[0002] 炼油厂、乙烯裂解厂、芳烃厂、聚丙烯厂(或装置)、聚乙烯厂(或装置)等石油化工厂的工业装置生产过程中会排出大量的火炬气,或称为尾气,其中有些是伴随生产过程连续稳定排放的,有些是设备泄漏的,有些是安全阀放空排放的,有些是装置物料平衡操作波动排放的,有些是事故或开停工放空排放的。火炬气组成随生产过程的不同而有所不同。通常情况下,炼油厂、乙烯裂解厂、芳烃厂等石油化工厂排出的火炬气中主要含有氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水分、硫化物、甲烷(C1)、乙烷和乙烯(C2)、丙烷和丙烯(C3)、丁烷和丁烯(C4)以及C5以上的轻烃组分,有时还会含有少量的缩合物或聚合物之类的重组分,以及微量的细小的催化剂、焦炭等固体粉尘。而聚丙烯厂、聚乙烯厂排出的火炬气中主要成分是氮气和丙烯、乙烯,另外,有时还会含有微量C6~C16的低聚物液体,以及微量聚合物固体粉尘。这些火炬气中的C2及C2以上轻烃组分(或称为“C2+”)浓度通常在5~40v%,C3及(:3以上轻烃组分(或称为“C3+”)浓度通常在5~30v%。通常这些火炬气会排入工厂的火炬放空系统,最终经工厂火炬焚烧后排大气。80年代以后,随着能源价格上涨以及科技进步和人们环保资源意识的增强,大部分工厂都将这些火炬气压缩升压后作为燃料气回收利用。在很多工厂,人们还会在火炬气火炬放空系统上设置缓冲气柜,通过气柜巨大容积的缓冲作用,使得火炬气利用时流量变得相对稳定,这样即使一般装置事故放空排出的火炬气也可以被回收,从而基本消灭了火炬。
[0003] 将火炬气作为燃料气利用虽然较放空焚烧有了显著的进步,但从资源合理利用角度看,仍不完美。火炬气中的乙烯、丙烯、丁烯(俗称“三烯”)等是重要的化工基础原料,c3、C4可作为液化气使用,其它轻烃组分也都可以作为石油产品原料或乙烯裂解原料。当这些轻烃组分作为工业原料利用时,其价值往往比作为燃料使用要高得多,特别是对燃料相对不太短缺或有其它低价值替代能源的企业来说。因此有些工厂将生产装置相对单纯的火炬气进行回收处理,如采用膜分离法或吸附法工艺回收聚丙烯、聚乙烯装置排出的火炬气,回收其中的乙烯、丙烯等非甲烷烃组分。美国专利US6576043B2公开的聚烯烃火炬气的处理方法是用硅胶或活性氧化铝为吸附剂,在压力为100~500psia,进料温度为60~105° F的条件下,对聚乙烯或聚丙烯火炬气进行变压吸附分离,得到高纯度的氮气和非甲烷烃气体;或用压缩和低温冷凝聚乙烯或聚丙烯火炬气与变压吸附相结合的方法得到高纯度的氮气和非甲烷烃液体。中国专利CN200810223383.3提出了一种连续法聚丙烯装置产生的聚丙烯火炬气的处理工艺,将聚丙烯火炬气在常温常压下吸附,在负压下脱附,再将脱附气压缩冷凝,使聚丙烯火炬气中的氮气和丙烯有效分离,得到高纯度的产品氮气和高纯度的产品丙烯液体。
[0004] 在与本发明技术中的变压吸附工艺相近的领域,美国UOP公司在美国专利US5245099提出了一种分离炼油厂裂化干气中C2+轻烃组分和其它轻组分的变压吸附工艺。该专利利用炼油厂火炬气的压力条件,将炼油厂火炬气直接引入装填有硅胶、活性炭、活性氧化铝、分子筛,或这些吸附剂的混合吸附床,在5~18kg/cm2的压力范围内和-18~205°C的温度范围内进行吸附分离,从吸附床出口得到不易吸附组分产品气体;然后用C2+轻烃组分产品气体对吸附床进行顺向置换,置换出吸附床内的不易吸附组分,接着进行均压降,使吸附床压力降低,再接着进一步释放清洗气降压,然后将吸附床逆放至常压,回收逆放过程得到的脱附气作为C2+轻烃组分产品气体,接着再用释放降压过程的清洗气对吸附床进行逆向清洗,逆向清洗过程得到的脱附气也作为C2+轻烃组分产品气体。该专利显然存在以下不足之处:一是用C2+轻烃组分产品气体顺向置换会产生大量含有C2+轻烃组分的置换废气,从而降低C2+轻烃组分的回收率;二是该工艺单纯采用清洗气对吸附床进行常压清洗,而没有抽真空步骤,很难将吸附床上吸附的C2+轻烃组分大量脱附下来,必然造成吸附步骤净化火炬气中带有大量C2+轻烃组分,从而降低C2+轻烃组分回收率,同时得到的C2+轻烃组分产品气体浓度也不会很高。四川天一科技股份有限公司在中国专利CN1800308A中提出了一种两段变压吸附分离回收炼油厂裂解火炬气中C2+的变压吸附工艺。两个变压吸附单元分别由至少2座装填有吸附剂的吸附塔组成,每个吸附塔至少依次循环经历吸附、置换、逆放、抽空、最终升压步骤,且变压吸附I段的置换废气作为变压吸附2段的原料气。这种工艺流程也存在以下问题:一是置换废气带出的C2+轻烃组分降低了 C2+轻烃组分的回收率,尽管多增加一个2段变压吸附可以回收I段变压吸附单元的置换废气,但2段变压吸附也同样要产生置换废气;二是在接近吸附压力下置换,需要设置置换气压缩机,这不但增加了投资、运行费用,也同时增加了装置运行故障率;三是由于置换步骤操作压力比较高,置换气循环量必然会比较大。
[0005] 到目前为止,国内 外公开的现有技术文献中,还没有见到从作为资源回收利用角度而不是作为燃料回收利用角度,将大量的炼油厂火炬气、乙烯裂解厂火炬气、芳烃厂火炬气等石油化工厂集中排放的火炬气进行回收处理的工艺技。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提出一种利用变压吸附方法,分离炼油厂火炬气、乙烯裂解厂火炬气、芳烃厂火炬气等石油化工厂集中排放的火炬气,回收其中C2+轻烃组分,而将脱除C2+轻烃组分后的净化火炬气继续作为燃料气利用的工艺流程。
[0007] 本发明的另一个目的是提出一种利用变压吸附方法,分离炼油厂火炬气、芳烃厂火炬气等石油化工厂集中排放的火炬气,回收其中C3+轻烃组分,而将脱除C3+轻烃组分后的净化火炬气继续作为燃料气利用的工艺流程。
[0008] 本发明的还有一个目的是提出一种利用变压吸附方法,分离聚丙烯火炬气、聚乙烯火炬气,回收其中C2+轻烃组分,而将脱除C2+轻烃组分后的净化氮气返回工艺装置替代新鲜氮气的工艺流程。
