催化裂解干气回收工艺及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种催化裂解干气回收工艺，包括以下步骤：步骤一、采用一段变压吸附法将催化裂解干气分离得到富氢气体和碳二提浓气；步骤二、将碳二提浓气依次经脱氧处理、脱碳处理、干燥处理、脱砷处理、脱汞处理，得到乙烯原料气；步骤三、将乙烯原料气送入乙烯装置处理。本发明专利技术具有显著缩短回收工艺流程、减少设备与投资、降低运行能耗和运行费用的有益效果。还公开了一种催化裂解干气回收系统，包括：多个变压吸附塔，压缩机，蒸汽加热器，至少两台脱氧反应器，换热器，脱碳单元，至少两台干燥器，脱砷脱汞反应器，乙烯装置，制氢装置。本系统具有设备投资少、占地小、能耗低的有益效果。能耗低的有益效果。能耗低的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
催化裂解干气回收工艺及系统


[0001]本专利技术涉及炼厂干气处理
更具体地说，本专利技术涉及一种催化裂解干气回收工艺及系统。

技术介绍

[0002]炼油厂催化裂化等装置副产大量干气，主要组分为H2，CH4，C2H4，C2H6，以及少量C3及C3以上重组分。目前，大多数炼油厂将这种干气用作各种燃烧炉的燃料，利用价值较低。若将干气中的乙烷、乙烯提取，用作生产烯烃的原料，则可提高蒸汽裂解制乙烯装置(简称乙烯装置)的负荷。
[0003]炼厂干气回收目前主要有以下几种工艺：
[0004]1、深冷分离法。利用干气原料中各组分相对挥发度及沸点的差异，将压力较高的气体先通过透平进行膨胀制冷，然后在
‑
90～
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120℃低温下将组合气中各组分按工艺要求冷凝成液相，最后借助精馏方法将冷凝液中的各个组分按照沸点的不同依次进行分离。
[0005]该方法技术成熟、工艺完善，产品纯度和乙烯回收率比较高。但该方法一般需要在
‑
100℃左右低温下进行气体分离，冷量负荷大制冷流程复杂，对于设备材质及干气中CO2、H2S、NO
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、O2以及砷、汞等杂质含量要求苛刻，需要对原料进行深度预处理，投资大。
[0006]2、吸收分离法。利用混合气体中各组分在液相吸收剂中溶解度的差异实现气体组分的分离。目前应用比较多的是中国石化北京化工研究院的浅冷油吸收工艺，其流程图如说明书附图1所示。
[0007]炼厂干气通过两段离心式压缩机压缩，压力升到4.0MPaG之后，再冷却到15℃送入碳四吸收塔。在碳四吸收塔中采用浅冷油吸收技术，以正丁烷为碳四吸收剂，将干气中的碳二及以上组分吸收下来，塔顶采出的未被吸收的甲烷、氢气等轻组分进入汽油吸收塔。碳四吸收塔釜富吸收剂送入碳四解吸塔，解吸后从塔顶得到富含碳二的气体经过脱氧反应器脱除氧气后进入脱碳部分，脱除其中二氧化碳、硫化氢后该富含碳二的气体经过脱硫、脱砷汞及干燥器后进入预分塔，该富含碳二的气体在预分塔中经分离后塔顶采出富乙烯气体送入乙烯装置的脱甲烷塔，塔釜采出富乙烷气送往乙烯装置的裂解炉。从碳四解吸塔塔釜得到的贫碳四吸收剂，经过冷却后送到碳四吸收塔循环使用，同时抽出一股物料作为轻烃产品送出界区。碳四吸收塔顶出来的夹带少量碳三、碳四的燃料气进入汽油吸收塔底部，汽油吸收剂从塔顶引入与尾气逆流接触，将气体中夹带的碳四及以上重组分吸收下来，汽油吸收塔顶的气体为富含甲烷、氢气的燃料气送出。汽油吸收塔釜的富汽油吸收剂送入汽油稳定塔，汽油稳定塔塔顶气相产品为燃料气送入燃料气管网，塔顶液相产品为碳四，作为碳四吸收剂的一部分循环使用，塔釜液相产品为汽油，作为汽油吸收塔吸收剂循环使用。
[0008]该工艺乙烯回收率高，吸收剂原料容易获得，除膨胀机
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冷箱系统外，装置的最低操作温度大约5℃，相应的设备及管道采用普通碳钢即可，投资大大降低。但该工艺流程长、设备多、投资较大，原料干气需压缩升压到3.5～4.0MPa能耗较高。
[0009]3、吸附分离法。利用固体吸附剂对混合气体中各组分的吸附能力的差异，对炼厂
干气进行变压吸附，碳二及以上组分被吸附到固体吸附剂上，而H2、O2、N2、CH4等吸附能力弱的组分直接通过吸附剂床层，然后对吸附床降压脱附收集得到富乙烯产品。
[0010]变压吸附法可实现常温操作，自动化程度高、操作简单、能耗较低且环境友好，但采用该方法控制系统比较复杂，得到的乙烯纯度较低且回收率不高，一般单纯的变压吸附工艺适合于有后续气体分离装置的企业。
[0011]4、溶剂抽提工艺、化学吸收法、水合物分离法、膜分离法，但因为各种原因，很少有工业应用和推广。其它的还有采用浅冷油吸收+膜分离技术等组合工艺，但其流程长、塔设备多、投资与能耗较高。

