一種用于從煉廠干氣中分離并回收非甲烷類(lèi)總烴和氫氣的裝置及工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置和使用本裝置分離和回收烴組分和氫氣的工藝，通過(guò)本發(fā)明方法處理后，不但可以使混合氣中C2及C2+輕烴組分得到回收，還能將其中的H2濃縮提純，使混合氣體的附加值最大化，可以產(chǎn)生理想的經(jīng)濟(jì)效益，符合我國(guó)的能源發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)減少二氧化碳排放量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于從煉廠干氣中分離并回收非甲烷類(lèi)總烴和氫氣的裝置及工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專(zhuān)利涉及的是一種采用兩段式變壓吸附(PSA-C//R和PSA-H2)分離回收煉廠或聚合烯烴生產(chǎn)過(guò)程排放的干氣中的C2及C2+產(chǎn)品氣與產(chǎn)品氣H2的工藝，特別適用于煉廠干氣中回收C2及C2+產(chǎn)品氣、H2有價(jià)值的組分。
【背景技術(shù)】
[0002]煉油廠排放的煉廠干氣與聚烯烴裝置排放的火炬氣含有大量的C2、C2+輕烴組分與H2組分，輕烴組分中主要含有CH4 (?10.49%),C2H4 (?8.55%),C2H6 (?2.41%),C3H6 (?
1.52%),C4與C4+ (?3.18%)，H2 (?23.46%)。這些一部分作為燃料氣，一部分輸送到火炬放空系統(tǒng)燃燒。如果不回收其中的C2、C2+、H2組分，造成大量的輕烴組分與H2的資源浪費(fèi)，如果能將煉廠干氣中的N2、CO、CO2等雜質(zhì)去除，而將C2及C2+和H2分別回收并重新用于煉廠或聚烯烴裝置廠的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可將煉廠干氣的附加值最大化，不僅具有非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益，還可以大量減少溫室氣體CO2排放量，環(huán)境效益明顯。
[0003]目前煉廠干氣輕烴回收的方法主要有:油吸收分離法、深冷分離法、膜分離法。油吸收分離法具有吸收回收效率低(< 70%)且不能回收提純H2氣的缺點(diǎn)；深冷分離法的操作溫度在-100°C左右，存在投資和運(yùn)行費(fèi)用高、操作難度大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的缺點(diǎn)，而且煉廠干氣中的極少量的NOx在低溫下凝聚累積，NOx在_80°C的條件下與C4、C5雙烯烴反應(yīng)生成樹(shù)膠裝硝化物，該硝化物性質(zhì)極不穩(wěn)定，一旦受煉廠干氣氣量大幅度波動(dòng)與受熱沖擊，極有可能發(fā)生爆炸，20世紀(jì)90年代法國(guó)一家乙烯廠就發(fā)生過(guò)爆炸事故。膜分離法對(duì)C3與C3+的分離回收效率可以達(dá)到90%以上，但對(duì)C2H4, C2H6的分離回收效率很難超過(guò)75%，而且還存在著投資與設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)，同樣膜分離法也存在無(wú)法回收H2的缺點(diǎn)。
[0004]上述工藝與方法主要是回收煉廠干氣中烴類(lèi)組分，但忽略了回收精制煉廠干氣中的H2組分，煉廠干氣中H2含量很高(20-30%)，而且H2是煉廠生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的生產(chǎn)原料，將煉廠干氣中的H2提純精制，直接回用于煉廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅減少了 H2資源的浪費(fèi)，減少制氫過(guò)程中的環(huán)境污染，而且還能降低產(chǎn)品單耗與成本。