[0009] 本发明人提出的解决方案是,将常压火炬气用原料火炬气压缩机压缩升压至吸附压力并冷却至常温,再经气液分离分出游离水和少量重组分凝液以及微量固体粉料后,作为原料火炬气进入由4座或4座以上内部装填着吸附剂的吸附床组进行变压吸附分离,每座吸附床至少依次经历以下操作步骤:
[0010] a.吸附步骤一将原料火炬气自吸附床入口引入吸附床,在吸附压力和吸附温度下穿过吸附床过程中,其中易被吸附的轻烃组分被吸附床内装填的吸附剂吸附下来,除去轻烃组分的不易被吸附的净化火炬气从吸附床出口排出,当吸附床内轻烃组分的吸附前沿接近穿透吸附床时,停止吸附;
[0011] b.降压浓缩步骤一逐渐降低吸附床压力,排出吸附床内不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩;
[0012] c.抽真空回收步骤——从吸附床入口侧用抽真空设备对吸附床进行抽真空回收,使吸附床压力逐步降至抽真空压力,将吸附在吸附剂上的轻烃组分脱附下来,使吸附床得到再生,抽真空过程中从抽真空设备出口得到轻烃组分产品气体;
[0013] d.均压升步骤一将吸附床出口与其它处于均压降步骤的吸附床或其它中间罐连通,经过至少I次均压升,使吸附床得到部分升压;
[0014] e.终充步骤一从吸附床出口引入净化火炬气,将吸附床充压至吸附压力;
[0015] f.循环步骤a至步 骤e。
[0016] 本发明所说的常压火炬气,主要指的是炼油厂、乙烯裂解厂、芳烃厂、聚丙烯厂(或装置)、聚乙烯厂(或装置),以及其它石油化工装置或工厂生产过程中稳定连续排出的,或因设备密封不良泄漏的,或因安全阀开启放空排出的,或因装置物料平衡操作波动排出的,或因事故或开停工放空排出的,从工艺生产装置排入工厂火炬放空系统的火炬气,有时人们也习惯称之为“火炬气”。火炬气组成随工艺装置构成的不同和工艺生产过程的不同而有所不同。通常情况下,炼油厂、乙烯裂解厂、芳烃厂排出的火炬气中主要含有氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水分、硫化物、甲烷(CD、乙烷和乙烯(C2)、丙烷和丙烯(C3)、丁烷和丁烯(C4)以及C5以上的轻烃组分等,有时还会含有少量的缩合物或聚合物之类的重组分,以及微量的细小催化剂、焦炭等固体粉尘。而聚丙烯厂、聚乙烯厂排出的火炬气中主要成分是氮气和丙烯、乙烯等,同时还含有少量C2~C6等其它轻烃组分,以及微量聚合物固体粉尘,有时还会含有微量C6~C16的低聚物。这些火炬气中的C2及C2以上组分(或称为“c2+”)浓度通常在5~40v%,(:3及C3以上组分(或称为“C3+”)浓度通常在5~30v%。火炬气不回收时,这些排入工厂放空系统的火炬气经火炬放空管线,突破火炬水封罐水封后,最终经火炬高空燃烧排放。由于火炬水封罐的水封高度大都在1.0m左右,因此,火炬气放空系统的压力通常在接近常压的0.01MPa(表)左右。有些工厂在火炬气火炬放空系统上设置缓冲气柜,通过气柜巨大容积的缓冲作用,使得火炬气利用时流量变得相对稳定。
[0017] 常压火炬气由火炬气放空管线或气柜引入,经本发明的变压吸附工艺分离后,生成两股气体,一股是易吸附组分混合气体,即轻烃组分产品气体,另一股是不易吸附组分混合气体,即净化火炬气。
[0018] 根据工厂的生产装置条件和对目的产品的要求不同,回收的轻烃组分产品可以是C2IC2以上轻烃组分产品,即C2+产品;也可以是(:3及(:3以上轻烃组分产品,即C3+产品。一般来说,当工厂自身是乙烯裂解厂,或工厂是包含乙烯裂解厂在内的石油化工企业时,由于乙烷是优质的乙烯裂解原料,而乙烯可以经乙烯裂解厂分离后直接加工利用,因此本发明工艺回收的轻烃组分产品最好是C2+产品,这时,轻烃产品气体是以C2及C2以上轻烃组分、二氧化碳、水等与吸附剂的亲和力比较强、相对容易被吸附的易吸附组分为主的混合气体,这股气体可以被升压后送至乙烯裂解厂进一步分离回收利用。比如,将C2+产品升压至略高于裂解气压缩机入口压力后送入乙烯裂解厂裂解气压缩机入口与裂解气混合,经裂解气压缩机升压后,利用裂解装置的精制、低温分离和精馏系统脱除C2+产品气体中的杂质,并进一步分离回收其中的有用组分。由于裂解气经过低温分离后,最终低温分离的不凝气产品是氢气,而如果回收得到的C2+产品气体中轻烃组分浓度不够高,尤其是其中含有过多的氮气等低沸点轻组分的话,不但会增大裂解气回收系统的负荷和运行费用,而且由于经过裂解装置低温分离后,这些轻组分最终会有相当部分进入氢气产品中,从而降低氢气产品的纯度,因而本发明工艺回收得到的C2+产品气体中沸点低于C2的轻组分浓度最好小于20v%,氮气浓度最好小于10v%。当工厂没有乙烯裂解装置或其它乙烷、乙烯利用装置时,回收的轻烃组分产品最好是C3+产品,这时,轻烃产品气体是以C3及C3以上轻烃组分、水等与吸附剂的亲和力比较强、相对容易被吸附的易吸附组分为主的混合气体,这股气体可以被升压后送入催化裂化装置,或加氢裂化装置、或延迟焦化装置等炼油厂二次加工装置进一步分离回收利用。比如送入这些二次加工装置气压机前的分馏塔顶粗汽油罐,最终利用这些二次加工装置的吸收稳定单元进一步分离回收其中的有用组分。这时也同样要求回收的C3+产品气体尽量少含C2及C2以下的轻组分,因为,带入吸收稳定单元的轻组分越多,不但会增大装置的操作负荷和运行费用,还会从吸收稳定单元排出的干气中带出更多的C3+组分。正因为如此,本发明工艺回收得到的C3+产品气体中沸点低于C3的轻组分浓度最好低于20v%。当然,当回收的轻烃组分产品是C3+产品时,也可以将变压吸附抽真空没备出口回收的C3+产品气体升压至1.5~2.5MPa (表)的常温冷凝压力,直接得到C3+产品液体送入下游加工利用装置,而将气液分离后的不凝气循环返回原料火炬气压缩机入口与原料气混合。
