本發(fā)明屬于石油加工領(lǐng)域，特別涉及一種解吸塔和穩(wěn)定塔同時(shí)降壓操作，進(jìn)而降低吸收穩(wěn)定系統(tǒng)能耗的方法。

背景技術(shù)：

吸收穩(wěn)定系統(tǒng)是催化裂化、延遲焦化、加氫裂化等原油二次加工裝置的重要組成部分，主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔及相應(yīng)的冷換設(shè)備構(gòu)成。其作用是利用吸收和精餾的方法將來自主分餾塔的富氣和粗汽油(或粗石腦油)分離成干氣、液態(tài)烴和蒸汽壓合格的穩(wěn)定汽油(或石腦油)。

由于吸收和解吸的布置不同，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)通常有單塔和雙塔兩種流程。單塔流程集吸收、解吸于一塔，而雙塔流程則將其分開在兩個(gè)塔內(nèi)完成，因而較之單塔流程具有更好的吸收和解吸效果，應(yīng)用較多。

雙塔流程中(見圖1)，來自主分餾塔塔頂?shù)挠蜌饨?jīng)冷卻后進(jìn)入分離罐，分出的液相粗汽油進(jìn)吸收塔，氣相富氣則先被壓縮、再與解吸塔頂氣和吸收塔底油一起經(jīng)冷卻后送凝縮油罐，分出的平衡氣相送吸收塔，在粗汽油和穩(wěn)定汽油(又稱補(bǔ)充吸收劑)的作用下，脫除其中的≥c3組分，自塔頂?shù)玫较鄬Α拜^干”的貧氣，而富含≥c3組分的富吸收油則由塔底抽出返凝縮油罐。為了保證吸收效果，吸收塔通常在中部設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)循環(huán)水冷卻器，以取走溶解放熱，降低塔的操作溫度。自吸收塔頂出來的貧氣則自壓進(jìn)再吸收塔下部，被來自主分餾塔的逆流向下的低溫(約40℃)產(chǎn)品柴油進(jìn)一步吸收，以在塔頂?shù)健輈3組分含量低于3％(mol)的產(chǎn)品干氣，而塔底飽和富柴油則返回主分餾塔回?zé)挕＝馕倪M(jìn)料是來自凝縮油罐的凝縮油，它的作用是在塔底再沸熱量的作用下，將溶解于凝縮油中的≤c2組分解吸出來，并由塔頂引出送凝縮油罐，而塔底脫乙烷汽油則經(jīng)泵送至穩(wěn)定塔，在穩(wěn)定塔底再沸熱量的作用下，從塔頂?shù)玫絣pg產(chǎn)品，塔底得到穩(wěn)定汽油。穩(wěn)定汽油冷卻降溫后，部分作為產(chǎn)品出裝置，部分作為補(bǔ)充吸收劑去吸收塔。

顯然，解吸塔底再沸和穩(wěn)定塔底再沸是上述吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的兩個(gè)核心耗能，約占吸收穩(wěn)定系統(tǒng)總能耗的85％以上，由于其塔頂操作壓力分別約為1.2mpag和1.15mpag，對應(yīng)塔底溫度分別在130℃和180℃左右，故不得不用1.0mpa蒸汽和主分餾塔第一中段回流(從溫位看第一中段回流是產(chǎn)3.5mpa蒸汽的熱量)做熱源。又由于前者控制脫乙烷汽油中≤c2組分含量不大于0.3‰(mol)，后者控制lpg中≥c5組分含量≤1％(mol)，因此兩塔的再沸熱負(fù)荷均比較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有吸收穩(wěn)定工藝中，解吸塔和穩(wěn)定塔由于較高壓力操作導(dǎo)致分離能耗較高和耗能品位較高的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種解吸塔和穩(wěn)定塔同時(shí)降壓操作的低耗能吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的方法。

本發(fā)明是一種降低吸收穩(wěn)定系統(tǒng)耗能的方法，所述的系統(tǒng)包括解吸塔、穩(wěn)定塔、吸收塔、再吸收塔，其特征在于，其技術(shù)方案包括以下具體步驟如下：

1)來自主分餾塔的塔頂油氣冷卻后分離得到富氣和粗汽油；

2)富氣先跟解吸塔頂氣混合，加壓冷卻成氣液混合體，與吸收塔底油混合后，進(jìn)入凝縮油罐，凝縮油罐中的氣體進(jìn)入吸收塔，凝縮油罐中的液體則進(jìn)入解吸塔；

