CN105441130B - 一种回收烃类尾气方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回收烃类尾气的方法。所述方法包括:1)烃类尾气经压缩压力提高到3.0～4.5MPa，然后冷却至‑40～‑30℃；2)冷却过程中的烃类尾气经气液分离后，气相继续冷却后直接送往吸收塔，液相引入凝液汽提塔；3)吸收剂从吸收塔顶部进入，吸收烃类尾气中的C2馏分及更重组份；吸收塔的塔釜物流送至解吸塔，塔顶气相送往冷量回收系统；4)解吸塔塔顶气相物流为回收后的提浓气，塔釜得到的贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部。本发明在尾气进吸收塔之前对较重组分进行了预处理，减小了吸收塔的处理量和吸收解吸之间的循环量，可明显降低工艺能耗，有效拓宽油吸收法回收尾气工艺适用范围。

Description

一种回收烃类尾气方法

技术领域

本发明涉及烃类气体处理领域，进一步地说，是涉及一种回收烃类尾气方法。

背景技术

炼油及化工生产过程中会产生大量尾气，其中有些尾气，比如催化裂化、热裂化、延迟焦化、加氢裂化、煤制芳烃等生产过程产生的尾气，含有不少碳二、碳三组分。若将这些尾气中的碳二和碳三组分进行回收，将形成非常优质的烃类资源，利用价值非常高。

目前，从这些尾气中回收碳二、碳三组分的方法比较多，主要有深冷分离法、油吸收法、络合分离法、变压吸附法等，各种方法各具特点。深冷分离法工艺成熟，乙烯回收率高，但投资大，用于稀乙烯回收能耗较高；络合分离法，乙烯回收率较高，但对原料中的杂质要求严格，预处理费用较高，需要特殊的络合吸收剂；变压吸附法操作简单，能耗较低，但产品纯度低，乙烯回收率低，占地面积大；油吸收法工艺简单，操作方便，适应性强，应用前景广。

油吸收法回收催化干气工艺主要有中冷油吸收法和浅冷油吸收法。CN101063048A公开了一种采用中冷油吸收法分离炼厂催化干气的方法，该工艺由压缩、吸收、解吸、冷量回收和粗分等步骤组成，具有吸收剂成本低廉，损失低等优点。

CN 101812322A提出了一种浅冷油吸收法回收催化干气工艺，主要步骤有压缩、冷却、吸收、解吸、冷量回收。与中冷油吸收法的一个显著区别为吸收温度提高至5～15℃，因此，整个工艺的能耗降低较多。

CN 101759516A公开了一种浅冷油吸收法分离炼厂催化干气的方法，该工艺由压缩，吸收，解吸，再吸收等步骤组成，采用碳五烃作为吸收剂，回收催化干气中的碳二碳三馏分。该工艺具有流程简单，操作方便，投资省等优点。专利CN 101759518A采用的工艺与CN101759516A相同，只是选择碳四烃为吸收剂，碳二回收率有所提高。

然而，目前公开的这些油吸收法回收干气专利，主要适用于相对比较干净，主要组成为轻烃的尾气，比如炼厂饱和干气，催化干气等，适用性受到一定限制。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种回收烃类尾气方法。主要对含有较多重烃和水的烃类尾气回收更加有效。本发明方法流程简单，可以有效拓宽油吸收法回收尾气工艺适用范围。

本发明的目的之一是提供一种回收烃类尾气方法。

包括:

烃类尾气经压缩冷却气液分离，气相经吸收和解吸后得到提浓气。

包括以下步骤：

1)烃类尾气经压缩压力提高到3.0～4.5MPa，然后冷却至-40～-30℃；

2)冷却过程中的烃类尾气经气液分离后，气相继续冷却后直接送往吸收塔，液相引入凝液汽提塔；

3)吸收剂从吸收塔顶部进入，吸收烃类尾气中的C2馏分及更重组份；吸收塔的塔釜物流送至解吸塔，塔顶气相送往冷量回收系统；

4)解吸塔塔顶气相物流为回收后的提浓气，塔釜得到的贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部；

