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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310409491.0(22)申请日 2013.09.10C10G 70/04(2006.01)C10G 70/06(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人李东风 罗淑娟 王婧 程建民廖丽华 刘智信 过良 李琰(74)专利代理机构北京思创毕升专利事务所 11218代理人周媛(54) 发明名称一种炼厂干气回收系统及干气回收方法(57) 摘要本发明公开了一种炼厂干气回收系统及回收方法。所述系统包括：压缩机、吸收塔、。
2、解析塔、膨胀机-冷箱系统、液化冷却器；压缩机连接吸收塔，吸收塔塔釜连接解吸塔，解吸塔釜连接吸收塔上部，解吸塔顶连接液化冷却器，吸收塔顶部连接膨胀机-冷箱系统；所述膨胀机-冷箱系统包括冷箱、膨胀机、增压机和闪蒸罐；吸收塔顶部连接冷箱，冷箱依次连着膨胀机和闪蒸罐，闪蒸罐顶部连接冷箱后连接增压机。方法包括：炼厂干气经压缩、冷却、吸收、解析、液化后得到富碳二产品。本发明方法设备少，能耗低，流程简单，回收率高，产品易于储存和运输。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图1页(10)申请公布号 CN 104419464 A(43)申请公。
3、布日 2015.03.18CN 104419464 A1/2页21.一种炼厂干气回收系统，其特征在于所述系统包括：压缩机、吸收塔、解析塔、膨胀机-冷箱系统、液化冷却器；压缩机连接吸收塔，吸收塔塔釜连接解吸塔，解吸塔釜连接吸收塔上部，解吸塔顶连接液化冷却器，吸收塔顶部连接膨胀机-冷箱系统；所述膨胀机-冷箱系统包括冷箱、膨胀机、增压机和闪蒸罐；吸收塔顶部连接冷箱，冷箱依次连着膨胀机和闪蒸罐，闪蒸罐顶部连接冷箱后连接增压机。2.如权利要求1所述的炼厂干气回收系统，其特征在于：所述吸收塔设置吸收塔塔釜再沸器；解析塔设置解析塔塔釜再沸器。3.如权利要求2所述的炼厂干气回收系统，其特征在于：再沸器采用炼厂。
4、热油加热。4.一种采用如权利要求13之一所述的炼厂干气回收系统的干气回收方法，其特征在于所述方法包括：炼厂干气经压缩、冷却、吸收、解吸、液化后得到富碳二产品。5.如权利要求4所述的干气回收方法，其特征在于所述方法包括：1）炼厂干气经压缩压力提高到3.05.0MPa；冷却至-10-40进入吸收塔；2）吸收剂从吸收塔顶部喷入，吸收炼厂干气中C2馏分及更重组份；吸收塔的塔釜物流送至解吸塔，塔顶采出的气相物流进入冷箱；3）进入冷箱的气体利用自身的压力膨胀制冷，在闪蒸罐中闪蒸，回收其中未被吸收的C2馏分和夹带的吸收剂，闪蒸罐顶部得到不含C2馏分的尾气经冷箱回收冷量，再经增压机升压后排放；4）解吸塔釜得到。
5、的贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部作为吸收剂循环使用，解吸塔顶得到C2浓缩气经冷却液化后得到富碳二产品；吸收剂为含有丙烷的C3馏分或含有正丁烷、异丁烷的碳四馏分。6.如权利要求5所述的干气回收方法，其特征在于：步骤（3）中，吸收塔顶的气体进入冷箱，将温度降低到-40-80，之后进入膨胀机将气体膨胀，然后进入闪蒸罐闪蒸，罐顶气体进入冷箱将气体温度升高为-30-40，罐底液体返回到吸收塔。7.如权利要求5所述的干气回收方法，其特征在于：步骤（4）中，解吸塔顶碳二浓缩气采用-40级丙烯制冷压缩机提供相应冷量，然后通过节流到常压，使得碳二浓缩气进一步冷却，节流后的气相返回压缩机循环，液相作为富碳二。
