[发明专利]一种裂解气深冷分离方法

说明书

本发明属于石油化工行业裂解气制烯烃技术领域，具体公开了一种裂解气深冷分离方法。本发明采用混合制冷剂代替传统制冷剂，通过混合冷剂制冷冷箱逐级冷却冷凝裂解气及氢气提纯，并采用多个气液分离罐对裂解气进行深冷分离，丙烯制冷系统只负责精馏塔的塔顶冷凝及乙烯精馏塔塔中、塔底再沸，不再为裂解气降温冷凝提供冷剂。本发明减少了制冷相关设备的投入，大大节省了投资费用，简化了流程，降低了操作难度及整套装置的操作能耗。

技术领域

本发明涉及石油化工行业裂解气制烯烃技术领域，尤其涉及一种裂解气深冷分离方法。

背景技术

乙烯是最基础、最重要石油化工原料，乙烯的生产能力代表着一个国家石油化工发展水平；在中国乃至全球，石油产品蒸汽裂解是乙烯产品的最主要来源，虽然国内近些年甲醇制烯烃发展很快，但它的乙烯生产能力不是无法和蒸汽裂解相比的。

截止2020年10月，中国乙烯产能规模达到3116.5万吨，较2019年提升9.2％，近5年来产能增长了近50％；未来5年，中国仍将有3690万吨乙烯计划新增产能，生产工艺主要以轻烃、石脑油裂解为主。

目前，国内乙烯产能主要是蒸汽裂解贡献的，蒸汽裂解及裂解气分离技术绝大多数是国外的，包括在建的和计划建的项目；主要应用的技术有鲁姆斯、SW(现在叫德希尼布)，少数几家用的林德技术及KBR技术；每家也都有自己的裂解气分离技术。无论哪一裂解气分离技术都包括裂解气压缩、酸性气体脱除、干燥、深冷分离及精馏提纯等工艺。深冷分离的目的是在低温下把氢气以外的烃类都冷凝下来，深冷分离所需的冷量主要是由丙烯冷剂和乙烯冷剂的复叠制冷提供，少量低温冷量膨胀机及甲烷冷剂提供，也有少数专利商用乙烯+甲烷混合冷剂代替乙烯提供温度更低的冷剂。这些深冷分离制冷技术存在设备数量多，操作难度大，占地面积广，低温材质材料用量大，投资大等缺点。

因此，如何提供一种裂解气深冷分离方法，减少深冷分离制冷技术设备数量，简化制备工艺，降低操作难度，同时保证较高的氢气分离率是本领域亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种裂解气深冷分离方法，本发明简化了工艺流程，减少了设备数量的使用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种裂解气深冷分离方法，包含如下步骤：

1)将裂解气送入混合冷剂制冷冷箱，冷却后进入干燥器进料分液罐；

2)干燥器进料分液罐罐顶气相物料送进气相干燥器，液相物料脱除游离水后进入液相干燥器；

3)液相干燥器出口物料进入乙烷汽提塔，乙烷汽提塔塔釜液相物料作为低压脱丙烷塔的第一股进料，乙烷汽提塔塔顶气相物料返回混合冷剂制冷冷箱，冷却后进入低压脱甲烷塔，作为低压脱甲烷塔的第一股进料；

4)气相干燥器出口物料返回混合冷剂制冷冷箱，冷却后进入1号气液分离罐，1号气液分离罐罐底液相物料作为低压脱甲烷塔的第二股进料；

5)1号气液分离罐罐顶气相物料复入混合冷剂制冷冷箱，冷却后进入2号气液分离罐，2号气液分离罐罐底液相物料作为低压脱甲烷塔的第三股进料；

6)2号气液分离罐罐顶气相物料再入混合冷剂制冷冷箱，冷却后进入3号气液分离罐，3号气液分离罐罐底液相物料作为低压脱甲烷塔的第四股进料；

7)3号气液分离罐罐顶气相物料再次返回混合冷剂制冷冷箱，冷却后进入氢气分离罐，氢气分离罐罐底液相分两部分，一部分作为低压脱甲烷塔回流液，另一部分返回混合冷剂制冷冷箱作为制冷剂。

优选的，所述混合冷剂制冷冷箱中的混合冷剂为碳五化合物、碳四化合物、丙烷、乙烯、甲烷和氮气中的四种或四种以上组成的混合物。

优选的，所述裂解气在进入混合冷剂制冷冷箱之前需要压缩至3～4MPa。