CN115066478B - 从粗烃料流中分离出一种或多种纯化的烃料流如用于石脑油稳定化和lpg回收的场所和成本有效的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的装置,特别是从含有未稳定化的石脑油的进料流和含有轻质化气体的进料流中回收稳定化的石脑油、液化石油气(LPG)和燃料气的装置,所述装置包括具有单个地基的容器,所述容器包括吸收段和包括分隔壁、汽提段和稳定段的第一分隔壁塔。
Description
本发明涉及从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的装置,特别是用于从含有未稳定化的石脑油的进料流和含有轻质化的气体的进料流中回收稳定化的石脑油、液化石油气(LPG)和燃料气的装置。此外,本发明涉及在这样的装置中进行的从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的方法。
发明背景
用于从由一种或多种未稳定化的石脑油料流和一种或多种轻质组分气体料流组成的进料中回收LPG料流、稳定化的石脑油料流和燃料气料流的蒸馏和吸收是加工工业中常用的分离技术。这两种技术都需要大量的布局空间(plot space)、建造用原料和资金投入。蒸馏和吸收通常需要设计成高压操作,这导致相当大量的原料和资金投入来构建实施蒸馏和吸收技术所必需的装备。
用于从由一种或多种未稳定化的石脑油料流和一种或多种轻质化的组分气体料流组成的进料中回收LPG料流、稳定化的石脑油料流和燃料气料流的已知装置通常包括四种独立的蒸馏塔容器和吸收塔容器,即汽提蒸馏塔、初级吸收塔、海绵吸收塔和脱丙烷塔或脱丁烷塔。然而,使用四种独立的塔容器消耗大量的布局空间,需要为所有四种塔打地基,增加原料用量,并增加资金投入。此外,这种传统的分离方法导致在汽提塔底部发生所谓的组分的“返混”,因为LPG沸程产物在汽提塔内的中间点处浓缩,仅是在汽提塔底部处降级至较低的浓度。因此,之前分离的组分被重新合并。如下文进一步阐释的,本发明的设计避免了这种低效率,也减少了能源消耗以及资金成本。
鉴于此,本发明的目的是提供从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的装置和方法,特别是用于从含有未稳定化的石脑油的进料流和含有轻质化气体的进料流中回收稳定化的石脑油、液化石油气(LPG)和燃料气的装置和方法,其中,所需的布局空间减少,建造用原料消耗减少,且资金投入减少,同时提高了分离效率,且特别是LPG回收率,使得即使在布局空间有限的场所处也可以安装有效且成本有效的装置。
概述
根据本发明,通过提供从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的装置,特别是用于从含有未稳定化的石脑油的进料流和含有轻质化气体的进料流中回收稳定化的石脑油、液化石油气(LPG)和燃料气的装置来实现这一目的,所述装置包括具有单个地基的容器,所述容器包括吸收段和第一分隔壁塔,所述第一分隔壁塔包括分隔壁、汽提段和稳定段。
通过将吸收段、汽提段和稳定段合并在一个具有单个地基的容器内,其中至少所述汽提段和所述稳定段被包括在具有分隔壁的(第一)分隔壁塔中,不仅获得了所需布局空间减少、建造用原料消耗减少并且资金投入更低的装置,还特别获得可以提高分离效率且特别是在LPG分离装置-LPG回收中的分离效率的装置,使得即使在布局空间有限的场所处也可以安装有效且成本有效的装置。在容器中提供(第一)分隔壁塔,不仅可以将两种通常独立的蒸馏塔,即汽提塔和稳定塔,合并成一个塔,还可以提高两个塔的分离效率。此外,上述在现有技术的汽提塔底部发生的组分“返混”也由此被消除。因此,本发明的装置和方法提供了创新性技术,其中将现有技术中的多容器装置合并成只需一个地基的单一容器。由此,如下文进一步所述,所需的地基数量可以从现有技术中的四个减少到本发明的装置的一个。此外,由于将两个蒸馏塔合并成一个分隔壁塔,本发明的装置的容器和塔的隔绝(insulation)所需的金属量大大降低,即比现有技术的装置低高达30%。由此,梯子和平台的数量可以减半,并且由此带来的减重减轻了由单个地基支撑的载荷。根据本发明的装置和方法特别适合用于从包含一种或多种未稳定化的石脑油料流和一种或多种轻质化组分气体料流的粗烃进料流中回收LPG料流、稳定化的石脑油料流和燃料气料流。总而言之,本发明的装置采用分隔壁技术,可以显著降低资金投资成本,能够改善产物回收/分离,并减少新单元所需的布局空间。此外,本发明的石脑油稳定化和LPG回收装置对粗烃进料流组成的大幅度变化有非常好的容忍度。例如,到装置的进料可以包括各种非可冷凝物(例如氢气),而不会对装置的运行和性能产生负面影响。本发明的石脑油稳定化和LPG回收装置的额外益处在于它可以改善进料中水的处理,以消除对用于与吸收器相连的塔底泵的需求,对分隔壁塔两侧上的塔盘数量进行更优化的设计,并改善对塔直径的优化。
在本发明中普遍使用的术语“汽提段”、“稳定段”和“吸收段”以及随后使用的术语“初级吸收段”和“海绵吸收段”没有任何结构限制,以方便促进标识根据本发明的装置的容器的不同区段。优选地,汽提段体现为在装置的运行过程中作为汽提塔(在本技术领域中也被称为脱乙烷器)工作,而稳定段优选地体现为在装置的运行过程中分别作为稳定器或脱丙烷器或脱丁烷器工作,并且吸收段优选地体现为在装置的运行过程中作为吸收器工作,如在下文中更详细阐述的。如下文所述,吸收段可以包括在第一分隔壁塔中,或者可以布置在第一分隔壁塔外部的容器中。
此外,术语第一分隔壁塔在本专利申请中被广泛定义为任何可用作包括壁的蒸馏塔或吸收塔的塔,所述壁至少部分地将所述塔的内部空间划分成至少两个区段,这些区段通过分隔壁相互分隔,无论分隔壁的位置如何,也无论分隔壁的形式如何。前缀“第一”仅用于方便将该分隔壁塔与装置的任何其它任选存在的分隔壁塔区分开,并且既不意味着一定存在另一个分隔壁塔,也不意味着如果存在一个或多个其它分隔壁塔,在第一分隔壁塔和任选的其它分隔壁塔之间分别存在特定的排列或顺序。
此外,术语“容器”根据本发明是指使用一个共用地基的一个或多个塔。容器的一个或多个塔相互连接,以便形成一个单一容器,如在下文中进一步更详细阐述的。例如,容器的一个或多个塔可以通过框架(例如其由壁制成)或任何其它连接机构如紧固件、螺钉、螺栓等彼此连接。重要的是,将所述一个或多个塔连接使得仅存在和需要一个地基,即该地基已为两个塔中的一个塔所需的地基。
优选地,分隔壁将第一分隔壁塔部分地分隔成包括汽提段的第一侧和包括稳定段的第二侧,使得所述分隔壁塔包括具有被布置在其间的分隔壁分隔的第一侧和第二侧的部分,以及未被所述分隔壁分隔的一个或两个其它部分,其中第一分隔壁塔进一步包括连接至汽提段并被配置为将一种或多种粗烃进料流提供至汽提段的进料线路,以及连接至塔底并被配置为将塔底料流从第一分隔壁塔中移出的塔底产物移出线路。通过分隔壁相互隔开的两侧可以具有相同的尺寸,但不必须,即分隔壁可以部分地将第一分隔壁塔分隔成包括汽提段的第一半部和包括稳定段的第二半部。
根据本发明思路的进一步发展,提出所述装置进一步包括冷凝器,所述冷凝器连接至第一分隔壁塔的稳定段,以便经由气体线路接收来自稳定段的气体料流并且以便经由再循环线路将冷凝器中形成的冷凝液的至少一部分再循环到第一分隔壁塔的稳定段中。冷凝器也可被视作第一分隔壁塔的部分,即使它位于第一分隔壁塔的外部,因为它经由线路连接至第一分隔壁塔。