[0005]近年來(lái)，雖然變壓吸附技術(shù)也開(kāi)始涉足回收煉廠干氣領(lǐng)域，但僅僅涉及到回收煉廠干氣中的乙烯成分，且回收率不高。但是，在煉廠干氣中，乙烯氣體僅是其中的一小部分，其的含量往往只有10%不到。相對(duì)的，在煉廠干氣中卻通常含有總量在30%以上的丙烯、丁烯等烴類(lèi)物質(zhì)，總所周知，丙烯、丁烯等物質(zhì)都是非常重要的煉廠原料，如果能一并回收，則對(duì)煉廠有十分重要的作用，對(duì)煉廠的效益貢獻(xiàn)明顯。但是，要尋找到吸附多種烴類(lèi)化合物的相關(guān)的吸附工藝及合適的吸附，就現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)講未能得到實(shí)現(xiàn)。故而，在現(xiàn)有報(bào)道中，往往側(cè)重于僅分離和回收乙烯氣體，而放棄了其他烴類(lèi)組分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上缺陷，本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置。從而實(shí)現(xiàn)了從主要含有c2、C2+烴類(lèi)與H2組分的煉廠干氣中分離回收C2、C2+烴類(lèi)與高純度的H2組分。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明提供一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于，包括變壓吸附烴組分和變壓吸附氫氣兩個(gè)部分的設(shè)備。
[0009]變壓吸附烴組分的設(shè)備包括:至少一個(gè)烴組分吸附塔、半產(chǎn)品氣緩沖罐、順?lè)胖虚g罐、C2及C2+解析氣緩沖罐、C2及C2+產(chǎn)品氣緩沖罐、置換壓縮機(jī)和真空泵A。
[0010]在本發(fā)明中，烴組分吸附塔優(yōu)選4-8個(gè)。
[0011]在本發(fā)明中，設(shè)置了順?lè)胖虚g罐，其作用在于，在某個(gè)吸附塔順向放壓時(shí)，該吸附塔與順向中間罐連通進(jìn)行均壓降，順向放壓的吸附塔所釋放出來(lái)的較高濃度C2及C2+產(chǎn)品氣進(jìn)入順?lè)胖虚g罐，當(dāng)在后續(xù)時(shí)段另外的吸附塔在進(jìn)行升壓時(shí)，順?lè)胖虚g罐與該吸附塔連通，順?lè)胖虚g罐內(nèi)的較高濃度C2及C2+產(chǎn)品氣進(jìn)入該吸附塔內(nèi)并被吸附塔內(nèi)的吸附劑吸附，達(dá)到提高C2及C2+產(chǎn)品回收率的目的。
[0012]在本發(fā)明中，置換壓縮機(jī)的作用在于，將該吸附塔內(nèi)雜質(zhì)置換排出該吸附塔，并使得該吸附塔內(nèi)充滿高純度的C2及C2+產(chǎn)品氣，這樣就提高了后續(xù)的逆向放壓與真空解析所得到的C2及C2+產(chǎn)品氣的純度。
[0013]烴組分吸附塔的底部設(shè)有煉廠干氣輸入管道。
[0014]烴組分吸附塔上還并聯(lián)的設(shè)有四條管道:管道分別與半產(chǎn)品氣緩沖罐、順?lè)胖虚g罐、C2及C2+解析氣緩沖罐和真空泵A相連。
[0015]其中，與半產(chǎn)品氣緩沖罐相連的管路優(yōu)選設(shè)置于烴組分吸附塔的上端，從而使未被吸收的氣體通過(guò)上端流出。
[0016]C2及C2+產(chǎn)品氣緩沖罐與C2及C2+解析氣緩沖罐通過(guò)管道連通，中間設(shè)有閥門(mén)以控制氣體的流入和流出。
[0017]置換壓縮機(jī)并聯(lián)于烴組分吸附塔與C2及C2+解析氣緩沖罐相連的管道上，一端與烴組分吸附塔連通，另一端與C2及C2+解析氣緩沖罐連通。
[0018]變壓吸附氫氣的設(shè)備包括:至少一個(gè)雜質(zhì)氣體吸附塔、H2產(chǎn)品緩沖罐、燃料解析氣緩沖罐、燃料氣緩沖罐和真空泵B。
[0019]在本發(fā)明中，雜質(zhì)氣體吸附塔優(yōu)選6-12。
[0020]雜質(zhì)氣體吸附塔底部設(shè)有與半產(chǎn)品氣緩沖罐相連的管道。
[0021]雜質(zhì)氣體吸附塔上還并聯(lián)的設(shè)有三條管道:三條管道分別與H2產(chǎn)品緩沖罐、燃料解析氣緩沖罐和真空泵B相連。