[0019] 对于以回收C2+为目的产品的火炬气回收工艺来说,经本发明工艺处理后,脱除轻烃组分的净化火炬气的主要成分是氢气、氮气、一氧化碳、C1等与吸附剂的亲和力比较弱、相对不易被吸附的不易吸附组分为主的混合气体,其中的C2+轻烃组分浓度通常低于3v%,这股气体以与吸附压力相同或略低的压力继续排入工厂的燃料气系统作为加热炉燃料气使用。对于以回收C3+为目的产品的火炬气回收工艺来说,经本发明工艺处理后,脱除轻烃组分的净化火炬气的主要成分是 氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、C1, C2等与吸附剂的亲和力比较弱、相对不易被吸附的不易吸附组分为主的混合气体,其中的C3+轻烃浓度通常低于3v%,这股气体也以与吸附压力相同或略低的压力继续排入工厂的燃料气系统作为加热炉燃料气使用。而对于聚丙烯厂火炬气、聚乙烯厂火炬气来说,由于不易吸附组分主要是氮气,因此经本发明工艺处理后,脱除轻烃组分的净化火炬气中非甲烷烃浓度达到2v%以下,可以作为净化氮气,以与吸附压力相同或略低的压力部分或全部返回工艺装置替代新鲜氮气使用。
[0020] 有些火炬气,如炼油厂火炬气有时会含有一定量的硫化物,经过本发明工艺的变压吸附分离后,硫化物大部分会浓缩在轻烃组分产品气中,这对净化火炬气有利,净化火炬气不必经过脱硫精制就可以直接排入工厂燃料气系统;但硫化物集中在轻烃组分产品气中会使轻烃组分产品气的硫化物浓度显著升高,有可能会对本工艺装置或下游装置的设备、管道等造成腐蚀。因此,当火炬气中硫化物含量较高时,有必要将原料火炬气在变压吸附之前进行脱硫处理。如可采用二乙醇胺作为吸收剂的吸收法工艺中,将火炬气中的硫化物吸收下来,再将脱除硫化物的火炬气进行水洗,以除去火炬气中携带的游离或相平衡的吸收剂,以免吸收剂随火炬气带入吸附床。至于采用何种具体的脱硫方法,熟悉本领域技术的专业人员应该知道现有技术中还有多种其它脱除气体中硫化物的脱硫工艺。
[0021] 对于以回收C2+为目的产品的火炬气回收工艺来说,由于回收的C2+产品气最终要进入乙烯裂解装置进一步分离和加工利用,轻烃组分产品气中有可能影响后续工艺过程的杂质,如氧气、C02、氯化物等必要的话也需要进行精制脱除,具体的精制方案需要根据火炬气的具体工艺排放源,杂质种类、杂质浓度,以及裂解装置对具体杂质的要求来确定。
[0022] 用于对火炬气进行升压的压缩机可以采用往复式、螺杆式、水环式、离心式等各种形式的压缩机。但由于以下三方面原因,火炬气压缩机最好采用水环式或喷水湿式螺杆式压缩机,一是多数情况下,火炬气中可能含有细小的固体颗粒,这些固体颗粒容易造成往复式压缩机的运行故障;二是当压缩升压后的气体温度超过100°c后,往复式压缩机的气阀容易因结焦而损坏;三是火炬气中的聚合物或缩合物等重组分如果不能被有效去除,带入后续吸附床后,有可能被吸附剂吸附而难以脱附下来,造成吸附剂吸附容量的降低,长期积累后可能导致吸附剂失效。本发明人研究注意到,使用水环式压缩机或湿式螺杆压缩机压缩原料火炬气,不仅压缩后气体温升低,而且对细小固体颗粒物耐受性能好,同时由于水的注入使得聚合物或缩合物等重组分更容易被聚集在水中而得到去除。因此,本发明的原料火炬气压缩机最好采用水环式压缩机或湿式螺杆式压缩机。 [0023] 在本发明的吸附压力、吸附温度和脱附压力、脱附温度之间,所有对C2+轻烃组分或C3+轻烃组分有较大工作吸附容量,而对不易吸附组分有相对较小吸附容量的吸附剂都是适合本发明变压吸附工艺的吸附剂。其中包括活性炭、分子筛、硅胶、活性氧化铝等,或改性的活性炭、分子筛、硅胶、活性氧化铝等。根据火炬气来源和组成的不同,可以选择性地采用上述单一的吸附剂,或组合使用上述吸附剂。一般来说,在吸附床入口侧,宜选择对水、较重轻烃组分等既要容易吸附,又要容易脱附的吸附剂,如,活性氧化铝、活性炭、硅胶等或改性的活性氧化铝、活性炭、硅胶等。而在吸附床出口侧,宜选择CVC2(目的产品是回收(:2+产品时)或(:2/(:3(目的产品是回收C3+产品时)吸附分离系数比较大的吸附剂,如,活性炭、硅胶、分子筛,或改性的活性炭、硅胶、分子筛等,以尽量减少吸附剂对C1 (目的产品是回收C2+产品时)或(:2(目的产品是回收C3+产品时)的共吸附量,从而有利于获得更高浓度的轻烃组分产品气。
[0024] 本发明所说的吸附压力指得是吸附步骤吸附床的操作压力。吸附压力升高有利于提高轻烃组分的气相分压,因此有利于增大吸附剂对轻烃组分的吸附容量,同时有利于降低净化火炬气中轻烃组分的浓度。但吸附压力越高,原料火炬气压缩机的投资和运行费用越高。由于通常石油化工企业燃料气系统的操作压力大都在0.2~0.6MPa (表),当吸附压力等于或略高于这个压力时,就不必对变压吸附后的净化火炬气再进行额外升压,而根据本发明人进行的研究,从这个压力范围至抽真空压力,吸附剂对C2+或C3+等轻烃组分已有足够理想的工作吸附容量。因此本发明变压吸附的吸附压力为0.2~0.7MPa(表)。本发明工艺只需要将原料火炬气压缩机出口气体用循环水冷却至常温,不需要再对原料气进行特别的加热或降温,因此,吸附温度就是原料火炬气压缩机出口气体的冷后温度加上吸附过程和脱附过程吸附热引起的吸附床温差变化,其范围在O~80°C。[0025] 本发明人在以乙烯裂解火炬气为原料气模拟工业装置变压吸附实验研究中注意到,吸附步骤结束后,先将吸附床降压至常压,然后用回收的轻烃组分产品气沿吸附气流方向对吸附床进行顺向置换,能够使吸附床内的轻烃组分得以足够浓缩。因此,本发明吸附步骤之后,抽真空回收步骤之前的降压浓缩步骤有以下优选方案。
[0026] 优选方案一
[0027] 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低至常压,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0028] 置换步骤一从吸附床入口引入轻烃组分产品气,用轻烃组分产品气对吸附床进行顺向置换,将置换过程吸附床出口得到的置换废气排入原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0029] 优选方案二
[0030] 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0031] 顺放步骤一将吸附床内气体沿吸附气流方向顺向降压至常压,将将吸附床出口排出气体排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到进一步浓缩;
