一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统及方法，包括压缩机、预处理单元、炼厂干气冷却单元、组合吸收单元和精馏单元，吸收单元包括气液分离罐、碳二吸收塔和甲烷脱吸塔，精馏单元包括脱碳二塔和乙烯精馏塔。将经压缩预处理及冷却后的炼厂干气进行气液分离，所得气相进入碳二吸收塔，以混合碳四或混合碳五作为吸收剂进行碳二吸收，所得液相送至甲烷脱吸塔通过提馏进行甲烷脱吸，碳二吸收塔底混合吸收油及甲烷脱吸塔顶部的脱吸气与炼厂干气混合经冷却后再返回气液分离罐；将甲烷脱吸塔底料经冷却送入脱碳二塔及乙烯精馏塔进行精馏，得到乙烯产品和乙烷产品。本发明方法采用缓和的操作条件，所得乙烯和乙烷的回收率高且回收纯度高。
【专利说明】一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种回收炼厂干气中碳二的技术，具体而言，本发明涉及一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统和方法。
【背景技术】
[0002]炼厂干气是石油炼制过程中的副产物，主要含有乙烯、乙烷和氢气，其中乙烯和こ烷为其主要组分。乙烯是石油化工的基础原料，乙烯产量成为ー个国家石化产业的标志；こ烷是生产乙烯的优质原料，其循环裂解乙烯收率高达80wt%，且乙烷裂解产物组成较简単，后续分离较容易；氢气在炼厂中更是宝贵的资源。目前在我国，炼厂干气主要作为燃料气使用，是ー种重要的化工资源，尤其在能源价格不断上涨的今天，炼厂干气的综合利用越来越受到重视。除了作为燃料气，炼厂干气还可以作为制氢原料，由于其主要含有碳二组分，尤其是产自催化裂解エ艺(DCC)的催化干气，由于其乙烯的含量较高，可用于制备こ苯。现有的回收炼厂干气中碳二的方法主要有:
[0003]变压吸附提浓乙烯，即采用变压吸附法将炼厂干气中碳二(乙烯和乙烷)等组分吸附，达到浓缩碳二的目的。提浓气中乙烯的含量约为40v%，需经预处理后并入乙烯装置以回收高纯度乙烯，从而増加了乙烯装置冷分区的负荷。
[0004]油吸收法回收乙烯，即采用吸收剂来吸收炼厂干气中碳二等组分，再用精馏的方法将碳二和吸收剂分离。其主要缺点是吸收剂除了吸收碳二等组分外，还吸收甲烷，使回收乙烯纯度较低(80~85mol%)，乙烯回收率较低(约85%)。
[0005]此外，炼厂干气中的碳二还可以通过其它方法回收(如深冷分离)，以制备高纯度的乙烯，但上述方法仅适合于炼厂干气量很大的情况，规模太小时投资能耗较高而不经济，因此，其应用受到地域、规模等条件的限制。
[0006]中国专利CNl 01063048提出了一种采用中冷油吸收法分离炼厂催化干气的方法，主要是以液化气作为吸收剂，采用吸收及解吸的方法回收催化干气中的乙烯等，该方法乙烯的回收率较高，且能得到较高纯度的乙烷产品，但该方法回收的乙烯纯度偏低(84.77mol%)，需送入乙烯装置，且回收乙烯中甲烷含量较高(约0.23mol%)，易对乙烯装置带来不利影响。
[0007]综上所述，炼厂干气，尤其是其中的碳二组分具有多种用途，而目前回收炼厂干气的方法主要存在碳二回收率低，回收乙烯纯度较低，适用范围受限，使用能耗较高及对装置存在不利影响等主要问题。
【发明内容】
[0008]为了解决现有回收炼厂干气方法的碳二回收率低，回收乙烯纯度较低，适用范围受限，使用能耗较高及对装置存在不利影响等主要问题，本发明提供了一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统及方法，实现了乙烯和乙烷的高回收率(均大于95%)，且回收的こ烯和乙烷纯度高。[0009]本发明的ー个目的是提供一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统。
