[发明专利]一种乙炔提浓过程中乙炔闪蒸解吸装置及工艺方法

说明书

本发明属于天然气制乙炔技术领域，提供了一种乙炔提浓过程中乙炔闪蒸解吸装置，它包括闪蒸塔和解吸塔；所述闪蒸塔包括从上向下依次串联的第一级闪蒸器、第二级闪蒸器和第三级闪蒸器；所述第一级闪蒸器、第二级闪蒸器和第三级闪蒸器的出口分别与解吸塔相连接；所述解吸塔包括顶部的第一气体出口和塔体中部的第二气体出口；同时提供了利用上述装置进行乙炔提浓过程中乙炔闪蒸解吸处理，能获得不同的气体产物。本发明通过多级闪蒸结构实现高压吸收液的逐级释压，从而实现其中的裂解气不同组分的逐级解吸，分别得到轻组分气体和乙炔气体，再经解吸塔的气液逆流解吸，实现乙炔纯度的进一步提升，从而得到高纯乙炔。

技术领域

本发明总体地涉及天然气化工技术领域，具体地涉及一种乙炔提浓过程中乙炔闪蒸解吸装置及工艺方法。

背景技术

乙炔提浓工艺是从天然气部分氧化裂解生成的裂化气中将乙炔提纯出来。裂解气组分较多，除了主要产物乙炔，还包括轻组分气体合成气(CO+H₂)、及重组分气体丙炔、丁二炔等多种高级炔烃。

工业生产中按照含碳量的多少不同、炔烃在溶解剂之中的溶解度差异和压力、温度的不同使物质在溶解剂中的溶解度发生变化的原理，通常使用N-甲基吡咯烷酮等作为提浓单元的溶解剂。溶解剂能够解吸和回收裂解气体和循环气体中的乙炔，达到提纯乙炔的目的。但由于气体组分复杂，且相互间交错影响，使得体系的气液分离很难按照气液相平衡规律进行，所以乙炔的分离提浓技术有一定难度。具体体现在：一是闪蒸分离过程中，大分子溶剂很容易扩散到气相中，造成泡沫夹带问题；二是受系统温度、压力等的影响，高级炔烃在溶剂的吸收和解吸过程中，在溶剂循环中形成颗粒状固体，悬浮在溶剂中，形成了“聚合物”，这些聚合物从溶剂中析出，沉积在管道、设备、填料等的表面，堵塞工艺管道、设备以及塔的填料，影响装置的长周期生产运行。所以，在工艺实现上一般先解吸出乙炔及含轻组分气体，实现乙炔气体的解吸和浓缩，含高级炔的吸收液进入深度解吸工段，进一步解吸得到高级炔。

现有的乙炔提浓工艺，主要是采用一次闪蒸后直接进入解吸塔。主要存在两个问题：一是气相产物纯度低，二是操作不稳定。因为一次闪蒸时，吸收液的高压瞬间释放至较低的压力水平，释压过程剧烈，操作不稳定，有一定的操作风险和安全隐患。另外，同一释压梯度解吸出来的气体，组分较多，乙炔纯度较低。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种乙炔提浓过程中乙炔闪蒸解吸装置和工艺方法，它采用通过多级闪蒸结构实现高压吸收液的逐级释压，从而实现其中的裂解气不同组分的逐级解吸，分别得到轻组分气体(合成气等)和乙炔气体，再经解吸塔的气液逆流解吸，实现乙炔纯度的进一步提升，从而得到高纯乙炔。

本发明的技术方案是，一种乙炔提浓过程中乙炔闪蒸解吸装置，所述闪蒸塔包括从上向下依次串联的第一级闪蒸器、第二级闪蒸器和第三级闪蒸器；所述第一级闪蒸器、第二级闪蒸器和第三级闪蒸器的气体出口分别与解吸塔相连接；所述解吸塔包括第一气体出口和第二气体出口；所述第一气体出口设置在解吸塔顶部；所述第二气体出口解吸塔塔体中部。

本发明将闪蒸塔分成相互串联的三个闪蒸器，制备乙炔的裂解气在三个闪蒸器中依次通过闪蒸分离出不同的组分，这些不同组分进入解吸塔中不同段中，经解吸塔进一步解吸后从解吸塔的不同出口被收集，其中的塔体气体出口能获得高纯气体。

进一步的，上述第一级闪蒸器、第二级闪蒸器和第三级闪蒸器分别为设置在同一闪蒸塔塔体中不同高度上的三段；第一级闪蒸器的底部与第二级闪蒸器连接；所述第二级闪蒸器的底部与第三级闪蒸器连接，所述第三级闪蒸器的底部与解析塔的顶部连接。

从经济角度，将三个闪蒸器在一个塔体中沿高度方向从上向下一次设置，一是从节能角度，经第一级闪蒸塔处理的后液相通过自重流动到第二级闪蒸塔中，从第二级闪蒸塔进入第三极闪蒸塔也是如此，节省了能耗；二是节省占地空间。