此外,优选地,所述装置进一步包括再沸器,所述再沸器经由液体线路连接至第一分隔壁塔的底部,并被配置为接收来自第一分隔壁塔的塔底料流,并经由再循环线路连接至第一分隔壁塔的底部,以便将在再沸器中形成的气体的至少一部分再循环到第一分隔壁塔中。再沸器也可被视作第一分隔壁塔的部分,即使它位于第一分隔壁塔的外部,因为它经由线路连接至第一分隔壁塔。
根据本发明的第一特别优选的实施方案,吸收段被布置在第一分隔壁塔外部的容器中。在该实施方案中,第一分隔壁塔是封闭塔(即完全由壁围成的塔),其中分隔壁优选地从第一分隔壁塔的顶部至少基本垂直地向下在第一分隔壁塔高度的一部分上延伸,使得所述分隔壁塔包括具有被布置在其间的分隔壁分隔的第一侧和第二侧的上部,以及未被分隔壁分隔的其它下部。基本垂直向下是指分隔壁与第一分隔壁塔的纵轴之间的角度为最多20°,优选为最多10°,更优选为最多5°,且最优选为0°,其中第一分隔壁塔的高度是第一分隔壁塔的顶部和底部之间的直线距离。
优选地,在前述实施方案中,第一分隔壁塔的分隔壁自第一分隔壁塔的顶部在10-95%、更优选20-90%、还更优选20-80%、甚至更优选30-70%且最优选40-70%的第一分隔壁塔高度上延伸。换言之,优选地,下方5-90%、更优选下方10-80%、还更优选下方20-80%、甚至更优选下方30-70%且最优选下方30-60%的第一分隔壁塔高度未被分隔壁细分。
根据本发明思路的进一步发展,提出在本发明的前述第一特别优选的实施方案中,所述容器包括第二塔,所述第二塔被布置在第一分隔壁塔的顶部(即置于其上)或上方(即置于其上方一定距离),其中第二塔包括吸收段、至少一条进料线路和至少一条移出线路。更具体地,在该实施方案中,优选所述第二塔的整个内部为吸收段。
在前述实施方案中,进一步优选地,第二塔在其上部包括第一气体移出线路并在其下部包括第二移出线路,其中所述装置进一步包括冷凝器,所述冷凝器经由第一气体移出线路连接至第二塔,以便接收来自第二塔的气体料流,并经由再循环线路连接至第二塔,以便将冷凝器中形成的冷凝液的至少一部分再循环到第二塔中。
根据本发明,所述容器包括第一分隔壁塔和吸收段(即前述实施方案中的第二塔)二者。第一分隔壁塔和第二塔优选地通过连接机构相互连接。所述连接机构可以是通过容器金属的焊接或使用带有紧固件(例如一个或多个螺栓等)的法兰连接件而连接的容器延续段。可替代地或除此之外,可以将框架设置到第一分隔壁塔的顶部上,所述框架的形状被调整为与第一分隔壁塔的上部和第二塔的下部相适应,使得所述框架将第二塔固定在第一分隔壁塔上。如上所述,重要的是,将所述一个或多个塔连接使得仅存在和需要一个地基,即该地基已为两个塔中的一个塔所需的地基。
前述实施方案的第二塔可以是具有一个内部空间的塔,其未被任何壁细分为两个或更多个区段,即其不包括分隔壁。
可替代地,第二塔可以是包括分隔壁的分隔壁塔,其中分隔壁至少部分地、且优选完全地将第二分隔壁塔分隔成包括初级吸收段的第一侧和包括海绵吸收段的第二侧。初级吸收段和海绵吸收段的总和构成吸收段。在初级吸收器和海绵吸收器之间仅需要低压差,这使得分隔壁可以使用相对薄的材料厚度。容器壁压差为接近200psi,而分隔壁压差可以为小于2psi。因此,由于将两个蒸馏塔合并成一个分隔壁塔,本发明的装置的容器和塔的隔绝所需的金属量大大降低,即比现有技术的装置低高达30%。在该实施方案中,第二分隔壁塔取代了两种独立的吸收塔,并且第一分隔壁塔也取代了现有技术装置中所需的两种独立的蒸馏塔,使得塔的数量从四个减少到两个,并且地基的数量从四个减少到一个。
优选地,第二分隔壁塔的分隔壁自第二分隔壁塔的顶部至少基本垂直向下地延伸到第二分隔壁塔的底部,以便将第二分隔壁塔的第一侧与第二侧完全流体密封地隔开。换言之,与第一v塔的优选实施方案不同的是,其中第一分隔壁塔的分隔壁仅在第一分隔壁塔的高度一部分上延伸,对于第二分隔壁塔优选的是,分隔壁在第二分隔壁塔的整个高度上延伸。另外,在该实施方案中,所述装置可以但不是必须进一步包括冷凝器,所述冷凝器经由第一气体移出线路连接至第二分隔壁塔的第二侧,以便接收来自第二侧的气体料流,并经由再循环线路连接至第二分隔壁塔的第二侧,以便将冷凝器中形成的冷凝液的至少一部分再循环到第二分隔壁塔的第二侧中。
根据本发明的第二特别优选的实施方案,吸收段被布置在第一分隔壁塔内的容器中,而不是像本发明的第一特别优选的实施方案那样被布置在第一分隔壁塔的外部。在该实施方案中,所述容器是第一蒸馏塔,且因此不需要包括其它设备,例如包括吸收段的其它设备。因此,现有技术的装置中所需的两个蒸馏塔和一个吸收塔在该实施方案中被合并为一个塔。因此,本发明装置的容器和塔的隔绝所需的总金属量大大降低,即降低了高达30%。此外,塔的数量从三个减少到一个,且地基的数量从三个减少到一个。并且,该实施方案可以将梯子和平台的总数减半,且由此带来的减重减轻了由单个地基支撑的载荷。
优选地,在本发明的这个第二特别优选的实施方案中,第一分隔壁塔包括外壁,所述外壁包括上段和与上段相连的下段,所述上段包括吸收段,其中所述下段包括分隔壁、汽提段和稳定段。优选地,分隔壁的最上部限定了下段的上端和上段的下端。
优选地,该实施方案的第一分隔壁塔的上段具有小于第一分隔壁塔的下段的直径。例如,第一分隔壁塔的上段直径是下段直径的10-90%,且优选20-60%。直径的减少可以是阶梯式减小的,即整个下段具有相同的直径和整个上段具有相同的直径。可替代地,直径的减少可以是逐渐减小的,即下段的上部或上段的下部或其二者呈锥形,使得第一分隔壁塔的下段直径逐渐减小至上段的更小直径。
根据本发明的这个第二特别优选的实施方案的一个优选变体,分隔壁从第一分隔壁塔的下段的最上部向下延伸,以便将第一分隔壁塔的下段部分地分隔成包括汽提段的第一侧和包括稳定段的第二侧,使得下段包括具有被布置在其间的分隔壁分隔的第一侧和第二侧的上部,以及未被分隔壁分隔的其它下部。
优选地,分隔壁自第一分隔壁塔的下段的最上部在至少10%、优选至少20%、更优选20-80%、甚至更优选30-70%、且最优选40-70%的第一分隔壁塔高度上延伸,使得下段包括具有被布置在其间的分隔壁分隔的第一侧和第二侧的上部,以及未被分隔壁分隔的其它下部。
本发明的这个第二特别优选的实施方案的分隔壁可以至少基本垂直地向下延伸。然而,优选的是分隔壁包括上部倾斜段和下部至少基本垂直段,其中上部倾斜段从下部基本垂直段延伸到第一分隔壁塔的外壁内侧的一部分。换言之,分隔壁的上部倾斜段将第一分隔壁塔的下部基本垂直段与第一分隔壁塔的一部分外壁流体密封地连接,使得优选地与分隔壁的下部基本垂直段相邻的一侧在下部基本垂直段的顶部处通过上部倾斜段与第一分隔壁塔的外壁内侧相连,且因此在上部倾斜段的上方是封闭的,而与分隔壁的下部基本垂直段相邻的另一侧在下部基本垂直段的顶部处未通过上部倾斜段与第一分隔壁塔的外壁内侧相连,且因此自上方敞开,使得流体可以从上方进入该另一侧。优选地,上部倾斜段包括上缘和下缘,并且下部基本垂直段包括上缘和下缘,其中下部基本垂直段的上缘和分隔壁的上部倾斜段的下缘在两个缘的整个长度上相互连接,其中分隔壁的下部基本垂直段至少基本垂直地向下延伸,并且其中分隔壁的上部倾斜段从分隔壁的下部基本垂直段的上缘以倾斜角度延伸到外壁,并与第一分隔壁塔的外壁流体密封地连接。