6、产品采出。8.如权利要求5所述的干气回收方法，其特征在于：炼厂干气在进入吸收塔之前或者从解吸塔顶采出气相物流后进行脱酸性气体处理；炼厂干气在进入吸收塔之前或者在C2浓缩气冷却液化时进行干燥。9.如权利要求58之一所述的干气回收方法，其特征在于：所述吸收塔的理论板数为2560，操作压力为2.5-5.0MPa，塔顶温度为-20-30；所述解吸塔的理论板数为2060，操作压力为1.03.0MPa，塔顶温度为-5-20。权 利 要 求 书CN 104419464 A2/2页310.如权利要求9所述的干气回收方法，其特征在于：C2浓缩气中含有0-40wt%的乙烯、25-80wt%的乙烷和0-20wt%的。
7、丙烯。权 利 要 求 书CN 104419464 A1/6页4一种炼厂干气回收系统及干气回收方法技术领域0001 本发明涉及炼厂干气处理领域，更进一步说，涉及一种干气回收系统及干气回收方法。背景技术0002 炼厂干气主要来源于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。一般催化干气中乙烯含量较高，而焦化干气中乙烷含量较高，在15%25%左右，此外，炼厂干气中还含有丙烯、丙烷、丁烷等烯烷烃。目前，我国大部分炼厂仍将炼厂干气作为燃料气烧掉，利用价值较低，并造成极大的资源浪费和环境污染。0003 乙烷是非常理想的裂解原料，在蒸汽裂解过程中，相当大的部分转化成为乙烯。若将炼厂干气中的。
8、乙烷回收，送往乙烯生产装置，不仅充分利用了炼厂尾气资源，而且降低了裂解原料成本，体现了炼化一体化优势。然而，对于纯炼油型企业来讲，由于无乙烯生产装置，回收的富乙烷气如何运输和储存是急需要解决的问题。0004 目前从炼厂干气中回收乙烯的方法主要有深冷分离法、中冷油吸收法、络合分离法、变压吸附法等，各种方法各具特点。深冷分离法工艺成熟，乙烯回收率高，但投资大，用于稀乙烯回收能耗较高；络合分离法，乙烯回收率较高，但对原料中的杂质要求严格，预处理费用较高，需要特殊的络合吸收剂；变压吸附法操作简单，能耗较低，但产品纯度低，乙烯回收率低，占地面积大。0005 中冷油吸收法主要是利用吸收剂对气体中各组分的溶。
9、解度不同来分离气体混合物，一般先利用吸收剂吸收C2及C2以上的重组分，分离出甲烷、氢气等不凝性气体，再用精馏法分离吸收剂中的各组分。该方法具有规模小、适应性强、投资费用低等特点。0006 CN1640992提出了一种以装置自产稳定轻烃为吸收剂的冷冻油吸收方法，适用于从油田伴生气或天然气中回收液化气，且C3收率要求较高的回收工艺。采用这种冷冻油的吸收方法，能用较少的吸收剂，获得较高的轻烃回收率，且工艺简单，能耗较低，经济效益较好。但该方法只适用于从油田伴生气或天然气中回收液化气，并不能回收C2馏分，无法用于炼厂催化干气的回收。0007 US5502971公开了一种回收C2及更重烃类的低压低温工艺。