3)粗汽油進(jìn)吸收塔，塔頂餾出貧氣，塔底餾出富吸收油；

4)貧氣進(jìn)入再吸收塔，再吸收塔塔頂?shù)酶蓺?，塔底富柴油則作為原料返回主分餾塔；

5)解吸塔塔底流出的脫乙烷汽油經(jīng)加壓加熱后進(jìn)穩(wěn)定塔，解吸塔塔頂?shù)牟僮鲏毫刂圃?.25mpag-0.4mpag，解吸塔的再沸器用85～98℃的熱水做熱源；

6)穩(wěn)定塔塔頂氣體壓縮冷卻后，其中71％wt回流返塔，其余29％wt作為產(chǎn)品液化氣排出，穩(wěn)定塔塔底的汽油降溫后，其中60％wt作為產(chǎn)品排出，40％wt作為補(bǔ)充吸收劑送吸收塔，穩(wěn)定塔塔頂?shù)牟僮鲏毫刂圃?.3mpag-0.4mpag，穩(wěn)定塔塔頂氣體壓縮機(jī)出口壓力控制在1.1mpag-1.2mpag，穩(wěn)定塔的再沸器用蒸汽做熱源。

優(yōu)選的，步驟(5)中，解吸塔塔頂?shù)牟僮鲏毫刂圃?.3mpag。

步驟(5)中，解吸塔塔頂氣體送入富氣一級壓縮機(jī)。

優(yōu)選的，步驟(5)中，穩(wěn)定塔塔頂?shù)牟僮鲏毫刂圃?.35mpag。

優(yōu)選的，步驟(6)中，穩(wěn)定塔塔頂氣體壓縮機(jī)出口壓力控制在1.15mpag。

步驟(6)中，穩(wěn)定塔的再沸器的蒸汽壓力控制在0.5-1.0mpag。

本發(fā)明基于以下原理：

1)降壓操作利于提高精餾系統(tǒng)被分離組分的相對揮發(fā)度，在塔板數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)一定的情況下，可以降低回流比和塔底溫度，進(jìn)而降低再沸負(fù)荷和供熱能級；

2)提高壓力可以提高c3、c4低碳烴的泡、露點(diǎn)溫度，讓其常溫液化；

3)低品位供熱意味著相同供熱量時(shí)，系統(tǒng)消耗的外部有效能少，因而成本更低。

本發(fā)明工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1)降低能耗和能耗品質(zhì)。解吸塔和穩(wěn)定塔同時(shí)降壓操作，可減少吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的核心耗能，同時(shí)大大降低其耗能等級，使得解吸塔可用熱水做熱源，穩(wěn)定塔可用1.0mpa蒸汽做熱源，對應(yīng)系統(tǒng)的冷卻負(fù)荷也大大降低。

2)簡化解吸塔的流程。為了降低塔底再沸負(fù)荷，解吸塔通常會(huì)設(shè)置以穩(wěn)定塔底油二次做熱源的中間再沸器。解吸塔一方面大大降低了再沸負(fù)荷，另一方面用熱水替代1.0mpa蒸汽做熱源，因此再?zèng)]必要設(shè)置中間再沸器。

3)提高了工藝低溫?zé)嶷宓娜萘?。新流程中，解吸塔底再沸以及脫乙烷汽油加熱均可以用熱水做熱源，這有助于增加煉廠工藝低溫?zé)嶷宓呢?fù)荷，對緩和夏季熱水過剩十分有益。

4)流程改動(dòng)不大，易于實(shí)施。解吸塔頂氣流量不大，直接引到富氣壓縮機(jī)一級入口，路由不復(fù)雜，實(shí)施難度不大；穩(wěn)定塔新增壓縮機(jī)由于壓比不大，可采用一級壓縮工藝，流程不復(fù)雜，且無需新增冷卻器和分液罐。

5)壓縮功耗增加不多。由于解吸塔頂氣基本不含c3/c4，穩(wěn)定塔降壓回流量大幅下降，故兩股氣體的流量不大，解吸塔頂氣雖經(jīng)富氣壓縮機(jī)二次壓縮，但平衡的是返飛動(dòng)量，不額外增加功耗。穩(wěn)定塔降壓操作，組分相對揮發(fā)度提高，故回流比大幅降低，因此塔頂氣量不大，又一級壓縮，功耗也不大，可電機(jī)驅(qū)動(dòng)，方便布置在塔頂框架。

