CN105802686B - 从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，由下列顺序步骤构成：第一，炼厂尾气脱硫工序；第二，气体分离工序；第三，精馏工序。本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，在背景技术仅将炼厂尾气通过炼厂尾气利用装置简单脱硫后作为燃料气使用的基础上，增加了气体分离工序和精馏工序，首先将脱除硫化氢的炼厂尾气分离为包含乙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气和戊烷及戊烷以上烷，以及氢气、二氧化碳、氮气和微量的C2以下轻烃，再进一步将包含乙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气与戊烷及戊烷以上烷分离，得到使用价值更高的液化气产品和戊烷及戊烷以上烷产品，充分利用了资源。

Description

从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法
技术领域
本发明涉及从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法。
背景技术
图2示出一种炼厂尾气利用装置。如图2所示，从炼厂各工序来的炼厂尾气压力为0.4MPa-0.6MPa、温度为常温，组成(V/V％)为：乙烯0.0-0.10、丁烯0.02-0.05、甲烷10.00-15.00、乙烷9.00-13.00、丙烷3.0-7.0、异丁烷1.5-2.5、正丁烷1.0-2.0、戊烷及戊烷以上烷0.6-2.8、氢气50.0-60.0、二氧化碳0.10-1.0、氮气4.0-9.0和硫化氢0.01-0.04。
炼厂尾气首先经脱硫塔11的下部入口管线111进入脱硫塔11，与经脱硫塔11的上部入口管线112进入脱硫塔11的脱硫剂N-甲基二乙醇胺即贫胺液逆流接触，脱除炼厂尾气中的硫化氢。硫化氢与N-甲基二乙醇胺的反应为可逆化学反应，常温下反应正向进行，高温下(＞105℃)反应逆向进行。正向反应得到的酸式硫化铵盐即富胺液经脱硫塔11的底部出口管线113送入胺液再生装置12进行再生，再生后得到的N-甲基二乙醇胺即贫胺液再次经脱硫塔11的上部入口管线112进入脱硫塔11，从而实现循环利用。反应式如下：
脱除硫化氢的炼厂尾气经脱硫塔11的顶部出口管线114送入炼厂燃料气管网，脱除硫化氢的炼厂尾气含硫量小于20PPm，作为燃料气使用。
目前，由于国内炼厂对这部分尾气利用未足够重视，仅简单脱硫后作为燃料气使用，未能最大限度利用这部分尾气，造成一定的资源浪费。
发明内容
本发明要提供一种从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法。
本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，由下列顺序步骤构成：
第一，炼厂尾气脱硫工序，脱除炼厂尾气中的硫化氢；
第二，气体分离工序，将脱除硫化氢的炼厂尾气分离为包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷，以及乙烯、甲烷、乙烷、氢气、二氧化碳、氮气，将包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷压缩成为液体；
第三，精馏工序，通过闪蒸将被压缩成为液体的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷中残留的乙烯、甲烷、乙烷、氢气、二氧化碳、氮气闪蒸出后，得到的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分与戊烷及戊烷以上烷的液体混合物，通过精馏液体混合物得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分，以及液体戊烷及戊烷以上烷。
本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，在背景技术仅将炼厂尾气通过炼厂尾气利用装置简单脱硫后作为燃料气使用的基础上，增加了气体分离工序和精馏工序，首先将脱除硫化氢的炼厂尾气分离为包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷，以及乙烯、甲烷、乙烷、氢气、二氧化碳、氮气，再进一步将包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷进行分离，得到使用价值更高的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气产品和戊烷及戊烷以上烷产品，充分利用了资源。
优选地，从炼厂各工序来的炼厂尾气进入炼厂尾气脱硫工序的脱硫塔，炼厂尾气中的硫化氢与N-甲基二乙醇胺在常温下进行正向反应，生成酸式硫化铵盐，脱除硫化氢的炼厂尾气经脱硫塔的顶部排出，经气液分离器分离出液体后进入脱硫气压缩机，通过脱硫气压缩机加压至2.1MPa-2.45MPa，通过冷却器冷却至常温，送至气体分离工序；
来自炼厂尾气脱硫工序的脱除硫化氢的炼厂尾气进入气体分离工序的吸附塔，其中的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷被吸附剂硅胶、氧化铝、硅铝酸钠和硅铝酸钙吸附，未被吸附的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气从吸附塔排出，送入炼厂燃料气管网，吸附过程完成后，进行均降压过程，再进行置换过程，最后进行抽真空过程，被吸附的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷从吸附剂硅胶、氧化铝、硅铝酸钠和硅铝酸钙中解析出来，进入液化压缩机，被加压至1.20MPa-1.60MPa后，包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷被压缩成为液体，送至精馏工序；