[0022]燃料氣緩沖罐與燃料解析氣緩沖罐通過(guò)管道連通，中間設(shè)有閥門(mén)以控制氣體的流入和流出。
[0023]烴組分吸附塔設(shè)有能吸附非甲烷類(lèi)總烴的吸附劑一，雜質(zhì)氣體吸附塔內(nèi)設(shè)有能吸附除氫氣外的雜質(zhì)氣體的吸附劑二。
[0024]值得注意的是，所有并聯(lián)管路起點(diǎn)處均設(shè)有程控閥。
[0025]本發(fā)明提供的用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，還具有這樣的技術(shù)特征:吸附劑一和吸附劑二都選自具有中微孔結(jié)構(gòu)的活性炭、氧化鋁、硅膠、分子篩4種吸附劑中的兩種或兩種以上的組合。[0026]在生產(chǎn)的過(guò)程中，往往根據(jù)不同的廢氣成分組成，對(duì)吸附劑的種類(lèi)與組合進(jìn)行調(diào)
難
iF.0
[0027]在本發(fā)明中，由于是對(duì)煉廠干氣進(jìn)行的吸附工序，因此，吸附劑一和吸附劑二中各組分物質(zhì)的體積百分比含量?jī)?yōu)選為改性活性炭70-90%，氧化鋁5%-20%，硅膠0-5%，分子篩
O-10%ο
[0028]此外，本發(fā)明還提供了一種使用上述裝置從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的工藝，其特征在于，包含變壓吸附烴組分(PSA-C//R)和變壓吸附氫氣(PSA-H2)兩個(gè)工段。
[0029]在變壓吸附烴組分(PSA-C//R)的工段中，煉廠干氣在烴組分吸附塔依次經(jīng)歷吸附、2-4次均壓降、順向放壓、產(chǎn)品氣置換、逆向放壓、抽真空、升壓、2-4次均壓升和最終升壓的工序得到烴組分，同時(shí)，烴組分吸附塔排出未被該工段吸附的氣體。在該工段中吸附工序吸附的物質(zhì)為烴組分。變壓吸附烴組分的工段的操作壓力為0.5-0.6MPa。
[0030]在變壓吸附氫氣的工段(PSA-H2)中，未被變壓吸附烴組分的工段吸附的氣體經(jīng)過(guò)雜質(zhì)氣體吸附塔吸附的工序得到高純度的氫氣。在該工段中吸附工序吸附的物質(zhì)為除氫氣以外的氣體。變壓吸附氫氣的工段的操作壓力為0.4-0.5MPa。
[0031]除氫氣以外的氣體在雜質(zhì)氣體吸附塔中依次經(jīng)歷吸附、2-3次均壓降、逆向放壓、抽真空、2-3次均壓升和最終升壓的工序得到燃料氣體。
[0032]另外，在氣體進(jìn)入烴組分吸附塔前，煉廠排放的煉廠干氣與聚烯烴裝置排放的火炬氣的混合氣體(0_20KPa，表壓)需經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，壓縮后的氣體的壓力可以是
0.1-1.0MPa(表壓)，壓縮后的氣體經(jīng)分液罐脫水后先后經(jīng)過(guò)PSA-C//R和PSA-H2兩個(gè)工段。
[0033]上述兩個(gè)工段的具體操作步驟和原理如下:
[0034]PSA-CoVR工段吸附討稈:
[0035]在PSA-C//R工段中，C2及C2+烴類(lèi)組分被吸附并通過(guò)逆放和抽空解析回收得到C2及C2+產(chǎn)品氣；未被吸附的h2、02、n2、CH4, CO、CO2的等組分從吸附塔出口端輸出作為半產(chǎn)品氣進(jìn)入后續(xù)的PSA-H2工段進(jìn)一步分離。
[0036](I)吸附 A
[0037]含有C2及C2+烴類(lèi)組分混合氣體(表壓壓力為0.5-0.6MPa)自下而上的進(jìn)入已經(jīng)經(jīng)逆放、抽空解析再生的吸附塔內(nèi)進(jìn)行吸附，在吸附塔內(nèi)吸附劑對(duì)C2及C2+烴類(lèi)組分進(jìn)行吸附，從吸附塔頂部出口獲得C2及C2+烴類(lèi)含量較低的半產(chǎn)品氣，該氣體輸送到后續(xù)PSA-H2工段進(jìn)一步吸附分離提純氣體中的H2。同時(shí)處于吸附步驟的吸附塔的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際工況需求進(jìn)行調(diào)整，可以是2-6個(gè)吸附塔。
