一種前加氫除雜凈化回收催化干氣的系統(tǒng)及方法
【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，是涉及一種前加氫除雜凈化回收催化干 氣的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉廠催化干氣來源于催化裂化過程。通常催化干氣中的乙烯含量約為12~ 20mol %，乙烷含量約為15~24mol %，還含有丙烯、丙烷、丁烷等烯、烷烴。目前煉廠催化干 氣主要作為燃料燒掉，利用價(jià)值較低。
[0003] 如果將催化干氣中的烯烴、烷烴回收，送往乙烯生產(chǎn)裝置作為生產(chǎn)乙烯的原料，則 可節(jié)省大量的裂解原料油，使乙烯生產(chǎn)成本大幅度下降，從而使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004] 催化干氣中的雜質(zhì)主要有〇2, N0X，C02, H2S等，這些雜質(zhì)對(duì)后續(xù)工藝操作和設(shè)備運(yùn) 行影響非常大，有些雜質(zhì)的處理設(shè)備和技術(shù)比較復(fù)雜，因此催化干氣的凈化過程和方法很 重要。
[0005] 目前從催化干氣中回收乙烯的方法主要有深冷分離法、油吸收法、絡(luò)合分離法、變 壓吸附法等，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；絡(luò)合分離法，乙烯回收率較高，但對(duì)原料中的雜質(zhì)要求嚴(yán)格，預(yù)處理費(fèi)用 較高，需要特殊的絡(luò)合吸收劑；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；油吸收法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣。
[0006] 油吸收法回收催化干氣工藝主要有中冷油吸收法和淺冷油吸收法。CN101063048A 公開了一種采用中冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該工藝由壓縮、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)。
[0007] CN101812322A提出了一種淺冷油吸收法回收催化干氣工藝，主要步驟有壓縮、冷 卻、吸收、解吸、冷量回收。與中冷油吸收法的一個(gè)顯著區(qū)別為吸收溫度提高至5~15°C，因 此，整個(gè)工藝的能耗降低較多。
[0008] CN101759516A公開了一種淺冷油吸收法分離煉廠催化干氣的方法，該工藝由壓 縮，吸收，解吸，再吸收等步驟組成，采用碳五烴作為吸收劑，回收催化干氣中的碳二碳三餾 分。該工藝具有流程簡(jiǎn)單，操作方便，投資省等優(yōu)點(diǎn)。專利CN101759518A采用的工藝與 CN101759516A相同，只是選擇碳四烴為吸收劑，碳二回收率有所提高。然而，這兩篇專利中， 由于碳二提濃氣送往乙烯裝置堿洗塔，為避免對(duì)乙烯裝置后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生不良影響，一 定需要嚴(yán)格處理并控制提濃氣中雜質(zhì)含量。
[0009] 專利CN101812322A，CN101759516A和專利CN101759518A中均提到將催化干氣提 濃后再進(jìn)行脫氧處理，具體步驟設(shè)置在解吸之后，此時(shí)的干氣主要成分為碳二組分，碳三組 分和部分雜質(zhì)，脫除氧氣和N0 X時(shí)需要額外引入氫氣和DMDS等物料，也需要復(fù)雜的DMDS注 入系統(tǒng)，致使脫氧工藝和操作流程均比較復(fù)雜。
[0010] 綜上所述，現(xiàn)有的催化干氣回收工藝存在能耗高、回收率低、除雜工藝和操作復(fù)雜 等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供了 一種前加氫除雜凈化回收催化干氣 的系統(tǒng)及方法。來自煉廠的催化干氣本身含有氫氣，H2s等組分，本發(fā)明利用該特點(diǎn)，在干氣 壓縮段間先進(jìn)行脫氧凈化處理。選擇Μο-Ni-S體系催化劑，催化劑中的金屬氧化物與干氣 中的H 2S進(jìn)行硫化，生成金屬硫化物，氧氣和N0X在金屬硫化物存在下與干氣中的H2反應(yīng)， 生成H 20和NH3或N2。經(jīng)過凈化處理后的催化干氣經(jīng)壓縮機(jī)繼續(xù)提壓，然后依次通過吸收和 解吸處理，得到提濃的碳二提濃氣，送往乙烯生產(chǎn)裝置。