[0032] 置换步骤一从吸附床入口引入轻烃组分产品气,用轻烃组分产品气对吸附床进行顺向置换,将置换过程吸附 床出口得到的置换废气排入原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0033] 在本发明人以乙烯裂解火炬气为原料气模拟工业装置吸附脱附过程的实验研究中还注意到,吸附步骤结束后,通过降低吸附床压力,也可以有效排出吸附床死空间内存留的和吸附剂上吸附的不易吸附组分,从而使吸附床内的轻烃组分得以浓缩。乙烯裂解火炬气在常温和吸附压力为0.5MPa(表)下进行吸附,当吸附床出口气体C2+浓度超过时,停止吸附,降低吸附床压力,分析降压过程排出气体的C2+浓度。结果显示,随着压力的降低,排出气体的C2+浓度总体上呈逐渐升高的趋势。降压过程初期,排出气体的C2+浓度相对较低,浓度升高的速度也比较缓慢,当降压至一定压力时,排出气体C2+浓度开始以较快速度升高。因此,从变压吸附流程上讲,在吸附步骤后,举纯通过降低吸附床压力的手段,不必用轻烃组分产品气对吸附床进行置换,同样能够有效排出吸附床内的不易吸附组分,使吸附床内的轻烃组分得到浓缩。只要将吸附床的压力降低到合适的“回收压力”,尽可能地排尽吸附床内的不易吸附组分气体,以致于从回收压力之后至抽真空结束时的抽真空压力之间的降压过程得到的全部脱附混合气体中的轻烃组分浓度足以满足工艺要求即可。因此,本发明吸附步骤之后,抽真空回收步骤之前的降压浓缩步骤有以下优选方案。
[0034] 优选方案三
[0035] 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降至回收压力,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分足够浓缩。
[0036] 优选方案四[0037] 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0038] 顺放步骤一将吸附床内气体沿吸附气流方向顺向降压至回收压力,将排出气体排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0039] 优选方案五
[0040] 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0041] 顺放步骤一将吸附床内气体沿吸附气流方向顺向降压至常压,将排出气体排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到进一步浓缩;
[0042] 抽真空返回步骤一从吸附床出口侧用抽真空设备对吸附床进行抽真空,使吸附床压力逐步降至回收压力,抽真空设备出口气体返回至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0043] 优选方案六
[0044] 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0045] 抽真空返回步骤一从吸附床出口侧用抽真空设备对吸附床进行抽真空,使吸附床压力逐步降至回收压力,将抽真空设备出口气体返回至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0046] 进一步研究结果还显示,相同吸附压力下,原料火炬气中轻烃组分浓度不同时,降压过程排出气体轻烃组分浓度开始快速升高的压力也是不同的,原料火炬气轻烃组分浓度越高,排出气体轻烃组分浓度开始快速升高的压力也越高。根据本发明人的研究,本发明工艺优选的回收压力范围是0.02~0.2MPa (绝)。
[0047] 本发明所说的均压过程就是将较高压力的处于均压降步骤的吸附床或中间罐与较低压力的处于均压升步骤的吸附床或中间罐连通,使两个吸附床或中间罐之间压力均等的过程。均压过程通常在对应的两个设备间发生,其中一个处于均压降步骤,另一个处于均压升步骤。均压次数越多,均压降步骤结束后吸附床压力越低,这样降压浓缩步骤返回原料火炬气压缩机入口的循环气体量越小,因而原料火炬气压缩机和吸附床的负荷越小;但均压次数越多,工艺流程越复杂。适合本发明炼油厂火炬气变压吸附工艺的均压次数为I~5次。
[0048] 抽真空回收步骤是轻烃组分回收步骤。抽真空步骤的抽真空压力越低,吸附剂上吸附的轻烃组分脱附得就越彻底,这样整个吸附脱附过程中吸附剂的工作吸附容量越大,得到的脱附气轻烃组分浓度也越高,同时得到的净化火炬气中轻烃组分浓度越低,轻烃组分的回收率也就越高。但抽真空压力越低,抽真空设备的负荷越大,投资和运行能耗越高。本发明优选的抽真空压力范围是0.003~0.03MPa (绝)。
[0049] 经过本发明工艺处理后,炼油厂火炬气、乙烯裂解厂火炬气、芳烃厂火炬气等石油化工厂火炬气可以直接获得继续作为燃料气使用的净化火炬气和可以作为资源进一步加工利用的轻烃组分产品,而聚丙烯厂火炬气、聚乙烯厂火炬气可以直接获得可以循环返回工艺装置替代新鲜氮气的净化氮气和可以作为资源进一步加工利用的轻烃组分产品,从而更合理有效地利用了火炬气资源。由于这些火炬气在石油化工企业中普遍存在且排量较大,因而回收利用后给企业和社会带来的经济效益是巨大的。这从下面的实施例不难看出。
[0050] 以下结合附图和实施例对本发明所说的从含轻烃组分的火炬气中分离回收轻烃组分和不易吸附组分的工艺流程做进一步说明。需要强调的是,附图和实施例只是为了帮助更好地理解本发明,不能被理解为是对本发明权利要求的限制。
附图说明
[0051] 图1是以包含优选方案一和优选方案二的降压浓缩步骤的变压吸附工艺的从含轻烃组分火炬气中分离回收轻烃组分和不易吸附组分工艺流程示意图。
[0052] 图2是以包含优选方案三至优选方案六的降压浓缩步骤的变压吸附工艺的从含轻烃组分火炬气中分离回收轻烃组分和不易吸附组分工艺流程示意图。
具体实施方式