来自气体分离工序的液体进入精馏工序的闪蒸罐，在1.10MPa-1.40MPa的压力下进行闪蒸，将液体中残留的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气闪蒸出后，因其中夹带有包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷，送入炼厂尾气脱硫工序脱硫气压缩机，继续分离提纯，在闪蒸罐底部得到的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷的液体混合物被送入精馏装置，通过精馏得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分，以及液体戊烷及戊烷以上烷。
优选地，将精馏得到的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分冷却成为液态，部分回流至精馏装置的浮阀式筛板精馏塔，以便控制浮阀式筛板精馏塔的塔顶温度和进一步提纯液化气，回流比控制在1.0-1.5。
优选地，精馏装置的浮阀式筛板精馏塔塔顶压力控制在1.20-1.28MPa，塔顶温度控制在50℃-65℃，塔底温度控制在140℃-150℃，精馏装置的再沸器的操作压力为1.10MPa-1.60MPa，操作温度为160℃-180℃。
附图说明
图1是本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法及其装置的示意图；
图2是背景技术的炼厂尾气利用装置的示意图。
具体实施方式
下面参照图1对本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法及其装置的具体实施方式进行详细描述，本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法及其装置的特征和优点将变得更加明显。
参见图1，本发明的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的装置，包括炼厂尾气脱硫工序10、气体分离工序20和精馏工序30。
炼厂尾气脱硫工序10与背景技术部分描述的炼厂尾气利用装置大部分相同，具有炼厂尾气脱硫塔11和胺液再生装置12，相同的设备或管线用同一标号表示，不再重复描述。炼厂尾气脱硫工序10与背景技术部分描述的炼厂尾气利用装置不同的是，炼厂尾气脱硫工序10另具有压缩机13，经炼厂尾气脱硫塔11的顶部出口管线114排出的脱除硫化氢的炼厂尾气经气液分离器(未示出)分离出液体后进入脱硫气压缩机13的入口，通过脱硫气压缩机13加压至2.1MPa-2.45MPa，再通过冷却器(未示出)冷却至常温，经管线115送至气体分离工序20。
气体分离工序20具有34座吸附塔21，即T1至T34，还具有真空泵22、解吸气缓冲罐23和液化压缩机24。
该34座吸附塔21即T1至T34并列布置，操作过程中4座吸附塔21同时进行吸附，然后依次进行二十六次均降压，一次置换，一次抽真空，达到吸附剂的解析再生。
来自炼厂尾气脱硫工序10的脱除硫化氢的炼厂尾气经管线115从气体分离工序20的吸附塔21底部进入吸附塔21，其中的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷被吸附剂硅胶、氧化铝、硅铝酸钠和硅铝酸钙吸附，未被吸附的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气经吸附塔21顶部出口管线211从吸附塔21排出，送入炼厂燃料气管网。
吸附过程完成后，进行均降压过程，再进行置换过程，最后进行抽真空过程，被吸附的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷从吸附剂中解析出来，经吸附塔21低部出口管线212从吸附塔21排出，进入真空泵22入口，经真空泵22出口管线221进入解吸气缓冲罐23，经解吸气缓冲罐23的出口管线231进入液化压缩机24，被加压至1.20MPa-1.60MPa后，包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分及戊烷以上烷被压缩成为液体，经液化压缩机24的出口管线241送至精馏工序30。
该工艺主要是利用吸附剂硅胶、氧化铝、硅铝酸钠和硅铝酸钙的选择性吸附特点，高压吸附，低压再生，保证生产得以连续。
精馏工序30具有闪蒸罐31、精馏装置32、戊烷冷却器33、液化气冷却器34和液化气回流罐35。
来自气体分离工序20液化压缩机24的出口管线241的液体进入精馏工序30的闪蒸罐31，在1.10MPa-1.40MPa的压力下进行闪蒸，将液体中残留的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气闪蒸出后，由于其中夹带有包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷，经闪蒸罐31顶部的出口管线311送入炼厂尾气脱硫工序10脱硫气压缩机13的入口，继续分离提纯，在闪蒸罐31底部得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分与戊烷及戊烷以上烷的液体混合物，经闪蒸罐31底部的出口管线312送入蒸馏装置32的浮阀式筛板精馏塔321，蒸馏装置32的再沸器322通过其入口管线3221与浮阀式筛板精馏塔321的底部连通，通过其出口管线3222与浮阀式筛板精馏塔321的下部连通，再沸器322的操作压力为1.10MPa-1.60MPa，操作温度为160℃-180℃，浮阀式筛板精馏塔321塔顶压力控制在1.20-1.28MPa，塔顶温度控制在50℃-65℃，塔底温度控制在140℃-150℃，利用液化气各组分与戊烷及戊烷以上烷沸点的不同，通过分馏得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷。