例如,当在从第一分隔壁塔的底部到顶部的方向上看,分隔壁的上段与第一分隔壁塔的纵轴之间的倾斜角是大于90°至小于180°,优选110°至160°,且更优选120°至150°时,获得良好的效果。
在本发明的这个第二特别优选的实施方案的另一个变体中,分隔壁不包括上部倾斜段和下部基本垂直段,而是包括上部至少基本水平段和下部至少基本垂直段,其中上部至少基本水平段从下部至少基本垂直段延伸到第一分隔壁塔的外壁内侧的一部分。换言之,分隔壁的上部至少基本水平段将第一分隔壁塔的下部至少基本垂直段与第一分隔壁塔的外壁的一部分流体密封地连接,使得优选地与分隔壁的下部基本垂直段相邻的一侧在下部基本垂直段的顶部处通过上部至少基本水平段与第一分隔壁塔的外壁内侧相连,且因此在上部至少基本水平段的上方是封闭的,而与分隔壁的下部基本垂直段相邻的另一侧在下部基本垂直段的顶部处未通过上部至少基本水平段与第一分隔壁塔的外壁内侧相连且因此自上方敞开,使得流体可以从上方进入该另一侧。优选地,上部至少基本水平段包括-在径向上看-内缘和外缘,并且下部基本垂直段包括上缘和下缘,其中下部基本垂直段的上缘和分隔壁的上部基本水平段的内缘在两个缘的整个长度上相互连接,其中分隔壁的下部基本垂直段至少基本垂直地向下延伸,并且其中分隔壁的上部至少基本水平段从分隔壁的下部基本垂直段的上缘延伸至外壁,并与第一分隔壁塔的外壁的一部分流体密封地连接。基本水平是指分隔壁的上段与垂直于第一分隔壁塔的纵轴的平面之间的角度为最多20°,优选为最多10°,更优选为最多5°,且最优选为0°,而基本垂直是指分隔壁的下段与第一分隔壁塔的纵轴之间的角度为最多20°,优选为最多10°,更优选为最多5°,且最优选为0°。
进一步优选地是,在本发明的这个第二特定优选的实施方案中,第一分隔壁塔进一步包括:连接至汽提段并被配置为将进料提供至汽提段的进料线路、连接至第一分隔壁塔的底部并被配置为从第一分隔壁塔中移出底部料流的塔底产物移出线路、连接至吸收段并被配置为将吸收液提供至第一分隔壁塔的吸收段的两条吸收液线路、以及连接至第一分隔壁塔的顶部并被配置为从第一分隔壁塔中移出气体料流的气体移出线路。
另外,在该实施方案中,优选的是所述装置进一步包括冷凝器,所述冷凝器连接至第一分隔壁塔的稳定段,以便经由气体线路接收来自稳定段的气体料流,并且以便经由再循环线路将在冷凝器中形成的冷凝液的至少一部分再循环到第一分隔壁塔的稳定段中。
此外,在该实施方案中,还优选的是所述装置进一步包括再沸器,所述再沸器经由液体线路连接至第一分隔壁蒸馏塔的底部,并被配置为接收来自第一分隔壁塔的底部料流,并经由再循环线路以便将在再沸器中形成的气体的至少一部分再循环到第一分隔壁蒸馏塔中。
前述任何实施方案的吸收段、汽提段和稳定段中的每一个都可以包括至少一个选自塔盘、结构化填料(packing)、不规则填料的要素和上述两个或更多个要素的任意组合。此外,当必要时,在吸收段、汽提段和稳定段中的每一个的上部和下部中可以包括分配器和收集器。
优选地,汽提段体现为在装置的运行过程中作为汽提塔(在本技术领域中也称为脱乙烷器)工作,即用于分离出包含C2和更轻质烃料流的塔顶料流。为此目的,汽提段优选地包括塔盘或结构化填料,并在其通过将汽提段与第一分隔壁塔的稳定段隔开的分隔壁限定的高度上包括4至30个理论级,且更优选8至15个理论级。
此外,优选地是稳定段体现为在装置的运行过程中作为稳定器或脱丙烷器或脱丁烷器工作。为此目的,稳定精馏段优选地包括塔盘或结构化填料,并在其通过将汽提段与第一分隔壁塔的稳定精馏段隔开的分隔壁限定的高度上包括5至25个理论级,且更优选7至15个理论级。
分隔壁下方的第一分隔壁塔的区段部分地发挥汽提段以及稳定段的作用,因为它也可以汽提出乙烷和更轻质组分。但它在这个方面的作用是有限的,因为在分隔壁下方汽提出的任何乙烷都可最终进入汽提段,这是好的方面,或者最终进入布置在所述壁的另一侧的稳定段,这将污染所述壁的这一侧的产物,这是坏的方面。位于分隔壁下方的稳定汽提段可以包括塔盘或结构化填料,并且优选地包括5至25个理论级,更优选5至20个理论级。
并且,优选地是吸收段,以及初级吸收段和海绵吸收器(如果吸收段包括初级吸收段和海绵吸收器二者的话)体现为在装置的运行过程中作为吸收器工作。为此目的,上述区段优选地包括塔盘或结构化填料,并且在其高度上包括5至30个理论级,且更优选5至15个理论级。
在本发明思路的进一步发展中,建议的是所述装置进一步包括高压接收器单元,所述高压接收器单元包括至少一条入口线路和至少一条出口线路,其中至少一条出口线路直接或间接地与第一分隔壁塔的汽提段连接。在该实施方案中,优选地将一种或多种粗烃进料流进料到所述高压接收器单元中,以便优选地将一种或多种气态粗烃进料流中的丙烷和更重质组分冷凝成液相,同时优选地将乙烷和更轻质组分保留在气相中,其中将至少一部分的液相进料到第一分隔壁塔的汽提段中。吸收器/脱乙烷段中的水夹带是一个常见问题。将来自吸收段的液体和来自脱乙烷器段的蒸气一起返回高压接收器单元中为水与油的分离提供了高停留时间区域,并使水得以去除。高压接收器单元还提供了C2和更轻质组分与C3和更重质组分之间分离的额外的级。在这个变体中,提出的是高压接收器单元包括至少一个冷凝烃用的液体出口、至少一个水用的液体出口和任选的至少一个气体用的出口,其中所述至少一个冷凝烃用的液体出口优选地与第一分隔壁塔的汽提段相连。
在本发明的进一步优选实施方案中,所述装置进一步包括中冷器交换器系统,所述系统经由入口线路和出口线路与吸收段流体连通,并且在所述吸收段包括初级吸收段和海绵吸收段的情况下,所述系统也与初级吸收段流体连通。该实施方案可以将吸收器中产生的吸收热从吸收段中移出。
根据所述装置的应用,优选地,除了容器中包括的吸收段之外,所述装置进一步包括海绵吸收塔,其被布置在容器外部并且其优选地经由至少一条线路直接或间接地与容器的吸收段相连,并且如果吸收段包括初级吸收段和海绵吸收段,则与海绵吸收段相连。
此外,根据所述装置的应用,除了第一分隔壁塔之外,所述装置可进一步包括分隔壁塔,其被布置在容器外部且包括分隔壁,并且所述分隔壁塔优选地经由至少一条线路直接或间接地与容器的第一分隔壁塔的底部相连。优选地,进一步分隔壁塔是塔底分隔壁塔,其中分隔壁自进一步分隔壁塔的底部向上在10-95%、优选20-90%、更优选20-80%、甚至更优选30-70%且最优选40-70%的该进一步分隔壁塔高度上延伸。
本发明的进一步方面是从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的方法,其中所述方法在上述装置中进行。
当粗烃进料流是在流体催化裂化单元(FCCU)、饱和气体装置(SGP)、焦化气体装置、异构化单元稳定段、火炬头(flare header)回收系统或天然气液体(NGL)分馏装置中获得的气体料流时,所述方法是特别适合使用的。
根据本发明的另一个特别优选的实施方案,使用两种粗烃进料流,即未稳定化的石脑油料流和轻质化气体料流,以便作为纯化的气体烃料流回收石脑油料流、LPG料流和燃料气料流。
将所述一种或多种粗烃进料流优选地经由进料线路直接或间接地进料到第一分隔壁塔的汽提段中。