[0053] 图1所示的流程是包含置换步骤的从含轻烃组分火炬气中分离回收轻烃组分和不易吸附组分的工艺流程,共有7座吸附床,编号分别为A、B、C、D、E、F、G0吸附床入口线上设有吸附进口程控阀(VIA~G),抽真空程控阀(V2A~G)和置换程控阀(V7A~G),吸附床出口线上设有均压程控阀(V3A~G),顺放程控阀(V4A~G),终充程控阀(V5A~G)和出口程控阀(V6A~G)。
[0054]自气柜或放空火炬总线引入常压火炬气沿箭头(I)所示的方向进入本发明的火炬气回收装置。常压火炬气进入装置后首先被湿式螺杆式压缩机(2)升压至吸附压力,再经冷却器(3)冷却至常温 ,然后进入分液罐(4),分出的水、少量重组分凝液及微量固体粉尘自罐底沿箭头(5)排出,分液罐顶部出口排出的原料火炬气(若原料火炬气是含硫化物的炼油厂火炬气,可在此进行脱硫处理,脱硫设施图中未画出)进入由7座吸附床构成的吸附床组(100)中的I座,比如经程控阀(VIA)进入吸附床㈧,吸附床㈧随后依次经历以下操作步骤:
[0055] 吸附步骤A。这时,吸附床㈧进口程控阀(VIA)和出口程控阀(V6A)打开,吸附床(A)的其余程控阀关闭(以下未说明打开的程控阀即是关闭的程控阀),原料火炬气从吸附床入口引入吸附床,在穿过吸附床过程中,火炬气中的易被吸附的轻烃组分被吸附剂吸附下来,不易吸附组分则穿过吸附剂床层,作为净化火炬气从吸附床出口沿箭头(9)所示的方向排入工厂燃料气系统。当吸附床吸附的轻烃组分吸附前沿接近出口时,根据设定吸附时间参数切换操作,吸附床(A)进入降压浓缩步骤。
[0056] 降压浓缩步骤由多个分步骤构成,本发明的降压浓缩步骤共有六个优选方案,其中图1所示的流程包含优选方案一和优选方案二。
[0057] 优选方案一的降压浓缩步骤是:
[0058] 均压降步骤D。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压升步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压升步骤的吸附床连通,经多次均压降后,吸附床(A)降至接近常压的压力,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;[0059] 置换步骤一打开程控阀(V7A)和程控阀(V4A),经管线(15)引轻烃组分产品气自吸附床入口进入,用轻烃组分产品气对吸附床进行顺向置换,置换出吸附床内的不易吸附组分,将置换过程吸附床出口得到的置换废气经管线(16)排入原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0060] 优选方案二的降压浓缩步骤是:
[0061] 均压降步骤D。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压升步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压升步骤的吸附床连通,经多次均压降后,吸附床(A)的压力逐步降至高于常压的压力,将吸附床内的轻烃组分初步浓缩;
[0062] 顺放步骤PP—打开程控阀(V4A)将吸附床内气体顺向降压至常压,将排出气体沿管线(16)排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到进一步浓缩;
[0063] 置换步骤一打开程控阀(V7A)和程控阀(V4A),经管线(15)引轻烃组分产品气进入吸附床,用轻烃组分产品气对吸附床进行顺向置换,置换出吸附床内的不易吸附组分,将置换过程吸附床出口得到的置换废气经管线(16)排入原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0064] 降压浓缩步骤结束后,吸附床(A)进入抽真空回收步骤。
[0065] 抽真空回收步骤V。打开程控阀 (V2A),从吸附床入口侧用真空泵(10)对吸附床(A)进行抽真空,使吸附床压力逐步降至抽真空压力。抽真空过程中,随着压力的降低,吸附剂上吸附的轻烃组分等易吸附组分逐步被脱附下来,得到的轻烃组分产品气经真空泵(10)升压至略高于常压的压力,再经冷却器(12)冷却至常温后,进入分液罐(13),分出的凝液自罐底经管线(14)排出,罐顶气体一部分作为置换气经管线(15)循环返回处于置换步骤的吸附床,其余部分作为轻烃组分产品气沿箭头(11)所示的方向排出。之后根据接收轻烃组分产品气的下游装置要求的不同,或进一步升压后以气体形式送出装置;或经进一步升压和精制脱除杂质后送出装置;或进一步升压至2.0~2.5MPa(表)的冷凝压力并冷却至常温后,将C3+轻烃组分冷凝为液体,以液体的形式送出装置,而不凝气循环返回原料火炬气压缩机(2)出口与原料火炬气混合(此部分流程图中未画出)。
[0066] 均压升步骤R。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压降步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压降步骤的吸附床连通,经多次均压升后,吸附床(A)压力得到初步升高。
[0067] 终充步骤FR。打开程控阀(V5A),在调节阀(PV8)的控制下,用排放的净化火炬气将吸附床(A)逐步充压至吸附压力。
[0068] 至此,吸附床(A) —个吸附周期结束,接着循环进入下一个吸附周期。
[0069] 吸附床⑶、吸附床(C)、吸附床⑶、吸附床(E)、吸附床(F)、吸附床(G)也以相同的方式,在PLC的逻辑控制下,按照程序设定的时序步骤依次切换操作,实现整个吸附脱附过程的连续。
