用於分離催化裂化幹氣的組合工藝及裝置製造方法
2023-04-30 17:09:31 1
用於分離催化裂化幹氣的組合工藝及裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種用於分離催化裂化幹氣的組合工藝及裝置，涉及石油和化工【技術領域】，具體地講是一種利用膜分離與深冷分離耦合技術，多目標同時回收催化裂化幹氣的方法及裝置，包括緩衝罐、壓縮機、氣液分離器、過濾器、加熱器I、加熱器II、加熱器III、加熱器IV、氫氣膜系統、製冷壓縮機、冷箱、有機蒸汽膜、脫甲烷塔、脫乙烷塔以及燃料氣管網。本裝置替代了單純的深冷分離工藝，佔地面積小，投資少，結構簡單，氫氣及輕烴的回收率達99％以上，具有良好的經濟效益、社會效益以及環境效益，可在石油和化工行業應用。
【專利說明】用於分離催化裂化幹氣的組合工藝及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油和化工【技術領域】，具體地講是一種利用膜分離與深冷分離耦合技術，多目標同時回收催化裂化幹氣的裝置。
【背景技術】
[0002]石油已成為世界大國經濟、軍事、政治鬥爭的武器，其有限的儲量與日益增長的需求量已成為大家最關心的問題。石油加工過程中會產生大量的氫氣及甲烷、乙烷、丙烷等輕烴組成的煉廠尾氣，尾氣中含有大量的高附加值物質。如何綜合利用煉廠氣資源，是提高煉油加工深度和經濟效益的必要手段。
[0003]國內煉廠多為粗放型生產，煉廠氣分離裝置一般採用單一技術，但存在原料適應範圍窄、回收目標單一，回收率低、單產能耗高等缺點。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是要提供一種用於分離催化裂化幹氣的組合工藝及裝置，該裝置氫氣及輕烴的回收率達99%以上，具有良好的經濟效益、社會效益以及環境效益，可在石油和化工行業應用。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]用於分離催化裂化幹氣的裝置，其特徵是:由緩衝罐、壓縮機、氣液分離器、過濾器、加熱器1、加熱器I1、加熱器II1、加熱器IV、氫氣膜系統、製冷壓縮機、冷箱、有機蒸汽膜、脫甲烷塔、脫乙烷塔以及燃料氣管網組成，緩衝罐的右端出口與位於其右側的壓縮機的入口相連；壓縮機的出口與位於其右側的氣液分離器的上端進口相連；氣液分離器的上端出口與位於其右側的過濾器的進口相連，氣液分離器的下端出口與位於其下方的加熱器I進口相連；過濾器的出口與位於其右側的加熱器II進口相連，加熱器II出口與位於其右側的氫氣膜進口相連；氫氣膜的上端出口與位於其下方的冷箱上端進口相連；冷箱的右端與製冷壓縮機左端相連；冷箱的下端出口與位於其下方的加熱器III進口相連；冷箱的左上端出口與位於其左側的加熱器IV進口相連，加熱器IV出口與位於其左側的有機蒸汽膜進口相連，有機蒸汽膜上端出口與位於其上的過濾器出口相連；有機蒸汽膜左側出口與位於其左側的脫甲烷塔右上端進口相連，脫甲烷塔的下端出口與位於其左側的脫乙烷塔的右端進口相連。其中脫甲烷塔上端出口、脫乙烷塔上端出口、加熱器III左側出口、加熱器I下端出口與燃料氣體管網相連通，所述燃料氣體管網位於脫甲烷塔及脫乙烷塔的上端。所述相連為管道固定連接。
