用于处理包含氢气和C1至C4烃类的烃进料的方法与流程

文档序号:12743417阅读:593来源:国知局
本发明涉及处理来自石油或石油化学品的转化或精炼单元的流出物的领域,所述流出物含氢气以及烃类例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、含5至11个碳原子(表示为C5-C11)的烃馏分和通常少量的任选较重质的烃类例如含12至30个碳原子(C12-C30)或更多个碳原子的烃类。具体地,本发明涉及处理来自具有汽油范围馏程的馏分(基本含6至11个碳原子,即通常80℃至220℃)的催化重整或芳构化的流出物,这可用于提供芳族重整产品、富含氢气的气体和基本包含含三或四个碳原子的烃类(丙烷和/或丙烯和/或丁烷和/或丁烯类和/或丁二烯和它们的混合物)的液化石油气(或“LPG”)。在催化重整流出物中存在C3和C4烃类,这主要与相伴脱氢反应发生的加氢裂化反应相关联。本发明还可应用于脱氢流出物,例如丁烷或戊烷,或更高级烃类,例如基本包含含10至14个碳原子的烃类的馏分,该烃类的烯烃在下游用于生产直链烷基苯。根据本发明的方法还可应用于所有烃馏分例如石脑油、汽油、煤油、轻瓦斯油、重瓦斯油、真空馏出物或减压渣油的加氢处理(和/或加氢脱硫和/或加氢脱金属和/或全部或选择性氢化)。更一般来说,本发明可应用于包含氢气、轻质烃类(甲烷和/或乙烷)、C3和C4烃类以及较重质烃类的任何流出物。
背景技术
:已知现有技术文件US4673488公开了用于从获自烃进料转化反应的含氢气的反应流出物中回收轻质烃类的方法,其包括:·将包含C5+烃类、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和氢气的部分冷凝的流出物通入气液分离区中,该气液分离区包括至少两个气液分离器且在其中进行至少一个气液再接触步骤;·将气液分离区之后获得的流出物分离成富含氢气的气体物流和液体烃物流;·以使得回收重质烃物流、塔顶蒸气物流和塔顶液体物流的方式,将该液体烃物流通入包括至少一个分馏塔的分馏区中;和·将该塔顶蒸气物流的一部分再循环至所述气液分离区。在其它已知方法中,特别如文件FR2873710中所述,在回收富含氢气的气体之后,将烃流出物送至再接触塔中的分离步骤以将第一气态流出物与液体流出物分离,且将该液体流出物送至稳定化步骤,在此期间回收稳定化的重整产品、液化石油气和第二气态流出物,将后者再循环至分离步骤。在分离步骤期间获得的含有大量C1、C2烃类以及氢气和C3和C4烃类的第一气态流出物惯常用作燃料气。对于重整产品(或根据本发明的其它稳定化的液体)而言,术语“稳定化的”表示已蒸馏以消除主要部分的,且通常基本所有的含4个或更少碳原子(C4-)的化合物的重整产品(或其它液体)。本发明的一个目的是提供可用于使氢气和C3和C4烃类的回收率最大化的方法,所述氢气和C3和C4烃类可比在精炼厂中仅作为燃料气消耗而言更好地被利用。技术实现要素:因此,本发明涉及用于处理烃进料的方法,所述烃进料包含含氢气的气相和含C1至C4烃类的烃相,其中:a)将所述烃进料分离成主要含氢气的气相和含烃类的液相;b)在55℃或更低的温度下使获自步骤a)的气相与获自步骤e)的气态再循环物流和获自步骤a)的液相混合进行第一再接触步骤;c)将来自步骤b)的再接触流出物分离成富含氢气的气相和液相;d)在55℃或更低的温度下使获自步骤c)的液相与获自步骤g)的气相混合进行第二再接触步骤;e)将获自步骤d)的再接触流出物分离成再循环至步骤b)的气相和含烃类的液相;f)以使得分离气态塔顶馏分和包含含多于4个碳原子的烃类的液体底部馏分的方式在分馏塔中分馏获自步骤e)的液相;g)将获自步骤f)的气态塔顶馏分部分冷凝,并分离出主要含C3和C4烃类的液相和再循环至步骤d)的气相。因此,由于将在分馏步骤f)(或稳定化)之后回收的气态馏分再循环至第二再接触步骤,可回收本身再循环至第一再接触步骤的气态流出物,且因此改进所得的C3和C4烃化合物的回收率连同氢气回收率。术语“再接触”表示可借助具有吸收能力的液相用于提取包含于气相中的化合物的操作,其通过使这两个相接触。例如,再接触可通过将液相和气相在管线中混合以直接接触进行。有利地,通过该方法处理的烃进料是通过催化重整方法产生的流出物。在一个优选的实施方案中,分离步骤c)和e)借助分离器罐进行。