[0070] 图2所示的流程是不包含置换步骤的从含轻烃组分火炬气中分离回收轻烃组分和不易吸附组分的工艺流程,共有6座吸附床,编号分别为A、B、C、D、E、F。吸附床入口线上设有吸附进口程控阀(VIA~F)和抽真空程控阀(V2A~F),吸附床出口线上设有均压程控阀(V3A~F),顺放程控阀(V4A~F),终充程控阀(V5A~F)和出口程控阀(V6A~F)。[0071]自气柜或放空火炬总线引入常压火炬气,沿箭头(I)所示的方向进入本发明的火炬气回收装置。常压火炬气进入装置后首先被湿式螺杆式压缩机(2)升压至吸附压力,再经冷却器(3)冷却至常温,然后进入分液罐(4),分出的水、少量重组分凝液及微量固体粉尘自罐底沿箭头(5)排出,分液罐顶部出口排出的原料火炬气(若原料火炬气是含硫化物的炼油厂火炬气,可在此进行脱硫处理,脱硫设施图中未画出)进入由6座吸附床构成的吸附床组(100)中的I座,比如经程控阀(VIA)进入吸附床㈧,吸附床㈧随后依次经历以下操作步骤:
[0072] 吸附步骤A。这时,吸附床㈧进口程控阀(VIA)和出口程控阀(V6A)打开,原料火炬气从吸附床入口引入吸附床,在穿过吸附床过程中,火炬气中的易被吸附的轻烃组分被吸附剂吸附下来,不易吸附组分则穿过吸附剂床层,作为净化火炬气从吸附床出口沿箭头(9)所示的方向排入工厂燃料气系统。当吸附床吸附的轻烃组分的吸附前沿接近出口时,根据设定吸附时间参数切换操作,吸附床(A)进入降压浓缩步骤。
[0073] 降压浓缩步骤由多个分步骤构成,本发明的降压浓缩步骤共有六个优选方案,其中图2所示的流程包含有优选方案三至优选方案六。
[0074] 优选方案三的降压浓缩步骤是(此优选方案时,图2中没有程控阀(V4A~G),真空泵(6),冷却器(7),程控阀(V9),以及管线(8)和管线(16)):
[0075] 均压降步骤D。打开 程控阀(V3A)和其它处于不同均压升步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压升步骤的吸附床连通,经多次均压降后,吸附床(A)直接降至回收压力,吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0076] 优选方案四的降压浓缩步骤是(此优选方案时,图2中没有真空泵(6),冷却器
(7),程控阀(V9),以及管线(8)):
[0077] 均压降步骤D。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压升步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压升步骤的吸附床连通,经多次均压降后,吸附床(A)压力逐步降低,但仍然高于常压压力,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0078] 顺放步骤PP—打开程控阀(V4A)将吸附床内气体顺向降压至回收压力,将排出气体沿管线(16)排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0079] 优选方案五的降压浓缩步骤是:
[0080] 均压降步骤D。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压升步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压升步骤的吸附床连通,经多次均压降后,吸附床(A)压力逐步降低,但仍然高于常压压力,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0081] 顺放步骤PP—打开程控阀(V4A)和程控阀(V9),将吸附床排出气体沿管线(8)和管线(16)排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,直至吸附床压力降至常压,使吸附床内的轻烃组分得到进一步浓缩;
[0082] 抽真空返回步骤——打开程控阀(V4A),用真空泵(6)从吸附床出口侧对吸附床(A)进行抽真空,使吸附床压力逐步降至回收压力,真空泵(6)出口气体经冷却器(7)冷却至常温后沿管线(16)返回至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0083]优选方案六的降压浓缩步骤是(此优选方案时,图2中没有程控阀(V9)和管线⑶):
[0084] 均压降步骤D。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压升步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压升步骤的吸附床连通,经多次均压降后,吸附床(A)压力逐步降至常压或低于常压,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;
[0085] 抽真空返回步骤——打开程控阀(V4A),用真空泵(6)从吸附床出口侧对吸附床(A)进行抽真空,使吸附床压力逐步降至回收压力,真空泵(6)出口气体经冷却器(7)冷却至常温后沿管线(16)返回至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
[0086] 降压浓缩步骤结束后,吸附床(A)进入抽真空回收步骤。
[0087] 抽真空回收步骤V。打开程控阀(V2A),从吸附床入口侧用真空泵(10)对吸附床(A)进行抽真空,使吸附床压力逐步降至抽真空压力。抽真空过程中,随着压力的降低,吸附剂上吸附的轻烃组分等易吸附组分逐步被脱附下来,得到的轻烃组分产品气经真空泵(10)升压后,沿箭头(11)所示的方向排出。之后根据接收轻烃组分产品气的下游装置要求的不同,或进一步升压后以气体形式送出装置;或经进一步升压和精制脱除杂质后送出装置;或进一步升压至2.0~2.5MPa (表)的冷凝压力并冷却至常温后,将C3+轻烃组分冷凝为液体,以液体的形式送出装置,而不凝气循环返回原料火炬气压缩机(2)出口与原料火炬气混合(此部分流程图中未画出)。
[0088] 均压升步骤R。打开程控阀(V3A)和其它处于不同均压降步骤吸附床的均压程控阀,将吸附床(A)依次与其它处于不同均压降步骤的吸附床连通,经多次均压升后,吸附床(A)压力得到初步升高。
[0089] 终充步骤FR。打开程控阀(V5A),在调节阀(PV8)的控制下,用排放的净化火炬气将吸附床(A)逐步充压至吸附压力。
