用於處理烴進料的方法與流程
2023-12-06 08:16:36 4
本發明涉及處理來自石油或石油化學品的轉化或精煉單元的流出物的領域，所述流出物含氫氣以及烴類例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、含5至11個碳原子（表示為C5-C11）的烴餾分和通常少量的任選較重質的烴類例如含12至30個碳原子（C12-C30）或更多個碳原子的烴類。具體地，本發明涉及處理來自具有汽油範圍餾程的餾分（基本含6至11個碳原子）的催化重整或芳構化的流出物，這可用於提供芳族重整產品、富含氫氣的氣體和基本包含含三或四個碳原子的烴類（丙烷和/或丙烯和/或丁烷和/或丁烯類和/或丁二烯和它們的混合物）的液化石油氣（或「LPG」）。在催化重整流出物中存在C3和C4烴類，這主要與相伴脫氫反應發生的加氫裂化反應相關聯。本發明還可應用於脫氫流出物，例如丁烷或戊烷，或更高級烴類，例如基本包含含10至14個碳原子的烴類的餾分，該烴類的烯烴在下遊用於生產直鏈烷基苯。根據本發明的方法還可應用於所有烴餾分例如石腦油、汽油、煤油、輕瓦斯油、重瓦斯油、真空餾出物或減壓渣油的加氫處理（和/或加氫脫硫和/或加氫脫金屬和/或全部或選擇性氫化）。更一般來說，本發明可應用於包含氫氣、輕質烴類（甲烷和/或乙烷）、C3和C4烴類以及較重質烴類的任何流出物。
背景技術：
：已知現有技術文件US4673488公開了用於從獲自烴進料轉化反應的含氫氣的反應流出物中回收輕質烴類的方法，其包括：·將包含C5+烴類、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和氫氣的部分冷凝的流出物通入氣液分離區中，該氣液分離區包括至少兩個氣液分離器且在其中進行至少一個氣液再接觸步驟；·將氣液分離區之後獲得的流出物分離成富含氫氣的氣體物流和液體烴物流；·以使得回收重質烴物流、塔頂蒸氣和塔頂液體的方式，將該液體烴物流通入包括至少一個分餾塔的分餾區中；和·將該塔頂蒸氣物流的一部分再循環至所述氣液分離區。還已知文件FR2873710，其描述了用於處理包含液體烴相和富含氫氣的氣相的烴進料的方法，其中：a)將該進料分離成液體和氣體，b)壓縮該氣體的至少一部分，然後使其與所述液體的至少一部分以使得回收液體和富含氫氣的氣體的方式接觸，c)然後分餾獲自步驟b)的液體，以至少獲得：基本不含LPG和較輕質產物的穩定化的液體、基本包含LPG的輕質液體流出物和至少部分再循環的氣態物流，d)且其中使獲自步驟a)或步驟c)的氣態物流的至少一種與獲自步驟a)或b)的非穩定化的液體逆流接觸。然後將該非穩定化的液體過冷至低於其在接觸壓力下的泡點至少10℃。對於重整產品（或根據本發明的其它穩定化的液體）而言，術語「穩定化的」表示已蒸餾以消除主要部分的，且通常基本所有的含4個或更少碳原子（C4-）的化合物的重整產品（或其它液體）。本發明的一個目的是提供可用於使氫氣和C3和C4烴類的回收率最大化的一種可替代方法。技術實現要素：因此，本發明涉及用於處理烴進料的方法，所述烴進料含氫氣和包含C1至C4烴類的烴類，其中：a)將所述烴進料分離成氣相和含烴類的液相(4)；b)通過在-20℃至60℃的溫度下使所述液相與獲自步驟c)的氣相接觸進行第一再接觸步驟，然後將所述再接觸混合物分離成富含氫氣的第一氣態流出物和第一液體烴流出物；c)通過在-20℃至60℃的溫度下使第一液體烴流出物與獲自步驟a)的氣相和獲自步驟f)的再循環氣體接觸進行第二再接觸步驟，然後將所述再接觸混合物分離成第二氣態流出物和第二液體烴流出物；d)壓縮第二氣態流出物，並將所述第二氣態流出物作為氣相送至步驟b);e)以使得分離氣態塔頂餾分和包含含多於4個碳原子的烴類的液體底部餾分的方式，在分餾塔中分餾獲自步驟d)的第二液體烴流出物；f)將獲自步驟e)的氣態塔頂餾分冷凝，並將主要含C3和C4烴類的液相和氣相分離並將所述氣相再循環至步驟c)，其中至少步驟b)或步驟c)在使所述氣態物流和液體物流進行逆流接觸的塔中進行。