根据本申请,优选的是首先将粗烃进料流进料到高压接收器单元中,在所述高压接收器单元中,优选地将丙烷和更重质组分冷凝成液相,同时优先地将乙烷和更轻质组分保持在气相中,其中将冷凝液相的至少一部分经由进料线路进料到第一分隔壁塔的汽提段中。如果粗烃进料流含有痕量的水,则优选在高压接收器单元中通过重力将液相分离成水和冷凝烃液体,其中将至少一部分的冷凝烃液体经由进料线路进料到第一分隔壁塔的汽提段中。
在一些应用中,在所述方法过程中,可以将来自高压接收器单元的蒸气料流、冷却的稳定化的石脑油料流和冷却的未稳定化的石脑油料流中的至少一种作为吸收液进料到吸收段,或者在吸收段包括初级吸收段和海绵吸收段的情况下,将其进料到初级吸收段。在该实施方案中,在容器中产生了石脑油吸收油和回收的轻质组分的塔底液流。
在其它应用中,在所述方法期间,所述容器可以包括初级吸收段和海绵吸收段,其中将气体料流和贫重质组分的海绵油液流中的至少一种作为吸收液供入海绵吸收段。在该实施方案中,优选地,容器中产生了包含富海绵吸收油和回收的轻质组分的塔底液流。
在本发明的进一步实施方案中,优选的是将优选地包含未稳定化的石脑油和/或轻质化气体的一种或多种进料流进料到汽提段,其中在汽提段中分离出C2烃和更轻质的烃,在稳定段中分离出C3烃和C4烃,使得获得C5+烃料流作为塔底料流,获得C3-4烃料流(其优选为LPG料流)作为稳定段的塔顶料流,并且获得主要为C2和更轻质组分的燃料气料流作为容器的吸收段的塔顶料流。
在本发明的再一个实施方案中,优选的是在容器中产生包含稳定化的石脑油产物的塔底液流,其中将塔底的滑流(slip stream)再循环回第一分隔壁塔用作稳定化的吸收液。
附图简述
当与附图一起阅读时,从下面的详细描述中可以最佳地理解本公开。需要强调的是,根据行业内的标准实践,各个特征没有按比例绘制。事实上,为了讨论起来更清楚,各个特征的尺寸可以任意地放大或缩小。
图1示出了根据现有技术的四容器分离装置。
图2示出了根据本发明的一个实施方案的装置。
图3示出了根据本发明的另一个实施方案的装置的容器。
图4示出了根据本发明的再一个实施方案的装置的容器。
图5示出了根据本发明的再一个实施方案的装置。
图6示出了根据本发明的再一个实施方案的装置。
图7示出了根据本发明的再一个实施方案的装置。
实施方案的详述
术语“未稳定化的石脑油”是指其中这些烃的主要组分具有高于C4组分的沸点、但也包括更轻质组分如C3烃、C2烃、甲烷、氢气等的烃类。未稳定化的石脑油通常具有大于5重量%的C4,而更轻质组分可以为1-5重量%。
术语“稳定化的石脑油”是指其中这些烃的主要组分具有等于或高于异戊烷的沸点并且具有非常少量的C4烃和更轻质组分的烃类。术语稳定化的石脑油将取决于装置稳定器是被设计为脱丙烷器还是脱丁烷器。被设计为脱丙烷器的稳定器将使稳定化的石脑油通常含有1重量%或更少的C3和更轻质组分。被设计为脱丁烷器的稳定器将使稳定化的石脑油通常含有2重量%或更少的C4和更轻质组分,并且甚至更通常具有1重量%或更少的C4和更轻质组分。下游加工和产物规格要求将决定这些更轻质组分的量。
术语“LPG”或“液化石油气”是指其中这些烃的主要组分具有与丙烯一样轻至与最重质的丁烯组分一样高的沸点并且具有非常少量的C5烃和更重质组分以及非常少量的乙烷和更轻质组分的烃类。LPG将具有少于10%的C2和更轻质组分和少于10%的C6和更重质组分。如果LPG料流是来自饱和气体装置并作为HD5丙烷出售的丙烷料流,则其将具有最少90%的丙烷。然而,某些实施方案可根据下游加工要求包括回收LPG中的C5烃组分。如果它是来自FCCU并被进料到烷基化单元的LPG,则轻质组分和重质组分的量将由下游加工来决定。下游加工和产物规格要求将决定这些更重质组分和更轻质组分的量。
术语“轻质化气体”是指其中这些烃和非烃的主要组分具有与氢气一样轻至与庚烷一样高的沸点并且具有非常少量的沸点高于正庚烷的组分的烃类和非烃类。
术语“废气”和“燃料气”是指其中这些烃和非烃的主要组分具有与氢一样轻至与乙烷一样高的沸点并且具有非常少量的沸点高于乙烷的组分的烃类和非烃类。丙烯和更重质组分通常是更高价值的,并且通常期望将其从通常更低价值的废气料流中回收。经济因素通常促使设计成从废气中回收95%或更多的C3和更重质组分。
现在参照图1,示出了石脑油稳定化和LPG回收装置100的现有技术设计。该装置包括高压接收器50和四个不同的容器,即一个汽提蒸馏塔52,一个脱丁烷器(或稳定器,分别地)蒸馏塔54,一个初级吸收塔51和一个海绵吸收塔53。这四个塔52、54、51、53中的每一个均具有其自己的地基,且因此需要额外的布局空间。装置100被设计成将可以由一种或多种未稳定化的石脑油料流和/或一种或多种轻质化的组分料流代表的一种或多种烃料流分离成离开装置100的经由线路21输出的燃料气料流、经由线路27输出的非可冷凝料流LPG料流和经由线路19输出的稳定化的石脑油料流。
更具体地说,装置100包括冷却和吸收段1、分馏段2和LPG冷凝段3,它们在图1中以虚线示出。装置100包括两条进料线路7、8,它们被引至冷却和吸收段1。同时,进料线路7用于进料未稳定化的石脑油料流,进料线路8用于将轻质化组分气体料流进料到装置100的冷却和吸收段1中。进料线路7分成作为吸收油前往初级吸收塔51的线路10以及线路6。进料线路8通向线路6,且进而将轻质化组分气体料流引入到未稳定化的石脑油料流中。在其下游,线路6与热交换器31相连并前往高压接收器50。热交换器31可以包括翅扇冷却式交换器、冷却水交换器或二者的组合,并且其功能是冷却进料流。高压接收器50在10℃至65℃、但更通常为45℃的温度下并且在1.034至2.758MPa、但更通常为1.379MPa的压力下工作,其中气态粗烃进料流中含有的丙烷和更重质组分在高压接收器50中被冷凝成液相,同时优选地将乙烷和更轻质组分保留在气相中。高压接收器50的气相经由线路13进料到初级吸收塔51中,而高压接收器50的液相经由线路34进料到汽提塔52中,线路34与热交换器35相连。热交换器35可以将料流的温度保持其在线路34开始时所具有的温度,也可以将料流加热到15℃至90℃、但更通常为80℃的温度,其中,将脱丁烷器蒸馏塔54的底部料流作为加热介质经由线路18进料到热交换器35中,并经由线路36从热交换器35中排出。线路36与用于将稳定化的石脑油料流冷却到10℃至60℃、但更通常为40℃的热交换器37相连,并且线路36在热交换器37的下游分成线路19和线路11,稳定化的石脑油料流经由线路19从装置100中排出,稳定化的石脑油料流的一部分经由线路11作为吸收油引入初级吸收器中。另外,热交换器37可以包括翅扇冷却式交换器、冷却水交换器器或二者的组合。
在根据现有技术的装置100的分馏段2中提供了四个容器,即海绵吸收塔53、初级吸收塔51、汽提蒸馏塔52和脱丁烷器蒸馏塔54。这四个容器中的每一个均为具有其自己的地基的塔。汽提蒸馏塔52的塔顶部分经由线路12在线路8入口的下游、但在热交换器31的上游与线路6流体连通,而初级吸收塔51的塔底部分经由线路14在热交换器31的下游与线路6流体连通。因此,在装置100的运行过程中,汽提蒸馏塔52的塔顶料流和初级吸收塔51的塔底料流被引入通过线路6引导的未稳定化的石脑油料流和轻质化气体料流的混合进料流中。