[0090] 至此,吸附床(A) —个吸附周期结束,接着循环进入下一个吸附周期。
[0091] 吸附床(B)、吸附床(C)、吸附床(D)、吸附床(E)、吸附床(F)也以相同的方式,在PLC的逻辑控制下,按照程序设定的时序步骤依次切换操作,实现整个吸附脱附过程的连续。
[0092] 实施例
[0093] 实施例1
[0094] 某原油加工量1000万吨/年炼油厂火炬气平均流量4000kg/h,温度35°C,压力
0.005MPa(表),组成见表-1。
[0095] 原料火炬气C3+组分浓度24.96v%,其中含有C3+组分2160kg/h,硫化氢12kg/h,采用本发明工艺回收其中的C3+轻烃组分,先经原料气压缩机升压至吸附压力0.5MPa(表)后,再经二乙醇胺吸收脱硫和水洗后,火炬气中硫含量< lOOppm,然后进行变压吸附处理,降压浓缩步骤采用优选方案二,装置包含7座吸附床,吸附床下层装填的是活性炭,上层装填的是硅胶,每座吸附床吸附剂装填量为15m3,变压吸附操作时序表见表-2.[0096] 经过本发明工艺装置处理后,得到压力为0.5MPa(表),C3+含量2.7v %的净化火炬气1895kg/h,送至炼油厂燃料气系统;得到的C3+组分产品气2106kg/h,其中C3+组分1992kg/h,C3+浓度为90.4v%,经压缩机升压至0.3MPa(表)后送至炼油厂催化裂化装置分馏塔顶粗汽油罐,最终在吸收稳定单元被进一步分离回收,整个工艺过程C3+组分质量回收率为92.2%。
[0097]回收C3+组分后的燃料气部分用等热值的天然气补充,每吨C3+组分折算的等热值天然气价为2750元,回收C3+组分产品平均价格按7000元/吨计,扣除各项加工费用530元/吨,项目每年获经济效益6150万元。按我国年加工原油5亿吨计,本发明技术推广应用后,每年全国可或经济效益30亿元左右。
[0098] 实施例2
[0099] 乙烯裂解厂火炬气流量3000kg/h,温度35°C,压力0.005MPa (表),组成见表_3。
[0100] 原料火炬气C2+组分浓度23.3v%,其中含有C2+组分1511kg/h,采用本发明工艺回收其中的C2+,吸附压力0.4MPa (表),降压浓缩步骤采用优选方案六,装置包含6座吸附床,吸附床下层装填的是活性炭,上层装填的是硅胶,每座吸附床吸附剂装填量为18m3,变压吸附操作时序表见表_4。
[0101] 经过本 发明工艺装置处理后,得到压力为0.4MPa(表),C2+含量2.的净化火炬气1453kg/h,送至裂解厂燃料气系统;得到的C2+组分产品气1547kg/h,其中C2+组分1431kg/h,C2+浓度为86.6v%,经压缩机升压至0.2MPa(表)后送至裂解气压缩机入口,最终经裂解装置精制、低温分离和精馏系统被进一步分离回收,整个工艺过程C2+组分质量回收率为94.6% ο
[0102]回收C2+组分后的燃料气部分用等热值的天然气补充,每吨C2+组分折算的等热值天然气价为2750元,回收C2+组分产品平均价格按7500元/吨计,扣除各项加工费用490元/吨,项目每年获经济效益6090万元。
Figure CN103540335AD00171
Figure CN103540335AD00181

Claims (20)

1.将常压火炬气用原料火炬气压缩机压缩升压至吸附压力并冷却至常温,再经气液分离分出游离水和少量重组分凝液以及微量固体粉料后,作为原料火炬气进入由4座或4座以上内部装填着吸附剂的吸附床组进行变压吸附分离,每座吸附床至少依次经历以下操作步骤: a.吸附步骤一将原料火炬气自吸附床入口引入吸附床,在吸附压力和吸附温度下穿过吸附床过程中,其中易被吸附的轻烃组分被吸附床内装填的吸附剂吸附下来,除去轻烃组分的不易被吸附的净化火炬气从吸附床出口排出,当吸附床内轻烃组分的吸附前沿接近穿透吸附床时,停止吸附; b.降压浓缩步骤一逐渐降低吸附床压力,排出吸附床内不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩; c.抽真空回收步骤——从吸附床入口侧用抽真空设备对吸附床进行抽真空回收,使吸附床压力逐步降至抽真空压力,将吸附在吸附剂上的轻烃组分脱附下来,使吸附床得到再生,抽真空过程中从抽真空设备出口得到轻烃组分产品气体; d.均压升步骤——将吸附床出口与其它处于均压降步骤的吸附床或其它中间罐连通,经过至少I次均压升,使吸附床得到部分升压; e.终充步骤一从吸附床出口引入净化火炬气,将吸附床充压至吸附压力; f.循环步骤a至步骤e。
2.根据权利要求 1所述的工艺流程,其特征在于:常压火炬气的主要成分有氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水分X1X2'C3、C4以及C5以上的轻烃组分等,有时还会含有少量的缩合物或聚合物之类的重组分,以及微量的细小催化剂、焦炭等固体粉尘。
3.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:常压火炬气的主要成分有氮气和丙烯、乙烯等,同时还含有少量C2~C6等其它轻烃组分,以及微量聚合物固体粉尘,有时还会含有微量C6~C16的低聚物。
4.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c得到的轻烃组分气体是C2+产品气体,被升压后送至乙烯裂解厂进一步分离回收利用,其中沸点低于C2的轻组分浓度小于20v%,氮气浓度小于10v% ;步骤a得到的净化火炬气以与吸附压力相同或略低的压力继续排入工厂的燃料气系统作为加热炉燃料气使用,其中的C2+轻烃组分浓度小于3v%。
5.根据权利要求4所述的的工艺流程,其特征在于:得到的净化火炬气中非甲烷烃浓度小于2v%,作为净化氮气以与吸附压力相同或略低的压力部分或全部返回工艺装置替代新鲜氮气使用。
