利用炼厂干气的系统及方法技术方案

本发明专利技术的利用炼厂干气的系统及方法，其中，利用炼厂干气的系统包括：一级板翅换热器、气液分离器、第一精馏塔、第二精馏塔、二级板翅换热器、第三精馏塔、第四精馏塔、第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统。利用炼厂干气的方法包括：对炼厂干气降温；对降温后的炼厂干气进行初步分离处理；对第一液相流进行精分离处理；对第二液相流进行精分离处理；对第一气相流、第二气相流降温；本发明专利技术的技术方案通过采用不同温区的制冷剂分别循环制冷，并优化多组分的分离序列，从而达到对炼厂干气中的各组分分类提取、分别利用的效果，实现资源的充分利用，同时又尽可能使投资和操作费用降低，提高经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工领域，特别是涉及一种利用炼厂干气的系统及方法。
技术介绍
炼厂干气是指炼油过程中产生的非冷凝气体，主要来源于原油的二次加工过程，如重油催化裂化、延迟焦化等，其中催化裂化产生的干气量最多。炼厂干气成分复杂，不同工艺装置产生的干气组成也不相同，主要有乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳，还含有微量硫、汞杂质。炼厂干气通常作为燃料气使用，甚至送至火炬直接烧掉。随着技术进步和人们认识的提高，大家逐渐意识到炼厂干气回收利用对炼油企业降低生产成本、实现资源有效利用非常重要，相关的回收开发技术不断被开发出来。目前，关于炼厂干气回收利用主要有两种思路。一种思路是采取一定方法提取利用其中的某几种组分，主要是经济价值较高的乙烯、丙烯、氢气。这类方法有深冷分离(专利200410086381.6)、冷油吸附(专利200910077780.9)、吸附分离(专利200810072849.4)和膜分离(专利201020504769.4和专利201420266803.7)以及多种上述方法的组合工艺。然而，上述方法仅提取或浓缩炼厂干气中的若干组分，未实现对干气中各组分的清晰分割。另外一种思路是将炼厂干气直接作为原料使用，利用其中有用组分，如制备二氯乙烷(专利201110430297.1)、丙醛(专利201210132425.9)、汽油(专利201110246922.7)。然而炼厂干气中的各组分浓度均不高，且含有大量对下游工序无用的惰性气体，直接利用操作成本相对较高，甚至影响下游产品的纯度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可以对炼厂干气中的各组分分类提取、分别利用的利用炼厂干气的系统及方法。本专利技术的利用炼厂干气的系统，包括：用于对炼厂干气降温处理的一级板翅换热器；用于对降温后的炼厂干气进行初步分离处理，使所述炼厂干气中的第一液相流与第一气相流分离的气液分离器，与所述一级板翅换热器通过管路连接；用于对第一液相流进行精分离处理使第一液相流分离出包括C2、C3的第二液相流以及第二气相流的第一精馏塔,与所述气液分离器通过管路连接；用于对第二液相流进行精分离处理的第二精馏塔，与所述第一精馏塔通过管路连接；用于对第一气相流、第二气相流降温处理的二级板翅换热器，与所述气液分离器以及第一精馏塔通过管路连接；用于对降温后的第一气相流、第二气相流进行精分离处理使第一气相流、第二气相流分离出包括氢气的第三气相流以及第三液相流的第三精馏塔，与二级板翅换热器通过管路连接；用于对第三液相流进行精分离处理使第三液相流分离出包括氮气的第四气相流以及包括甲烷的第四液相流的第四精馏塔，与所述第三精馏塔通过管路连接；用于为第二精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第一制冷系统，用于为第一精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第二制冷系统，用于为第三精馏塔的塔顶冷凝器、第四精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第三制冷系统。