线路10、线路11分别将未稳定化的石脑油料流和稳定化的石脑油料流输送到初级吸收器蒸馏塔51,其中未稳定化和稳定化的石脑油料流发挥从轻质化气体料流中吸收C3和更重质烃的吸收油的作用,所述轻质气体料流通过线路13被引入初级吸收器蒸馏塔51中。中冷器交换器系统40与初级吸收塔51流体连通,并且用于移出吸收热。中冷器交换器系统40是任选的,并且其使用取决于C3烃回收相对于所需资金投入的增加而言的价值。如上所述,将塔底液流从初级吸收塔51中经由线路14输送到线路6,其中在装置100的运行过程中,塔底液流在线路14内的温度为20℃至65℃,但更通常为50℃。在运行过程中,压力将在初级吸收塔51的顶部处最低,并且在初级吸收塔51的底部处最高,其中所述压力为1.034至2.758MPa,但更通常为1.344MPa,而初级吸收塔51内的温度为10℃至65间,但更通常为45℃。初级吸收塔51包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排(sidedraws)等。
线路20将初级吸收塔51的塔顶部分与海绵吸收塔53流体连接。将在装置100的运行过程中获得的燃料气作为海绵吸收塔53的塔顶料流经由线路21从装置100中排出,而线路22将贫海绵油输送到海绵吸收塔53。线路22上游的热交换器38将贫海绵油的温度控制为10℃至65℃,但更通常为45℃。将塔底液流,即富海绵油,具有10℃至65℃、但更通常为45℃的温度,从海绵吸收塔53中排出,并经由线路23离开装置100。在运行过程中,压力将在海绵吸收塔53的顶部处最低,并且在海绵吸收塔53的底部处最高,其中所述压力为0.965至2.758MPa,但更通常为1.31MPa,而海绵吸收塔53内的温度为10℃至65℃,但更通常为45℃。海绵吸收塔53包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。
线路24将未稳定化的石脑油料流作为塔底液流从汽提蒸馏塔52输送到脱丁烷器蒸馏塔54。在装置的运行过程中,线路24内的塔底液流的温度为95℃至205℃,但更通常为120℃。再沸器500与汽提塔52相关联,以提供热输入。再沸器500经由线路16从汽提蒸馏塔52的汽提段区域抽出液相烃料流,并使流过再沸器500的至少一部分液体蒸发,以在线路17中产生加热的料流,经由线路17将其重新引入汽提蒸馏塔52中。在装置100的运行过程中,压力将在汽提蒸馏塔52的顶部处最低,并且在汽提蒸馏塔52的底部处最高,其中所述压力为1.103至2.827MPa,但更通常为1.448MPa,而汽提蒸馏塔52内的温度为45℃至205℃,但更通常为55至120℃。汽提蒸馏塔52包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。
线路25输送来自脱丁烷器蒸馏塔54的塔顶馏出物,并且线路18输送来自脱丁烷器塔54的塔底液流。在装置100的运行过程中,线路18内的塔底液流的温度为120℃至205℃,但更通常为180℃。再沸器501与脱丁烷器蒸馏塔54相关联,以提供热输入。再沸器501经由线路28从脱丁烷器蒸馏塔54的汽提段区域抽出液相烃料流,并将该液体的至少一部分蒸发,以在线路29中产生加热的料流,经由线路29将其重新引入脱丁烷器蒸馏塔54中。在运行过程中,压力将在脱丁烷器蒸馏塔54的顶部处最低,并且在脱丁烷器蒸馏塔54的底部处最高,其中所述压力为约0.689至1.241MPa,但更通常为0.965MPa,而脱丁烷器蒸馏塔54内的温度为20至205℃,但更通常为40至180℃。脱丁烷器蒸馏塔54包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。
LPG冷凝段3被设计为总冷凝器。如行业内所常见的,它可以利用热蒸气旁路来辅助压力控制。如上所述,线路25将塔顶料流从脱丁烷器蒸馏塔54输送到包括冷凝器4的LPG冷凝段3。线路27将温度为10℃至65℃、但更通常为45℃的LPG料流从LPG冷凝段3运走,以进行收集或用于下游工艺,而线路26则将回流液运回脱丁烷器蒸馏塔54。在装置的运行过程中,返回脱丁烷器蒸馏塔54的回流液的温度为10℃至65℃,但更通常为45℃,并且LPG冷凝段3的操作压力为0.62至1.172MPa,但更通常为0.896MPa。
现在参照图2,示出了根据本发明的一个实施方案的石脑油稳定化和LPG回收装置200。该装置200包括冷却和吸收段1、分馏段2和LPG冷凝段3,而吸收段1和LPG冷凝段3与上面为图1描述的那些相同。另外,装置200用于将一种或多种未稳定化的石脑油料流和一种或多种轻质化组分料流分离成离开装置200的经由线路21输出的燃料气料流、经由线路27输出的非可冷凝料流LPG料流、以及经由线路19输出的稳定化的石脑油料流。然而,与图1中所示的现有技术的装置100相比,图2中所示的根据本发明的一个实施方案的装置200在其分馏段2中仅包括一个具有一个地基的容器55。更具体地,该容器55包括第一分隔壁塔44和第二塔46。第一分隔壁塔44包括分隔壁48,所述分隔壁48自第一分隔壁塔44的顶部垂直向下延伸,并自第一分隔壁塔44的顶部在约50%的第一分隔壁塔44高度上延伸。第一分隔壁塔44的分隔壁48将汽提段58与稳定段59隔开,并且在分隔壁48的下缘的下方存在有共用汽提段60。第二塔46包括海绵吸收段56和初级吸收段57,它们通过从第二塔46的顶部延伸到底部的分隔壁49相互隔开。第一分隔壁塔44被置于底部,并通过壁61与第二塔46相连,使得第一分隔壁塔44和第二塔46形成一个具有一个地基的容器55。因此,容器55包括现有技术装置100的四个不同的容器或分别是塔51、52、53、54。更具体地,海绵吸收段56的操作类似于海绵吸收塔53,初级吸收段57的操作类似于初级吸收塔51,汽提段58的操作类似于汽提蒸馏塔52,以及稳定段59的操作类似于图1中所示的现有技术装置100的脱丁烷器(或稳定器,分别地)蒸馏塔54。因此,线路10、11和13通向容器55的初级吸收段57,并且线路34通向容器55的汽提段58,而线路18与容器55的塔底部分相连,线路12与容器55的汽提段58的塔顶部分相连,并且线路14与容器55的初级吸收段57的塔底部分相连。线路20将容器55的初级吸收段57的塔顶部分和海绵吸收段56的下部连接。图1的装置100的线路24在图2的装置200中不存在。线路71允许从分隔壁塔44中取出轻质稳定化的石脑油料流。
线路22将贫海绵油输送到容器55的海绵吸收段56。在装置200的运行过程中,贫海绵油的温度为约10℃至65℃,但更通常为45℃。较低的温度可以提高C3烃的回收率,但必须对增加的资金和运行成本以及效益进行财务评估。线路23输送来自海绵吸收段56的塔底产物液体,其中线路23在海绵吸收段56和热交换器38之间连接,热交换器38在塔底产物液体和线路22的贫海绵油之间进行换热。在装置200的运行过程中,线路23的富海绵油的温度为20℃至65℃,但更通常为50℃,其中压力在海绵吸收段56的顶部处最低,并且压力在海绵吸收段56的底部处最高,其中所述压力为0.965至2.758MPa,但更通常为约1.31MPa。设计压力取决于C3的回收率相对于所需资金投入的增加而言的价值。海绵吸收段56内的温度曲线可取决于沿海绵吸收段56的长度上的压力曲线以及蒸气和/或液体的组成、线路22的温度和线路20的温度。在装置200的运行过程中,海绵吸收段56内的温度为10℃至65℃,但更通常为45℃。容器55的海绵吸收段56包括作为内部分离装置的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。