所述吸收剂为含有正丁烷、异丁烷的碳四馏分，含有饱和碳三和碳四的饱和液化气，或者含有正戊烷、异戊烷的碳五馏分。

还可以包括：

5)冷量回收：来自吸收塔顶的气相物流进入由膨胀机和冷箱组成的系统中，利用自身的压力膨胀制冷，在闪蒸罐中闪蒸，回收其中未被吸收的C2馏分和夹带的吸收剂，不含C2馏分的尾气经膨胀机驱动的压缩机升压后排放。

优选：

吸收塔顶未被吸收的气体进入冷箱，将温度降低到-40～-80℃，之后进入膨胀机将气体膨胀，然后进入闪蒸罐闪蒸，罐顶气体进入冷箱，将气体温度升高为-30～-40℃，罐底液体返回到吸收塔。

步骤(4)中解吸塔釜引入一股吸收剂作为补充；

对步骤(4)得到的提浓气还可以进行粗分；

粗分塔的理论板数为20-80，操作压力为0.5-4.0Mpa，回流比为1-30。

本发明中，工艺条件优选如下:

汽提塔理论板数5～30，操作压力为1.0～3.0MPa；

吸收塔理论板数为25～60，操作压力为2.0～6.0MPa，塔顶温度为-40℃～-20℃；

解吸塔的理论板数为20-60，操作压力为1.0-4.0MPa。

具体的技术方案如下：

(1)压缩：将需要回收的烃类尾气压力提高到3.0～4.5MPa；

(2)冷却：将所述的步骤1)得到的压缩后的尾气逐级冷却至-40～-30℃；

(3)汽提：将冷却过程中的尾气经气液分离后，气相继续冷却后送往吸收塔，液相引入凝液汽提塔进行汽提处理。

(4)吸收：吸收剂从吸收塔顶部进入，吸收尾气中的碳二馏分及更重组份；吸收塔的塔釜物流送至解吸塔处理；塔顶气体物流送往冷量回收系统；

(5)解吸：来自吸收塔的塔釜物流进入解吸塔，塔釜得到的贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部作为吸收剂循环使用，塔顶得到气相为回收后的提浓气。

(6)冷量回收：来自吸收塔顶的气相物流进入由膨胀机和冷箱组成的系统中，利用自身的压力膨胀制冷，在闪蒸罐中闪蒸，回收其中未被吸收的C2馏分和夹带的吸收剂，不含C2馏分的尾气经膨胀机驱动的压缩机升压后排放；

在压缩步骤中，烃类尾气一般需要逐级提高压力，优选压力提高到3.0～4.5MPa，对压缩的段数没有特别的限定，优选采用一段或者二段压缩；

在冷却步骤中，优选将尾气冷却至-10～-40℃左右，所需冷量由-40℃级丙烯制冷压缩机提供相应冷量。

如果需要，本发明的方法还包括干燥和净化步骤，对该步骤的具体工艺条件没有特别的限定，本领域的技术人员可以根据其他方法合适的确定其具体操作条件和方法。

在汽提步骤中，在本发明的方法对汽提方式没有特别要求，可以根据厂家具体情况确定。汽提后的气相根据组成决定其去向，若含碳二较多可以进吸收塔，也可以作为产品采出，若含碳二一下组分较多，可以直接排往燃料气管网，或者返回压缩机吸入段，汽提后的液相排出界外。

在吸收步骤中，所述吸收剂可以为含有正丁烷、异丁烷的碳四馏分，含有饱和碳三和碳四的饱和液化气，或者含有正戊烷、异戊烷的碳五馏分。优选液化气作为吸收剂。

在本发明的方法中，对吸收剂用量没有特别的要求，本领域技术人员可以根据现有技术的常识确定。

所述吸收塔塔顶的气相物流送往冷量回收系统。吸收塔顶未被吸收的气体进入冷箱，优选将温度降低到-40～-80℃，之后进入膨胀机将气体膨胀，然后进入闪蒸罐闪蒸，罐顶气体进入冷箱，罐底液体返回到吸收塔；进入冷箱后，优选将气体温度升高为-30～-40℃。

