【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工，一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法。
技术介绍
1、乙苯是生产苯乙烯的主要原料，也是石化炼厂实现苯及炼厂气升级利用的主要途经。鉴于芳烃联合装置在炼油行业广泛应用，乙苯装置作为配套装置已逐渐普及。当前乙苯装置的特点是产品选择性一般、分离过程复杂、加热炉众多、装置热负荷大。当前，炼厂生产乙苯的主要原料为炼厂气，其乙烯含量仅为20％，低于其中的氢气(31％)及甲烷含量(24％)。而氢气、甲烷并未参与烃化及反烃化反应，这将导致反应加热炉热负荷加大，反应分馏系统能耗增加。由于炼厂干气原料中乙烯浓度较低，其烃化反应的速率相对较慢，从而导致产物中乙苯含量较低，进一步加剧了分离能耗的增加，产物选择性也较差。因此，建立高效节能的乙苯生产新流程对实现炼厂节能降碳目标具有巨大的推动作用和广泛的市场前景。
2、专利cn202011218246提出了一种裂解炼厂干气，得到富乙烯气，回收其中的碳二组分并生产乙苯的新工艺。同时对未反应的气体进行二次提浓、裂解，从而进一步提高了碳二组分的利用率。专利cn202121851415提出了一种提纯原料苯，降低乙苯生产能耗的工艺。该工艺主要通过设置吸附床，去除苯回收塔顶的循环苯含水量，同时去除烃化反应原料中碱性含氮物质，从而提高催化剂的反应性能。专利cn202110362939以c8芳烃为原料，通过深冷分离等手段，实现了乙苯的高选择性转化，开辟了以芳烃为原料的异构化生产乙苯的新途经。hussain等人通过采用侧线反应器的方式，将乙苯反应过程与精馏过程耦合，有效提高
3、目前，乙苯装置的节能研究主要集中在反应过程的性能强化(包括催化剂，反应床层、新反应等)以及简单的换热网络优化，对现有工业装置的全流程研究较少，针对整个反应、分离系统的能量优化方法现有报道。并且相当一部分研究对现有装置流程改动过大，难以实施。因此，开发具有普适性的乙苯生产强化工艺是当前炼油厂产品结构升级的迫切需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，该方法不仅逐级回收炼厂干气中多种组分，实现了炼厂的氢气增产，还通过流程优化，进一步降低了乙苯分离过程的能耗，提高了乙苯生产的选择性。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现。
3、第一方面，本申请提供一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程，所述流程包含以下单元：
4、干气膜分离单元、烷烃/烯烃变压吸附单元、天然气水蒸气重整制氢单元、苯气化单元、脱丙烯单元、烃化与反烃化单元、产物分离单元、尾气吸收单元；
5、所述干气膜分离单元与烷烃/烯烃变压吸附单元、天然气重整单元相连；所述苯气化单元与烷烃/烯烃变压吸附单元、脱丙烯单元相连；所述脱丙烯单元与烃化与反烃化单元相连；所述烃化与反烃化单元与产物分离单元、尾气吸收单元相连；
6、作为优选方案，所述干气膜分离单元进料温度为35-50℃，分离单元压力为3-8mpa；
7、作为优选方案，所述干气膜分离单元的富氢气体中h2含量为80％-95％；
8、所述干气膜分离单元的富氢气体将与天然气水蒸气重整制氢单元的psa入口连接；
9、作为优选方案，所述烷烃/烯烃变压吸附单元吸附床层的工作温度为85-150℃；工作压力为0.5-1.5mpa；
10、作为进一步优选方案，所述吸附床层中设置冷却装置，冷源为冷冻水、除盐水或空气中的一种；所述脱附床层中设置加热装置，热源为热水、蒸汽、电或装置内其他高温物流中的一种；
11、作为优选方案，所述吸附床层数量为2-6个，所述脱附床层数量为2-6个；
12、作为优选方案，所述烷烃/烯烃变压吸附单元的吸附剂活性金属组分为cu、ag、ni中的至少一种，吸附剂的载体为活性炭、分子筛、氧化铝、多孔二氧化硅中的至少一种；
13、作为优选方案，所述苯气化单元中气化器工作温度为85-150℃，工作压力为0.5-2.0mpa；
14、第二方面，本申请提供一种炼厂干气组分预分离降低乙苯生产能量消耗的方法，所述该方法包括：
15、所述苯气化单元的苯蒸汽将作为吹扫气体通入吸附床层；
16、所述脱丙烯单元的吸收剂为苯，补充吸收剂为新苯；
17、所述脱丙烯单元再沸负荷及循环量降低；
18、所述烃化反应单元的苯/乙烯摩尔比适当降低；
19、所述丙苯塔被关停，丙苯塔拆除或利旧；
20、所述循环苯塔再沸负荷降低，循环苯采出量降低；
21、作为优选方案，所述脱丙烯单元再沸温度降低5-15℃，吸收剂的循环量降低10％-20％；
22、作为优选方案，所述烃化反应单元的循环苯用量降低5％-15％；
23、作为优选方案，所述乙苯精制塔底物料直接进入多乙苯分离塔中段。
24、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
25、1)回收了炼厂干气中的氢气、甲烷等物料，并通过与天然气水蒸气重整装置联合，将低浓度氢气转化为高纯氢气，将甲烷转化为氢气，实现了炼厂的氢气增产；同时，避免了将氢气、烃类等不凝尾气降级成燃料，造成物料的浪费。更重要的是，这部分不参与烃化及反烃化的气体经过预分离后降低了反应加热炉、分馏系统的热负荷及冷却负荷，极大地降低了整个装置的能耗，有利于提高装置的能量利用率；