[0010]本发明的一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统，包括压缩机、预处理単元、炼厂干气冷却単元、吸收单元和精馏单元，其特征在于:
[0011]所述吸收単元包括气液分离罐、碳二吸收塔和甲烷脱吸塔，所述精馏単元包括脱碳二塔和乙烯精馏塔。
[0012]所述炼厂干气即为现有技术中的炼厂干气，一般指主要组成为甲烷及碳二的气体，通常包括催化干气、焦化干气、加氢裂化干气中的至少ー种。该炼厂干气进料管线顺序与压缩机、预处理単元、炼厂干气冷却単元相连，之后与气液分离罐物料入口相连。
[0013]所述碳二吸收塔上部设置有吸收剂入ロ，下部设置有炼厂干气进料ロ，该碳二吸收塔的顶部设置有气相出口，该出口与后续吸收剂回收単元相连，该碳二吸收塔的底部设置混合吸收油出口。
[0014]所述甲烷脱吸塔只设置提馏段，不设置精馏段，该甲烷脱吸塔底部设置有底料出ロ，该出口与脱碳二塔上的进料ロ管线相连，该连接管线上设置脱碳二塔进料冷却単元；该甲烷脱吸塔顶部设置有脱吸气出口。所述甲烷脱吸塔主要目的是脱甲烷(聚合级乙烯的要求)，但可能会脱掉部分碳二，该塔只设提留段，不设精馏段，使该塔不需用到低温度级别(约-100°C )的冷剂，仅塔底使用温位较低的热源(约120°C，炼厂非常容易获得)，经济合理。
[0015]所述气液分离 罐气相出口与碳二吸收塔下部的炼厂干气进料ロ管线相连，气液分离罐液相出口与甲烷脱吸塔上部设置的进料ロ管线相连。
[0016]所述碳二吸收塔底部设置的混合吸收油出口以及所述甲烷脱吸塔顶部设置的脱吸气出口均分别与所述炼厂干气冷却単元管线相连，经过炼厂干气冷却単元并同时与炼厂干气混合后返回气液分离罐。
[0017]所述脱碳二塔的顶部设置混合碳二出口，其底部设置吸收剂出口，该吸收剂出ロ与所述碳二吸收塔上部的吸收剂入口管线相连，该连接管线上设置吸收剂冷却単元和补充吸收剂进料ロ ；所述脱碳二塔的主要目的是将吸收下来的碳二和吸收剂分离，由于塔顶碳二回流的温度不是很低，约-10°c，使用精馏的方法比较合适。
[0018]所述乙烯精馏塔的中部设置有进料ロ，其与脱碳二塔顶部的混合碳二出口管线相连，该乙烯精馏塔的塔顶或侧线设置有乙烯产品出口，其下部设置有乙烷产品出口。
[0019]本发明所述的系统还包括所述吸收剂回收単元。吸收剂回收单元包括吸收剂回收塔，该吸收剂回收塔的下部设置进料ロ，该进料ロ与所述碳二吸收塔顶部设置的气相出口相连，该吸收剂回收塔的顶部设置有吸收后干气出ロ，其底部设置有富吸收汽油出口，其上部设置有汽油入ロ，汽油进料管经过汽油增压泵和冷却器后与吸收剂回收塔上的汽油入ロ相连。
[0020]以上所述炼厂干气冷却单元顺序包括炼厂干气水冷器和炼厂干气后冷器，所述炼厂干气后冷器采用丙烯冷剂制冷，优选两级丙烯冷剂制冷，所述碳二吸收塔底部设置的混合吸收油出口以及所述甲烷脱吸塔顶部设置的脱吸气出口的管线均分别与所述炼厂干气冷却単元中炼厂干气水冷器与炼厂干气后冷器之间的管线相连。
[0021]以上所述吸收剂冷却单元顺序包括吸收剂水冷器和吸收剂后冷器，吸收剂后冷器采用丙烯冷剂制冷；补充吸收剂进料ロ设置在吸收剂水冷器之后吸收剂后冷器之前。
[0022]所述吸收剂水冷器与补充吸收剂进料ロ的管线上还设置有外甩吸收剂出ロ。[0023]所述脱碳二塔进料冷却单元顺序包括碳二水冷却器和碳二后冷器，所述碳二后冷器采用丙烯冷剂制冷。比如，脱碳二塔进料可先用水冷至约40°C，再用丙烯冷剂冷却至约20で。
[0024]以上所述气液分离罐液相出口与甲烷脱吸塔进料ロ之间的管线上设置有增压泵，所述碳二吸收塔底部混合吸收油出口与所述炼厂干气冷却単元相连的管线上设置有增压泵，所述补充吸收剂进料ロ与吸收剂冷却単元的吸收剂后冷器之间设置有吸收剂循环泵。
[0025]本发明的另ー个目的是提供了一种采用上述系统的组合吸收法回收炼厂干气中碳二的方法，包括对炼厂干气压缩、预处理、冷却后进行吸收和精馏，其特征在于:
[0026]所述吸收包括将上述经压缩、预处理、冷却后的炼厂干气进行气液分离，气液分离所得气相进入碳二吸收塔，以混合碳四或混合碳五作为吸收剂进行碳二吸收，所述碳二吸收塔顶的气体进行后续吸收剂回收，碳二吸收塔底的含有碳二及部分甲烷的混合吸收油与所述炼厂干气混合经冷却后再返回气液分离罐进行气液分离，气液分离所得液相送至甲烷脱吸塔将甲烷脱吸，所述甲烷脱吸塔顶部的含有甲烷及少量碳二的脱吸气与所述炼厂干气混合经冷却后再返回气液分离罐进行气液分离。
[0027]所述精馏包括将甲烷脱吸塔底部含有碳二和吸收剂的底料经冷却送入脱碳二塔利用精馏方法进行碳二和吸收剂的分离，将分离出来的混合碳二送入乙烯精馏塔进ー步精馏，得到乙烯产品和乙烷产品，所述脱碳二塔底部的吸收剂经冷却后返回碳二吸收塔以循环使用。
[0028]本发明的方法中所述炼厂干气预处理方法为现有技术中常用的炼厂干气回收碳二エ艺中的预处理方法。一般先采用碱洗脱酸性气体，继而将经处理的气体压缩，后采用自加氢法脱O2、炔烃及N0X，之后采用分子筛干燥法脱H2O,再用吸附法脱C0S，最后用吸附法脱汞。炼厂干气预处理需满足エ艺本身及聚合级乙烯的质量要求。上述碱洗脱酸性气体的步骤任选在炼厂干气被压缩之前、各压缩段之间或压缩之后进行，炼厂干气的预处理也可以采用本领域熟知的其他的炼厂·干气的预处理方法进行。
[0029]本发明所述方法还包括吸收剂回收，所述碳二吸收塔塔顶气体进入所述吸收剂回收单元的吸收剂回收塔，用汽油吸收其中的吸收剂，形成塔底富吸收汽油，将其送出至稳定系统。
[0030]所述炼厂干气的冷却顺序包括循环水冷和丙烯冷剂制冷，所述丙烯冷剂制冷优选采用两级丙烯冷剂冷却，通过丙烯制冷压缩机分别获得10°c、-15°C的丙烯冷剂作为第一级第二级的冷剂。所述碳二吸收塔底混合吸收油和甲烷脱吸塔顶部脱吸气返回与经压缩并预处理及循环水冷却后的炼厂干气混合，再经丙烯冷剂冷却后进入气液分离罐。
[0031]所述吸收剂的冷却顺序包括循环水冷和丙烯冷剂制冷，补充吸收剂在循环水冷之后进入管线经丙烯冷剂制冷后进入碳二吸收塔。所述吸收剂经循环水冷却后分成一部分外甩。
[0032]所述脱碳二塔进料的冷却顺序包括循环水冷却和丙烯冷剂制冷。
[0033]所述气液分离罐分离出的液相经增压送至甲烷脱吸塔，所述碳二吸收塔底部混合吸收油经增压后进行冷却，所述脱碳二塔底的循环吸收剂及补充吸收剂经增压后进行冷却。
[0034]更具体地，本发明方法中:[0035]所述炼厂干气压缩采用一段压缩或两段压缩，压缩至2.3^3.1MPa,优选2.4~
3.0MPa0
[0036]所述炼厂干气冷却至5~10°C后进行气液分离。
[0037]所述甲烷脱吸塔塔底料经冷却至15~25°C后进入脱碳二塔进行吸收剂和碳二分离。
[0038]所述碳二吸收塔的操作压力为2.4~3.0MPa,操作温度为5~10°C，碳二吸收塔的炼厂干气和吸收剂的进料温度为5~10°C，碳二吸收塔设多个中段取热回流，以保证高的碳二回收率。
[0039]所述甲烷脱吸塔只设提馏段而不设精馏段，该脱吸塔采用塔顶进料，其操作压力为2.5~3.1MPa,进料温度为5~10°C。
[0040]所述脱碳二塔为精馏塔，其操作压力为2.2~2.6MPa，进料温度为15~25°C，塔顶操作温度为-8~_12°C，采用丙烯制冷压缩机获得_15°C丙烯冷剂冷却，塔顶馏出的混合碳二进入乙烯精馏塔。
[0041]所述乙烯精馏塔采用高压精馏，其操作压力为1.9~2.2MPa，进料温度为-15~-20°C，塔顶操作温度为-28'32°C，塔顶采用_37°C丙烯冷剂来冷却。
[0042]所述吸收剂回收塔的操作压力为2.3~2.9MPa，汽油用于吸收气体中带出的吸收剂等组分，汽油进塔温度为15~25°C，汽油进塔温度和吸收温度优选为20°C，塔内吸收温度为2(T30°C，所述吸收剂回收塔内设有中段取热回流，以保证吸收效果。