10、，适用于炼厂干气的回收。该工艺取消了传统的高压方案，改而采用低压技术，这样回收温度就可以保持在硝酸树脂生成的温度之上，避免了危险的潜在可能性，同时还可以保持较高的烯烃收率。该工艺采用了低压方案，温度低达-100，属于深冷分离工艺的一种，投资较大，能耗较高。0008 US6308532提出了一种从炼厂干气中回收乙烯和丙烯的工艺，该工艺包括从吸收塔釜抽出C3,C4,C5,C6液体并将部分塔釜液相物料循环至塔顶，从而保持塔顶冷凝器的冷冻温度不低于-95，同时在吸收塔中富含丙烯或乙烯-丙烯区域抽出气相侧线。尽管该工艺将部分塔釜物料循环至塔顶以保持塔顶温度不致于过低，但塔顶温度仍低达-95，仍属于深冷分。
11、离工艺的一种，因此投资较大，能耗较高。0009 CN101063048A公开了一种采用中冷油吸收法分离炼厂催化干气的方法，该工艺由说 明 书CN 104419464 A2/6页5压缩、脱除酸性气体、干燥及净化、吸收、解吸、冷量回收和粗分等步骤组成，具有吸收剂成本低廉，损失低等优点。然而，该方法吸收剂循环量大，设备尺寸大，流程比较复杂，产品纯度不高。此外，该工艺回收所得产品为气相碳二馏分和乙烷，只能采用管道输送，导致该方案的适用性受到较大限制。0010 综上所述，现有的炼厂干气回收利用工艺存在投资大、能耗高、适用性受限等问题。发明内容0011 为解决现有技术中现有炼厂干气回收利用工艺存在投资大、。
12、能耗高、工艺适用性受限等问题，本发明提供了一种炼厂干气回收系统及干气回收方法。本发明采用吸收剂回收干气中的碳二组分，吸收塔顶气通过膨胀机-冷箱系统回收未被吸收的碳二馏分和夹带的吸收剂，并回收冷量，吸收塔釜液通过解吸得到碳二浓缩气，再进行冷却液化，作为产品输出。本发明方法设备少，能耗低，流程简单，回收率高，产品易于储存和运输。0012 本发明的目的之一是提供一种炼厂干气回收系统。0013 包括：压缩机、吸收塔、解吸塔、膨胀机-冷箱系统、液化冷却器；0014 压缩机连接吸收塔，吸收塔塔釜连接解吸塔，解吸塔塔釜连接吸收塔上部，解吸塔顶连接液化冷却器，吸收塔顶部连接膨胀机-冷箱系统。0015 所述膨胀。
13、机-冷箱系统包括冷箱、膨胀机、增压机和闪蒸罐；0016 吸收塔顶部连接冷箱，冷箱依次连着膨胀机和闪蒸罐，闪蒸罐顶部连接冷箱后连接增压机。0017 所述吸收塔设置吸收塔塔釜再沸器；解吸塔设置解析塔塔釜再沸器。0018 本发明的目的之二是提供一种干气回收方法。0019 包括：炼厂干气经压缩、冷却、吸收、解吸、液化后得到富碳二产品。0020 具体包括以下步骤；0021 1）炼厂干气经压缩压力提高到3.05.0MPa；冷却至-10-40进入吸收塔；0022 2）吸收剂从吸收塔顶部喷入，吸收炼厂干气中C2馏分及更重组份；吸收塔釜物流送至解吸塔，吸收塔项采出的未被吸收的气体进入冷箱；0023 3）进入冷箱。
14、的气体利用自身的压力膨胀制冷，在闪蒸罐中闪蒸，回收其中未被吸收的C2馏分和夹带的吸收剂，闪蒸罐底部物流返回吸收塔塔顶，闪蒸罐顶得到不含C2馏分的尾气进入冷箱回收冷量后，再通过增压机后放空，送入燃料气管网；0024 4）解吸塔釜得到的贫溶剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部作为吸收剂循环使用，解吸塔顶得到C2浓缩气经冷却液化后得到富碳二产品；0025 吸收剂为含有丙烷的C3馏分或含有正丁烷、异丁烷的碳四馏分。0026 具体技术方案如下：0027 （1）压缩：将来自炼厂催化裂化、热裂化、延迟焦化、加氢裂化等工艺过程产生的干气压力提高到2.05.0MPa；炼厂干气一般需要逐级提高压力，对压缩的段数没有特。
