用于从psa尾气回收lpg的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于从PSA尾气回收LPG的方法和装置
[0001] 优先权声明
[0002] 本申请要求2013年5月29日递交的美国申请No. 13/904,509的优先权，将此申 请的全部内容引入本文供参考。
[000引发明背景 1.发明领域
[0004] 本发明总体设及组合使用压力变换吸附（PSA)区和催化控转化反应区的方法，从 而改进富含氨气的气体料流的纯度、改进从来自催化控转化区的控流出物回收可液化的 控、和改进从PSA尾气回收可液化的控。
[0005] 2.现有技术的描述
[0006] 各种类型的催化控转化反应体系已经广泛用于石油和石化工业中W将控转化成 不同的产品。在运些体系中使用的反应是放热或吸热的。对于本发明而言更重要的是，运 些反应通常导致氨气的净生产或氨气的净消耗。在用于石油精制时，运些反应体系已经用 于进行许多控转化反应，包括在催化重整、乙基苯脱氨成苯乙締、丙烷和下烧脱氨反应等中 占主要地位的那些反应。
[0007] 石油精制和石化化合反应通常包含多种反应体系。在精制或石化化合反应中的一 些体系可能导致氨气的净生产。因为氨气是比较昂贵的，所W在实践中在控转化的领域中， 将来自导致净生产氨气的反应体系的氨气供应给作为氨气净消耗者的反应体系。有时，被 送到氨气净消耗反应体系的净氨气必须具有高纯度，运是因为在运些体系中使用的反应条 件和/或催化剂。运种情况可能要求对来自净氨气生产反应体系的氨气进行处理W从净氨 气料流除去硫化氨、轻质控等。
[0008] 作为另一种方式，用于石油精制或石化化合反应的氨气平衡可能导致过量的氨 气，即净氨气生产反应体系产生了比净氨气消耗反应体系所需更多的氨气。在运种情况下， 过量的氨气可被送到石油精制或石化化合燃料体系。但是，因为过量的氨气通常与有价值 组分例如C3+控一起混合，所W通常希望在送至燃料之前处理过量的氨气W除去运些组分。
[0009] 典型的净氨气生产控反应体系是催化重整，烷基芳族化合物的脱氨，W及链烧控 的催化脱氨。通常使用的净氨气消耗反应体系是加氨处理、加氨裂化和催化氨化。在上述 净氨气生产和消耗的控反应体系中，催化重整是最广泛应用的体系之一。通过广泛应用和 用作用于净氨气消耗反应体系的氨气主要来源，催化重整已经在控转化反应体系的领域中 成为公知的。
[0010] 公知的是，在汽油沸程范围内的高品质的石油产品包括例如芳控，例如苯、甲苯和 二甲苯，它们是通过催化重整方法制备的，例如连续催化剂再生（CCR)销重整方法，其中将 石脑油级分送到反应区，在反应区中与含销的催化剂在氨气的存在下接触。通常，催化重整 反应区流出物含有汽油沸程的控和氨气，其被送到蒸蒸气-液体体平衡分离区并在运里分 离成含氨气的气相和未稳定化的控液相。一部分的含氨气的气相可W循环到反应区。剩余 的含氨气的气相可W通过净氨气消耗工艺利用或者作为燃料用于石油精制或石化化合燃 料体系。虽然一部分的含氨气的气相用于循环目的，但是显著的净过量部分可w用于其它 用途。
[0011] 因为环烧控的脱氨反应是重整工艺的主要反应之一，所W在催化重整反应区内产 生显著量的氨气。因此，净过量的氨气可W用作燃料或用于净氨气消耗工艺中，例如含硫的 石油进料的加氨处理。但是，催化重整也设及对于作为较低分子量控的产物的加氨裂化作 用，包括甲烧、乙烧、丙烷、下烧和戊烧，其显著量是在从重整反应区流出物分离的含氨气的 气相中表现出来的。运些通常为气态的控具有将含氨气的气相的氨气纯度降低一定程度的 作用，此程度使得在氨气适合用于其它用途之前通常需要进行提纯。此外，如果净过量的氨 气要作为燃料用于精制或石化化合燃料体系，则通常希望C3+控的回收率尽可能大，C3+控是 用于其它工艺的有价值进料。
[0012] 压力变换吸附（PSA)提供了用于分离含有至少两种具有不同吸附性质的气体的 多组分气体进料流的有效且经济的手段。可被较多吸附的气体可W是杂质，其是从作为产 物排出的可被较少吸附的气体中除去的；或者，可被较多吸附的气体可W是所需的产物，其 是从可被较少吸附的气体中除去的。例如，可W希望从含氨气的进料流除去一氧化碳和轻 质控，从而获得纯化的、即99+%的氨气料流，其适合用于加氨裂化或其中运些杂质会不利 影响催化剂或反应的其它催化工艺。另一方面，可W希望从进料流回收可被较多吸附的气 体，例如乙締，从而获得富含乙締的产物。
