[发明专利]一种从炼厂干气中回收聚合级乙烯工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从炼厂干气中回收聚合级乙烯工艺。

背景技术

原油蒸馏、催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化、催化重整、加氢精制等石油炼厂副产的气态烃，主要成分为碳四(C₄)以下的烷烃、烯烃以及氢气和少量氮气、二氧化碳等气体。不同来源的炼厂气其组成各异，炼厂干气中通常含有8～20％的乙烯和10～25％左右的乙烷，还有丙烯、丙烷等有用组分。但目前大部分炼厂干气通常都被送入瓦斯管网作燃料气，有些甚至放入火炬直接烧掉，这是能源资源的一大浪费。

炼厂气加工是石油炼厂的重要任务之一。若分离回收其中的乙烷和乙烯，聚合级乙烯则可作为石油化工以及聚烯烃装置原料，乙烷可供乙烯装置作为裂解原料。因此从炼厂干气中分离回收轻烃具有重大的经济效益和社会效益。

目前国内外从炼厂干气中回收聚合级乙烯的方法有变压吸附法、中冷油吸收法和深冷分离法，虽然已取得一定成果，但都存在一些问题：变压吸附法设备庞大，轻烃回收率不高，产品很难达到聚合级乙烯的要求；传统中冷油吸收法乙烯收率低，能耗高；深冷分离法仅适用于干气量较大的情况，且流程复杂，能耗大，运行成本高。

CN 101063048A提出了一种高效的采用中冷油吸收法分离炼厂催化干气的方法，该方法以炼厂液化气作为吸收剂，保持吸收温度为中冷，采用膨胀机和冷箱回收冷量，使乙烯和丙烯的回收率大幅提高，同时减少吸收剂的循环量和损失量，降低了能耗。但是，此工艺产品气中含有氮氧化物和氧气，未得到聚合级乙烯产品气，使其使用范围和利用价值受到极大限制。而且该工艺在干气进入冷箱之前没有脱除氮氧化物和不饱和烃，特别是单烯烃、二烯烃，比如丁二烯等，氮氧化物与二烯烃易形成硝化树脂，这类硝化树脂在冷箱中积累，存在着爆炸危险(Kohler的《Cold boxexplosion at Shell steam cracker in Berre，France》AIChE SpringNational Meeting，Houston Texas Apr.7-11，1991)。此外吸收塔塔顶和塔釜温差大，气液运动剧烈，吸收塔运行不稳定，塔釜能耗高、低压蒸汽消耗大。解吸塔后增加粗分塔，工艺较复杂。

发明内容

本发明的目的是提出一种工艺简单、安全实用、除杂效果好、轻烃回收率和纯度高、投资成本低的炼厂干气回收聚合级乙烯工艺。

为解决上述技术问题，采用的技术方案是：一种从炼厂干气中回收聚合级乙烯工艺，包括炼厂干气进行压缩、脱除酸性气体、除杂冷却后，送入脱碳四塔，其特征在于：

1)所述脱碳四塔脱除干气中的C₄及C₄以上组分；

2)再在脱甲烷塔中用吸收剂将C₂或C₂⁺轻烃组分吸收下来，并用塔顶气在膨胀机中膨胀作功获得的低温来冷凝塔顶气中的C₂⁺组分；

3)然后在乙烯精馏塔内将被吸收的乙烯与吸收剂分离，塔釜出料的C₂⁺组分作为脱甲烷塔的吸收剂，塔顶气经冷凝节流膨胀系统得到低温的聚合级乙烯。

本发明上述工艺中，脱甲烷塔的入口压力为1.0～5.0MPa，优选为3.2MPa(A)；入口温度为-90～0℃，优选为-60℃；塔顶出口压力为1.0～5.0MPa(A)，优选为3.0MPa(A)；塔顶出口温度为-60～-10℃，优选为-40℃；脱甲烷塔塔顶气在膨胀机中膨胀作功后温度优选为-150～-50℃，优选为-95℃；吸收剂为C₂⁺轻烃，优选乙烷。

乙烯精馏塔入口压力优选为1.0～5.0MPa(A)，优选为3.0MPa(A)；入口温度为-50～40℃，优选为0℃；塔顶出口压力为0.5～6.0MPa(A)，优选为1.4MPa(A)；塔顶出口温度为-80～0℃，优选为-35℃；塔顶冷凝器温度为-60～-10℃，优选为-38℃；塔底再沸器温度为0～120℃，优选为45℃；节流膨胀系统出口压力为0.005～1.0MPa，优选为0.6MPa；节流膨胀系统出口温度为-120～0℃，优选为-62℃。另外，本发明回收了脱甲烷塔塔顶气膨胀后的冷量以及乙烯精馏塔塔顶冷凝液节流膨胀后的冷量。