[发明专利]一种回收炼厂干气中碳二馏分的方法及系统

说明书

本公开涉及一种回收炼厂干气中碳二馏分的方法及系统，该系统包括依次连通的吸收塔、脱甲烷塔和碳二分离塔，该方法选择丙烷或混合碳三作为吸收剂，并将碳二分离塔的塔底液至少分为第一碳二分离塔塔底液和第二碳二分离塔塔底液两股物流，其中的第一碳二分离塔塔底液进行先减压再气化并返回至所述碳二分离塔的下部作为汽提气，第二碳二分离塔塔底液通入所述吸收塔的顶部作为吸收剂以循环利用。本公开的方法及系统在显著降低能耗的同时能够提高碳二回收率并提升碳二产品气中的碳二浓度。

技术领域

本公开涉及干气处理领域，具体地，涉及一种回收炼厂干气中碳二馏分的方法及系统。

背景技术

作为炼油厂生产加工石油过程中的副产品，干气的主要组成包括氢气、甲烷、乙烯、乙烷、少量碳三和碳三以上组分，以及少量的酸性气等杂质，其中，碳二组分乙烯和乙烷具有较高的价值，乙烯是重要的石油化工基础原料，乙烷可作为生产乙烯的优质原料。近年来随着气体综合利用受到重视，以廉价的干气作原料，回收高价值的碳二组分成为干气加工领域的重要研究方向。

目前石油化工企业加工干气的方法主要有油吸收技术和变压吸附分离技术。油吸收技术主要是利用汽油或混合碳四作为吸收剂来回收干气中的碳二馏分，碳二回收率大约85～90％，碳二产品气中甲烷含量可以控制到5体积％，该技术的主要缺点是能耗较高；变压吸附分离技术是利用吸附剂对气体中不同组分的吸附能力、吸附容量和吸附速度随压力的不同而各有差异的特点，在加压条件下通过吸附床层选择性吸附干气中的碳二等易吸附组分，排出氢气、甲烷等不易吸附组分，然后在减压条件下解吸出易吸附组分，通过交替的吸附和解吸循环操作达到分离的目的，该技术的主要缺点是碳二回收率低、产品浓度低。此外，采用变压吸附分离技术的干气加工系统设备需要在变压条件下操作，为疲劳容器，因而存在着对设备的制造要求高，吸附剂需要定期更换、程控阀需要定期维护、总费用较高等缺点，同时，变压吸附分离技术还有碳二回收率低、碳二产品气中甲烷含量高的缺点。

CN103588604B公开了一种组合吸收法回收炼厂干气中碳二的系统和方法，包括压缩机、预处理单元、炼厂干气冷却单元、组合吸收单元和精馏单元。该工艺以混合碳四或混合碳五作为吸收剂进行碳二吸收，解吸出的碳二提浓气送入乙烯精馏塔分离，得到乙烯产品和乙烷产品。由于现有的干气回收工艺得到的碳二提浓气普遍无法达到要求的产品气纯度，所以还需要进一步精馏处理，为了降低后续能耗，该工艺采用丙烯制冷压缩机以提供-40℃丙烯冷量，并配套干燥系统脱除干气中的水分以防止冻堵，从而降低乙烯产品中的碳三含量。

因此，目前采用油吸收技术的干气加工系统，为了减少后续的分离能耗，一般选择混合碳四作为吸收剂，剂气比(重量)约为3～4，存在着吸收剂用量大，碳二产品气中副产物含量较高，碳二纯度低，系统能耗大的缺点。

综上所述，现有技术的干气回收工艺都有各自的缺点，具体表现为碳二回收率低、产品浓度低以及能耗高、吸收剂用量大等，考虑到企业的经济效益和自身对碳二产品的质量要求，需要一种适应性好、碳二回收率高、产品纯度高、相对耗能低的干气回收方法及系统。

发明内容

本公开的目的是提供一种回收炼厂干气中碳二馏分的方法及系统，该方法及系统在降低能耗的同时能够提高碳二回收率及碳二产品气中的碳二浓度。

为了实现上述目的，本公开提供一种回收炼厂干气中碳二馏分的方法，该方法包括如下步骤：

S1、将炼厂干气经冷却后送入吸收塔进行吸收处理，将吸收剂从所述吸收塔的塔顶喷入，在所述吸收塔的塔顶采出轻组分气，在所述吸收塔塔底采出吸收塔塔底液，所述吸收剂为丙烷或混合碳三；

S2、将步骤S1得到的所述吸收塔塔底液送入脱甲烷塔的顶部进行脱甲烷处理，在所述脱甲烷塔的塔顶采出脱甲烷塔塔顶气，并将所述脱甲烷塔塔顶气返回所述吸收塔，在所述脱甲烷塔的塔底采出脱甲烷塔塔底液；