[0013] 在压力变换吸附中，通常将多组分气体在升高的压力下送到多个吸附剂床中的至 少一个中，此压力能有效吸附至少一种组分、即被吸附物组分，而至少一种其它组分则通过 吸附剂床，即未被吸附的组分。在限定的时间内，加入吸附剂床的进料流停止，并且吸附剂 床通过一个或多个顺流解压步骤解压，其中压力被降低到限定的水平，此水平允许保留在 吸附区中的一种或多种已分离的较少被吸附的组分排出且没有出现可被较多吸附的气体 的显著浓缩。释放的气体通常用于压力平衡和用于随后的吹扫步骤。吸附剂床然后W逆流 方式解压，并通常吹扫W在再加压到吸附压力之前从吸附剂解吸进料流中的更多被选择性 吸附的组分和从此床的进料端除去运种气体。
[0014]美国专利Nos. 3, 430, 418、3, 564, 816 和 3, 986, 849 描述了运种PSA方法，其中详 细描述了基于使用多床体系的循环。作为公知和在运些专利中的描述，将其全部内容引入 本文供参考，PSA方法通常在包括PSA体系的每个床的顺序加工循环中进行。
[0015] 描述了许多用于从来自控转化反应区的流出物提纯富含氨气的气体料流的方法。 美国专利3, 431，195公开了一种方法，其中氨气和催化重整区的控流出物首先被送到低压 蒸蒸气-液体体平衡分离区，从此区域得到第一个含氨气的气相和第一个未稳定化的控液 相。含氨气的气相进行压缩并与至少一部分的液相再次接触，将所得的混合物送到第二个 高压蒸蒸气-液体体平衡分离区。因为第二个区域保持在较高压力下，所W建立了新的气 液平衡，获得了富含氨气的气相和第二个未稳定化的控液相。将一部分的富含氨气的气相 循环到催化重整反应区，其中剩余的富含氨气的气相作为相对不含C3-Ce控的富含氨气的 气体料流回收。
[0016] 美国专利5, 178, 751公开了一种从控转化反应区流出物回收高纯度氨气和提高 液体控产物回收率的方法，其中将反应区流出物先在蒸蒸气-液体体平衡分离区中分离成 第一个含氨气的气相和第一个液体控相。将一部分的第一个含氨气的气相压缩并循环返回 到催化反应区。将余量的含氨气的气相冷却并与一部分的第一个液体控相再次接触，并且 送到第二个蒸蒸气-液体体分离区W提供第二个含氨气的气相和第二个控相。将第二个含 氨气的气相和一部分的第一个液体控相混合，再次冷冻，并送到第Ξ个蒸蒸气-液体体分 离区W提供高纯度的氨气料流和第Ξ个液体控相。收集运些液体控相并送到分馈W回收液 体控产物。
[0017] 公开改进从控转化区的含氨气和控的富氨气体料流反应区流出物的回收率的方 法的其它文献包括美国专利4, 568, 451、4, 374, 726和4, 364, 820。
[0018] 美国专利5, 332, 492公开了一种压力变换吸附区、分离器和冷冻设备的特定布 置，其能显著改进所回收氨气的纯度并改进在运些体系中的可液化控的回收率，且仅仅需 要组件的较简单布置。但是，从PSA工艺衍生的尾气在运些布置中仍然含有一定量的具有 3或更多个碳原子的控（C/控），例如丙烷和异下烧。
[0019] 所W，在本领域中仍然需要可W用于从PSA尾气回收C/控的方法和装置，因为运 些C3+控是有价值的液化石油气（LPG)产品。通过回收在PSA尾气中的残余C/控，能够提 高从CCR销重整设备回收的LPG和C控（具有5或更多个碳原子）的产率，并且改进联合 工艺的整体经济可行性。
[0020] 发明概述
[0021] 上述需求是通过一种回收液化石油气的方法实现的，此方法包括W下步骤：(a) 将至少一部分的含有氨气和控的流出物从催化控转化反应区送到第一个蒸蒸气-液体体 分离区，并且从第一个蒸蒸气-液体体分离区回收第一个富含氨气的气体料流和第一个含 有控的液体料流；化）将一部分的第一个富含氨气的气体料流和至少一部分的第一个液体 料流混合W制备第一混合物；（C)将第一混合物送到第二个蒸蒸气-液体体分离区W制备 第二个富含氨气的气体料流和第二个液体料流；(d)将第二个富含氨气的气体料流送到包 含对于从控分离氨气具有选择性的吸附剂的压力变换吸附区，并将第二个富含氨气的气体 料流分离成第Ξ个富含氨气的气体料流和尾气料流；(e)将一部分的尾气料流和至少一部 分的第二个液体料流混合W制备第二混合物；和（f)从第二混合物回收液化石油气。此方 法可W还包括回收至少一部分的第Ξ个富含氨气的料流作为高纯度氨气产物。步骤（f)可 W还包括将第二混合物送到第Ξ个蒸蒸气-液体体分离区W制备贫化尾气料流和第Ξ个 液体料流。步骤（f)可W还包括将第Ξ个液体料流送到第四个蒸蒸气-液体体分离区W制 备液化石油气料流和第四个液体料流。所述液化石油气料流和尾气料流可W含有C/控，例 如异下烧和丙烷。在此方法中，尾气料流任选地不循环到催化控转化反应区。步骤（e)的