[0043]所述碳二吸收塔所用的吸收剂为混合碳四或混合碳五，上述吸收剂容易获取且能循环使用。由于炼厂干气中含有少量碳三碳四等重组分，这部分重组分或从碳二吸收塔顶带出或随外甩吸收剂带出。当采用混合碳四作为吸收剂时，吸收剂中主要是碳三碳四，外甩吸收剂即“`外甩的混合碳四”可以直接作为民用液化气。当采用混合碳五作为吸收剂时，由于其蒸汽压较混合碳四低，碳二吸收塔顶带出的碳五组分较少；其外甩吸收剂即“外甩的混合碳五”除主要含混合碳五外，还含有部分碳三、碳四等组分，需要经稳定系统后处理才能作为民用液化气。由于混合碳四更容易在炼厂中获取且无需后处理，本发明优选混合碳四作为吸收剂，所采用的吸收剂最好经碱洗水洗及干燥等常规预处理，以防止杂质被带入系统。
[0044]本发明的方法采用气液分离罐、碳二吸收塔和甲烷脱吸塔作为碳二的组合吸收， 在较缓和的操作条件下，所述碳二吸收塔内吸收的少量甲烷等轻组分和甲烷脱吸塔顶脱吸的碳二等重组分在碳二吸收塔和甲烷脱吸塔之间循环，既保证乙烯、乙烷回收率大于95%， 又使回收的碳二中基本上不含甲烷，保证乙烯产品纯度不小于99.95mol%。碳二吸收塔和甲烷脱吸塔操作条件的确定是关键，直接影响碳二回收率、乙烯产品纯度及流程能耗等主要指标。该方法回收的乙烷纯度为95~98mol%，是高附加值产品，可作为乙烷裂解炉原料； 吸收剂回收塔顶出来的气体的主要成分是H2XH4及N2等，含有微量CO，其中基本不含硫，是非常清洁的燃料，也可将其送至变压吸附回收H2后再作燃料气。其中，甲烷和碳二分离通过碳二吸收塔和甲烷脱吸塔的组合实现，甲烷和碳二分离工艺的操作条件缓和，工艺冷量消耗级别和数量合理。
[0045]综上所述，本发明所提供的一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的方法与现有回收技术相比具有以下优势:[0046](I)乙烯、乙烷回收率均大于95%，达97%~98%，乙烯回收率比乙烷略高。
[0047](2)回收的乙烯纯度高，不小于99.95mol%，且满足聚合级乙烯要求，回收的乙烷纯度高，达96~98mol%，是裂解生产乙烯的优质原料。
[0048](3)组合吸收的操作条件比较缓和(甲烷和碳二在5_10°C、2.4-3.0MPa的工艺条件下即实现分离)，全流程采用一套丙烯制冷系统即能满足能量要求，投资、操作费用及能耗较低。
[0049](4)适用范围广，能够直接生产聚合级乙烯产品，无需依托乙烯装置。
[0050](5)吸收剂容易获取，且能循环使用；采用混合碳四作为吸收剂时，外甩混合碳四可直接作为液化气，部分回收了炼厂干气中的碳三及碳四等组分。 【专利附图】
【附图说明】
[0051]图-1是本发明的一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统流程示意图。
[0052]附图标记说明:
[0053]设备:a压缩机；b炼厂干气水冷器；c炼厂干气后冷器；d气液分离罐；e碳二吸收塔；f甲烷脱吸塔#脱碳二塔；h吸收剂回收塔；i乙烯精馏塔；j吸收剂水冷器冰吸收剂后冷器；m冷却器；n增压泵(甲烷脱吸塔进料泵)；p增压泵(脱碳二塔底泵)；q吸收剂循环泵； r汽油增压泵；s碳二水冷却器；t碳二后冷器；pk预处理单元。
[0054]物流:11炼厂干气；12碳二吸收塔进料气；13碳二吸收塔塔顶气体；14吸收后气体；15甲烷脱吸塔进料；16脱吸气；17脱碳二塔进料；18混合碳二 ；19外甩吸收剂；20循环吸收剂；21乙烯产品；22乙烷产品；23汽油；24富吸收汽油；25碳二吸收塔底油；27补充吸收剂。
【具体实施方式】
[0055]下面结合实施例，进一步说明本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0056]图1表示本发明的一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统流程图。该系统， 包括压缩机a、预处理单元pk、炼厂干气冷却单元、吸收单元和精馏单元，所述组合吸收单元包括气液分离罐d、碳二吸收塔e和甲烷脱吸塔f，所述精馏单元包括脱碳二塔g和乙烯精馏塔i。