15、别的限定，优选采用二段压缩；0028 （2）冷却：将所述的步骤1）得到的压缩后的干气冷却至-10-40左右；优选所需冷量由-40级丙烯制冷压缩机提供相应冷量；说 明 书CN 104419464 A3/6页60029 （3）吸收：吸收剂从吸收塔顶部喷入，吸收炼厂干气中C2馏分及更重组份；吸收塔的塔釜物流送至解吸塔处理；从塔项采出的未被吸收的气体进入冷箱回收冷量；所述吸收塔的吸收剂用量没有特别的要求，本领域技术人员可以根据现有技术的常识确定；0030 （4）解吸：由于来自吸收塔的塔釜物流的压力与解吸塔存在压差，因此依靠压差来自吸收塔的塔釜物流即可进入解吸塔，塔顶得到回收的C2浓缩气，塔釜得到的贫溶。
16、剂经过冷却降温后，返回吸收塔顶部作为吸收剂循环使用；0031 （5）冷量回收：来自吸收塔顶的未被吸收的气体进入由膨胀机和冷箱组成的系统中，利用自身的压力膨胀制冷，在闪蒸罐中闪蒸；0032 吸收塔顶未被吸收的气体进入冷箱，优选将温度降低到-40-80，之后进入膨胀机将气体膨胀，然后进入闪蒸罐闪蒸，回收其中未被吸收的C2馏分和夹带的吸收剂，闪蒸罐顶不含C2馏分的尾气进入冷箱将温度升高为-30-40后经增压机升压后排放，闪蒸罐底液体返回到吸收塔；0033 （6）液化：解吸塔顶碳二浓缩气进一步冷却，优选-40级丙烯制冷压缩机提供相应冷量，然后通过节流到常压，使得碳二浓缩气进一步冷却，节流后的气相返回压。
17、缩单元循环，液相作为产品采出。其中，C2浓缩气中主要含有0-40%wt的乙烯、25-80%wt的乙烷和0-20%wt的丙烯。0034 其中，0035 所述吸收塔优选理论板数为2560，操作压力为2.5-5.0MPa，塔顶温度为-20-30；0036 所述解吸塔的理论板数为2060，操作压力为1.03.0MPa，塔顶温度为-5-20。0037 所述吸收塔塔釜设置再沸器，以保证吸收塔釜甲烷、氢气等轻组分降到设定要求以下。其中吸收塔塔釜再沸器和解吸塔塔釜再沸器加热介质可以采用低压蒸汽，也可以采用热油，优选热油加热，既能充分利用炼厂富裕热量，也能降低工艺能耗。0038 如果需要，本发明的方法还包括脱除。
18、酸性气体步骤，在吸收塔之前或者在解吸塔之后进行脱酸性气体处理，可以采用胺洗，也可以采用碱洗脱除酸性气体，优选在解吸之后脱除酸性气体，优选碱洗法脱酸性气体。0039 本发明的方法还包括干燥步骤。干燥可以设置在进入吸收塔之前，也可以设置在步骤（6）液化过程中，优选在C2浓缩气液化过程中进行干燥。0040 本发明的炼厂干气利用方法具有以下特点：0041 （1）产品为液相C2浓缩气，易于贮存和运输，使得该工艺的适用范围更广阔。0042 （2）碳二提浓气液化过程采用丙烯冷剂和节流阀来完成，不仅节省了能耗，而且减少了乙烯制冷压缩机整套设备，投资明显降低。0043 （3）本发明采用炼厂低品位的热油加热，能耗。
19、大大降低。0044 （4）采用膨胀机和冷箱回收冷量，碳二回收率提高，可达95%以上，同时减少了吸收剂的循环量和损失量，降低了能耗。0045 （5）气相C2浓缩气和炼厂干气可以均使用丙烯制冷压缩机提供的冷量进行冷却，一套制冷系统不仅液化最终产品，又可以为工艺其他用户提供冷量，设备使用率最大化，并且降低了能耗和投资。说 明 书CN 104419464 A4/6页7附图说明0046 图1是本发明的炼厂干气回收系统示意图。0047 附图标记说明：0048 1压缩机；2吸收塔；3解吸塔；4冷箱；5闪蒸罐；6冷却器；7增压机；8炼厂干气；9升压后炼厂干气；10富溶剂；11轻组分；12贫溶剂；13碳二浓缩气。