6)工藝適于老裝置改造和新裝置建設(shè)。對改造工程而言，吸收塔和穩(wěn)定塔降壓操作，主體無需變化。

7)產(chǎn)品質(zhì)量控制方案不變，產(chǎn)品收率不受影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明對比例現(xiàn)有吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的流程。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種解吸塔和穩(wěn)定塔同時(shí)降壓操作的低耗能吸收穩(wěn)定系統(tǒng)新工藝的流程。

1-主分餾塔塔頂油氣冷凝冷卻器；2-分離罐；3-粗汽油泵；4-一級富氣壓縮機(jī)；5-級間冷卻器；6-分液罐；7-二級富氣壓縮機(jī)；8-富氣壓縮機(jī)出口第一冷卻器；9-空冷器；10-富氣壓縮機(jī)出口第二冷卻器；11-凝縮油罐；12-凝縮油泵；13-解吸塔進(jìn)料預(yù)熱器；14-吸收塔；15-吸收塔中間冷卻器一；16-吸收塔中間冷卻器二；17-富吸收油泵；18-再吸收塔；19-解吸塔；20-解吸塔再沸器；21-脫乙烷汽油泵；22-穩(wěn)定塔；23-穩(wěn)定塔再沸器；24-穩(wěn)定汽油泵；25-穩(wěn)定塔進(jìn)料預(yù)熱器；26-除鹽水換熱器；27-穩(wěn)定汽油冷卻器；28-穩(wěn)定塔塔頂油氣冷凝冷卻器；29-穩(wěn)定塔回流罐；30-穩(wěn)定塔回流泵；31-減壓閥；32-穩(wěn)定塔進(jìn)料預(yù)熱器；33-穩(wěn)定塔塔頂油氣壓縮機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

以某年加工能力80萬噸的重油催化裂化裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)為例。

對比例1

本對比例為現(xiàn)有吸收穩(wěn)定工藝，其流程如圖1所示。具體如下：來自主分餾塔的塔頂油氣(102.7t/h、0.19mpag、119.3℃)通過主分餾塔塔頂油氣冷凝冷卻器1冷卻到43.5℃進(jìn)入油氣分離罐2，經(jīng)分離得到富氣(16400nm³/h)和粗汽油(61.8t/h)。粗汽油經(jīng)泵3提壓到1.9mpag進(jìn)吸收塔(塔頂壓力1.05mpag)。富氣經(jīng)一級富氣壓縮機(jī)4、級間冷卻器5、分液罐6、二級富氣壓縮機(jī)7提壓到1.15mpag，與解吸塔頂氣(4355nm³/h、1.2mpag、67.4℃)混合，并經(jīng)富氣壓縮機(jī)出口第一冷卻器8、空冷器9冷卻后，與經(jīng)富吸收油泵17加壓的吸收塔底油(73t/h、1.1mpag、41℃)混合，然后經(jīng)富氣壓縮機(jī)出口第二冷卻器10冷卻進(jìn)入凝縮油罐11。凝縮油罐中，平衡氣體(13670nm³/h、1.1mpag、37.2℃)自壓進(jìn)吸收塔14，被粗汽油和作為補(bǔ)充吸收劑的穩(wěn)定汽油吸收，以脫除其≥c3組分，所釋放的吸附熱則由吸收塔中間冷卻器一15，吸收塔中間冷卻器二16取走。吸收塔頂貧氣(9184nm³/h、1.05mpag、44.4℃)去再吸收塔18，被來自主分餾塔的輕柴油(27t/h、2.0mpag、28℃)深度吸收，塔頂?shù)玫健輈3組分摩爾含量≤3％的干氣(8241nm³/h、1mpag、34℃)，塔底富柴油則返回主分餾塔。凝縮油罐液體(88.9t/h)先經(jīng)凝縮油泵12加壓到1.9mpag，再經(jīng)解吸塔進(jìn)料預(yù)熱器13，被穩(wěn)定汽油二次加熱到65℃送解吸塔19。解吸塔頂操作壓力1.2mpag，對應(yīng)塔底溫度125.3℃，循環(huán)再沸物流返塔140.3℃，循環(huán)量210t/h(其摩爾氣化率15％，下同)，塔底解吸塔再沸器20用6t/h、1.0mpag蒸汽做熱源，熱負(fù)荷338×10⁴kcal/h，以保證塔底脫乙烷汽油中≤c2組分的摩爾含量≤3‰。脫乙烷汽油(125.3℃、81.7t/h)則經(jīng)脫乙烷汽油泵21加壓到1.6mpag，在和穩(wěn)定塔底油一次(176.1℃、71.6t/h)換熱到128℃后進(jìn)入穩(wěn)定塔22。穩(wěn)定塔頂操作壓力1.15mpag，對應(yīng)塔頂溫度58.2℃、冷回流量32.8t/h、塔底溫度176.1℃、循環(huán)再沸物流返塔184.1℃、循環(huán)量337t/h(其摩爾氣化率20％，下同)。塔底穩(wěn)定塔再沸器23的熱源是主分餾塔一中回流一次(337℃、102.4t/h)，它在釋放505×10⁴kcal/h熱量后，以260℃離開23返回分餾系統(tǒng)。對應(yīng)塔頂冷卻負(fù)荷345×10⁴kcal/h，得到≥c5組分摩爾含量≤1％的lpg產(chǎn)品10t/h。而穩(wěn)定塔底油(176.1℃、71.6t/h)則依次經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料預(yù)熱器25、解吸塔進(jìn)料預(yù)熱器13、除鹽水換熱器26和穩(wěn)定汽油冷卻器27，被降溫到37℃，其中43.7t/h作為產(chǎn)品出裝置，28t/h做補(bǔ)充吸收劑送吸收塔。

