一種nmp吸收分離煉廠干氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及干氣回收領(lǐng)域，進(jìn)一步地說(shuō)，是涉及一種NMP吸收分離煉廠干氣的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉廠干氣來(lái)源于原油二次加工，如催化裂化、延遲焦化等過(guò)程。干氣中通常含有大 量的乙烯和乙烷組份，如焦化干氣中的乙烷摩爾含量約20 %，催化干氣中乙烷摩爾含量約 為15~24%，乙烯摩爾含量約為12~20%。目前煉廠干氣主要作為燃料燒掉，利用價(jià)值 較低。如果將干氣中的烷烴、烯烴回收，送往乙烯工廠作為生產(chǎn)乙烯的原料，可以節(jié)省大量 裂解原料油，降低乙烯生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分明顯。
[0003]目前從煉廠干氣中回收乙烷、乙烯組份的方法主要有深冷分離法、變壓吸附法、淺 冷油吸收法等，各種方法各具特點(diǎn)。深冷分離法工藝成熟，乙烯回收率高，但投資大，用于稀 乙烯回收能耗較高；變壓吸附法操作簡(jiǎn)單，能耗較低，但產(chǎn)品純度低，乙烯回收率低，占地面 積大。
[0004] 淺冷油吸收法主要是利用吸收劑對(duì)氣體中各組分的溶解度不同來(lái)分離氣體混合 物，一般先利用吸收劑吸收C2和C2以上的重組份，分離出甲烷、氫氣等不凝氣，再用精餾法 分離吸收劑中的各組分。該方法具有C2C3回收率高，生產(chǎn)安全，運(yùn)行可靠，對(duì)原料氣的適應(yīng) 性強(qiáng)等特點(diǎn)，是目前具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。但回收得到的產(chǎn)品氣中通常含有大量烯烴，無(wú) 法直接進(jìn)乙烯裂解爐，需要送到乙烯裝置的堿洗塔進(jìn)一步分離。產(chǎn)品氣中的乙烷組份經(jīng)過(guò) 深冷分離過(guò)程，最終返回裂解爐作原料，占用了脫乙烷塔、乙烯精餾塔等裝置的負(fù)荷并消耗 了大量冷量。
[0005]US5502971公開(kāi)了一種回收C2及更重?zé)N類的低壓低溫工藝，適用于煉廠干氣的回 收。該工藝取消了傳統(tǒng)的高壓方案，采用低壓技術(shù)，這樣回收溫度就可以保持在硝酸樹(shù)脂生 成的溫度之上，避免了危險(xiǎn)的潛在可能性，同時(shí)還可以保持較高的烯烴收率。雖然該工藝采 用了低壓方案，但溫度仍低達(dá)-l〇〇°C，仍屬于深冷分離工藝的一種，因此投資較大，能耗較 商。
[0006]US6308532提出了一種從煉廠干氣中回收乙烯和丙烯的工藝，該工藝包括從吸收 塔釜抽出C3、C4、C5、C6液體并將部分塔釜液相物料循環(huán)至塔頂，從而保持了塔頂冷凝器的 冷凍溫度不低于_95°C，同時(shí)在吸收塔中富含丙烯或乙烯-丙烯區(qū)域抽出氣相測(cè)線。盡管該 工藝將部分塔釜物料循環(huán)至塔頂以保持塔頂溫度，但塔頂溫度仍接近_95°C，屬于深冷分離 工藝的一種，因此投資較大，能耗較高。
[0007]CN101063048A公開(kāi)了一種采用中冷油吸收法分離煉廠干氣的方法，該工藝由壓 縮、脫除酸性氣體、干燥及凈化、吸收、解吸、冷量回收和粗分等步驟組成，具有吸收劑成本 低廉，損失低等優(yōu)點(diǎn)。但該工藝中仍需將干氣冷卻到_30°C至_40°C，屬于中冷分離工藝，因 此投資較大，能耗較高。
[0008] 現(xiàn)有的從煉廠干氣中回收乙烷和乙烯的工藝中，主要側(cè)重于保證碳二碳三回收 率，但是為了使回收得到的乙烯和乙烷得到有效利用，最終都需要采用中冷或深冷分離的 方法分離乙烯和乙烷，存在制冷系統(tǒng)投資大和能耗高的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有的回收煉廠干氣工藝存在制冷系統(tǒng)投資大和能耗高的問(wèn)題，本發(fā)明 提供了一種NMP吸收分離煉廠干氣的方法。本發(fā)明以NMP作為吸收劑，通過(guò)兩次吸收-解 吸，先后從干氣中回收乙烷和乙烯，得到烯烴含量很少的富乙烷氣和富含烯烴的富乙烯氣。 本發(fā)明的方法可以回收煉廠干氣中的碳二碳三組份，并初步分離乙烷和乙烯。由于吸收溫 度在5度以上，不需要乙烯制冷劑和膨脹機(jī)，降低了制冷系統(tǒng)的投資和能耗。