20、；14碳二产品；15燃料气；16回收的吸收剂及碳二组分；17膨胀机具体实施方式0049 下面结合实施例，进一步说明本发明。0050 实施例：0051 如图1所示，一种炼厂干气回收系统，包括：0052 压缩机1、吸收塔2、解析塔3、冷箱4、闪蒸罐5、冷却器6和膨胀机17；0053 压缩机1连接吸收塔2，吸收塔2塔釜连接解析塔3，解析塔3釜连接吸收塔2上部，解析塔3顶连接冷却器6，吸收塔2顶部依次连接冷箱4、膨胀机17和闪蒸罐5，闪蒸罐5底部连接吸收塔2上部，闪蒸罐5顶部连接冷箱4后连接增压机7。所述吸收塔2设置吸收塔塔釜再沸器；解吸塔3设置解吸塔塔釜再沸器。0054 炼厂干气组成如表1所示，00。
21、55 表10056 氢气1.28氮气12.36氧气0.55一氧化碳0.81二氧化碳2.23硫化氢0甲烷29.08乙烷22.15乙烯8.47丙烷10.5丙烯3.83说 明 书CN 104419464 A5/6页8异丁烷2.17正丁烷3.19异丁烯0.74丁烯-1 0.92顺丁烯-2 0.25反丁烯-2 0.44正戊烷0.5异戊烷0.22C5+ 0.30057 0058 炼厂干气来料为35500kg/h，由于干气中C3和C4含量较多，因此考虑用自身的丙烷、碳四作为吸收剂，回收炼厂干气中的乙烷和乙烯。0059 炼厂干气回收包括以下步骤：0060 （1）压缩：炼厂干气被送往压缩系统，经过二段压缩，压力。
22、升高至3.2MPa，冷却至-35进入吸收塔；0061 （2）吸收：吸收塔的理论板数为37，操作压力为3.0MPag，塔顶温度-27。所用吸收溶剂为干气自身的丙烷、碳四等组分，溶剂从吸收塔塔顶进入塔内，干气从第18块塔板进入。干气中的C2及其重组分被溶剂吸收下来，从塔釜采出，塔顶为甲烷、氢气等轻组分，并夹带有少量吸收剂。0062 （3）解吸：解吸塔的理论板数为33，操作压力为2.0MPag，塔顶温度-13，回流比取1.0。吸收了干气中C2等组分的富溶剂从第16块塔板进入解吸塔，解吸后的C2浓缩气从塔顶采出，贫溶剂经逐级换热后冷却至-35返回吸收塔循环使用。0063 （4）冷量回收：吸收塔顶未被吸。
23、收的气体进入冷箱，温度降至-54，进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸罐灌顶的气体进入冷箱，罐底液相返回吸收塔。气体进入冷箱后，再进入增压机，最终得到富含甲烷、氢气等组分的燃料气。0064 （5）液化：解吸塔塔顶采出的C2浓缩气用丙烯冷剂进行液化，然后通过节流到常压，使碳二产品温度进一步降低，节流后的液相作为产品采出，送往产品罐。0065 所得到的富碳二产品组成如表2所示。0066 表20067 组分质量流量kg/h组成wt%甲烷146.29 1.05说 明 书CN 104419464 A6/6页9乙烷7369.63 53.03乙烯2863.75 20.61丙烷2511.63 18.07丙烯1003.26 7.22碳四1.54 0.010068 在本实施例中，乙烷的回收率为96%，乙烯的回收率为99%。说 明 书CN 104419464 A1/1页10图1说 明 书 附 图CN 104419464 A10。