线路10、线路11分别输送稳定化的石脑油料流和未稳定化的石脑油料流,作为用于吸收作为轻质化组分气体通过线路13进入到容器55的初级吸收段57的C3和更重质烃组分的吸收油。中冷器交换器系统40与初级吸收段57流体连通,并用于移出吸收热。线路14将塔底液流从初级吸收段57输送到线路6,其中塔底液流的温度为20℃至65℃,但更通常为50℃。在装置200的运行过程中,压力将在初级吸收段57的顶部处最低并在初级吸收段57的底部处最高,其中压力为约1.034至2.758MPa,但更通常为约1.344MPa,而初级吸收段57内的温度为45℃至205℃,但更通常为55至120℃。初级吸收段57包括作为内部分离装置的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。线路12将塔顶料流从汽提段58输送到线路6,并且线路34将未稳定化的石脑油从高压接收器50输送到容器55的汽提段58,其中通过线路34输送到汽提段58的料流的温度为15℃至90℃,但更通常为约80℃。提供塔侧再沸器505,且用于沿其长度上的任何点处从汽提段58中抽出料流,以提供额外的沸腾。塔侧再沸器505包括任何加热液流且使其至少部分地蒸发的合适设备,例如热交换器、加热器(如炉子等)等。再沸器503与共用汽提段60相关联,以便从共用汽提段60中抽出液相烃料流,并将该液体的至少一部分蒸发以在线路504中产生加热的料流。线路502在共用汽提段60和再沸器503之间流体连通,而线路504在再沸器503和共用汽提段60之间流体连通。在装置200的运行过程中,压力将在汽提段58和稳定段59的顶部处最低,并且在共用汽提段60的底部处最高,其中所述压力为约1.103至2.827MPa,但更通常为约1.448MPa,而汽提段58和稳定段59内的温度分别低至45℃和20℃,而容器55的共用汽提段60的底部中的温度高至约205℃。容器55的汽提段58以及稳定段59包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。线路25输送来自稳定段59的塔顶料流,而线路18输送来自容器55的共用汽提段60的塔底液流。在装置200的运行过程中,塔底液流的温度为约120℃至205℃,但更通常为约180℃。
装置200的LPG冷凝段3被设计为总冷凝器。线路25与容器55的第一分隔壁塔44的稳定段59流体连通。输送来自稳定段59的塔顶馏出物的线路25与包括冷凝器4的LPG冷凝段3流体连通。线路27输送来自LPG冷凝段3的LPG料流。在装置200的运行过程中,线路27中的LPG温度为10℃至65℃,但更通常为约45℃。线路26将回流液从LPG冷凝段3的冷凝器4输送到稳定段59,其中返回稳定段59的回流液的温度为10℃至65℃,并且LPG冷凝段3的操作压力为约0.62至1.172MPa,但更通常为约0.896MPa。
现在参照图3,示出了根据本发明的另一个实施方案的石脑油稳定化和LPG回收装置200。图3中所示的装置200与图2中所示的装置200类似,但第二塔46不包括分隔壁,并因此只有吸收段70,而没有海绵吸收段56和初级吸收段57。吸收段70接收来自线路13的进料和来自线路15的贫油。线路21输送来自吸收段70的废气,以进行收集或用于下游工艺。在图3的实施方案中,汽提段58被配置成除去C2和更轻质烃组分,而稳定段59被配置为脱丙烷器或脱丁烷器,如根据所需产出而需要的。初级吸收段70、汽提段58和稳定段59包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。装置200的其余部分被配置成与图2中所示的装置200类似,并如上所述。
现在参照图4,示出了根据本发明的另一个实施方案的石脑油稳定化和LPG回收装置200。该装置200包括容器55,所述容器55包括分隔壁塔44,其中吸收段70被布置在容器55中第一分隔壁塔44内,而不是像图2和图3中所示的实施方案中那样被布置在第一分隔壁塔44的外部。因此,在该实施方案中,容器55是第一蒸馏塔44,且因此如图1中所示的现有技术的装置中所需的两个蒸馏塔52、54和一个吸收塔51在该实施方案中被合并为一个塔44和一个容器55。因此,本发明的装置的容器和塔的隔绝所需的金属总量大大减少,即减少了高达30%。此外,容器的数量从三个减少到一个,且地基的数量也从三个减少到一个。并且,该实施方案允许将梯子和平台的总数减半,且由此带来的减重减轻了由单个地基支撑的载荷。分隔壁塔44可以经由线路13、34与冷却和吸收段1相连,如图2中所示或如图3中所示。
分隔壁塔44包括外壁45,外壁45包括上段62以及与上段62相连的下段64,上段62包括吸收段70,其中下段64包括分隔壁48、汽提段58和稳定段59。分隔壁48的最上部限定了下段64的上端和上段62的下端。该实施方案的分隔壁塔44的上段62具有比分隔壁塔44的下段64小的直径。分隔壁48从第一分隔壁塔的下段64的最上部向下延伸,以便将分隔壁塔44的下段64部分地分隔成包括汽提段58的第一侧和包括稳定段59的第二侧,使得下段64包括具有被布置在其间的分隔壁48分隔的第一侧和第二侧的上部,以及未被分隔壁48分隔的其它下部60。分隔壁自分隔壁塔44的下段64的最上部向下在约50%的分隔壁塔44高度上延伸。分隔壁48包括上部倾斜段66和下部垂直段48,其中上部倾斜段66从下部垂直段68延伸到分隔壁塔44的外壁45的内侧。换言之,分隔壁48的上部倾斜段66将分隔壁塔44的下部垂直段68与分隔壁塔44的外壁45流体密封地连接。线路13和线路34可以例如来自如图2中所示的冷却和吸收段1,即将高压接收器50的气相经由线路13进料到初级吸收段70中,而将高压接收器50的液相经由线路34进料到分隔壁塔44的汽提段58。贫油经由线路15提供至分隔壁塔44的吸收段70,而废气经由线路21从分隔壁塔44的塔顶抽出。分隔壁塔44的稳定段59与LPG冷凝段3相连,如图2和图3中所示的那样配置。初级吸收段70、汽提段58和稳定段59包括作为内部分离设备的塔盘、结构化填料、收集器塔盘、侧排等。
现在参照图5,示出了根据本发明的另一个实施方案的石脑油稳定化和LPG回收装置200。该装置200与图3中所示的装置200类似,但包括与吸收段70相连的冷凝器72和海绵吸收器74。冷凝器72接收来自吸收段70的废气并将其冷却。将线路98中引导的稳定化的石脑油料流用作吸收油,且与线路97中输送的料流合并以回收比乙烷更重的化合物。将来自冷凝器72的冷凝液回收到吸收段70,并将来自冷凝器72的蒸气提供至海绵吸收器74。在图5的实施方案中,将贫油提供至海绵吸收器74。海绵吸收器74将富油作为塔底产物料流经由线路23输出,并将废气经由线路21输出。在图5的实施方案中,压缩机段76为高压接收器50提供进料。
现在参照图6,示出了根据本发明的另一个实施方案的石脑油稳定化和LPG回收装置200。该装置200与图5中所示的装置200类似,但吸收段70已被分成位于第二分隔壁塔46的相对侧上的两个吸收段78、79。在一些实施方案中,可能希望降低容器55的总高度。吸收段70的高度可通过并入分隔壁塔以形成两个吸收段78、79而基本减半,与吸收段70相比,这两个吸收段中每一个均具有降低的高度。在操作过程中,流体通过线路80从吸收段78的顶部离开,然后将该流体进料到吸收段79的塔底段。然后,流体离开吸收段79并进入冷凝器72,与装置200的讨论类似。装置200的其余部分与图5中所示的装置200类似。