在浮阀式筛板精馏塔321塔底得到液体戊烷及戊烷以上烷，经戊烷冷却器33的入口管线331进入戊烷冷却器33，被冷却至常温后，作为产品从戊烷冷却器33的出口管线332排出。
在浮阀式筛板精馏塔321塔顶得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分，经液化气冷却器34的入口管线341进入液化气冷却器34，被冷却至常温后，经液化气冷却器34的出口管线342进入液化气回流罐35，然后经液化气回流罐35的出口管线351进入回流管线3511，回流进入浮阀式筛板精馏塔321，以便控制浮阀式筛板精馏塔321的塔顶温度和进一步提纯液化气，回流比控制在1.0-1.5，冷却至常温的液化气同时经液化气回流罐35的出口管线351进入液化气产品输出管线3512，作为产品从液化气回流罐35排出。
根据本发明的实施方式已对本发明进行了说明性而非限制性的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更和/或修改。

Claims (4)

1.从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，由下列顺序步骤构成：
第一，炼厂尾气脱硫工序，脱除炼厂尾气中的硫化氢；
第二，气体分离工序，将脱除硫化氢的炼厂尾气分离为包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷，以及甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气，将包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷压缩成为液体；
第三，精馏工序，通过闪蒸将被压缩成为液体的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷中残留的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气闪蒸出后，得到的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分与戊烷及戊烷以上烷的液体混合物，通过分馏液体混合物得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷。
2.根据权利要求1所述的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，其特征在于，从炼厂各工序来的炼厂尾气进入炼厂尾气脱硫工序的脱硫塔，炼厂尾气中的硫化氢与N-甲基二乙醇胺在常温下进行正向反应，生成酸式硫化铵盐，脱除硫化氢的炼厂尾气经脱硫塔的顶部排出，经气液分离器分离出液体后进入脱硫气压缩机，通过脱硫气压缩机加压至2.1MPa-2.45MPa，通过冷却器冷却至常温，送至气体分离工序；
来自炼厂尾气脱硫工序的脱除硫化氢的炼厂尾气进入气体分离工序的吸附塔，其中的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷被吸附剂硅胶、氧化铝、硅铝酸钠和硅铝酸钙吸附，未被吸附的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气从吸附塔排出，送入炼厂燃料气管网，吸附过程完成后，进行均降压过程，再进行置换过程，最后进行抽真空过程，被吸附的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷从吸附剂中解析出来，进入液化压缩机，被加压至1.20MPa-1.60MPa后，包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷被压缩成为液体，送至精馏工序；
来自气体分离工序的液体进入精馏工序的闪蒸罐，在1.10MPa-1.40MPa的压力下进行闪蒸，将液体中残留的甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、氮气闪蒸出后，送入炼厂尾气脱硫工序脱硫气压缩机，继续分离提纯，在闪蒸罐底部得到的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分与戊烷及戊烷以上烷的液体混合物，被送入蒸馏装置，通过分馏得到包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气组分和戊烷及戊烷以上烷。
3.根据权利要求2所述的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，其特征在于，将蒸馏得到的包含丁烯、丙烷、异丁烷及正丁烷的液化气冷却成为液态，部分回流至蒸馏装置的浮阀式筛板精馏塔，以便控制浮阀式筛板精馏塔的塔顶温度和进一步提纯液化气，回流比控制在1.0-1.5。
4.根据权利要求3所述的从炼厂尾气中提取液化气和戊烷的方法，其特征在于，蒸馏装置的浮阀式筛板精馏塔塔顶压力控制在1.20-1.28MPa，塔顶温度控制在50℃-65℃，塔底温度控制在140℃-150℃，蒸馏装置的再沸器的操作压力为1.10MPa-1.60MPa，操作温度为160℃-180℃。
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