在解吸步骤中，由于来自吸收塔的塔釜物流的压力与解吸塔存在压差，因此依靠压差即可进入解吸塔。解吸塔塔釜得到的解吸后的吸收剂经逐级冷却后返回吸收塔循环利用。吸收剂会随吸收塔顶气相进入再吸收塔，因此，优选在解吸塔釜引入一股吸收剂作为补充，以保证系统中吸收塔吸收剂用量。解吸塔塔顶采出气相为提浓气。

如果需要，可以对提浓气进行粗分。优选所述粗分塔的理论板数为20-80，操作压力为0.5-4.0Mpa，回流比为1-30。

本发明的烃类尾气回收方法具有以下特点：

1)本发明的方法中，尾气在进吸收塔之前，将较重的组分通过汽提塔分出去了，减小了吸收塔的处理量和吸收解吸之间的循环量，在一定的吸收剂用量下，可大大提高回收率，若保证相同的回收率，则可减小吸收剂用量，降低能耗。

2)本发明的方法对含有较多重烃和水的烃类尾气回收效率更高，能耗更低，有效拓宽了油吸收法回收尾气工艺适用范围。

附图说明

图1本发明的回收某化工生产过程副产干气示意图；

图2现有技术回收某化工生产过程副产干气示意图

附图标记说明：

1压缩机；2换热器；3气液分离罐；4汽提塔；5吸收塔；6解吸塔；7冷箱；8闪蒸罐；9膨胀机；10增压机；11烃类尾气；12重烃；13粗乙烯产品；14富乙烷产品；15燃料气；16汽提气相；17粗分塔

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

实施例

如图1所示，采用本发明的方法，回收某烃类尾气。包括：压缩机1、汽提塔4，吸收塔5、解析塔6、粗分塔16；

烃类尾气经压缩机提升压力后，经冷却气液分离后，液相进入汽提塔4，气相进入吸收塔5，汽提后的气相作为乙烷产品采出，液相排出界外。吸收塔5顶部气体通过冷量回收系统后，气体直接排往燃料气管网，吸收塔5底部物料进入解吸塔6，解吸塔6塔釜贫溶剂换热后返回吸收塔5，解吸塔6塔顶采出气相进入粗分塔16，粗分塔16塔顶采出粗乙烯产品，塔釜采出富乙烷产品。

烃类尾气组成如表1所示，

表1

尾气组成见表1，来料为30864kg/h，选择液化气作为吸收剂，回收该尾气中的碳二和碳三组分。

包括以下步骤：

(1)压缩：烃类尾气被送往压缩系统，经过一段压缩，压力升高至3.6MPag，冷却至15℃进行气液分离，气相继续冷却至-35℃后进吸收塔，液相进入汽提塔。

(2)汽提：汽提塔的理论板数为10，操作压力为0.5MPag。经汽提后的气相排往燃料气管网，液相排出界外。

(3)吸收：吸收塔的理论板数为33，操作压力为3.0MPag，塔顶温度-32℃。所用吸收溶剂为液化气，溶剂从吸收塔塔顶进入塔内，干气从第20块塔板进入。干气中的碳二及其重组分被溶剂吸收下来，从塔釜采出，塔顶为甲烷、氢气等轻组分，并夹带有少量吸收剂。

(4)解吸：解吸塔的理论板数为30，操作压力为2.4MPag，塔顶温度3℃。解吸后的塔顶气相送往后续粗分塔，贫溶剂经逐级换热后冷却至-35℃返回吸收塔循环使用。

(5)冷量回收：吸收塔顶未被吸收的气体进入冷箱，温度降至-56℃，进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸罐灌顶的气体进入冷箱，罐底液相返回吸收塔。气体进入冷箱后，再进入增压机，最终得到富含甲烷、氢气等组分的燃料气。