这些实施方案从实施观点看是有利的,因为它们涉及特别与再接触塔相比更易于控制且引起较低投资成本的设备。所述第一再接触步骤优选在-20℃至55℃的温度下进行。所述第二再接触步骤优选在10℃至55℃的温度下进行。优选地,步骤b)使用压缩至1.6至4.0MPa的压力的气相进行。优选地,将获自步骤f)的含烃类的液体底部馏分供应至热交换装置以加热获自步骤e)的含烃类的液相。有利地,将富含氢气的气相和/或获自步骤c)的液相供应至至少一个热交换器以冷却步骤b)处的气/液混合物。发明详述本发明的进一步特征和优点将从仅以非限制性举例说明的方式给出并参考所附图1的以下说明中变得明显,所述图1展示根据本发明的方法的具体布置的流程图。通过该方法处理的进料是例如来自催化重整单元的流出物、脱氢流出物例如丁烷或戊烷,或更高级烃类,例如基本包含含10至14个碳原子的烃类的馏分,该烃类的烯烃在下游用于生产直链烷基苯(通常称为LAB)。根据本发明的方法还可应用于来自任何烃馏分例如石脑油、汽油、煤油、轻瓦斯油、重瓦斯油、真空馏出物或减压渣油的加氢处理单元(加氢脱硫、加氢脱金属、全部或选择性氢化)的流出物。更一般来说,其可应用于包含氢气、轻质烃类(甲烷和/或乙烷)、LPG(丙烷和/或丁烷)以及较重质烃类的任何流出物。优选地,根据本发明的方法可用于处理获自催化重整单元的流出物。参考图1,将包含含氢气的气相和烃相(包含C1、C2、C3和C4烃类)的烃进料经由管线1送至气液分离装置2,该气液分离装置可以是本领域技术人员已知的气液分离器罐。分离装置2允许分别从所述装置2的顶部和底部回收气相3和液体馏分4。如图1中所示,可以将主要含有氢气和轻质C1、C2、C3和C4烃类的塔顶气态馏分3分成两个物流5和6。将物流5作为再循环气体再循环至处于上游的反应单元,例如催化重整单元。使用压缩机7将气体物流6压缩并然后送至冷却系统8。通常将气体6压缩至0.6至1.0MPa的压力。根据本发明,压缩气体6与经由管线23供给的再循环气体混合,该再循环气体的来源在下文详述。将该混合物冷却至例如低于55℃的温度。将获自冷却系统8的流出物转移至分离器罐以回收气体10,其提纯脱除已通过冷却冷凝的液体烃类。使用压缩机11将冷却的气体10压缩至通常为1.6至4.0MPa的压力。压缩气体10经历在获自气液分离装置2的液体烃相4的存在下进行的低温再接触步骤。液体烃馏分4用作吸附剂以回收存在于气体10中的轻质烃类(C1至C4)。为此,将气体10与液体烃馏分4混合以进行再接触步骤,然后将该混合物冷却至55℃或更低,优选-20℃至55℃的温度。如图1中所示,该混合物的冷却可借助空气冷却器12和冷冻机13进行。将气液混合物转移至分离器罐14,其中进行气/液分离以将包含于气体10中的C3和C4烃类回收到液相中。因此,将富含氢气的气体15作为与C1和C2烃类的混合物从分离器罐14的顶部取出,且将包含C3和C4烃类的液体烃流出物16从底部取出。因此,再接触在将气/液混合物从空气冷却器12引至分离罐14的管线中进行。如图1中所示,为了减少对于冷冻机13运行而言必要的功率,使用至少一个例如供有冷却的气体15和/或液体烃流出物16的间接热交换系统,以冷却气液混合物。图1的实施方案使用两个间接热交换系统17和18,其分别使用冷却的气体15和液体烃流出物16作为热交换流体。当通过该方法处理的烃进料是催化重整流出物时,富含氢气的气体15在任选经过保护床19以吸附存在于气体中的氯气之后经由管线20从处理单元排出。根据本发明的方法,仍含有C3和C4烃类的液体烃流出物16在下文中详述的与经由管线21供应的再循环气体再接触的第二步骤中用作吸附剂液体。第二再接触步骤的目的是使用液体烃流出物16作为吸收液回收包含于再循环气体21中的C3和C4烃类。第二再接触步骤在高于第一再接触步骤的温度下进行,其优选为10℃至55℃。该温度由液体16和蒸气21的吸收的热力学平衡造成。优选地,不使用温度控制设备(例如热交换器类型)。再接触因此在管线中进行,其将混合物(液体烃流出物/再循环气体)进料至气/液相分离区。如图1中所示,该气/液相分离区包括分离器罐22,其以使得使氢气和C1和C2烃类的塔顶回收率最大化的方式运行。根据本发明,将含氢气和C1和C2烃类的气态流出物经由管线23取出,从而以其全部作为与获自分离器罐2的压缩气体6的混合物再循环。