现在参照图7,示出了根据本发明的另一个实施方案的石脑油稳定化和LPG回收装置200。该装置200与图3中所示的装置200类似,并且包括图3中所示装置200的一些核心组件,例如冷却和吸收段1、LPG冷凝段3和容器55。如图7中所示,至压缩机段76的进料可包括各种料流,例如来自加氢处理装置和重整装置的稳定器气体料流。压缩机段76经由线路41输出气体,经由线路42输出液体,并且经由线路43输出重质液体。压缩机段76在不同的温度和压力下冷凝化合物,这产生了具有不同组成的料流。在图7的实施方案中,重质液流具有可发挥良好的吸收油作用的组成,以帮助回收LPG,因此重质液流可被送至吸收器用于该目的。线路41将气体从压缩机段76引向高压接收器50,线路42将液体从压缩机段76引向线路34并最终引向容器55的汽提段58。装置200进一步包括稳定器82,其经由线路84接收原料,该原料可以包括各种料流,例如来自加氢处理装置和重整装置的稳定器液流。稳定器82将轻质组分输送至冷凝器86。未冷凝的蒸气从冷凝器86进料至压缩机段76,并且经冷凝的进料回流到稳定器82。稳定器82还输出塔底产物(例如,C5+烃),以进行收集或用于下游工艺。装置200还包括第三塔,即分隔壁塔88。分隔壁塔88包括在塔底分隔壁93的任一侧上形成的第一段90和第二段92。第一段90被配置为脱丁烷器,且第二段92被配置为脱异丁烷器。来自第一段90的塔底料流(例如,稳定化的石脑油/贫油)经由线路94进料到冷凝器72,并且来自第二段92的塔底料流(例如,正C4)经由线路96输出,以进行收集或用于下游工艺。
此外,本发明涉及以下实施方案。
实施方案1. 一种从一种或多种含有未稳定化的石脑油的进料流和一种或多种含有轻质化气体的进料流中回收稳定化的石脑油、LPG和燃料气的系统,所述系统包括:
具有单个地基的容器,所述容器包括吸收段和包括汽提段和稳定段的第一分隔壁塔。
实施方案2. 根据实施方案1所述的系统,其中所述吸收段包括被分隔成初级吸收段和海绵吸收段的第二分隔壁塔。
实施方案3. 根据实施方案2所述的系统,其中所述初级吸收段使用来自高压接收器筒的蒸气进料、冷却稳定化的石脑油进料和冷却未稳定化的石脑油进料中的至少一种作为吸收油。
实施方案4. 根据实施方案3所述的系统,其中所述容器被配置为产生石脑油吸收油和回收的轻质组分的塔底液体产物。
实施方案5. 根据实施方案2所述的系统,其中所述海绵吸收段使用蒸气进料和较重质的贫海绵油液体进料中的至少一种作为吸收油。
实施方案6. 根据实施方案5所述的系统,其中所述容器被配置为产生富海绵吸收油和回收的轻质组分的塔底液体产物。
实施方案7. 根据实施方案5所述的系统,其中所述容器被配置为产生主要为C2和更轻质组分的塔顶蒸气产物。
实施方案8. 根据实施方案2所述的系统,其中所述第一分隔壁塔包括第一分隔壁塔的上段中的壁,所述壁将汽提段和稳定段分隔。
实施方案9. 根据实施方案8所述的系统,其进一步包括:
其中所述汽提段被配置为接收包含未稳定化的石脑油的进料的进料侧;并且
其中,所述汽提段被配置为从C3和更重质组分中分离出非可冷凝物。
实施方案10. 根据实施方案9所述的系统,其中所述进料通过来自高压接收器筒的液体进料到汽提段。
实施方案11. 根据实施方案10所述的系统,其中所述高压接收器筒被配置为作为部分冷凝器运行。
实施方案12. 根据实施方案8所述的系统,其中所述稳定器段被配置为从石脑油中回收LPG组分。
实施方案13. 根据实施方案10所述的系统,其中所述高压接收器筒被配置为作为总冷凝器运行。
实施方案14. 根据实施方案13所述的系统,其中来自所述高压接收器筒的回流被用于减少LPG中的石脑油组分。
实施方案15. 根据实施方案9所述的系统,其中所述容器被配置为产生包含稳定化的石脑油产物的塔底液体产物,其中所述塔底产物的滑流再循环回第一分隔壁塔,用于用作稳定化的吸收油。
附图标记列表
100 根据现有技术的装置
200 根据本发明的装置
1 冷却和吸收段
2 分馏段
3 LPG冷凝段
4 冷凝器
6 至高压接收器的线路
7 进料线路
8 进料线路
10 进料到初级吸收器的线路
11 稳定化的石脑油料流到初级吸收器的线路
12 从塔顶汽提塔到线路6的线路
13 高压接收器的气体到初级吸收器的线路
14 从初级吸收器的底部到线路6的线路
15 吸收油到初级吸收器的线路
16 从汽提塔到再沸器的线路
17 再沸器气体到汽提塔的线路
18 移出稳定器的底部料流的线路
19 稳定化的石脑油料流的生产线
20 从初级吸收器的顶部到海绵吸收器的线路
21, 21' 燃料气的移出线路
22 贫油到海绵吸收器的线路
23 从海绵吸收器移出塔底料流的线路
24 从汽提塔的底部到稳定器的线路
25 稳定器的塔顶料流的线路
26 冷凝液进入稳定器的线路
27 LPG的生产线
28 从脱丁烷器到再沸器的线路
29 再沸器气体到脱丁烷器的线路
31 热交换器
34 液相从高压接收器到汽提塔的线路
35 热交换器
36 稳定化的石脑油料流的线路
37 热交换器
38 热交换器
40 中冷器交换器系统
41 自压缩段的气体线路
42 自压缩段的液体线路
43 自压缩段的重质液体线路
44 第一分隔壁塔
45 分隔壁塔的外壁
46 第二塔/吸收塔
48 分隔壁
49 分隔壁
50 高压接收器
51 初级吸收塔
52 汽提蒸馏塔
53 海绵吸收塔
54 脱丁烷器(稳定器)蒸馏塔
55 容器
56 海绵吸收段
57 初级吸收段
58 汽提段
59 稳定段
60 共用汽提段
61 连接第一分隔壁塔和第二塔的壁
62 分隔壁塔的上段
64 分隔壁塔的下段
66 分隔壁的上部倾斜段
68 分隔壁的下部垂直段
70 吸收段
72 冷凝器
74 海绵吸收器
76 压缩机段
78 初级吸收段
79 初级吸收段
80 从吸收段78到吸收段79的线路
81 任选的轻质稳定化的石脑油料流
82 稳定器
84 到稳定器的进料线路
86 冷凝器
88 底部分隔壁塔
90 分隔壁塔的第一段
92 分隔壁塔的第二段
93 分隔壁
94 吸收油到冷凝器的线路
96 抽出底部料流的线路
97 从初级吸收器到冷凝器的线路
98 吸收油到冷凝器的线路
500 再沸器
501 再沸器
502 从汽提塔到再沸器的线路
503 再沸器
504 再沸气体到汽提塔的线路
505 塔侧再沸器
Claims (18)