本专利技术的利用炼厂干气的系统，其中，第一制冷系统为丙烷循环制冷系统，所述丙烷循环制冷系统沿丙烷流动方向依次包括第一丙烷平衡罐、用于对第一丙烷平衡罐输出的丙烷压缩的丙烷压缩机、第二丙烷平衡罐、用于对丙烷冷却的换热器、用于对丙烷节流降温的第一节流阀，所述换热器通过进流管路连通所述第一节流阀，所述第一节流阀出口连通于所述第二精馏塔的丙烷入口，所述第二精馏塔的丙烷出口通过返流管路依次连接所述换热器、第一丙烷平衡罐，以使丙烷在所述第二精馏塔中提供冷量后由返流管路回流至第一丙烷平衡罐。本专利技术的利用炼厂干气的系统，其中，第二制冷系统为混合冷剂循环制冷系统，所述混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方向依次包括第一混合冷剂平衡罐、用于对第一混合冷剂平衡罐输出的混合冷剂压缩的混合冷剂压缩机、第二混合冷剂平衡罐、冷却器、气液分离器，所述气液分离器的气相混合冷剂出口通过管路连通第二节流阀，第二节流阀通过第一回流管路连接第一混合冷剂平衡罐，所述气液分离器的液相混合冷剂出口通过管路连通第三节流阀，所述第三节流阀通过第二回流管路与第一回流管路连通，以使被所述第二节流阀、第三节流阀分别节流降温后的气相混合冷剂、液相混合冷剂汇合后回流至第一混合冷剂平衡罐，所述混合冷剂在混合冷剂压缩机与第一混合冷剂平衡罐之间循环，所述第一回流管路经过第一精馏塔、二级板翅换热器、一级板翅换热器，所述第二回流管路经过一级板翅换热器，第一回流管路中的混合冷剂在第一精馏塔、二级板翅换热器、一级板翅换热器中提供冷量，第二回流管路中的混合冷剂在一级板翅换热器中提供冷量。本专利技术的利用炼厂干气的系统，其中，所述第三制冷系统为氮气循环制冷系统,所述氮气循环制冷系统沿氮气的流动方向依次包括第一氮气平衡罐、用于对第一氮气平衡罐输出的氮气压缩的氮气压缩机、第二氮气平衡罐、水冷器，水冷器通过管路依次与一级板翅换热器、二级板翅换热器连接，所述二级板翅换热器通过管路与用于使氮气节流降温的第四节流阀连接，所述第四节流阀的出口通过管路依次连接第四精馏塔的塔顶冷凝器、第三精馏塔的塔顶冷凝器，第三精馏塔的塔顶冷凝器的氮出口通过第三回流管路依次连接所述二级板翅换热器、所述一级板翅换热器、第一氮气平衡罐，以使氮气在所述第四精馏塔的塔顶冷凝器、第三精馏塔的塔顶冷凝器中提供冷量后由第三回流管路依次经过所述二级板翅换热器、所述一级板翅换热器后回流至第一氮气平衡罐。本专利技术的利用炼厂干气的方法，包括：对炼厂干气降温处理；对降温后的炼厂干气进行初步分离处理，使所述炼厂干气中的第一液相流与第一气相流分离；对第一液相流进行精分离处理使第一液相流分离出包括C2、C3的第二液相流以及第二气相流；对第二液相流进行精分离处理；对第一气相流、第二气相流降温处理；对降温后的第一气相流、第二气相流进行精分离处理使第一气相流、第二气相流分离出包括氢气的第三气相流以及第三液相流；对第三液相流进行精分离处理使第三液相流分离出包括氮气的第四气相流以及包括甲烷的第四液相流；利用第一制冷系统为第二精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量，利用第二制冷系统为第一精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量，利用第三制冷系统为第三精馏塔的塔顶冷凝器、第四精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量。本专利技术的利用炼厂干气的方法，其中，利用第一制冷系统为第二精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量包括：使丙烷经过第一丙烷平衡罐缓冲后，进入丙烷压缩机入口，丙烷压缩后经第二丙烷平衡罐以及换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用炼厂干气的系统，其特征在于，包括：用于对炼厂干气降温处理的一级板翅换热器；用于对降温后的炼厂干气进行初步分离处理，使所述炼厂干气中的第一液相流与第一气相流分离的气液分离器，与所述一级板翅换热器通过管路连接；用于对第一液相流进行精分离处理使第一液相流分离出包括C2、C3的第二液相流以及第二气相流的第一精馏塔,与所述气液分离器通过管路连接；用于对第二液相流进行精分离处理的第二精馏塔，与所述第一精馏塔通过管路连接；用于对第一气相流、第二气相流降温处理的二级板翅换热器，与所述气液分离器以及第一精馏塔通过管路连接；用于对降温后的第一气相流、第二气相流进行精分离处理使第一气相流、第二气相流分离出包括氢气