具有低含量氢气和C1和C2烃类且基本包含含三个和多于三个碳原子的烃类(C3+)和任选少量C1和C2烃类的液体流出物24获自第二分离器罐22的底部。加热该液体流出物24,以送至稳定化单元,以使得回收稳定化的液体烃流出物和获自稳定化单元的回流罐的主要含C3和C4烃类的液体馏出物的方式运行所述稳定化单元。该稳定化单元包括底部配备有循环管道的蒸馏塔25,该循环管道配有包括再沸器(未示出)和用于排出稳定化的液体流出物的管道26的再循环回路。将来自塔25的塔顶气体移入与冷凝系统连接的管道27中,所述冷凝系统包括塔顶气体冷却装置28和回流罐29。在回流罐29中分离的包含大部分C3和C4烃类的冷凝液体(或液体馏出物)经由管线30排出并分成两个物流:将一个物流经由管线31再循环至塔25,而未再循环的互补物流经由管线32排出。未冷凝并包含大量C3和C4烃类的从回流罐29的顶部取出的残余气体经由管线21排出,并如上所述再循环至罐22,以经历再接触步骤。还参考图1,从所述蒸馏塔的底部回收的稳定化的液体流出物26有利地用于进料至间接热交换器系统33、34,以在液体流出物24进入蒸馏塔25之前将其预热。该热集成因此可用于减少必须供给再沸器以运行所述蒸馏塔的热能。如图1中所示,在蒸馏塔25的上游提供保护床35是有利的,配制该保护床用于在通过该方法处理的烃进料是催化重整单元流出物的情况下捕捉可能存在于液体流出物24中的任何氯气。具体实施方式实施例1实施例1(对比)举例说明图1中所示的处理方法的功能,但其中不将气态流出物23再循环至本发明的第一再接触步骤。经处理的烃进料是获自催化重整的流出物(或重整产品)并具有表1中给出的组成:表1:重整产品的组成重整产品(kg/h)H27200C11540C22540C34660支链C42840直链C42860C5+178360总量Kg/h200000所述烃进料最初在分离器罐中被处理,以分离主要含氢气的气相和含烃类的液相。通过具有对于压缩机正确运行而言必要的中间冷却步骤的压缩机压缩获自分离步骤的气相6,并将其送至使用获自分离步骤的液相4的第一再接触步骤。气液混合物的再接触在管线中进行,且将冷却至0℃温度的气/液混合物在3.18MPa的压力下运行的分离器罐中分离。将富含氢气的气相20和含烃类的液相16从该分离器罐取出。然后,将液相16与来自蒸馏塔的回流罐的再循环气相21接触。第二再接触步骤在管线中进行,且将气/液混合物在1.03MPa的压力下运行的分离器罐中以使得提供不再循环至第一再接触步骤的气体23和液相24的方式分离。根据现有技术的气体23用作炉中的燃料气。将液相24在分馏塔(稳定化塔)中分馏以回收气态塔顶馏分27和包含含多于4个碳原子的烃类的液体底部馏分26。该塔在回流罐的1.05MPa的压力和43℃的温度下运行。此后,将气态塔顶馏分在回流罐中冷凝,从其中分离液相30和再循环至第二再接触步骤的气相21。表2记录通过实施例1的方法产生的各种物流的组成。表2物流(20)(Kg/h)物流(23)(Kg/h)物流(32)(Kg/h)物流(26)(Kg/h)H27156440.02<0.02C1142611220C217666301440C31607112119311支链C44302431788379直链C4521221694C5+46314960177687总量Kg/h1315724375460178945压力MPa3.11.032.60.9温度℃43484343实施例2实施例2举例说明根据本发明的用于处理烃进料的方法。其与实施例1的不同点在于将获自第二再接触步骤的气体23以其全部再循环至第一再接触步骤。在实施例1中提到的操作条件在实施例2中保持相同。表3汇总通过实施例2的方法产生的各种物流的组成。表3物流(20)(Kg/h)物流(32)(Kg/h)物流(26)(Kg/h)H272000.02<0.02C1153910C223951450C3228523741支链C44831986371直链C43271645888C5+46369177828总量Kg/h146906221179088压力MPa3.12.60.9温度℃434343表2和3的比较显示,根据本发明的方法可用于改进富含氢气的物流20中的氢气的回收率,在物流32中C3和C4烃类的回收率增加7%并且在物流26中C5+馏分的回收率增加0.1%。当前第1页1 2 3 
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