[发明专利]轻烃干气中重组分的回收系统及其方法

说明书

本发明提供了轻烃干气中重组分的回收系统及其方法，该系统包括：轻烃干气提供单元提供轻烃干气；干气压缩机对轻烃干气增压；干气换热器的第一换热管路对增压后的轻烃干气通过换热进行第一次冷却；干气冷却器内设有冷冻水或氨液作为冷媒，对轻烃干气进行第二次冷却至8℃至15℃；气液分离器将第二次冷却后的轻烃干气分离出重烃；聚结过滤分离器将气相的轻烃干气脱除杂质后，至少部分轻烃干气经过干气换热器的第二换热管路换热升温；变压吸附单元将升温后的轻烃干气提纯氢气。本发明能够通过进一步回收轻烃干气中C3及以上组分，即可有效降低PSA原料气中重组分含量，提高氢气的分离效果，又可增加轻烃液体收率，取得更好的经济效益。

技术领域

本发明涉及石油化工轻烃干气处理领域，具体地说，涉及一种炼厂PSA原料轻烃干气中重组分的回收系统及其方法。

背景技术

氢气是炼厂的重要原料之一，目前炼厂氢气的主要来源是通过PSA装置回收重整气、加氢低分气和轻烃回收干气中的氢气，其中轻烃干气来自原油的二次加工过程，如催化裂化、热裂化、延迟焦化、加氢裂化等，因此轻烃干气中C3及以上重组分(重烃)含量较高。

目前炼厂轻烃干气普遍采用“吸收-再吸收”工艺，轻烃干气中C3及以上组分经吸收、在吸收后，经压缩机由0.6～1.2MPa增压至2～3MPa，增压后的干气再经循环水冷却器冷却至30～50℃，最后进气液分离罐，罐底液相至重烃处理，罐顶气相至PSA装置提纯氢气。

上述工艺流程中轻烃回收干气中含C3及以上组分含量较高，压缩后经循环水冷却至30～50℃，重烃含量分离不完全，同时气液分离器分离效果有限，造成轻烃干气中带液较多，轻烃干气带液进入PSA装置，重质烃极易吸附，形成毛细凝聚，占据吸附剂孔隙，很难解析出来，造成吸附剂的活性下降，降低吸附剂的吸附能力。

变压吸附法(PSA Pressure Swing Adsorption，简称PSA)是一种新的气体分离技术，以吸附剂分子筛为例，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。它是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的气体(氧气)扩散较快，较多进入分子筛固相。这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。

在实际操作中，通过加强对轻轻回收干气检测，杂质含量高于设计值时，采取减少轻烃回收气进料量或改进燃料气系统等措施来保持PSA的稳定操作，不仅造成检测分析工作量大，频繁切换造成燃料气管网和PSA进料波动，不利于装置的平稳运行，还造成了干气中氢气的损失，降低了装置的经济效益。

因此，本发明提供了一种轻烃干气中重组分的回收系统及其方法。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供轻烃干气中重组分的回收系统及其方法，能够通过进一步回收轻烃干气中C3及以上组分，即可有效降低PSA原料气中重组分含量，提高氢气的分离效果，又可增加轻烃液体收率，取得更好的经济效益。

本发明的实施例提供一种轻烃干气中重组分的回收系统，包括以下步骤：

轻烃干气提供单元，提供轻烃干气；

干气压缩机，连接所述轻烃干气提供单元，对所述轻烃干气增压；

干气换热器，连接所述干气压缩机，所述干气换热器的第一换热管路对增压后的轻烃干气通过换热进行第一次冷却；

干气冷却器，连接所述干气换热器，所述干气冷却器内设有冷冻水或氨液作为冷媒，对所述轻烃干气进行第二次冷却至第一温度范围，所述第一温度范围是8℃至15℃；