[0010] 本發(fā)明的目的是提供一種NMP吸收分離煉廠干氣的方法。
[0011] 包括：煉廠干氣經(jīng)壓縮冷卻后，采用NMP為吸收劑，經(jīng)過(guò)兩次吸收和解吸，在在第 二吸收塔塔頂?shù)玫礁灰彝闅猱a(chǎn)品，第二解吸塔塔頂?shù)玫礁灰蚁猱a(chǎn)品。
[0012] 包括以下步驟：
[0013] (1)煉廠干氣經(jīng)壓縮和冷卻后送入第一吸收塔；
[0014] (2)第一吸收塔內(nèi)，采用NMP作為吸收劑吸收干氣中的C2餾分和更重組份；第一 吸收塔的塔釜物流送至第一解吸塔，塔頂物流送入燃料系統(tǒng)；
[0015] (3)第一解析塔塔頂?shù)玫浇馕鼩猓祷貕嚎s機(jī)入口；塔釜物流送至第二吸收塔；
[0016] (4)第二吸收塔內(nèi)采用NMP作為吸收劑吸收氣相中的乙烯和重組份，在塔頂?shù)玫?富乙烷氣產(chǎn)品；塔釜物流送至第二解吸塔；
[0017] (5)第二解吸塔塔頂?shù)玫礁灰蚁猱a(chǎn)品，在塔釜得到NMP吸收劑，冷卻后返回第一 吸收塔和第二吸收塔循環(huán)使用。
[0018] 其中，優(yōu)選：
[0019] 步驟（1)中，煉廠干氣壓縮至4. 0~6.OMPa，冷卻至5°C~15°C后送入第一吸收 塔；優(yōu)選采用三段壓縮逐級(jí)提高所述的煉廠干氣的壓力。
[0020] 步驟（3)中第一解吸塔塔頂氣體返回壓縮機(jī)二段入口。
[0021] 步驟（5)中的第二解吸塔塔釜得到的NMP溶劑經(jīng)冷卻至5°C~15°C后返回第一吸 收塔和第二吸收塔循環(huán)使用；
[0022] 第二解吸塔塔釜引入一股新鮮NMP作為補(bǔ)充。
[0023] 步驟（5)中第二解吸塔塔頂?shù)玫降母灰蚁猱a(chǎn)品送入脫氧器進(jìn)行脫氧處理，以脫 除富乙烯氣中的氧和氮氧化物N0X。
[0024] 工藝條件優(yōu)選：
[0025] 第一吸收塔的理論板數(shù)為10~30,操作壓力為3. 0~5.OMPa，塔頂溫度為10°C~ 25°C，塔釜溫度為10°C~30°C;
[0026] 第一解吸塔的理論板數(shù)為10~30,操作壓力為1. 5~2. 5MPa，塔頂溫度為10°C~ 30°C，塔釜溫度為190°C~350°C;
[0027] 第二吸收塔的理論板數(shù)為30~50,操作壓力為0· 4~1.OMPa，塔頂溫度為10°C~ 30°C，塔釜溫度為190°C~350°C;
[0028] 第二解吸塔的理論板數(shù)為10~30,操作壓力為0. 1~1.OMPa，塔頂溫度為10°C~ 80°C，塔釜溫度為190°C~350°C。
[0029] 本發(fā)明具體可采用以下技術(shù)方案：
[0030] (1)壓縮：將煉廠干氣的壓力提高到4. 0~6.OMPa;
[0031] (2)冷卻：將所述的步驟1)得到的壓縮后的干氣冷卻至5°C~15°C;
[0032] (3)第一次吸收：采用NMP為吸收劑，吸收劑從第一吸收塔頂部噴入，吸收干氣中 的C2餾分及更重組分；第一吸收塔的塔釜物流送至第一解吸塔處理；
[0033] (4)第一次解吸：來(lái)自第一吸收塔的塔釜物流進(jìn)入第一解吸塔，利用精餾的方法 進(jìn)一步脫除溶解在NMP中的甲烷和氫氣，塔頂氣體返回壓縮機(jī)入口，塔釜得到含有乙烯和 乙烷的NMP溶劑，進(jìn)入第二吸收塔；
[0034] (5)第二次吸收：來(lái)自第一解吸塔釜的物流進(jìn)入第二吸收塔中部，經(jīng)冷卻后的NMP 從塔頂噴入，在第二吸收塔塔頂?shù)玫交静缓蚁┑母灰彝闅猓诘诙账玫胶?有碳二組份的富NMP溶劑，經(jīng)冷卻后進(jìn)入第二解吸塔；