[0038](2)均壓降(ED)
[0039]將吸附塔內(nèi)氣體向需要均壓升的吸附塔釋放，回收吸附塔中的氣體，與此同時(shí)，吸附塔中C2及C2+烴類(lèi)組分的濃度被提高。均壓降也可以向壓力較低的壓力緩沖罐進(jìn)行，均壓降的次數(shù)可以是2-4次。每次均壓降可以連續(xù)進(jìn)行或分開(kāi)進(jìn)行。
[0040](3)順向放壓(PP)
[0041]將吸附塔內(nèi)的剩余氣體從塔頂部出口排出，順向放壓的吸附塔所釋放出來(lái)的較高濃度C2及C2+產(chǎn)品氣進(jìn)入順?lè)胖虚g罐，當(dāng)在后續(xù)時(shí)段另外的吸附塔在進(jìn)行升壓時(shí)，順?lè)胖虚g罐與該吸附塔連通，順?lè)胖虚g罐內(nèi)的較高濃度C2及C2+產(chǎn)品氣進(jìn)入該吸附塔內(nèi)并被吸附塔內(nèi)的吸附劑吸附，達(dá)到提高C2及C2+產(chǎn)品回收率的目的。[0042](4)產(chǎn)品氣置換(RP)
[0043]將一部分C2及C2+產(chǎn)品氣通過(guò)置換空壓機(jī)增壓后從吸附塔底部通入吸附塔內(nèi)，并從頂部排出被置換的氣體，被置換的氣體進(jìn)入順?lè)胖虚g罐。置換步驟可將吸附塔內(nèi)的C2及C2+烴類(lèi)組分進(jìn)一步濃縮，使得逆放和抽真空解析過(guò)程中得到的C2及C2+產(chǎn)品氣的純度得以提高，有利于回收利用。
[0044](5)逆向放壓(D)
[0045]將吸附塔內(nèi)的氣體逆著混合氣進(jìn)入的方向從吸附塔底部出口放出并儲(chǔ)存到C2及C2+解析氣緩沖罐并通過(guò)減壓輸入C2及C2+產(chǎn)品氣緩沖罐，最終輸出界外回收利用。逆向放壓步驟可將吸附塔內(nèi)被吸附的一部分C2及C2+烴類(lèi)組分解析回收。
[0046](6)抽真空(V)
[0047]用真空泵A對(duì)吸附塔進(jìn)行抽真空，將吸附塔內(nèi)死空間和吸附劑吸附的C2及C2+烴類(lèi)組分解析出來(lái)。抽空步驟共分V1、V2、V3三個(gè)階段。其中，V2階段是抽空沖洗步驟，即在本吸附塔在進(jìn)行抽空步驟的同時(shí)，將少量半產(chǎn)品氣從吸附塔的頂部出口通入吸附塔，使吸附塔在抽真空的同時(shí)進(jìn)行沖洗。抽空步驟結(jié)束后，C2及C2+烴類(lèi)組分被解析回收，與此同時(shí)，吸附塔得以再生。
[0048](7)壓升(R)
[0049]對(duì)完成再生的吸附塔先用順?lè)胖虚g罐中擁有一定壓力的順?lè)艢夂椭脫Q氣對(duì)其進(jìn)行升壓并使得C2及C2+烴類(lèi)組分被吸附劑吸附，增加C2及C2+烴類(lèi)組分回收率。
[0050](8)均壓升(ER)
[0051]將完成升壓步驟的吸附塔和另一處于均壓降的吸附塔或壓力較高的壓力緩沖罐連通，使其壓力均衡，使吸附塔的壓力逐步升高。均壓過(guò)程中，氣體從吸附塔頂部出口通入吸附塔。均壓升的次數(shù)與均壓降的次數(shù)是一致的，根據(jù)實(shí)際情況可以為2-4次。
[0052](9)最終升壓(FR)
[0053]均壓升步驟結(jié)束后，吸附塔的工作壓力還沒(méi)有達(dá)到吸附工作時(shí)的壓力，此時(shí)利用吸附塔出口的半產(chǎn)品氣對(duì)吸附塔進(jìn)行最終升壓，使吸附塔的壓力接近吸附工作時(shí)的壓力，并準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)吸附周期。至此，吸附塔已經(jīng)進(jìn)行了 I個(gè)完整的吸附周期，如此循環(huán)。
[0054]PSA-Ho工段吸附討稈:
[0055]在PSA-H2工段中除H2以外的02、N2、CH4等雜質(zhì)被吸附劑吸吸附從而在吸附塔出口得到純度為99.99%的產(chǎn)品氣H2，通過(guò)逆放和抽空解析可以得到由C0、N2、CH4等剩余組分組成的燃料氣。
[0056](I)吸附 A
[0057]來(lái)自PSA-C//R工段含有H2、02、N2, CH4等組分的半產(chǎn)品氣(表壓壓力為