6.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c得到的轻烃组分气体是C3+产品气体,被升压后送入催化裂化装置,或加氢裂化装置、或延迟焦化装置等炼油厂二次加工装置进一步分离回收利用,其中沸点低于C3的轻组分浓度小于20v%;步骤a得到的净化火炬气以与吸附压力相同或略低的压力继续排入工厂的燃料气系统作为加热炉燃料气使用,其中的C3+轻烃组分浓度低于3v%。
7.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c得到的轻烃组分气体被升压至1.5~2.5MPa(表)的常温冷凝压力,直接得到C3+产品液体送入下游加工利用装置,而将气液分离后的不凝气循环返回原料火炬气压缩机入口与原料气混合。
8.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:当火炬气中硫化物含量较高时,将原料火炬气在变压吸附之前进行脱硫处理。
9.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:原料火炬气压缩机采用水环式压缩机或湿式螺杆式压缩机。
10.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:吸附床内装填的吸附剂采用活性炭、分子筛、硅胶、活性氧化铝、改性活性炭、改性分子筛、改性硅胶、改性活性氧化铝中的单一一种吸附剂,或组合使用这些吸附剂。
11.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:变压吸附的吸附压力范围为0.2~0.7MPa (表),吸附温度范围为O~80°C。
12.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c包括以下分步骤, 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低至常压,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩; 置换步骤一从吸附床入口引入轻烃组分产品气,用轻烃组分产品气对吸附床进行顺向置换,将置换过程吸附床出口得到的置换废气排入原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
13.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c包括以下分步骤, 均压降步骤一将吸附床与 其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压 力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩; 顺放步骤一将吸附床内气体沿吸附气流方向顺向降压至常压,将吸附床出口排出气体排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到进一步浓缩; 置换步骤一从吸附床入口引入轻烃组分产品气,用轻烃组分产品气对吸附床进行顺向置换,将置换过程吸附床出口得到的置换废气排入原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
14.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c包括以下分步骤, 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降至回收压力,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分足够浓缩。
15.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c包括以下分步骤, 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩; 顺放步骤一将吸附床内气体沿吸附气流方向顺向降压至回收压力,将排出气体排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
16.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c包括以下分步骤, 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩;顺放步骤一将吸附床内气体沿吸附气流方向顺向降压至常压,将排出气体排至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到进一步浓缩; 抽真空返回步骤一从吸附床出口侧用抽真空设备对吸附床进行抽真空,使吸附床压力逐步降至回收压力,抽真空设备出口气体返回至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
17.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c包括以下分步骤, 均压降步骤一将吸附床与其它处于均压升步骤的吸附床或其它中间罐连通,通过至少I次均压降,使吸附床压力逐步降低,排出吸附床内的不易吸附组分气体,使吸附床内的轻烃组分得到初步浓缩; 抽真空返回步骤——从吸附床出口侧用抽真空设备对吸附床进行抽真空,使吸附床压力逐步降至回收压力,将抽真空设备出口气体返回至原料火炬气压缩机入口与常压火炬气混合,使吸附床内的轻烃组分得到足够浓缩。
18.根据权利要求14或15或16或17所述的工艺流程,其特征在于:回收压力的范围是 0.02 ~0.2MPa (绝)。
19.根据权利要求1或12或13或14或15或16或17所述的工艺流程,其特征在于:变压吸附工艺的均压次数为I~5次。
20.根据权利要求1所述的工艺流程,其特征在于:步骤c的抽真空压力范围是0.003 ~0.03MPa (绝)。
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