[0057]所述炼厂干气组成见表1。该炼厂干气进料管线顺序与压缩机a、预处理单元pk、 炼厂干气冷却单元相连，之后与气液分离罐d物料入口相连。
[0058]所述碳二吸收塔e上部设置有吸收剂入口，下部设置有炼厂干气进料口，该碳二吸收塔e的顶部设置有塔顶气相出口，该出口与后续吸收剂回收单元相连，该碳二吸收塔e 的底部设置混合吸收油出口。
[0059]所述甲烷脱吸塔f只设置提馏段，不设置精馏段，该甲烷脱吸塔f底部设置有底料出口，该出口与脱碳二塔g上的进料口管线相连，该连接管线上设置脱碳二塔g的进料冷却单元。
[0060]所述气液分离罐d气相出口与碳二吸收塔e下部的炼厂干气进料口管线相连，气液分离罐d液相出口与甲烷脱吸塔f上部设置的进料口管线相连。
[0061]所述碳二吸收塔e底部设置的混合吸收油出口以及所述甲烷脱吸塔f顶部设置的脱吸气出口均分别与所述炼厂干气冷却单元的管线相连，经过炼厂干气冷却单元并同时与炼厂干气混合后返回气液分离罐d。
[0062]所述脱碳二塔g的顶部设置混合碳二出口，其底部设置吸收剂出口，该吸收剂出口与所述碳二吸收塔e上部的吸收剂入口管线相连，该连接管线上设置吸收剂冷却单元和补充吸收剂进料口。所述乙烯精馏塔i的中部设置有进料口，其与脱碳二塔g顶部的混合碳二出口管线相连，该乙烯精馏塔i的塔顶或侧线设置有乙烯产品出口，其下部设置有乙烷产品出口。
[0063]所述吸收剂回收单元包括吸收剂回收塔h，该吸收剂回收塔h的下部设置进料口， 该进料口与所述碳二吸收塔e顶部设置的气相出口相连，该吸收剂回收塔h的顶部设置有吸收后干气出口，其底部设置有富吸收汽油出口，其上部设置有汽油入口，汽油进料管经过汽油增压泵r和冷却器m后与吸收剂回收塔h上的汽油入口相连。
[0064]所述炼厂干气冷却单元顺序包括炼厂干气水冷器b和炼厂干气后冷器C，所述炼厂干气后冷器c采用两级丙烯冷剂冷却，所述碳二吸收塔e底部设置的混合吸收油出口以及所述甲烷脱吸塔f?顶部设置的脱吸气出口的管线均分别与所述炼厂干气冷却单元中炼厂干气水冷器b与炼厂干气后冷器c之间的管线相连。
[0065]所述吸收剂冷却单元顺序包括吸收剂水冷器j和吸收剂后冷器k，补充吸收剂进料口设置在吸收剂水冷器j之后。
[0066]所述吸收剂水冷器j与补充吸收剂进料口的管线上设置有外甩吸收剂出口。
[0067]所述脱碳二塔g的进料冷却单元顺序包括碳二水冷却器s和碳二后冷器t，所述碳二后冷器t采用丙烯冷剂制冷。
[0068]所述气液分离罐d液相出口与甲烷脱吸塔f进料口之间的管线上设置有增压泵n， 所述碳二吸收塔e底部混合吸收油出口与所述炼厂干气冷却单元相连的管线上设置有增压泵P，所述补充吸收剂进料口与吸收剂冷却单元的吸收剂后冷器k之间设置有吸收剂循环泵q。
[0069]如图1所示，炼厂 干气11经压缩后，进入炼厂干气预处理单元pk，将杂质如酸性气 (CO2和h2s)、o2、炔烃、nox、h2o、cos及汞等逐一脱除，冷却后与脱吸气16及碳二吸收塔底油 25混合，预吸收及冷却后进入气液分离罐d，气液分离罐d罐顶出来的气相12进入碳二吸收塔e，用循环吸收剂20吸收其中的碳二组分。由碳二吸收塔e的塔顶出来的气体13进入吸收剂回收塔h，用汽油23吸收碳二吸收塔顶气体13相平衡带出的吸收剂组分。吸收剂回收塔h塔顶出来的吸收后气体14送出，吸收剂回收塔h塔底出来的富吸收汽油24送出至汽油稳定，碳二吸收塔底油25返回与预处理及水冷后炼厂干气混合。气液分离罐d底液相15送至甲烷脱吸塔f，甲烷脱吸塔f塔顶出来的脱吸气16返回与预处理及水冷后混合， 甲烷脱吸塔f塔底的碳二与吸收剂混合油17压送至脱碳二塔g进行精馏，混合碳二 18从脱碳二塔g塔顶馏出，脱碳二塔g塔底出来的吸收剂经水冷却后少部分作为外甩吸收剂19 送出，大部分经升压及进一步冷却后作为循环吸收剂20返回碳二吸收塔e。脱碳二塔g塔顶馏出的混合碳二 18依次经碳二水冷器S、碳二后冷器t冷却后进入乙烯精馏塔i，聚合级乙烯产品21由乙烯精馏塔i塔顶侧线馏出，乙烯精馏塔i塔底出来高纯度的乙烷产品22。