0.1-1.0MPa)自下而上的進(jìn)入已經(jīng)經(jīng)逆放、抽空解析再生的吸附塔內(nèi)進(jìn)行吸附，在吸附塔內(nèi)吸附劑對(duì)除H2以外的02、N2, CH4等雜質(zhì)進(jìn)行吸附，從吸附塔頂部出口獲得濃度為99.99%(V%)的產(chǎn)品氣H2。當(dāng)吸附區(qū)的吸附前沿向上移動(dòng)到一定位置時(shí)，可視為該吸附劑已經(jīng)到達(dá)本次吸附終點(diǎn)，此時(shí)，停止吸附塔底部進(jìn)氣和頂部出氣，停止吸附。同時(shí)處于吸附步驟的吸附塔的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際工況需求進(jìn)行調(diào)整，可以是1-3個(gè)吸附塔。
[0058](2)均壓降(ED)
[0059]將吸附塔內(nèi)氣體向需要均壓升的吸附塔釋放，回收吸附塔中的氣體，降低本吸附塔中H2的濃度。均壓降也可以向壓力較低的壓力緩沖罐進(jìn)行，均壓降的次數(shù)可以是2-3次，可以根據(jù)實(shí)際情況考慮是否需要設(shè)置均壓用的壓力緩沖罐。均壓次數(shù)越多，吸附塔內(nèi)的壓力越低，H2回收率越高。每次均壓降可以連續(xù)進(jìn)行或分開(kāi)進(jìn)行。
[0060](3)逆向放壓(D)
[0061]將吸附塔內(nèi)的氣體逆著半產(chǎn)品氣進(jìn)入的方向從吸附塔底部出口放出并儲(chǔ)存到燃料氣解析氣緩沖罐并通過(guò)減壓輸入燃料氣緩沖罐，最終輸出界外回收利用。通過(guò)逆向放壓步驟，一部分被吸附的氣體被解析回收得到燃料氣。
[0062](4)抽真空(V)
[0063]用真空泵B對(duì)吸附塔進(jìn)行抽真空，將吸附塔內(nèi)死空間和吸附劑吸附的02、N2, CH4等氣體進(jìn)一步解析出來(lái)。抽空步驟共分V1、V2、V3三個(gè)階段。其中V2階段是抽空沖洗步驟，即在本吸附塔在進(jìn)行抽空步驟的同時(shí)，將少量產(chǎn)品氣H2從吸附塔的頂部出口通入吸附塔，使吸附塔在抽真空的同時(shí)進(jìn)行沖洗。抽空步驟結(jié)束后，吸附塔內(nèi)被吸附的氣體被解析回收得到燃料氣，與此同時(shí)，吸附塔得以再生。
[0064](5)均壓升(ER)
[0065]將完成升壓步驟的吸附塔和另一處于均壓降的吸附塔或壓力較高的壓力緩沖罐連通，使其壓力均衡，使吸附塔的壓力逐步升高。均壓過(guò)程中，氣體從吸附塔頂部出口通入吸附塔。均壓升的次數(shù)與均壓降的次數(shù)是一致的，根據(jù)實(shí)際情況可以為2-3次。
[0066](6)最終升壓(FR)
[0067]均壓升步驟結(jié)束后，吸附塔的工作壓力還沒(méi)有達(dá)到吸附工作時(shí)的壓力，此時(shí)利用吸附塔出口的產(chǎn)品氣H2對(duì)吸附塔進(jìn)行最終升壓，使吸附塔的壓力接近吸附工作時(shí)的壓力，并準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)吸附周期。至此，吸附塔已經(jīng)進(jìn)行了 I個(gè)完整的吸附周期，如此循環(huán)。
[0068]含有大量的C2及C2+輕烴組分的煉廠干氣和聚烯烴裝置排放的火炬氣的混合氣體經(jīng)本發(fā)明上述方法分離處理后，可以得到三股用途不同的產(chǎn)品氣體，他們分別是:富含C2及C2+產(chǎn)品氣、產(chǎn)品氣H2和燃料氣。根據(jù)工況可對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以使C2及C2+產(chǎn)品氣中C2及C2+組分體積含量為15%-90%，C2及C2+輕烴組分的回收率達(dá)到94%以上，產(chǎn)品氣H2中H2的純度可以達(dá)到99.99%以上。分離后的燃料氣中的主要成分是CH4、C0、N2等成分，可以輸出到界外燃燒管網(wǎng)。
[0069]本發(fā)明的作用和效果
