[实用新型]用贫液效应在脱甲烷过程中回收尾气中乙烯的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轻烃分离系统，特别是涉及用贫液效应在脱甲烷过程中回收尾气中乙烯的系统。

背景技术

轻烃分离，指的是乙烯装置等相关生产装置对其回收的氢气及碳一至碳五烃类混合物(缩写：H₂-C₁-C₅)进行的分离。

氢气与甲烷混和物缩写为C₁^-，碳一及更重馏分缩写为C₁⁺，碳二馏分缩写为C₂，氢气与甲烷的分离缩写为H₂/CH₄分离，C₁^-与C₂⁺的分离缩写为C₁^-/C₂⁺分离，C₁^-与C₂的分离缩写为C₁^-/C₂分离。

轻烃分离工艺中的C₁^-/C₂⁺分离或C₁^-/C₂分离亦称“脱甲烷”。脱甲烷通常需经过两个紧密相联的系统来完成，一个是前端激冷系列(简称“前冷”)，另一个是脱甲烷塔系。前冷通常由多个进料分离设备与多台板翅式换热器组合而成，每个进料分离设备称为前冷的一“级”。进料首先进入前冷。前冷对进料进行逐级冷却、冷凝、闪蒸，将氢气及一部分甲烷与另一部分甲烷及几乎全部C₂⁺馏分分开。这一步可称为“初步的”脱甲烷。前冷的末级分离设备的气相出料即氢气及一部分甲烷(本实用新型所称“尾气”)被送去进行H₂/CH₄分离。包括末级在内的各级分离设备的液相出料，即另一部分甲烷及几乎全部C₂⁺馏分，被送到脱甲烷塔系进行“最终的”脱甲烷。

前冷的作用相当于一座水平放置的分馏塔，每一“级”相当于分馏塔的一块理论板。“级”数越多，“塔”的理论板数就越多，达到同样分离要求的能耗就越低。这里的“分离要求”指的是，要将损失在尾气中的乙烯数量控制在效费比尽可能高的合理范围内。由于丙烯、乙烯复叠制冷能够提供的冷冻剂温度级位数有限，前冷的“级”数显然不可能太多。“级”数过多将导致投资过大，系统过于复杂，在工程实践中难以实现。

在前冷“级”数有限的条件下，损失在尾气中乙烯数量往往偏高而不能令人满意。怎样才能在达到预期的控制乙烯损失目标的同时，让能耗也较低呢？只有设法回收可能损失在尾气中的乙烯。为此，现有技术的做法是将原来相当于一块理论板的某几“级”或末一“级”，变成具有多块理论板的分馏子系统。具体型式有两种：

-用分凝分馏器(一种具有传热、传质双重功能的组合设备)取代某几个“级”；

-用尾气精馏塔(含回流罐等)，取代末级进料分离罐。

第一种做法因投资太高，向工程市场推广受限；第二种做法与第一种做法原理相同，也因增加了整个前冷的理论塔板数而节能，投资虽比第一种做法低但仍较高，节能效果却不显著。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为脱甲烷过程提供一种用贫液效应回收尾气中乙烯的分离系统，只增加较少投资，便可在控制尾气中乙烯损失的同时实现较显著的节能效果。本实用新型适用于轻烃分离所有类型的脱甲烷过程。