[0070]本发明的系统及方法，采用Aspen Plus V7.3进行模拟计算，主要操作参数见下表 2，性能指标见下表3，主要物流组成见下表4及表5。
【权利要求】
1.一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统，包括压缩机、预处理単元、炼厂干气冷却単元、吸收单元和精馏单元，其特征在于: 所述炼厂干气进料管线顺序与压缩机、预处理単元、炼厂干气冷却単元相连，之后与气液分离罐物料入口相连； 所述吸收単元包括气液分离罐、碳二吸收塔和甲烷脱吸塔，所述精馏単元包括脱碳二塔和乙烯精馏塔； 所述碳二吸收塔上部设置有吸收剂入ロ，下部设置有炼厂干气进料ロ，该碳二吸收塔的顶部设置有气相出口，该出口与后续的吸收剂回收单元相连，该碳二吸收塔的底部设置混合吸收油出ロ； 所述甲烷脱吸塔只设置提馏段，不设置精馏段，该甲烷脱吸塔底部设置有底料出口，该出口与脱碳二塔上的进料ロ管线相连，该连接管线上设置脱碳二塔进料冷却単元，该甲烷脱吸塔顶部设置有脱吸气出口； 所述气液分离罐气相出口与碳二吸收塔下部的炼厂干气进料ロ管线相连，气液分离罐液相出口与甲烷脱吸塔上部设置的进料ロ管线相连； 所述碳二吸收塔底部设置的混合吸收油出口以及所述甲烷脱吸塔顶部设置的脱吸气出口均分别与所述炼厂干气冷却単元管线相连，经过炼厂干气冷却单元并同时与炼厂干气混合后返回气液分离罐； 所述脱碳二塔的顶部设置混合碳二出口，其底部设置吸收剂出口，该吸收剂出口与所述碳二吸收塔上部的吸收剂入口管线相连，该连接管线上设置吸收剂冷却単元和补充吸收剂进料ロ ； 所述乙烯精馏塔的中部设置有进料ロ，其与脱碳二塔顶部的混合碳二出口管线相连，该乙烯精馏塔的塔顶或侧线设置有乙烯产品出口，其下部设置有乙烷产品出口。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述吸收剂回收単元包括吸收剂回收塔，该吸收剂回收塔的下部设置进料ロ，该进料ロ与所述碳二吸收塔顶部设置的气相出口相连，该吸收剂回收塔的顶部设置有吸收后干气出ロ，其底部设置有富吸收汽油出ロ，其上部设置有汽油入ロ，汽油进料管经过汽油增压泵和冷却器后与吸收剂回收塔上的汽油入口相连。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述炼厂干气冷却单元顺序包括炼厂干气水冷器和炼厂干气后冷器，所述炼厂干气后冷器采用两级丙烯冷剂制冷，所述碳二吸收塔底部设置的混合吸收油出ロ以及所述甲烷脱吸塔顶部设置的脱吸气出口的管线均分别与所述炼厂干气冷却単元中炼厂干气水冷器与炼厂干气后冷器之间的管线相连。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述吸收剂冷却单元顺序包括吸收剂水冷器和吸收剂后冷器，所述吸收剂后冷器采用丙烯冷剂制冷；补充吸收剂进料ロ设置在吸收剂水冷器之后，吸收剂后冷器之前。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在干: 所述吸收剂水冷器与补充吸收剂进料ロ的管线上设置有外甩吸收剂出ロ。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述脱碳二塔进料冷却单元顺序包括碳二水冷却器和碳二后冷器，所述碳二后冷器采用丙烯冷剂制冷。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述气液分离罐液相出口与甲烷脱吸塔进料ロ之间的管线上设置有增压泵，所述碳二吸收塔底部混合吸收油出口与所述炼厂干气冷却単元相连的管线上设置有增压泵，所述补充吸收剂进料ロ与吸收剂冷却単元的吸收剂后冷器之间设置有吸收剂循环泵。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述炼厂干气包括催化干气、焦化干气、加氢裂化干气中的至少ー种。