[0070]本發(fā)明通過(guò)對(duì)不同種類(lèi)吸附塔中吸附劑的選擇，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同吸附塔中吸附不同組合的氣體。特別是，實(shí)現(xiàn)了烴組分變壓吸附工段中吸附所有除甲烷氣體以外的烷烴氣體，實(shí)現(xiàn)了不僅回收和分離傳統(tǒng)工藝中的乙烯氣體，還能回收到其他烴混合氣體，從而提高了廢氣的回收利用率。
[0071]本發(fā)明還通過(guò)設(shè)置中間順?lè)殴藓椭脫Q壓縮機(jī)兩個(gè)設(shè)備，并配合相關(guān)的工藝方法，從而提高了烴混合氣體的純度。
[0072]此外，本發(fā)明所使用的吸附工藝還可以根據(jù)不同的實(shí)際需求，調(diào)整操作參數(shù)和增加均壓次數(shù)等方式適當(dāng)提高C2及C2+產(chǎn)品氣中C2及C2+烴組分的濃度。
[0073]因此，通過(guò)本發(fā)明方法處理后，不但可以使混合氣中C2及C2+烴組分得到回收，還能將其中的H2濃縮提純，使混合氣體的附加值最大化，可以產(chǎn)生理想的經(jīng)濟(jì)效益，符合我國(guó)的能源發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)減少二氧化碳排放量。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0074]圖1是本實(shí)施例所提供的用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0075]圖1中:100-變壓吸附烴組分的設(shè)備，200-變壓吸附氫氣的設(shè)備，M-煉廠干氣，A-C2及C2+烴組分氣體，B-氫氣，C-燃料氣，1-分液緩沖罐，2-壓縮機(jī)，10-半產(chǎn)品氣緩沖罐，
21-吸附塔A，22-吸附塔B，23-吸附塔C，24-吸附塔D，25-吸附塔E，26-吸附塔F，30-順?lè)胖虚g罐，41-C2及C2+解析氣緩沖罐，42-C2及C2+產(chǎn)品氣緩沖罐，50-真空泵A，60-置換壓縮機(jī)，210-吸附塔H，211-吸附塔I，212-吸附塔J，213-吸附塔K，214-吸附塔L，220-?產(chǎn)品氣緩沖罐，231-燃料解析氣緩沖罐，232-燃料氣緩沖罐，240-真空泵B。
[0076]圖2是使用本實(shí)施例所提供的用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置回收C2及C2+輕烴組分變壓吸附的時(shí)序圖。
[0077]圖3是使用本實(shí)施例所提供的用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置濃縮氫氣的變壓吸附的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0078]現(xiàn)在結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0079]本實(shí)施例為從煉廠干氣排放的火炬氣中分離回收C2及C2+輕烴組分并濃縮氫氣的變壓吸附法,氣體流量為3000Nm3/h，其氣體成分組成入如表1所示:
[0080]表1分離回收前混合氣體成分組成(V%)
[0081]
【權(quán)利要求】
1.一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于，包括變壓吸附烴組分和變壓吸附氫氣兩個(gè)部分的設(shè)備， 其中，所述變壓吸附烴組分的設(shè)備包括:至少一個(gè)烴組分吸附塔、半產(chǎn)品氣緩沖罐、順?lè)胖虚g罐、C2及C2+解析氣緩沖罐、C2及C2+產(chǎn)品氣緩沖罐、置換壓縮機(jī)和真空泵A ； 所述烴組分吸附塔的底部設(shè)有煉廠干氣輸入管道； 所述烴組分吸附塔上還并聯(lián)的設(shè)有四條管道； 所述四條管道分別與半產(chǎn)品氣緩沖罐、順?lè)胖虚g罐、C2及C2+解析氣緩沖罐和真空泵A相連； 所述C2及C2+產(chǎn)品氣緩沖罐與C2及C2+解析氣緩沖罐通過(guò)管道連通； 所述置換壓縮機(jī)并聯(lián)于烴組分吸附塔與C2及C2+解析氣緩沖罐相連的管道上，一端與烴組分吸附塔連通，另一端與C2及C2+解析氣緩沖罐連通； 