[0035] (6)第二次解吸：來(lái)自第二吸收塔的富NMP溶劑經(jīng)過(guò)冷卻后進(jìn)入第二解吸塔中部， 在第二解吸塔塔頂?shù)玫礁灰蚁猱a(chǎn)品；在第二解吸塔釜得到NMP吸收劑，冷卻后返回第一 吸收塔和第二吸收塔循環(huán)使用；
[0036] 在本發(fā)明的方法中，步驟5)得到的富乙烷氣中主要含有85~99%wt的乙烷、 0. 1~5%wt的乙烯，各組分含量之和不超過(guò)100%。
[0037] 在本發(fā)明的方法中，步驟7)得到的富乙烯氣中主要含有1~15%wt的乙烷、15~ 80%wt的乙烯，5~75%wt的碳三等重組份，各組分含量之和不超過(guò)100%。
[0038] 煉廠干氣的壓力一般在0· 4~0· 9MPa，一般需要逐級(jí)提高壓力至4. 0~6.OMPa， 對(duì)壓縮的段數(shù)沒(méi)有特別的規(guī)定，優(yōu)選采用三段壓縮。
[0039] 在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選將壓縮后的干氣冷卻至5°C~15°C。制冷劑可選用5°C左 右的冷水，由溴化鋰吸收式制冷機(jī)提供。溴化鋰制冷機(jī)采用的是吸收制冷工藝，以煉廠的廢 熱蒸汽為熱源，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0040] 在本發(fā)明的方法中，按照第一吸收塔、第一解吸塔、第二吸收塔、第二解吸塔的順 序，操作壓力依次下降，各塔物流依靠壓差即可進(jìn)入下游設(shè)備。
[0041] 優(yōu)選所述的第一吸收塔塔頂氣體送入燃料系統(tǒng)或者制氫系統(tǒng)。
[0042] 在本發(fā)明的方法中，所述的第一吸收塔和第二吸收塔的吸收劑用量沒(méi)有特別的要 求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常識(shí)確定。
[0043] 在本發(fā)明的方法中，所述第一解吸塔塔頂氣體返回壓縮機(jī)入口的位置沒(méi)有特別的 規(guī)定，優(yōu)選進(jìn)入壓縮機(jī)二段入口。
[0044] 在本發(fā)明的方法中，在第二吸收塔塔頂?shù)玫降母灰彝闅?，可送往乙烯裝置的裂解 爐。
[0045] 如果需要，本發(fā)明的方法還包括脫氧步驟，將步驟6)得到的富乙烯氣送入脫氧器 進(jìn)行脫氧處理，以脫除富乙烯氣中的氧和N0X (氮氧化物）。對(duì)本步驟的具體工藝條件沒(méi)有 特別的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)合適地確定其具體操作條件和方法。
[0046] 在本發(fā)明的方法中，在第二解吸塔塔頂?shù)玫降母灰蚁?，?jīng)脫氧處理后可送往乙 烯裝置的壓縮單元。
[0047] 本發(fā)明的NMP吸收法分離回收煉廠干氣工藝，既能同現(xiàn)有干氣回收工藝一樣保證 碳二碳三組份的回收率，又能在較溫和的條件下初步分離產(chǎn)品中的乙烯和乙烷，分別送入 不同的下游單元。具有以下特點(diǎn)：
[0048] (1)本發(fā)明的方法中，以NMP作為吸收劑回收煉廠干氣中的C2C3餾分，吸收劑原料 容易獲得，成本低廉，溶劑對(duì)產(chǎn)品污染小，不需水洗；
[0049] (2)本發(fā)明的方法中，使用NMP吸收劑，可以同時(shí)分離乙烷和乙烯，得到的富乙烷 氣和富乙烯氣分別進(jìn)入乙烯裂解爐和壓縮單元，降低了后續(xù)乙烯分離單元的負(fù)荷和能耗；
[0050] (3)用NMP吸收干氣中的C2C3餾分，工藝流程不需乙烯、丙烯制冷壓縮機(jī)和膨脹 機(jī)，投資少、操作簡(jiǎn)單。
[0051] (4)本發(fā)明的方法中，吸收溫度在5~20°C，可選用溴化鋰制冷機(jī)提供冷劑來(lái)制 冷，能耗低；
[0052] (5)在本發(fā)明的方法中，系統(tǒng)的最低操作溫度不低于5°C，設(shè)備和管線可采用普通 低溫鋼，節(jié)省了大量投資。
【附