9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于: 所述炼厂干气冷却单元顺序包括炼厂干气水冷器和炼厂干气后冷器，所述炼厂干气后冷器采用两级丙烯冷剂制冷，所述碳二吸收塔底部设置的混合吸收油出ロ以及所述甲烷脱吸塔顶部设置的脱吸气出口的管线均分别与所述炼厂干气冷却単元中炼厂干气水冷器与炼厂干气后冷器之间的管线相连； 所述吸收剂冷却单元顺序包括吸收剂水冷器和吸收剂后冷器，所述吸收剂后冷器采用丙烯冷剂制冷；补充吸收剂进料ロ设置在吸收剂水冷器之后吸收剂后冷器之前，所述吸收剂水冷器与补充吸收剂进料ロ的管线上设置有外甩吸收剂出ロ ； 所述脱碳二塔进料冷却单元顺序包括碳二水冷却器和碳二后冷器，所述碳二后冷器采用丙烯冷剂制冷； 所述气液分离罐液相出ロ与甲烷脱吸塔进料ロ之间的管线上设置有增压泵，所述碳二吸收塔底部混合吸收油出口与所述炼厂干气冷却単元相连的管线上设置有增压泵，所述补充吸收剂进料ロ与吸收剂冷却単元的吸收剂后冷器之间设置有吸收剂循环泵。
10.一种采用如权利要求1至9任一项所述系统的组合吸收法回收炼厂干气中碳二的方法，包括对炼厂干气压缩、预处理、冷却后进行吸收和精馏，其特征在于: 所述吸收包括将上述经压缩、预处理、冷却后的炼厂干气进行气液分离，气液分离所得气相进入碳二吸收塔，以混合碳四或混合碳五作为吸收剂进行碳二吸收，所述碳二吸收塔顶的气体进行后续吸收剂回收，碳二吸收塔底的含有碳二及部分甲烷的混合吸收油与所述炼厂干气混合经冷却后再返回气液分离罐进行气液分离，气液分离所得液相送至甲烷脱吸塔将甲烷脱吸，所述甲烷脱吸塔顶部的含有甲烷及少量碳二的脱吸气与所述炼厂干气混合经冷却后再返回气液分离罐进行气液分离； 所述精馏包括将甲烷脱吸塔底部含有碳二和吸收剂的底料经冷却送入脱碳二塔利用精馏方法进行碳二和吸收剂的分离，将分离出来的混合碳二送入乙烯精馏塔进ー步精馏，得到乙烯产品和乙烷产品，所述脱碳二塔底部的吸收剂经冷却后返回碳二吸收塔以循环使用。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述方法包括吸收剂回收，所述碳二吸收塔塔顶气体进入所述吸收剂回收単元的吸收剂回收塔，用汽油吸收其中的吸收剂，形成塔底富吸收汽油，将其送出至稳定系统。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述炼厂干气的冷却顺序包括循环水冷和丙烯冷剂制冷，所述丙烯冷剂制冷采用两级丙烯冷剂冷却，所述碳二吸收塔底混合吸收油和甲烷脱吸塔顶部脱吸气返回与经压缩并预处理及循环水冷却后 的炼厂干气混合，再经两级丙烯冷剂冷却后进入气液分离罐。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述吸收剂的冷却顺序包括循环水冷和丙烯冷剂制冷，补充吸收剂在循环水冷之后进入管线经丙烯冷剂制冷后进入碳二吸收塔。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于: 所述吸收剂经循环水冷却后分成一部分外甩。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于: 所述脱碳二塔进料的冷却顺序包括循环水冷却和丙烯冷剂冷却。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于: 所述气液分离罐分离出的液相经增压送至甲烷脱吸塔，所述碳二吸收塔底部混合吸收油经增压后进行冷却，所述脱碳二塔底的循环吸收剂及补充吸收剂经增压后进行冷却。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述炼厂干气压缩采用一段压缩或两段压缩，压缩至2.3^3.1MPa,优选2.4~3.0MPa0
