CN113856415A - 石脑油裂解装置精制单元脱除酸性气体的装置和减少碱渣排放的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减少碱渣排放的工艺,包括以下步骤:将裂解气压缩后进入DEA吸收塔中吸收酸性气,得到富液;将所述富液进入轻烃汽提塔将轻烃化合物汽提,得到汽提后的富液;将所述汽提后的富液在再生塔内进行热分解,得到DEA贫液和酸性气。因石脑油原料中含有硫化物,裂解气中会含有CO2和H2S酸性气杂质,通过增设酸性气吸收及再生系统,实现减少碱渣的排放量。以100万吨/年石脑油裂解装置规模进行核算,每小时可以减少5.4吨碱渣的排放量。
Description
技术领域
本发明涉及石脑油裂解制烯烃工艺技术领域,尤其涉及一种石脑油裂解装置精制单元脱除酸性气体的装置和减少碱渣排放的工艺。
背景技术
丙烯作为化工材料的重要合成单体,化工行业对丙烯的需求量日益渐长,特别是国内的需求缺口还较大。石脑油裂解装置的关键核心技术是汽化后的石脑油与蒸汽和DMDS(二甲基二硫)按照一定比例混合进入到提升管反应器,与高温催化剂接触进行催化裂解反应生成烯烃目的产物。高温裂解气经过洗涤后进入到精制和分离单元,目前常规的工艺流程是直接采用碱液对酸性气(CO2和H2S)进行吸收,通过化学反应生成盐类化合物脱除裂解气中酸性气,相应的碱渣排放量较大,而且目前没有很好的碱渣处理措施,由此导致碱渣排放量很大。以100万吨/年石脑油裂解装置为例,每年碱渣排放量为4.6万吨。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种石脑油裂解装置减少碱渣排放的工艺,其通过流程优化,实现减少碱渣排放量。
有鉴于此,本申请提供的一种石脑油裂解装置精制单元脱除酸性气的装置,包括:DEA吸收酸性气系统、轻烃汽提塔、DEA再生塔和碱洗系统;
所述DEA吸收酸性气系统的液体出口与所述轻烃汽提塔的液体入口相连;
所述轻烃汽提塔的液体出口与所述DEA再生塔的液体入口相连;
所述DEA再生塔的气体出口与所述碱洗系统的气体入口相连。
优选的,所述DEA再生塔的液体出口与所述DEA再生塔的液体入口相连。
优选的,所述DEA吸收酸性气系统的气体出口与所述碱洗系统的气体入口相连。
本申请还提供了利用所述的装置减少碱渣排放的工艺,包括以下步骤:
将裂解气压缩后进入DEA吸收塔中吸收酸性气,得到富液;
将所述富液进入轻烃汽提塔将轻烃化合物汽提,得到汽提后的富液;
将所述汽提后的富液在再生塔内进行热分解,得到DEA贫液和酸性气。
优选的,在所述DEA吸收塔中,塔顶的温度小于45℃。
优选的,在所述轻烃汽提塔中,塔釜通入500~800kg/h富甲烷气。
优选的,在所述再生塔中,加热热源为0.3~0.5MPa的蒸汽。
优选的,在所述再生塔中,塔釜的温度≯125℃,塔顶压力小于100KPa。
优选的,在所述DEA吸收塔中,DEA贫液的量为30~50t/h。
本申请提供了一种利用装置减少碱渣排放的工艺,其具体是:石脑油经过与催化剂接触裂解生成的含有酸性气(CO2和H2S)的裂解气经过气液相分离和压缩后,先进入到DEA吸收酸性气系统,裂解气中酸性气在吸收塔内被DEA吸收,吸收酸性气后的DEA富液经过烃汽提塔把富液中轻烃类物质汽提出来,最终进入到再生塔通过蒸汽加热把富液中酸性气分解出来,生成的DEA贫液经过换热流程降温后,再循环至吸收塔使用;在上述过程中,裂解气在吸收及再生系统内绝大部分酸性气被脱除,从而实现减少碱渣的排放,经过吸收后的裂解气再进入到碱洗系统深度脱除,保证产品合格。
附图说明
图1为本发明提供的石脑油裂解装置精制单元脱除酸性气的装置示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
针对现有技术中石脑油裂解脱除酸性气的过程中碱渣排放量大的问题,本申请通过对脱除酸性气体的流程进行优化,在碱洗系统前增加酸性气吸收及再生系统,吸附剂采用的是25wt%二乙醇胺(DEA),装置裂解生成的反应产物经过气液分离和压缩后,先进入到DEA吸收酸性气系统,裂解气中酸性气在吸收塔内被DEA进行吸收,吸收酸性气后的溶剂(富液)经过烃汽提塔把富液中轻烃类物质汽提出来,最终进入到再生塔通过蒸汽加热把富液中酸性气分解出来,生成的DEA(贫液)经过换热流程降温后,再循环至吸收塔使用,在吸收及再生系统内绝大部分酸性气被脱除,从而实现减少碱渣的排放,经过吸收后的裂解气再进入到碱洗系统深度脱除,保证产品合格。具体的,本发明实施例首先公开了一种石脑油裂解装置精制单元脱除酸性气的装置,具体如图1所示,其包括:DEA吸收酸性气系统、轻烃汽提塔、DEA再生塔和碱洗系统;
所述DEA吸收酸性气系统的液体出口与所述轻烃汽提塔的入口相连;
所述轻烃汽提塔的液体出口与所述DEA再生塔的液体入口相连;
所述DEA再生塔的气体出口与所述碱洗系统的气体入口相连。
在上述装置中,所述DEA再生塔的液体出口还与所述DEA再生塔的液体入口相连,以实现DEA的循环利用。所述DEA吸收酸性气系统的气体出口与所述碱洗系统的气体入口相连,以将吸收酸性气体后的裂解气再进入到碱洗系统深度脱除。
本申请还提供了利用上述装置减少碱渣排放的工艺,包括以下步骤:
将裂解气压缩后进入DEA吸收塔中吸收酸性气,得到富液;
将所述富液进入轻烃汽提塔将轻烃化合物汽提,得到汽提后的富液;
将所述汽提后的富液在再生塔内进行热分解,得到DEA贫液和酸性气。
在处理的过程中,首先裂解气经压缩后从下部进入到DEA吸收塔,DEA贫液35t/h从塔中上部进入到塔内,在塔内DEA吸收裂解气中酸性气(CO2和H2S),控制塔顶温度在45℃以内,裂解气自塔顶送至碱洗系统,DEA(贫液)吸收酸性气反应式如下:
NH(CH2CH2OH)2+CO2+H2O→[NH2(CH2CH2OH)]++HCO3 -+Q
NH(CH2CH2OH)2+H2S→[NH2(CH2CH2OH)]++HS-+Q
在上述过程中,二乙醇胺(DEA)作为吸附剂,其可以吸附再生循环利用,且二乙醇胺再生温度较低。上述反应是体积缩小的放热可逆反应,在低温高压下,有利于反应向右进行,利用此特点,在吸收塔内使绝大部分H2S和CO2从裂解气中脱除,从而实现净化裂解气的目的;在高温低压下,有利于反应从右向左进行,利用此点,在再生塔内使H2S和CO2从溶液中解析出来,使溶液得以再生,以便循环使用。
按照本发明,吸收酸性气体后的富液自DEA吸收塔塔釜送至轻烃汽提塔,塔釜通入富甲烷气,将富液夹带的轻烃化合物汽提出来,送至压缩机入口。所述富甲烷气的量为500~800kg/h。
本申请最后将汽提后的富液送至DEA再生塔,塔釜采用低低压(0.45MPa)蒸汽作为加热热源,控制塔釜温度≯125℃,塔顶压力控制在100KPa以内,富液在再生塔内进行热分解,生成DEA贫液和酸性气,塔顶酸性气送至下游装置,塔釜DEA贫液循环至DEA吸收塔。上述再生塔温度的限制,避免了二乙醇胺的分解,使其在满足再生的条件下,尽可能降低二乙醇胺的损耗量。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的减少碱渣排放的工艺进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
1)裂解气经压缩后从下部进入到DEA吸收塔,DEA(贫液)35t/h从塔中上部进入到塔内,在塔内DEA吸收裂解气中酸性气(CO2和H2S),控制塔顶温度在45℃以内,裂解气自塔顶送至碱洗系统;
2)吸收酸性气的富液自DEA吸收塔塔釜送至轻烃汽提塔,塔釜通入600Kg/h富甲烷气,将富液夹带的轻烃化合物汽提出来,送至压缩机入口;
3)经汽提后的富液最后送至DEA再生塔,塔釜采用低低压(0.45MPa)蒸汽作为加热热源,控制塔釜温度≯125℃,塔顶压力控制在100KPa以内,富液在再生塔内进行热分解,生成DEA(贫液)和酸性气,塔顶酸性气送至下游装置,塔釜DEA(贫液)循环至DEA吸收塔。
更具体地,以100万吨/年石脑油裂解装置为例,装置工艺气量154000Kg/h,其中CO2含量350Kg/h,H2S含量409Kg/h;按照目前工艺流程不设置二乙醇胺脱酸性气工段,工艺气直接进入到碱洗系统,每小时将产生5800Kg/h废碱渣;采用上述过程,在碱洗系统前增加二乙醇胺脱酸性气工段,通过循环的二乙醇胺(35600Kg/h)脱除工艺气中绝大部分CO2和H2S气体,酸性气脱除率能达到98%以上,剩余少量酸性气体被碱液吸收,最终达到产品指标要求,经核算,每小时可以减少废碱渣排放量5400Kg/h。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种石脑油裂解装置精制单元脱除酸性气的装置,包括:DEA吸收酸性气系统、轻烃汽提塔、DEA再生塔和碱洗系统;
所述DEA吸收酸性气系统的液体出口与所述轻烃汽提塔的液体入口相连;
所述轻烃汽提塔的液体出口与所述DEA再生塔的液体入口相连;
所述DEA再生塔的气体出口与所述碱洗系统的气体入口相连。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述DEA再生塔的液体出口与所述DEA再生塔的液体入口相连。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述DEA吸收酸性气系统的气体出口与所述碱洗系统的气体入口相连。
4.利用权利要求1所述的装置减少碱渣排放的工艺,包括以下步骤:
将裂解气压缩后进入DEA吸收塔中吸收酸性气,得到富液;
将所述富液进入轻烃汽提塔将轻烃化合物汽提,得到汽提后的富液;
将所述汽提后的富液在再生塔内进行热分解,得到DEA贫液和酸性气。
5.根据权利要求4所述的工艺,其特征在于,在所述DEA吸收塔中,塔顶的温度小于45℃。
6.根据权利要求4所述的工艺,其特征在于,在所述轻烃汽提塔中,塔釜通入500~800kg/h富甲烷气。
7.根据权利要求4所述的工艺,其特征在于,在所述再生塔中,加热热源为0.3~0.5MPa的蒸汽。
8.根据权利要求4所述的工艺,其特征在于,在所述再生塔中,塔釜的温度≯125℃,塔顶压力小于100KPa。
9.根据权利要求4所述的工艺,其特征在于,在所述DEA吸收塔中,DEA贫液的量为30~50t/h。
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