的第三气相流以及第三液相流的第三精馏塔，与二级板翅换热器通过管路连接；用于对第三液相流进行精分离处理使第三液相流分离出包括氮气的第四气相流以及包括甲烷的第四液相流的第四精馏塔，与所述第三精馏塔通过管路连接；用于为第二精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第一制冷系统，用于为第一精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第二制冷系统，用于为第三精馏塔的塔顶冷凝器、第四精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第三制冷系统。

【技术特征摘要】
1.一种利用炼厂干气的系统，其特征在于，包括：
用于对炼厂干气降温处理的一级板翅换热器；
用于对降温后的炼厂干气进行初步分离处理，使所述炼厂干气中的第一液
相流与第一气相流分离的气液分离器，与所述一级板翅换热器通过管路连接；
用于对第一液相流进行精分离处理使第一液相流分离出包括C2、C3的第
二液相流以及第二气相流的第一精馏塔,与所述气液分离器通过管路连接；
用于对第二液相流进行精分离处理的第二精馏塔，与所述第一精馏塔通过
管路连接；
用于对第一气相流、第二气相流降温处理的二级板翅换热器，与所述气液
分离器以及第一精馏塔通过管路连接；
用于对降温后的第一气相流、第二气相流进行精分离处理使第一气相流、
第二气相流分离出包括氢气的第三气相流以及第三液相流的第三精馏塔，与二
级板翅换热器通过管路连接；
用于对第三液相流进行精分离处理使第三液相流分离出包括氮气的第四
气相流以及包括甲烷的第四液相流的第四精馏塔，与所述第三精馏塔通过管路
连接；
用于为第二精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第一制冷系统，
用于为第一精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第二制冷系统，
用于为第三精馏塔的塔顶冷凝器、第四精馏塔的塔顶冷凝器提供冷量的第
三制冷系统。
2.如权利要求1所述的利用炼厂干气的系统，其特征在于，第一制冷系
统为丙烷循环制冷系统，所述丙烷循环制冷系统沿丙烷流动方向依次包括第一
丙烷平衡罐、用于对第一丙烷平衡罐输出的丙烷压缩的丙烷压缩机、第二丙烷
平衡罐、用于对丙烷冷却的换热器、用于对丙烷节流降温的第一节流阀，所述
换热器通过进流管路连通所述第一节流阀，所述第一节流阀出口连通于所述第
二精馏塔的丙烷入口，所述第二精馏塔的丙烷出口通过返流管路依次连接所述
换热器、第一丙烷平衡罐，以使丙烷在所述第二精馏塔中提供冷量后由返流管

\t路回流至第一丙烷平衡罐。
3.如权利要求2所述的利用炼厂干气的系统，其特征在于，第二制冷系
统为混合冷剂循环制冷系统，所述混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方向
依次包括第一混合冷剂平衡罐、用于对第一混合冷剂平衡罐输出的混合冷剂压
缩的混合冷剂压缩机、第二混合冷剂平衡罐、冷却器、气液分离器，所述气液
分离器的气相混合冷剂出口通过管路连通第二节流阀，第二节流阀通过第一回
流管路连接第一混合冷剂平衡罐，所述气液分离器的液相混合冷剂出口通过管
路连通第三节流阀，所述第三节流阀通过第二回流管路与第一回流管路连通，
以使被所述第二节流阀、第三节流阀分别节流降温后的气相混合冷剂、液相混
合冷剂汇合后回流至第一混合冷剂平衡罐，所述混合冷剂在混合冷剂压缩机与
第一混合冷剂平衡罐之间循环，所述第一回流管路经过第一精馏塔、二级板翅
换热器、一级板翅换热器，所述第二回流管路经过一级板翅换热器，第一回流
管路中的混合冷剂在第一精馏塔、二级板翅换热器、一级板翅换热器中提供冷
量，第二回流管路中的混合冷剂在一级板翅换热器中提供冷量。
4.如权利要求3所述的利用炼厂干气的系统，其特征在于，所述第三制
冷系统为氮气循环制冷系统,所述氮气循环制冷系统沿氮气的流动方向依次
包括第一氮气平衡罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯国建，丁胜军，
申请(专利权)人：北京中科瑞奥能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11