[0012] 本發(fā)明設(shè)備少，能耗低，流程簡(jiǎn)單，回收率高。
[0013] 本發(fā)明的目的之一是提供一種前加氫除雜凈化回收催化干氣的系統(tǒng)。
[0014] 包括：壓縮機(jī)、反應(yīng)器、冷卻器、吸收塔和解吸塔；
[0015] 所述壓縮機(jī)為兩段或多段，壓縮機(jī)段間設(shè)置反應(yīng)器；
[0016] 最后一段壓縮機(jī)依次連接冷卻器和吸收塔；吸收塔底部連接解吸塔，解吸塔連接 吸收塔上部。
[0017]其中，
[0018] 吸收塔塔釜設(shè)置再沸器。
[0019] 還可以在解吸塔之后設(shè)置脫除酸性氣裝置。
[0020] 本發(fā)明的目的之二是提供一種前加氫除雜凈化回收催化干氣的方法。
[0021] 包括：
[0022] 在催化干氣升壓的段間，對(duì)催化干氣進(jìn)行脫氧凈化處理，然后進(jìn)行吸收和解吸得 到提濃后的碳二餾分。
[0023] 步驟如下：
[0024] 1)干氣升壓：來自煉廠的催化干氣經(jīng)壓縮機(jī)將壓力逐步提高到3. 0~4. 5MPa ;
[0025] 2)前加氫凈化：在催化干氣升壓的段間，對(duì)催化干氣進(jìn)行脫氧凈化處理，利用干 氣自身包含的氫氣和H 2S，在反應(yīng)器中將氧氣和N0X分別催化還原成H20和NH3或N 2 ;
[0026] 3)吸收提濃：升壓凈化后的催化干氣冷卻至5~25°C進(jìn)入吸收塔，用吸收劑吸收 催化干氣中C2餾分及更重組份；吸收塔的塔釜物流進(jìn)入解吸塔，通過解吸得到提濃后的碳 二餾分。
[0027] 步驟（3)中，所述吸收劑為含有正丁烷、異丁烷的碳四餾分，含有飽和碳三和碳四 的飽和液化氣，或者含有正戊烷、異戊烷的碳五餾分。
[0028] 解吸塔塔頂?shù)玫降奶级釢鈿膺€可以進(jìn)入脫除酸性氣裝置中進(jìn)一步脫除酸性氣。
[0029] 具體的技術(shù)方案如下：
[0030] (1)壓縮：將來自煉廠的催化干氣，壓力逐步提高到3. 0~4. 5MPa ;送入脫氧反應(yīng) 器進(jìn)行催化反應(yīng)，以脫除其中的〇2和N0X。
[0031] (2)凈化：在壓縮的段間，對(duì)催化干氣進(jìn)行脫氧凈化處理。將催化干氣送入脫氧反 應(yīng)器進(jìn)行催化反應(yīng)，以脫除其中的〇 2和N0X。
[0032] (3)冷卻：將壓縮凈化后的催化干氣冷卻至5~25°C ;
[0033] (4)吸收：吸收劑從吸收塔頂部進(jìn)入，吸收催化干氣中碳二餾分及更重組份；吸收 塔的塔釜物流送往解吸塔；塔頂氣相物流直接排往燃料氣管網(wǎng)，或進(jìn)行再吸收回收部分溶 劑；
[0034] (5)解吸：來自吸收塔的塔釜物流進(jìn)入解吸塔，塔頂?shù)玫交厥盏奶级饪s氣，塔釜 得到的貧溶劑經(jīng)過冷卻降溫后，返回吸收塔頂部作為吸收劑循環(huán)使用。
[0035] 在壓縮步驟中，煉廠催化干氣一般需要逐級(jí)提高壓力，優(yōu)選壓力提高到3.0~ 4. 5MPa，對(duì)壓縮的段數(shù)沒有特別的限定，優(yōu)選采用二段或者三段壓縮；
[0036] 在凈化步驟中，由于煉廠催化干氣本身含有氫氣，H2S、S02等，優(yōu)選Mo-Ni-S體系催 化劑，催化劑中的金屬氧化物與干氣中的H 2S進(jìn)行硫化，生成金屬硫化物，氧氣和N0X在金屬 硫化物存在下與干氣中的H2反應(yīng)，生成H 20和NH3或N2。本發(fā)明的前加氫除雜方法使得本 工藝無需額外引入氫氣，DMDS等物料，節(jié)省了原料成本，簡(jiǎn)化了操作設(shè)備，增強(qiáng)了工藝的獨(dú) 立性和靈活性。
[0037] 在冷卻步驟中，優(yōu)選將催化干氣冷卻至5~25°C。制冷劑可選5°C左右的冷水，由 溴化鋰吸收式制冷機(jī)提供，或者采用氨制冷等其他冷劑。優(yōu)選溴化鋰吸收式制冷機(jī)提供冷 劑。
[0038] 在吸收步驟中，所述吸收劑可以為含有正丁烷、異丁烷的碳四餾分，含有飽和碳三 和碳四的飽和液化氣，或者含有正戊烷、異戊烷的碳五餾分。優(yōu)選含有正丁烷、異丁烷的碳 四餾分和含有飽和碳三和碳四的飽和液化氣。
[0039] 在本發(fā)明的方法中，對(duì)吸收劑用量沒有特別的要求，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。
[0040] 所述吸收塔優(yōu)選理論板數(shù)為25~60,操作壓力為3. 0~6. OMPa，塔頂溫度為 1