技术实现思路

[0012]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0013]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种催化裂解干气回收工艺，包括以下步骤：
[0014]步骤一、采用一段变压吸附法将催化裂解干气分离得到富氢气体和碳二提浓气；
[0015]步骤二、将碳二提浓气依次经脱氧处理、脱碳处理、干燥处理、脱砷及脱汞处理，得到乙烯原料气；
[0016]步骤三、将乙烯原料气送入乙烯装置处理。
[0017]优选的是，步骤一中的一段变压吸附法的方法具体为：
[0018]执行吸附，将吸附塔内压力升压至预设吸附压力，然后将催化裂解干气从吸附塔塔底进入，经吸附塔内吸附剂吸收预设时间，催化裂解干气中的碳二及碳二以上的气体被吸附剂吸附；
[0019]至少执行一次均压降压，完成吸附后，顺着吸附方向降低吸附塔内压力并保持一定时间，将其它未被吸附的气体，即富氢气体从吸附塔塔顶送出，备用；
[0020]执行逆放，完成均压降压后，逆着吸附方向将吸附塔内压力降低至接近常压，解吸被吸附剂吸附的气体，即碳二提浓气，碳二提浓气从吸附塔塔顶送出；
[0021]执行抽真空，完成逆放后，继续降低吸附塔内压力，完全解吸被吸附剂吸附的气体，即碳二提浓气，碳二提浓气从吸附塔顶部送出；
[0022]至少执行一次均压升压，完成抽真空后，采用其它吸附塔分离出的富氢气体对当前吸附塔均衡升压，均压升压的次数与均压降压的次数一一对应；
[0023]执行终升，完成均压升压后，采用富氢气体对当前吸附塔内压力升压至预设吸附压力，以备下一次催化裂解干气的吸附。
[0024]优选的是，步骤二中的脱氧处理的方法具体包括：
[0025]将碳二提浓气经压缩升压至2.3～2.5MPaG，并调节至适应于脱氧反应器处理的温度，送入脱氧反应器内，在145～235℃下经脱氧催化剂催化反应，脱除碳二提浓气中的O2和NO
X
。
[0026]优选的是，步骤二中的脱碳处理的方法具体包括：
[0027]将脱氧处理后的碳二提浓气送至脱碳塔塔内自下而上与由脱碳塔塔顶部流下的脱碳剂溶液逆流接触进行传热传质，碳二提浓气中的CO2被吸收，脱碳后的碳二提浓气由脱碳塔塔顶送出，进入分液罐分离夹带的液体，脱碳处理后的碳二提浓气从分液罐的顶部送
出。
[0028]优选的是，脱碳塔塔顶压力设置为1.9～2.0MPa，脱碳塔塔顶温度设置为44～48℃，脱碳塔塔釜温度设置为46～58℃，脱碳剂溶液为复配胺液。
[0029]优选的是，步骤二中的干燥处理的方法具体包括：脱碳后的碳二提浓气送入干燥器，并采用3A分子筛床层脱除水分。
[0030]优选的是，干燥器中的干燥处理时的运行压力为1.85～1.95MPa，温度为12～30℃；
[0031]干燥器中的3A分子筛床层再生时的压力为0.25～0.35MPa，温度为180～230℃。
