[发明专利]一种节能稳定型的乙烯加氢分离工艺及装置

说明书

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种节能稳定型的乙烯加氢分离工艺及装置。该乙烯加氢分离工艺，包括以下步骤：1)裂解气经一次压缩、碱洗、二次压缩、冷却和干燥，得到净化后裂解气；2)净化后裂解气预冷后，进入高压脱乙烷塔进行分离，其塔釜液相经减压后进入低压脱乙烷塔进行分离，高压脱乙烷塔塔顶气相经换热、预热后进入碳二加氢系统中进行加氢处理；3)低压脱乙烷塔塔顶气相经冷凝后分为两股，一股回流至低压脱乙烷塔，另一股送至高压脱乙烷塔；4)碳二加氢系统处理后的物料与高压脱乙烷塔塔顶气进行换热，然后进行干燥，再经冷凝得到的液相回流至高压脱乙烷塔。该分离工艺稳定性高，可降低综合能耗。

技术领域

本发明属于石油化工领域乙烯生产过程中的分离技术，具体涉及一种节能稳定型的乙烯加氢分离工艺及装置。

背景技术

乙烯是石化工业的基础原料，乙烯的产能也是衡量一个国家石油化学工业发展水平的重要标志。目前，乙烯分离工艺流程主要有三种：顺序分离流程、前脱乙烷前加氢流程和前脱丙烷前加氢流程。近年来，伴随着乙烷等气相原料的应用及原料轻质化的趋势，前脱乙烷前加氢流程受到了更为广泛的关注。

前脱乙烷前加氢流程的技术关键体现在以下两个方面：一是前脱乙烷塔的设置与能量利用，单塔技术与双塔技术的选择、再沸器热源及冷凝器冷源的利用都对系统的操作与能耗具有较大的影响；二是前加氢流程的设计，不同于前脱丙烷工艺，前脱乙烷加氢物流中不含碳三组分，对加氢系统的飞温及漏炔现象所引起的操作稳定性波动需要特别重视。

目前，在世界范围内应用前脱乙烷前加氢流程的乙烯工厂中，最普遍采用的是德国Linde公司的生产技术。在Linde公司开发的前脱乙烷前加氢分离工艺中，裂解气经压缩之后预冷，气液相分别进入吸收塔和脱乙烷塔，通过控制吸收塔塔顶气相中的丙烯含量，确保最大程度回收丙烯。脱乙烷塔实现了碳二组分和碳三组分的清晰分离，塔釜再沸器使用低压蒸汽作为热源，塔顶冷凝温度低于-50℃，需要丙烯和乙烯冷剂共同提供冷量。另外，碳二加氢系统采用产品馏分加氢方案，吸收塔塔顶气相进入碳二加氢系统脱除乙炔等杂质，加氢反应需采用等温式反应器，结构较为复杂。否则，由于缺乏工艺本身的流量调控手段，采用绝热床往往容易飞温，引起连锁停车，影响正常生产。

综上所述，作为一种乙烯加氢分离工艺，前脱乙烷前加氢分离流程既要考虑前脱乙烷分离系统的可靠性，也要兼顾碳二加氢系统的操作稳定性。与此同时，如何合理利用能量，降低装置综合能耗，也存在较大的改进空间。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种节能稳定型的乙烯加氢分离工艺，以及一种节能稳定型的乙烯加氢分离装置，通过双塔脱乙烷系统与丙烯制冷系统、急冷水系统的耦合，充分利用了装置热量，同时保证了碳二加氢系统的流量稳定，避免了飞温等异常现象。在此基础上，考虑了反应器、塔器、干燥器的设计，分离方法可靠、操作稳定性强、设备投资费用降低、装置综合能耗降低。

本发明的第一方面提供一种节能稳定型的乙烯加氢分离工艺，该乙烯加氢分离工艺包括以下步骤：

1)裂解气经一次压缩、碱洗、二次压缩、冷却和干燥，得到净化后裂解气；

2)净化后裂解气预冷后，进入高压脱乙烷塔进行分离，其塔釜液相经减压后进入低压脱乙烷塔进行分离，高压脱乙烷塔塔顶气相经换热、预热后进入碳二加氢系统中进行加氢处理；

3)低压脱乙烷塔塔顶气相经冷凝后分为两股，一股回流至低压脱乙烷塔，另一股送至高压脱乙烷塔，低压脱乙烷塔塔釜液相送至后续分离系统；

4)碳二加氢系统处理后的物料与高压脱乙烷塔塔顶气进行换热，然后进行干燥，再经冷凝得到的液相回流至高压脱乙烷塔，气相进入深冷系统进一步分离。