本發明人已確立，使用兩個再接觸步驟的方法，其中液相和氣相在兩個再接觸步驟之間逆向移動且其中再接觸步驟之一在具有液相和氣相在塔中的逆流移動的再接觸（或吸收）塔中運行；該方法改進包含於經處理的烴進料中的氫氣和C3和C4烴類（稱為LPG餾分的餾分）的回收率並因此可提供具有提高的純度的富含氫氣的氣體。術語「再接觸」表示可藉助具有吸收能力的液相用於提取包含於氣相中的化合物的操作，其通過使這兩個相接觸。例如，再接觸可通過將液相和氣相在管線中混合以直接接觸或在專用於所述單一操作的再接觸裝置中進行。根據本發明的方法可通過不同方式進行。根據第一實施方案，步驟b)在使液相與氣相逆流接觸的再接觸塔中進行且步驟c)包括在管線中接觸和使用分離器罐進行的分離。根據第二實施方案，步驟c)在使第一液體烴流出物與獲自步驟a)的氣相和獲自步驟f)的再循環氣體逆流接觸的再接觸塔中進行且步驟b)包括在管線中接觸和使用分離器罐進行的分離。根據第三實施方案，步驟b)和c)在使氣態物流和液體物流逆流接觸的塔中進行。優選地，在步驟b)中，在1.5至4.5MPa的壓力下進行接觸。優選地，在步驟c)中，在0.8至3MPa的壓力下進行接觸。優選地，步驟b)在-10℃至10℃的溫度下進行。這一實施方案通常使用冷卻裝置例如製冷裝置。優選地，步驟c)在20℃至50℃的溫度下進行。附圖說明本發明的進一步特徵和優點將從僅以非限制性舉例說明的方式給出並參考所附附圖的以下說明中變得明顯，其中：·圖1是根據現有技術的方法的流程圖；·圖2是根據第一實施方案的根據本發明方法的流程圖；·圖3是根據第二實施方案的根據本發明方法的流程圖；·圖4是根據第三實施方案的根據本發明方法的流程圖。類似元件通常由相同的附圖標記表示。通過該方法處理的烴進料是例如來自催化重整單元的流出物、脫氫流出物例如丁烷或戊烷，或更高級烴類，例如基本包含含10至14個碳原子的烴類的餾分，該烴類的烯烴在下遊用於生產直鏈烷基苯（通常稱為LAB）。根據本發明的方法還可應用於來自任何烴餾分例如石腦油、汽油、煤油、輕瓦斯油、重瓦斯油、真空餾出物或減壓渣油的加氫處理單元（加氫脫硫、加氫脫金屬、全部或選擇性氫化）的流出物。更一般來說，其可應用於包含氫氣、輕質烴類（甲烷和/或乙烷）、LPG（丙烷和/或丁烷）以及較重質烴類的任何流出物。優選地，根據本發明的方法可用於處理獲自催化重整單元的流出物。圖1顯示根據現有技術用於處理烴進料的方法的流程圖。將包含含氫氣的氣相和烴相（包含C1、C2、C3和C4烴類）的進料經由管線1送至氣液分離裝置2，該氣液分離裝置可以是本領域技術人員已知的氣液分離器罐。分離裝置2允許分別從所述裝置2的頂部和底部回收氣相3和液體烴相4。如圖1中所示，可以將主要含有氫氣和輕質C1、C2、C3和C4烴類的頂部氣相3分成兩個物流5和6。將物流5作為再循環氣體再循環至處於上遊的反應單元，例如催化重整單元。使用壓縮機7將氣體物流6壓縮至0.8至3MPa的壓力。優選地，將氣體6送至分離罐以在壓縮之前分離任何痕量的液體烴類。獲自分離器罐2的液體烴相4經歷第一再接觸步驟，所述第一再接觸步驟由使所述液體烴相與已使用壓縮機9壓縮的氣相8接觸構成。該氣相在1.5至4.5MPa的壓力下。氣相8獲自如下所述的第二再接觸步驟。如圖1中所示，第一再接觸步驟通過在管線中混合液相4和氣相8的直接接觸來進行。然後使用裝置10將該氣/液混合物冷卻至-20℃至60℃的溫度並送至在氣相8的壓力，即1.5至4.5MPa下運行的分離器罐11。取決於目標溫度，冷卻裝置可為空氣交換器或水交換器或製冷裝置。