實(shí)施例1

本實(shí)施例一種解吸塔和穩(wěn)定塔同時(shí)降壓操作的低耗能吸收穩(wěn)定系統(tǒng)新工藝，其流程如圖2所示。具體過程如下：

來自主分餾塔的塔頂油氣(12.7t/h、0.19mpag、119.3℃)通過主分餾塔塔頂油氣冷凝冷卻器1冷卻到43.5℃進(jìn)入油氣分離罐2，經(jīng)分離得到富氣(16400nm³/h)和粗汽油(61.8t/h)。粗汽油經(jīng)粗汽油泵3提壓到1.9mpag進(jìn)吸收塔(塔頂壓力1.05mpag)。富氣則先跟解吸塔頂氣(5575nm³/h、28.2℃、0.3mpag)混合，再經(jīng)一級富氣壓縮機(jī)4、級間冷卻器5、分液罐6和二級富氣壓縮機(jī)7，提壓到1.15mpag，然后經(jīng)富氣壓縮機(jī)出口第一冷卻器8，空冷9，在與經(jīng)富吸收油泵17加壓的吸收塔底油(73t/h、1.1mpag、41℃)混合后，經(jīng)富氣壓縮機(jī)出口第二冷卻器10冷卻進(jìn)入凝縮油罐11。凝縮油罐中，平衡氣體(14225nm³/h、1.1mpag、37.2℃)自壓進(jìn)吸收塔14，被粗汽油和作為補(bǔ)充吸收劑的穩(wěn)定汽油吸附以脫除所隨帶的≥c3組分，而吸收過程所釋放的熱量則由吸收塔中間冷卻器一15和吸收塔中間冷卻器二16取走。吸收塔頂貧氣(9243nm³/h、1.05mpag、45.1℃)自壓進(jìn)再吸收塔18，被來自主分餾塔的柴油(27t/h、2.0mpag、28℃)進(jìn)一步吸收，塔頂?shù)玫健輈3組分摩爾含量≤3％的干氣(8266nm³/h、1.0mpag、34℃)，塔底富柴油則返回主分餾塔。凝縮油罐液體(92.2t/h)則進(jìn)入解吸塔。此時(shí)，它的塔頂壓力降到了0.3mpag，塔頂氣體(5575nm³/h)已改送富氣壓縮機(jī)入口，對應(yīng)塔頂溫度28.2℃、塔底溫度58.8℃、循環(huán)再沸物流返塔溫度77.2℃、循環(huán)量90t/h，解吸塔再沸器20用85℃～98℃的熱水122.3t/h做熱源，熱負(fù)荷159×10⁴kcal/h，以保證塔底脫乙烷汽油中≤c2組分的摩爾含量≤3‰。而塔底脫乙烷汽油(58.8℃、82.7t/h)則在經(jīng)脫乙烷汽油泵21提壓和經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料預(yù)熱器32被主分餾塔頂循二次(～115℃)加熱到81.7℃后進(jìn)穩(wěn)定塔22。此時(shí)，穩(wěn)定塔的塔頂操作壓力已降到0.40mpag，對應(yīng)塔頂溫度12℃、冷回流量24.3t/h、塔底溫度105℃、循環(huán)再沸物流返塔溫度114.1℃、循環(huán)量162.7t/h。塔底再沸器23用5t/h、1.0mpag蒸汽做熱源，熱負(fù)荷280×10⁴kcal/h，以保證穩(wěn)定汽油雷氏蒸汽壓合格。穩(wěn)定塔頂氣體(12℃、16677nm³/h、34.2t/h)則在經(jīng)新增穩(wěn)定塔塔頂油氣壓縮機(jī)33一級壓縮到1.15mpag(70℃)后，經(jīng)穩(wěn)定塔塔頂油氣冷凝冷卻器28冷卻到30℃進(jìn)穩(wěn)定塔回流罐29，對應(yīng)冷卻負(fù)荷322×10⁴kcal/h，其中24.3t/h回流經(jīng)過減壓閥31降壓到0.4mpag、5℃(對應(yīng)氣化率15％wt)返塔，其余10t/h作為產(chǎn)品液化氣出裝置(其中≥c5組分摩爾含量≤1％)。而穩(wěn)定塔底油(105℃、72.7t/h)則經(jīng)穩(wěn)定汽油冷卻器27降溫到37℃，其中43.7t/h作為產(chǎn)品出裝置，29t/h作為補(bǔ)充吸收劑送吸收塔。

