组分、轻烃组分及氢气的回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种炼厂干气中c2、C3组分、轻烃组分及氢气的回收方法。
【背景技术】
[0002] 原油的二次加工过程中会产生大量的炼厂干气，如催化裂化干气、焦化干气、延迟 焦化干气、各种加氢低分气、塔顶气等。炼厂干气主要含有氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙 烷等组份，同时还会带有一定量的c 4~c6组分，这些都是石油化工的重要资源，尤其是氢气、 (:2工 3组分及液化石油气组分。目前，国内炼厂由于产品质量升级，需要大量的氢气，各厂对 氢气的回收利用都已重视起来，常见的氢气回收方法就是变压吸附和膜分离。然而，氢气回 收后，含有大量轻烃组分的炼厂干气仍然没有很好的加以利用，而是作为工业燃料气、民用 燃料气，多余部分则放火炬烧掉，造成了严重的资源浪费。随着我国炼油行业深度加工的迅 速发展，副产干气量也大大增加，如何综合利用好这部分宝贵的化工原料，提高炼油厂的综 合经济效益，成为了急需解决的问题。
【发明内容】
[0003] 为了减少资源浪费，最大限度回收炼厂干气中的可利用成分，本发明提供了一种 炼厂干气中C 2、C3组分、轻烃组分及氢气的回收方法。
[0004] 该方法包括以下步骤： (1) 冷凝分离回收轻烃：炼厂干气经-15~0°c冷凝处理，回收液态轻烃组分； (2) 变温吸附回收轻烃：未被冷凝的炼厂干气送入变温吸附塔，塔内吸附剂选择吸附 c4~c6组分，解吸回收c4~c6组分； (3) 变压吸附回收C2、C3组分：步骤（2)未被吸附的气体送入变压吸附塔，经塔内的吸 附剂选择吸附c 2、C3组分，解吸回收C 2、C3组分； (4) 膜分离提浓氢气：步骤（3)未被吸收的气体进入膜分离设备，通过膜的渗透作用在 渗透侧富集和回收氢气； (5) 变压吸附提纯氢气：步骤（4)富集了氢气的气体通过变压吸附塔吸附除氢气外的 杂质气体，得到纯化的氢气产品。
[0005] 上述方法将冷凝分离、变温吸附、变压吸附和膜分离有机结合，可充分发挥各技术 的优势，先用冷凝分离与变温吸附组合工艺将c 4~c6组分及少量C 2、C3组分分离出来，这样 既回收了轻烃组分，又减少了 C4~C6组分对后续步骤回收C2X3组分的吸附剂的影响，提高了 C2X3组分的回收率。然后利用变压吸附将C2X3组分分离出来。干气中的C 2~ (：6组分被分 离后，剩余气体中氢气的含量大大提高，为利用膜分离回收炼厂干气中的氢气创造了条件。 最后用膜分离和变压吸附组合工艺进一步分离提纯氢气。相比于仅使用变压吸附工序和膜 分离工序的组合，利用上述整套工艺流程，可以同时获得高纯度的氢气和c 2、C3组分和轻烃 组分（c3~c6)，提高了炼厂干气的利用率，是解决炼厂干气资源化的有效技术手段。
[0006] 作为优选方案，上述回收方法中，炼厂干气在进行冷凝分离前还经过脱酸吸收塔， 在塔内与吸收液或吸附剂接触进行脱酸。由于炼厂干气中还含有二氧化碳、硫化氢等酸性 气体，因此在进行变压吸附处理之前最好先通过脱酸吸收塔，在吸收塔内酸性气体与吸收 液或吸附剂接触，达到脱除二氧化碳等酸性气体的目的，以利于获得高纯度的c 2、C3组分、 轻烃组分和H2。
[0007] 作为优选方案，上述回收方法中，步骤（1)液态轻烃组分复热到20°C，分离出的气 体与步骤（3)回收的(： 2工3组分混合。经过冷凝获得的液态轻烃组分为多种物质的混合物， 其中也会包含一些不需要冷凝的轻质组分如CH 4X2H6等，通过复热工序，这部分轻质组分重 新变为气态，然后与步骤（3)回收的(： 2、(：3组分混合，成为乙烯原料，同时提纯了轻烃（C3~C6) 和乙烯原料，获得最优分离效果。
[0008] 作为优选方案，上述回收方法中，步骤（2) C4~C6组分经压缩冷却后与复热后的液 态轻烃组分混合回收。
[0009] 作为优选方案，上述回收方法中，步骤（3 )回收的C2、(：3组分分出部分通入步骤（3 ) 变压吸附塔，作为置换气使用。
[0010] 作为优选方案，上述回收方法中，步骤（4)未透过膜的渗余气通入变温吸附塔作为 再生气使用。渗余气温度较高，直接排放不但污染空气而且造成能源浪费，将其通入变温吸 附塔，用其吹扫吸附剂床层，一是可以升高吸附剂的温度，二是通过吹扫可以使吸附的组分 脱附，并将其带出，使吸附剂达到再生的目的。
[0011] 作为优选方案，上述回收方法中，步骤（4)富集了氢气的气体在送入变压吸附塔之 前还经过压缩和冷却处理，使经过步骤（4)富集的氢气的压力和温度达到变压吸附最佳的 操作工况。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 炼厂干气即原料气中含有多种成分，如果系统设计不合理或者参数不适宜，不仅会严 重影响各种成分的收率，还会严重影响各回收产品的质量。本发明的冷凝/吸附/膜分离 集成工艺是从炼厂干气中高效回收轻烃组分（C 3~C6)、乙烯原料及氢气的工艺技术流程，其 关键技术是：将冷凝、变温吸附、变压吸附及膜分离工艺有机结合，通过这种配合，可以同时 回收炼厂干气中的轻烃组分（C 3~C6)、乙烯原料、氢气产品，且回收率较高。
[0013] (a)本发明有机的将冷凝工艺、吸附工艺、膜分离工艺相结合，充分考虑了炼厂干 气中各组分的特点和相互影响，综合回收炼厂干气中的轻烃组分、乙烯原料和氢气，并且有 效的提高了三者的回收率。
[0014] (b)本发明不仅能有效回收得到高纯度的氢气，而且对把低氢纯度干气中氢回收 变为切实可行，从而减少了炼厂低纯度氢气的排放，提高了炼厂氢气的利用率。
[0015] (C)本发明提供了可调节的冷凝温度和复热温度，可以根据用户对轻烃及乙烯原 料需求量来调节冷凝温度。要获得更多的轻烃组分时，选用较低的冷凝温度，需要获得更多 的乙烯原料时，选用较高的冷凝温度或者较低的复热温度。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明工艺流程不意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域技 术人员能够更清楚地理解本发明并予以实施。
[0018] 实施例1 (1)脱酸性气体：炼厂干气即原料气可通过脱酸溶液吸收塔，或者装有脱硫和脱碳吸附 剂的吸附塔，去除其中的H2S和CO2等酸性气体。
[0019] (2)冷凝回收轻烃组分：脱除酸性气体的原料气，进入冷冻系统，冷凝 至-15°C ~0°C后进入气液分离罐进行气液分离。冷凝温度可根据需要回收轻烃和C2、(：3的 量进行调节，冷凝得到液体轻烃组分。
[0020] 为获得更多的乙烯原料，将冷凝回收的液体轻烃组分经一换热器加热到20°C，分 离出其中的C 1-C3组分，分离出的C i~C3组分与PSA回收的乙烯原料混合送出界区。
[0021] (3)变温吸附回收轻烃：来自冷凝单元的未被冷凝的原料气(不