26、2)改用苯作为吸收剂有利于提高丙烯的去除效率，降低脱丙烯塔的工作负荷。由于吸收效率提高，产品中的丙苯含量将大幅降低，符合设计规定，因此，可以关停后续的丙苯分离单元，从而大幅降低装置投资和运行能耗；
27、3)采用苯蒸汽作为变压吸附床层的吹扫气体，有利于提高乙烯的收率，进一步提高了后续乙苯的产量。同时，脱丙烯塔携带的苯可以为烃化反应提供原料，降低了进料乙烯分离的难度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，所述流程包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(1)中，所述富氢气体中氢气纯度为80％～95％。
3.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述吸附床层的吸附剂的活性金属组分为Cu、Ag、Ni中的至少一种；
4.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述富甲烷气体经过冷却后得到不凝气加压后通入天然气蒸汽重整单元。
5.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述床层的温度为75-150℃。
6.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述气化器出口的新苯温度为75-150℃，气化器热源为热水、蒸汽、电热丝中的一种；所述的床层数量在2-12。
7.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的补充吸收剂为循环苯或新苯。
8.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的循环苯中苯与乙烯的摩尔比为4-6。
9.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(5)中，所述关停丙苯塔应为将乙苯精制塔底物料直接进入多乙苯分离单元，同时可拆除或利旧丙苯塔供其他装置使用。
10.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，所述方法具体为：干气进入膜分离单元分别得到富氢气体和富烃类气体，所述富氢气体进入变压吸附装置(3)后得到氢气产品；所述富烃类气体通过吸附床后，进入丙烯吸收塔，塔顶物流进入后续烃化反应流程；塔底物流进入丙烯回收塔，塔顶得到富丙烯气体，塔底物流返回丙烯吸收塔；循环苯作为补充吸收剂进入丙烯回收塔塔顶；所述丙烯分离单元塔顶馏出物进入烃化单元，与来自循环苯回收塔的高纯苯反应，得到含乙苯物流；所述含乙苯物流经过分离后，液相进入循环苯单元，回收高纯苯并分离得到粗乙苯产品，而气相物流经过尾气吸收单元后，分离得到燃料气并入燃料气管网；所述循环苯单元处理来自烃化单元的液相物料，得到的高纯苯产品被用于烃化及反烃化反应，粗乙苯则进入下游乙苯精馏塔，剩余气相物流经过非芳吸收单元回收气体中的芳烃成分，从而得到不凝的燃料气；所述粗乙苯产品经过乙苯精馏塔得到高纯的乙苯产品以及其他杂质；所述杂质经过多乙苯精制单元可分离出多环芳烃等高沸物，以及多乙苯物流；所述多乙苯物流将经过反烃化反应，重新生成乙苯，从而进入循环苯单元，实现物料循环。
...【技术特征摘要】
1.一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，所述流程包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(1)中，所述富氢气体中氢气纯度为80％～95％。
3.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述吸附床层的吸附剂的活性金属组分为cu、ag、ni中的至少一种；
4.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述富甲烷气体经过冷却后得到不凝气加压后通入天然气蒸汽重整单元。
5.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述床层的温度为75-150℃。
6.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(2)中，所述气化器出口的新苯温度为75-150℃，气化器热源为热水、蒸汽、电热丝中的一种；所述的床层数量在2-12。
7.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的补充吸收剂为循环苯或新苯。
8.根据权利要求1所述一种炼厂干气组分预分离强化乙苯收率的流程和系统节能方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的...
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