實(shí)施例1與對比例1能耗比較

對比例1中，解吸塔底再沸器消耗1.0mpag蒸汽6t/h，將210t/h循環(huán)再沸物流從125.3℃加熱到140.3℃，熱負(fù)荷338×10⁴kcal/h；穩(wěn)定塔底再沸器折消耗3.5mpag蒸汽9t/h將337t/h循環(huán)再沸物流從176.1℃加熱到184.1℃，熱負(fù)荷505×10⁴kcal/h。兩塔總加熱負(fù)荷843×10⁴kcal/h，消耗蒸汽15t/h。

實(shí)施例1中，解吸塔頂操作壓力從1.15mpag降到0.3mpag，對應(yīng)塔底再沸器消耗85℃～98℃的熱水122.3t/h，將90t/h循環(huán)再沸物流從58.8℃加熱到77.2℃，熱負(fù)荷159×10⁴kcal/h(較原流程降低53％)。穩(wěn)定塔頂操作壓力從1.15mpag降到0.40mpag，對應(yīng)塔底再沸器消耗1.0mpag蒸汽5t/h，將162.7t/h循環(huán)再沸物流從105℃加熱到114.1℃，熱負(fù)荷280×10⁴kcal/h(較原流程降低44.6％)。合計(jì)兩塔加熱負(fù)荷439×10⁴kcal/h，消耗蒸汽5t/h、熱水122.3t/h。

另實(shí)施例1中，5575nm³/h解吸塔氣返回富氣壓縮機(jī)二次壓縮，不考慮占用返飛動(dòng)裕量，按壓縮機(jī)等熵壓縮效率75％計(jì)算(下同)耗功250kw；又16677nm³/h穩(wěn)定塔氣從0.40mpag壓縮到1.15mpag，耗功689kw。兩者合計(jì)939kw。

綜合實(shí)施例較比較例解吸塔和穩(wěn)定塔總加熱能耗從843×10⁴kcal/h降到439×10⁴kcal/h，減少404×10⁴kcal/h，降幅47.9％，對應(yīng)總蒸汽耗量從15t/h降到5t/h，降幅67％，但新增壓縮功耗939kw，熱水消耗122.3t/h。合計(jì)實(shí)施例較比較例裝置總能耗降低6.7kg標(biāo)油/t新料。又基于1.0mpa蒸汽單價(jià)200元/t、3.5mpa蒸汽單價(jià)250元/t、電價(jià)0.90元/kwh、熱水單價(jià)0.5元/t計(jì)算，實(shí)施例較比較例降低能耗成本1296萬元/年(其他成本變化如冷卻負(fù)荷減少、油泵功耗減少、除鹽水加熱負(fù)荷變化等忽略不計(jì))。

另外根據(jù)節(jié)約1度電等于減排0.997千克co2，節(jié)約1千克標(biāo)準(zhǔn)煤等于減排2.493千克co2，一千克煤的標(biāo)準(zhǔn)熱值是0.7×10⁴kcal，新工藝可節(jié)約co2排放量502kg/h，折合4222t/a，下降幅度16.9％。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。