分離器罐11分離出經由管線12從該方法排出的富含氫氣的氣態流出物和經由管線13送至第二再接觸步驟的液體烴流出物。將液體烴相4送至第一再接觸步驟，且在第二再接觸步驟中處理氣相6，而將在第一再接觸步驟中產生的液體流出物送至第二再接觸步驟且獲自第二再接觸步驟的氣態流出物用於第一再接觸步驟中。因此。該方法被設計為所謂的「逆流」方法，其中獲自分離器罐2的液體烴相4與獲自分離器罐2的氣相6反向地移動。如可在圖1中看出，將在用於再接觸和氣/液分離的第一步驟結束時獲得的液體流出物送至第二再接觸步驟，所述第二再接觸步驟使用壓縮氣相6和源自如下所述的穩定化塔的回流罐的再循環氣相14。液相13和氣相6、14通過在管線中混合接觸並使用冷卻裝置15例如空氣交換器或水交換器或製冷裝置冷卻至-20℃至60℃的溫度。第二再接觸步驟在壓縮氣體6的壓力，即0.8至3MPa下進行。將氣/液混合物轉移至分離器罐16，配置其用於分離含氫氣和C1-C2烴類的氣態流出物和主要包含含3個和多於3個碳原子的烴類（C3+餾分）和少量輕質C1和C2烴類的液體流出物。參考圖1，以使得提供如上所述與液體烴相4接觸（第一逆流再接觸步驟）的壓縮氣體8的方式，通過壓縮機9壓縮經由管線17從分離器罐16取出的含氫氣和C1-C2烴類的氣態流出物。在第二再接觸和分離步驟結束時獲得液體烴流出物18，再接觸步驟的最終產物，其經歷穩定化步驟以回收液化石油氣（C3和C4烴類）和含5個或多於5個碳原子的穩定化的烴餾分（C5+餾分）。加熱該液體流出物18，然後將其送至穩定化單元。該穩定化單元包括底部配備有循環管道的蒸餾塔19，該循環管道配有包括再沸器（未示出）和穩定化的液體流出物的排出管道20的再循環迴路。將來自該塔的塔頂氣體移入與冷凝系統連接的管道21中，所述冷凝系統包括塔頂氣體冷卻裝置22和回流罐23。在回流罐23中分離的冷凝液體經由管線24排出並分成兩個物流，一個物流經由管線25再循環至塔19，而未再循環的互補物流經由管線26作為LPG物流從該方法排出。未冷凝並包含C3和C4烴類和C1-C2烴類的從回流罐23的頂部取出的殘餘氣體經由管線14排出，並再循環至如上所述使用液體流出物13（獲自第一再接觸步驟）的第二再接觸步驟。從蒸餾塔19的底部回收的穩定化的液體流出物20有利地用於供給間接熱交換器系統27、28以在液體流出物18進入蒸餾塔19之前將其預熱。該熱集成因此可用於減少必須供給再沸器以運行蒸餾塔19的熱能。圖2是基於圖1流程圖的根據本發明的方法的第一實施方案的流程圖，且其中用於再接觸和分離液相與氣相的第二步驟在再接觸（或吸收）塔30中運行。再接觸塔30可包括篩板或泡罩塔板或任何其它接觸板或甚至可填充有結構化或非結構化填充元件（鮑爾環、拉西環等）。例如，該塔可具有5至15個，優選7至10個理論分離板。將獲自分離器罐11的液體流出物13送至塔30的頂部，而將包含壓縮氣相6和源自穩定化塔的回流罐的再循環氣相14的氣態混合物送至所述塔30的底部，以進行逆流接觸並以便分別從該塔塔頂和底部回收含氫氣和C1-C2烴類的氣態流出物17和液體烴流出物18。如可在圖2中看出，液體烴相4通過可為空氣交換器或水交換器或製冷裝置的冷卻裝置15冷卻。再接觸步驟在-20℃至60℃，優選-10℃至10℃的溫度下和在0.8至3MPa的壓力下運行。使用使具有低含量氫氣和輕質C1和C2烴類的未穩定化的液體烴相13逆流接觸的塔30意味著包含於蒸氣相中的殘餘烴類可被液相吸收。從塔30的底部回收的液體烴流出物是供給穩定化塔19的烴物流，而將來自塔頂30的含氫氣和殘餘烴類（基本為C1和C2）的氣體流出物17送至壓縮機9以供應1.5至4.5MPa壓力下的壓縮氣體8。根據本發明，所述第一再接觸步驟通過使壓縮氣體8與獲自分離器罐2的液體烴相4接觸而在管線中進行。優選地，在-20℃至60℃（優選-10℃至10℃）的溫度下進行接觸。