[0032]优选的是，步骤二中的脱砷处理和脱汞处理的方法具体包括：干燥处理后的碳二提浓气通过脱砷脱泵反应器，脱除砷和汞。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.催化裂解干气回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用一段变压吸附法将催化裂解干气分离得到富氢气体和碳二提浓气；步骤二、将碳二提浓气依次经脱氧处理、脱碳处理、干燥处理、脱砷及脱汞处理，得到乙烯原料气；步骤三、将乙烯原料气送入乙烯装置处理。2.如权利要求1所述的催化裂解干气回收工艺，其特征在于，步骤一中的一段变压吸附法的方法具体为：执行吸附，将吸附塔内压力升压至预设吸附压力，然后将催化裂解干气从吸附塔塔底进入，经吸附塔内吸附剂吸收预设时间，催化裂解干气中的碳二及碳二以上的气体被吸附剂吸附；至少执行一次均压降压，完成吸附后，顺着吸附方向降低吸附塔内压力并保持一定时间，将其它未被吸附的气体，即富氢气体从吸附塔塔顶送出，备用；执行逆放，完成均压降压后，逆着吸附方向将吸附塔内压力降低至接近常压，解吸被吸附剂吸附的气体，即碳二提浓气，碳二提浓气从吸附塔塔顶送出；执行抽真空，完成逆放后，继续降低吸附塔内压力，完全解吸被吸附剂吸附的气体，即碳二提浓气，碳二提浓气从吸附塔顶部送出；至少执行一次均压升压，完成抽真空后，采用其它吸附塔分离出的富氢气体对当前吸附塔均衡升压，均压升压的次数与均压降压的次数一一对应；执行终升，完成均压升压后，采用富氢气体对当前吸附塔内压力升压至预设吸附压力，以备下一次催化裂解干气的吸附。3.如权利要求1所述的催化裂解干气回收工艺，其特征在于，步骤二中的脱氧处理的方法具体包括：将碳二提浓气经压缩升压至2.3～2.5MPaG，并调节至适应于脱氧反应器处理的温度，送入脱氧反应器内，在145～235℃下经脱氧催化剂催化反应，脱除碳二提浓气中的O2和NO
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。4.如权利要求1所述的催化裂解干气回收工艺，其特征在于，步骤二中的脱碳处理的方法具体包括：将脱氧处理后的碳二提浓气送至脱碳塔塔内自下而上与由脱碳塔塔顶部流下的脱碳剂溶液逆流接触进行传热传质，碳二提浓气中的CO2被吸收，脱碳后的碳二提浓气由脱碳塔塔顶送出，进入分液罐分离夹带的液体，脱碳处理后的碳二提浓气从分液罐的顶部送出。5.如权利要求4所述的催化裂解干气回收工艺，其特征在于，脱碳塔塔顶压力设置为1.9～2.0MPa，脱碳塔塔顶温度设置为44～48℃，脱碳塔塔釜温度设置为46～58℃，脱碳剂溶液为复配胺液。6.如权利要求1所述的催...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆明，杨发新，曾宿主，余其军，李东风，霍宏伟，杨书春，
申请(专利权)人：黑龙江省龙油石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：