所述變壓吸附氫氣的設(shè)備包括:至少一個(gè)雜質(zhì)氣體吸附塔、H2產(chǎn)品緩沖罐、燃料解析氣緩沖罐、燃料氣緩沖罐和真空泵B ； 所述雜質(zhì)氣體吸附塔底部設(shè)有與半產(chǎn)品氣緩沖罐相連的管道； 所述雜質(zhì)氣體吸附塔上還并聯(lián)的設(shè)有三條管道； 所述三條管道分別與H2產(chǎn)品緩沖罐、燃料解析氣緩沖罐和真空泵B相連； 所述燃料氣緩沖罐與燃料解析氣緩沖罐通過(guò)管道連通； 所述烴組分吸附塔設(shè)有能吸附非甲烷`類(lèi)總烴的吸附劑一； 雜質(zhì)氣體吸附塔內(nèi)設(shè)有能吸附除氫氣外的雜質(zhì)氣體的吸附劑二。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于:所述烴組分吸附塔、雜質(zhì)氣體吸附塔和置換壓縮機(jī)的并聯(lián)管路起點(diǎn)處均設(shè)有程控閥。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于:所述烴組分吸附塔優(yōu)選4-8個(gè)；
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于:所述雜質(zhì)氣體吸附塔優(yōu)選6-12。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于:所述吸附劑一為具有中微孔結(jié)構(gòu)的活性炭、氧化鋁、硅膠、分子篩4種吸附劑中的兩種或兩種以上的組合； 所述吸附劑二為具有中微孔結(jié)構(gòu)的改性活性炭、氧化鋁、硅膠、分子篩4種吸附劑中的兩種或兩種以上的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的裝置，其特征在于:所述吸附劑一中各組分物質(zhì)的體積百分比含量為改性活性炭70-90%，氧化鋁5%-20%，硅膠0-5%，分子篩0-10% ;吸附劑二中各組分物質(zhì)的體積百分比含量為改性活性炭70-90%,氧化鋁 5%-20%，硅膠 0-5%，分子篩 0_10%。
7.一種使用如權(quán)利要求1至6任一所述的裝置從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的工藝，其特征在于，包含變壓吸附烴組分和變壓吸附氫氣兩個(gè)工段； 在所述變壓吸附烴組分的工段中，煉廠干氣在烴組分吸附塔依次經(jīng)歷吸附、2-4次均壓降、順向放壓、產(chǎn)品氣置換、逆向放壓、抽真空、升壓、2-4次均壓升和最終升壓的工序得到烴組分，同時(shí)，烴組分吸附塔排出未被該工段吸附的氣體； 在所述變壓吸附氫氣的工段中，未被變壓吸附烴組分的工段吸附的氣體經(jīng)過(guò)雜質(zhì)氣體吸附塔吸附的工序得到高純度的氫氣； 其中，在所述變壓吸附烴組分的工段中吸附工序吸附的物質(zhì)為烴組分； 在所述變壓吸附氫氣的工段中吸附工序吸附的物質(zhì)為除氫氣以外的氣體。
8.如權(quán)利要求7所述的一種從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的工藝，其特征在于:所述變壓吸附烴組分的工段的操作壓力為0.5-0.6MPa。
9.如權(quán)利要求7所述的一種從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的工藝，其特征在于:所述變壓吸附氫氣的工 段的操作壓力為0.4-0.5MPa。
10.如權(quán)利要求7所述的一種從煉廠干氣中分離并回收烴組分和氫氣的工藝，其特征在于:所述除氫氣以外的氣體在雜質(zhì)氣體吸附塔中依次經(jīng)歷吸附、2-3次均壓降、逆向放壓、抽真空、2-3次均壓升和最終升壓的工序得到燃料氣體。
【文檔編號(hào)】B01D53/047GK103752129SQ201310443567
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】宋金洲, 史林華 申請(qǐng)人:上海同利環(huán)境科技有限公司