(6)粗分：粗分塔的理论板数为50，操作压力为1.8Mpag，回流比为16。粗分后的塔顶气为粗乙烯产品，塔釜为富乙烷产品。

所得到的粗乙烯产品为2552kg/h，组成见表2。

表2

组成	mol％
		甲烷	1.97
乙烯	88.03
		乙烷	10.00

所得到的富乙烷产品为11693kg/h，组成见表3。

表3

组成	mol％
		乙烯	0.50
乙烷	98.33
		丙烯	0.22
丙烷	0.95

在本实施例中，碳二回收率为96％。

对比例：

如图2所示，烃类尾气经压缩机提升压力后，经冷却进入吸收塔5，吸收塔5顶部气体通过冷量回收系统后，气体直接排往燃料气管网，吸收塔5底部物料进入解吸塔6，解吸塔6塔釜贫溶剂换热后返回吸收塔5，解吸塔6塔顶采出气相进入粗分塔17，粗分塔17塔顶采出粗乙烯产品，塔釜采出富乙烷产品。

在烃类尾气来料处理量相同，组成相同，吸收剂也用液化气，用量相同的情况下，若采用图2所示流程，碳二回收率为84％。

对比以上结果，采用本发明方法回收含重组分或水较多的烃类尾气时，可明显提高回收率，或者降低工艺能耗。本发明流程简单，易于操作和控制。

Claims (7)

1.一种回收烃类尾气的方法，其特征在于所述方法包括:

烃类尾气经压缩冷却气液分离，气相经吸收和解吸后得到提浓气，液相引入凝液汽提塔进行汽提处理。

2.如权利要求1所述的回收烃类尾气的方法，其特征在于所述方法包括：

1)烃类尾气经压缩压力提高到3.0～4.5MPa，然后冷却至-40～-30℃；

2)冷却过程中的烃类尾气经气液分离后，气相继续冷却后直接送往吸收塔，液相引入凝液汽提塔；

3)吸收剂从吸收塔顶部进入，吸收烃类尾气中的C2馏分及更重组份；吸收塔的塔釜物流送至解吸塔，塔顶气相送往冷量回收系统；

4)解吸塔塔顶气相物流为回收后的提浓气，塔釜得到的贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部；

所述吸收剂为含有正丁烷、异丁烷的碳四馏分，含有饱和碳三和碳四的饱和液化气，或者含有正戊烷、异戊烷的碳五馏分。

3.如权利要求1所述的回收烃类尾气的方法，其特征在于所述方法包括：

5)冷量回收：来自吸收塔顶的气相物流进入由膨胀机和冷箱组成的系统中，利用自身的压力膨胀制冷，在闪蒸罐中闪蒸，回收其中未被吸收的C2馏分和夹带的吸收剂，不含C2馏分的尾气经膨胀机驱动的压缩机升压后排放。

4.如权利要求3所述的回收烃类尾气的方法，其特征在于：

吸收塔顶未被吸收的气体进入冷箱，将温度降低到-40～-80℃，之后进入膨胀机将气体膨胀，然后进入闪蒸罐闪蒸，罐顶气体进入冷箱，将气体温度升高为-30～-40℃，罐底液体返回到吸收塔。

5.如权利要求2所述的回收烃类尾气的方法，其特征在于：

步骤(4)中解吸塔釜引入一股吸收剂作为补充。

6.如权利要求2所述的回收烃类尾气的方法，其特征在于：

对步骤(4)得到的提浓气进行粗分；

粗分塔的理论板数为20-80，操作压力为0.5-4.0Mpa，回流比为1-30。

7.如权利要求2～6之一所述的回收烃类尾气的方法，其特征在于：

汽提塔理论板数5～30，操作压力为1.0～3.0MPa；

吸收塔理论板数为25～60，操作压力为2.0～6.0MPa，塔顶温度为-40℃～-20℃；

解吸塔的理论板数为20-60，操作压力为1.0-4.0MPa。