[0007]用於分離催化裂化幹氣的組合工藝，其採用包括膜分離和深冷分離操作的組合工藝，主要是將新型的有機蒸汽膜應用到催化裂化幹氣分離過程中。包括:(1)催化裂化幹氣先進入緩衝罐穩壓、脫液後，進入壓縮機進行增壓，增壓後的氣體進入氣液分離器進行氣液分離，液態烴經加熱器I加熱後進入燃料氣管網進行回收，混合氣體進入過濾器除去氣體中的固體微粒和重烴，並經加熱器II加熱到比露點高10-20°c，得到既乾淨又溫熱的氣體，然後進入氫氣膜系統進行分離，由於氫氣的相對滲透速率最快，可將氫氣分離提純進行回收利用；(2)富集在氫氣膜系統截留側的輕烴進入冷箱進行壓縮冷卻，不僅除掉相當量的水份，而且將C5+餾分及C1-C4餾分進行分離，其中C5+餾分經過加熱器III加熱後進入燃料氣管網；(3)C1-C4餾分經過加熱器IV加熱後進入有機蒸汽膜，富集在截留側的氫氣通過管道與從過濾器出口出來的混合氣混合後進入加熱器II，重新進入氫氣膜系統進行回收利用；(4)在有機蒸汽膜滲透側的混合氣體進入脫甲烷塔，實現Cl與C2-C4餾分的精細分離，塔頂脫去Cl餾分，塔底的液體是C2-C4餾分，進入脫乙烷塔，塔頂分出C2餾分及LPG (液化石油氣，主要為C3、C4餾分)；(5)回收的Cl，C2、C5+餾分經過燃料氣管網用作燃料氣。
[0008]本發明的優點是:(I)氫氣膜系統回收了催化裂化幹氣中大部分氫，大幅度減少了深冷分離處理的幹氣量，明顯降低了製冷負荷及投資操作費用；(2)經有機蒸汽膜系統，幹氣壓降不大，適當加壓即適用於深冷分離中脫甲烷塔的操作，降低了操作難度；(3)該組合工藝替代了單純的深冷分離工藝，使得氫氣及輕烴的回收率達99%以上，具有良好的經濟效益及環境效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明用於分離催化裂化幹氣的裝置結構示意框圖
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示用於分離催化裂化幹氣的裝置結構示意框圖，包括緩衝罐1、壓縮機2、氣液分離器3、過濾器4、加熱器15、加熱器116、加熱器1117、加熱器IV8、氫氣膜系統9、製冷壓縮機10、冷箱11、有機蒸汽膜12、脫甲烷塔13、脫乙烷塔14、燃料氣管網15。
[0011]收集好的催化裂化幹氣先進入緩衝罐I穩壓、脫液後，進入壓縮機2進行增壓，增壓後的氣體進入氣液分離器3進行氣液分離，液態烴經加熱器15加熱後進入燃料氣管網15進行回收，混合氣體進入過濾器4除去氣體中的固體微粒和重烴，並經加熱器116加熱到比露點高10-20°C，得到既乾淨又溫熱的氣體，然後進入氫氣膜系統9進行分離，由於氫氣的相對滲透速率最快，可將氫氣分離提純進行回收利用；(2)富集在氫氣膜系統9截留側的輕烴進入冷箱11，並經過製冷壓縮機10壓縮冷卻，不僅除掉相當量的水份，而且將C5+餾分及C1-C4餾分進行分離，其中C5+餾分經過加熱器III加熱後進入燃料氣管網15 ;(3)C1-C4餾分經過加熱器IV8加熱後進入有機蒸汽膜12，富集在截留側的氫氣通過管道與從過濾器出口出來的混合氣混合後進入加熱器116，重新進入氫氣膜系統9進行回收利用；(4)在有機蒸汽膜12滲透側的混合氣體進入脫甲烷塔13，實現Cl與C2-C4餾分的精細分離，塔頂脫去Cl餾分，塔底的液體是C2-C4餾分，進入脫乙烷塔14，塔頂分出C2餾分及LPG (液化石油氣，主要為C3、C4餾分)；(5)回收的C1，C2、C5+餾分經過燃料氣管網15用作燃料氣。