1.一种从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的装置(200),所述装置(200)包括具有单个地基的容器(55),所述容器(55)包括吸收段(70)和第一分隔壁塔(44),所述第一分隔壁塔(44)包括分隔壁(48)、汽提段(58)和稳定段(59),其中所述分隔壁(48)将所述第一分隔壁塔(44)部分地分隔成包括汽提段(58)的第一侧和包括稳定段(59)的第二侧,使得分隔壁塔(44)包括具有被布置在其间的分隔壁(48)分隔的第一侧和第二侧的部分、以及未被分隔壁分隔的一个或两个其它部分(60),其中所述第一分隔壁塔(44)进一步包括:连接至汽提段(58)并被配置为将一种或多种粗烃进料流提供至汽提段(58)的进料线路(34)、连接至塔底并被配置为从所述第一分隔壁塔(44)中移出塔底料流的塔底产物移出线路(18)、连接至吸收段(70)并被配置为将吸收液提供至第一分隔壁塔(44)的吸收段(70)的两条吸收液线路(13、15)、以及连接至第一分隔壁塔(44)的顶部并被配置为从第一分隔壁塔(44)中移出气体料流的气体移出线路(21),其中所述第一分隔壁塔(44)包括:包括吸收段(70)的上段(62)、以及与上段(62)相连的下段(64),其中所述下段(64)包括分隔壁(48)、汽提段(58)和稳定段(59),其中所述分隔壁(48)自所述第一分隔壁塔(44)的下段(64)的最上部向下延伸,以便将所述第一分隔壁塔(44)的下段(60)部分地分隔成包括汽提段(58)的第一侧和包括稳定段(59)的第二侧,使得下段(64)包括具有被布置在其间的分隔壁(48)分隔的第一侧和第二侧的上部、以及未被分隔壁(48)分隔的其它下部(60),其中所述分隔壁(48)包括上部倾斜段(66)和下部基本垂直段(68),其中所述上部倾斜段(66)包括上缘和下缘,并且所述下部基本垂直段(68)包括上缘和下缘,其中所述分隔壁(48)的下部基本垂直段(68)的上缘和上部倾斜段(66)的下缘在两个缘的整个长度上相互连接,其中所述分隔壁(48)的下部基本垂直段(68)至少基本垂直地向下延伸,并且其中所述分隔壁(48)的上部倾斜段(66)从所述分隔壁(48)的下部基本垂直段(68)的上缘以倾斜角度延伸到所述第一分隔壁塔(44)的外壁(45)并与所述外壁(45)流体密封地连接,
其中,在从所述第一分隔壁塔(44)的底部到顶部的方向上看,所述分隔壁(48)的上段(66)与所述第一分隔壁塔(44)的纵轴之间的倾斜角度为大于90°至小于180°。
2.根据权利要求1所述的装置(200),其中,在从所述第一分隔壁塔(44)的底部到顶部的方向上看,所述分隔壁(48)的上段(66)与所述第一分隔壁塔(44)的纵轴之间的倾斜角度为110°至160°。
3.根据权利要求1所述的装置(200),其中,在从所述第一分隔壁塔(44)的底部到顶部的方向上看,所述分隔壁(48)的上段(66)与所述第一分隔壁塔(44)的纵轴之间的倾斜角度为120°至150°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(200),其中所述装置(200)进一步包括冷凝器(4),所述冷凝器(4)经由气体线路(25)连接至所述第一分隔壁塔(44)的稳定段(59),以便接收来自所述稳定段(59)的气体料流,并经由再循环线路(26)连接至所述第一分隔壁塔(44)的稳定段(59),以便将在所述冷凝器(4)中形成的冷凝液的至少一部分再循环到第一分隔壁塔(44)的稳定段(59)中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(200),其中所述装置(200)进一步包括再沸器(503),所述再沸器(503)经由液体线路(502)连接至所述第一分隔壁塔(44)的底部,并被配置为接收来自所述第一分隔壁塔(44)的塔底料流,并经由再循环线路(504)连接至所述第一分隔壁塔(44)的底部,以便将在所述再沸器(503)中形成的气体的至少一部分再循环到所述第一分隔壁塔(44)中。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(200),其中所述装置(200)进一步包括高压接收器单元(50),所述高压接收器单元(50)包括至少一条入口线路(6)和至少一条出口线路(13、34),其中所述至少一条出口线路(34)中的至少一条直接或间接地经由进料线路(34)与所述第一分隔壁塔(44)的汽提段(58)相连。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(200),其中所述装置(200)进一步包括海绵吸收塔(74),所述海绵吸收塔(74)被布置在所述容器(55)的外部,和/或,其中所述装置(200)进一步包括分隔壁塔(88),所述分隔壁塔(88)被布置在容器(55)的外部并包括分隔壁(48),其中进一步分隔壁塔(88)是塔底分隔壁塔(88),其中分隔壁(93)从进一步分隔壁塔(88)的底部向上在10-95%的进一步分隔壁塔(88)的高度上延伸。
8.根据权利要求7所述的装置(200),其中分隔壁(93)从进一步分隔壁塔(88)的底部向上在20-90%的进一步分隔壁塔(88)的高度上延伸。
9.根据权利要求7所述的装置(200),其中分隔壁(93)从进一步分隔壁塔(88)的底部向上在20-80%的进一步分隔壁塔(88)的高度上延伸。
10.根据权利要求7所述的装置(200),其中分隔壁(93)从进一步分隔壁塔(88)的底部向上在30-70%的进一步分隔壁塔(88)的高度上延伸。
11.根据权利要求7所述的装置(200),其中分隔壁(93)从进一步分隔壁塔(88)的底部向上在40-70%的进一步分隔壁塔(88)的高度上延伸。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(200),其中所述装置(200)是从含有未稳定化的石脑油的进料流和含有轻质化气体的进料流中回收稳定化的石脑油、液化石油气(LPG)和燃料气的装置(200),其中所述气体移出线路(21)用于移出稳定化的石脑油产物。
13.一种从一种或多种粗烃进料流中分离出一种或多种纯化的烃料流的方法,其中所述方法在根据前述权利要求中任一项所述的装置(200)中进行。
14.根据权利要求13所述的方法,其中作为粗烃进料流使用在流体催化裂化单元(FCCU)、饱和气体装置(SGP)、焦化气体装置、异构化单元稳定段、火炬头回收系统或天然气液体(NGL)分馏装置中获得的气体料流。
15.根据权利要求14所述的方法,其中作为两种粗烃进料流使用未稳定化的石脑油料流和轻质化气体稳定化的料流,并且作为纯化的气体烃料流回收石脑油料流、LPG料流和燃料气料流。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其中首先将所述粗烃进料流进料到高压接收器单元(50)中,在其中优先地将丙烷和更重质的化合物冷凝成液相,同时优先地将乙烷和更轻质组分保持在气相中,其中经由进料线路(34)将经冷凝的液相进料到所述第一分隔壁塔(44)的汽提段(58)中。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其中将一种或多种进料流进料到所述汽提段(58),其中在所述汽提段(58)中分离出C2烃和更轻质的烃,在所述稳定段(59)中分离出C3烃和C4烃,使得获得C5+烃料流作为塔底料流,获得C3-4烃料流作为所述稳定段(59)的塔顶料流,并且获得燃料气料流作为容器(55)的吸收段(70)的塔顶料流。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述一种或多种进料流包含未稳定化的石脑油和/或轻质化气体,且所述稳定段(59)的塔顶料流为LPG料流。
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