18.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述炼厂干气冷却至5~10°C后进行气液分离。
19.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述甲烷脱吸塔底料经冷却至15~25°C后进入脱碳二塔进行吸收剂和碳二分离。
20.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述碳二吸收塔的操作压カ为2.4~3.0MPa，操作温度为5~10°C，碳二吸收塔的炼厂干气和吸收剂的进料温度为5~10°C，碳二吸收塔设多个中段取热回流；所述甲烷脱吸塔采用塔顶进料，其操作压カ为2.5~3.1MPa，进料温度为5~10°C。
21.根据权利要求10所述的方法，其特征在于: 所述脱碳二塔为精馏塔，其操作压カ为2.2~2.6MPa，进料温度为15~25°C，塔顶操作温度为_8~_12°C。 所述乙烯精馏塔采用高压精馏，其操作压カ为1.9~2.2MPa，进料温度为-15'20°C，塔顶操作温度为-28~-32°C。
22.根据权利要求10所述的方法，其特征在干: 所述吸收剂回收塔的操作压カ为2.3~2.9MPa，汽油进塔温度为15~25°C，塔内吸收温度为2(T30°C，所述吸收剂回收塔内设有中段取热回流。
23.根据权利要求11所述的方法，其特征在于: 所述炼厂干气压缩采用一段压缩或两段压缩，压缩至2.3-3.1MPa,优选2.4~3.0MPa ；所述炼厂干气的冷却顺序包括循环水冷和丙烯冷剂制冷，所述丙烯冷剂制冷采用两级丙烯冷剂冷却，所述炼厂干气冷却至5~10°C后进行气液分离；所述碳二吸收塔底混合吸收油和甲烷脱吸塔顶部脱吸气返回与经压缩并预处理及循环水冷却后的炼厂干气混合，再经两级丙烯冷剂冷却后进入气液分离罐； 所述吸收剂的冷却顺序包括循环水冷和丙烯冷剂制冷，补充吸收剂在循环水冷之后进入管线经丙烯冷剂制冷后进入碳二吸收塔；所述吸收剂经循环水冷却后分成一部分外甩。 所述甲烷脱吸塔底料经冷却至15~25°C后进入脱碳二塔进行吸收剂和碳二分离，所述冷却顺序包括循环水冷却和丙烯冷剂制冷； 所述气液分离罐分离出的液相经增压送至甲烷脱吸塔，所述碳二吸收塔底部混合吸收油经增压后进行冷却，所述脱碳二塔底的循环吸收剂及补充吸收剂经增压后进行冷却； 所述碳二吸收塔的操作压カ为2.4~3.0MPa，操作温度为5~10°C，碳二吸收塔的炼厂干气和吸收剂的进料温度为5~10°C，碳二吸收塔设多个中段取热回流；所述甲烷脱吸塔采用塔顶进料，其操作压カ为2.5~3.1MPa，进料温度为5~10°C ； 所述脱碳二塔为精馏塔，其操作压カ为2.2~2.6MPa，进料温度为15~25°C，塔顶操作温度为_8~_12°C;所述乙烯精馏塔采用高压精馏，其操作压カ为1.9~2.2MPa，进料温度为-15~-20°C，塔顶操作温度为-28~-32°C ； 所述吸收剂回收塔的操作压カ为2.3~2.9MPa，汽油进塔温度为15~25°C，塔内吸收温度为2(T30°C，所述吸收剂回收塔内`设有中段取热回流。
【文档编号】C07C11/04GK103588604SQ201210290804
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月15日 优先权日:2012年8月15日
【发明者】黄孟旗, 余龙红, 李出和 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石化工程建设有限公司