[0012]本發明替代了單純的深冷分離工藝，佔地面積小，投資少，結構簡單，氫氣及輕烴的回收率達99%以上，具有明顯的經濟效益和社會效益，降低了環境汙染。
【權利要求】
1.用於分離催化裂化幹氣的組合工藝，其採用包括膜分離和深冷分離操作的組合工藝，包括:(1)催化裂化幹氣先進入緩衝罐穩壓、脫液後，進入壓縮機進行增壓，增壓後的氣體進入氣液分離器進行氣液分離，液態烴經加熱器I加熱後進入燃料氣管網進行回收，混合氣體進入過濾器除去氣體中的固體微粒和重烴，並經加熱器II加熱，然後進入氫氣膜系統將氫氣分離提純進行回收利用；(2)富集在氫氣膜系統截留側的輕烴進入冷箱進行壓縮冷卻，不僅除掉相當量的水份，而且將C5+餾分及C1-C4餾分進行分離，其中C5+餾分經過加熱器III加熱後進入燃料氣管網；(3) C1-C4餾分經過加熱器IV加熱後進入有機蒸汽膜，富集在截留側的氫氣通過管道與從過濾器出口出來的混合氣混合後進入加熱器II，重新進入氫氣膜系統進行回收利用；(4)在有機蒸汽膜滲透側的混合氣體進入脫甲烷塔，實現Cl與C2-C4餾分的精細分離，塔頂脫去Cl餾分，塔底的液體是C2-C4餾分，進入脫乙烷塔，塔頂分出C2餾分及LPG(液化石油氣，主要為C3、C4餾分)；(5)回收的Cl，C2、C5+餾分經過燃料氣管網用作燃料氣。
2.根據權利要求1所述的用於分離催化裂化幹氣的組合工藝，主要是將新型的有機蒸汽膜應用到催化裂化幹氣分離過程中。
3.根據權利要求1所述的用於分離催化裂化幹氣的組合工藝，加熱器II加熱到到比露點高 10-20°C。
4.根據權利要求1所述的用於分離催化裂化幹氣組合工藝的裝置，其包括:緩衝罐、壓縮機、氣液分離器、過濾器、加熱器1、加熱器I1、加熱器II1、加熱器IV、氫氣膜系統、製冷壓縮機、冷箱、有機蒸汽膜、脫甲烷塔、脫乙烷塔以及燃料氣管網。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵是緩衝罐的右端出口與位於其右側的壓縮機的入口相連；壓縮機的出口與位於其右側的氣液分離器的上端進口相連；氣液分離器的上端出口與位於其右側的過濾器的進口相連，氣液分離器的下端出口與位於其下方的加熱器I進口相連；過濾器的出口與位於其右側的加熱器II進口相連，加熱器II出口與位於其右側的氫氣膜進口相連；氫氣膜的上端出口與位於其下方的冷箱上端進口相連；冷箱的右端與製冷壓縮機左端相連；冷箱的下端出口與位於其下方的加熱器III進口相連；冷箱的左上端出口與位於其左側的加熱器IV進口相連，加熱器IV出口與位於其左側的有機蒸汽膜進口相連，有機蒸汽膜上端出口與位於其上的過濾器出口相連；有機蒸汽膜左側出口與位於其左側的脫甲烷塔右上端進口相連，脫甲烷塔的下端出口與位於其左側的脫乙烷塔的右端進口相連，所述相連為管道固定連接。
6.根據權利要求4所述的裝置，其特徵是脫甲烷塔上端出口、脫乙烷塔上端出口、加熱器III左側出口、加熱器I下端出口與燃料氣體管網相連通，所述燃料氣體管網位於脫甲烷塔及脫乙烷塔的上端。
【文檔編號】C10G70/04GK104232161SQ201310250489
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月24日 優先權日:2013年6月24日
【發明者】李有森, 王婷婷 申請人:大連舉揚科技有限公司