為此，在管線中進行的氣/液混合通過冷卻裝置10冷卻。將該冷卻的混合物送至分離器罐11以分離出含C1和C3烴類的富含氫氣的氣體12和再循環至在塔30中進行的第二再接觸步驟的液體烴流出物13。在蒸餾塔19中使流出物18穩定化的步驟與參考圖1所述的步驟類似。圖3代表本發明方法的另一個實施方案，其與圖1的不同點在於使用具有液相和氣相的逆流流動以進行用於再接觸和分離該液相和氣相的第一步驟的再接觸塔40。如可在圖3中看出，將從分離器罐2收集的液體烴相4和壓縮氣相8分別送至塔40的頂部和底部。在注入塔40的頂部之前，使用裝置41將液體烴相4冷卻至-20℃至60℃，優選-10℃至10℃的溫度。在塔中在對應於壓縮氣體8的壓力，即1.5至4.5MPa的壓力下進行再接觸。將還含C1和C2烴類的富含氫氣的氣體12從塔40的頂部取出，而將液體烴相13送至第二再接觸步驟，其中該液體烴相與由壓縮氣相6和獲自穩定化塔19的回流罐23的再循環氣體14混合所產生的氣態物流接觸。如圖3中所示，通過在管線中混合在-20℃至60℃的溫度下進行液相和氣相的接觸。為了達到所提到的再接觸溫度，在熱交換器15中冷卻該氣/液混合物。代替圖3的流程圖，在從再接觸塔40底部取出的液體烴相13比離開熱交換器15的氣態混合物具有更低的溫度的情況下，所述液體烴相13在交換器15下遊與氣體混合物接觸。根據本發明，將冷卻至-20℃至60℃的溫度的氣/液混合物引入分離器罐中，所述分離器罐分離分別供給壓縮機9和穩定化塔19的氣態流出物17和液體流出物18。在蒸餾塔19中使流出物18穩定化的步驟與參考圖1所述的步驟相似。圖4是使用兩個再接觸塔40、30以分別進行第一和第二再接觸和分離步驟的另一實施方案。如圖4中所示，再接觸塔40的底部供有獲自再接觸塔30的壓縮氣態物流和供有液體烴物流，所述液體烴物流為源自用於通過分離器罐2將經處理的進料1分離的步驟的液體烴相4。根據本發明，將經由塔40的底部排出的液體烴流出物13送至第二再接觸步驟，在第二再接觸步驟中使其在塔30中與在交換器15中冷卻的氣態混合物6和14逆流接觸。將經歷穩定化步驟的液體烴流出物18從再接觸塔30取出，這使得能提供C3和C4烴物流和穩定化的烴餾分。在蒸餾塔19中使流出物18穩定化的步驟與參考圖1所述的步驟類似。關於氣態流出物17，如在前述實施方案中的情況那樣，將其壓縮然後冷卻，然後供給塔40以使其與冷卻的液體烴相4逆流接觸。具體實施方式實施例1（對比）這一實施例舉例說明圖1的方法，其中進行兩個在管線中再接觸步驟，每個再接觸步驟之後是使用分離器罐的氣/液分離步驟。經處理的烴進料是獲自催化重整單元的反應流出物，且其組成在下表1中給出：表1組成(kg/h)H27200C11540C22540C34660支鏈C42840直鏈C42860C5+178360總量Kg/h200000在分離器罐2中在大約40℃的溫度和大約0.33MPa的壓力下處理進料，以提供液體烴相4和氣相6。第一再接觸步驟通過將獲自第二再接觸步驟的壓縮至3.3MPa壓力的氣態物流與液體烴相4混合而在管線中進行。將氣/液混合物冷卻至0℃的溫度，然後在分離罐11中分離，這提供富含氫氣的氣體12和液體流出物13。第二再接觸步驟也通過將壓縮至1.67MPa壓力的氣相6與獲自穩定化塔19的回流罐的再循環氣體14和從第一再接觸步驟的分離器罐11取出的液體流出物13在管線中混合而運行。氣/液接觸在43℃的溫度下進行，並將該混合物送至分離器罐16。將液體烴流出物18作為進料送至穩定化塔，運行所述穩定化塔以分離含C3和C4烴類的塔頂氣體21和包含含多於4個碳原子的烴類的穩定化的液體底部餾分20。將塔頂氣體21在1.6MPa壓力和43℃溫度下運行的回流罐中以使得提供含LPG（C3和C4烴類）的液體物流24的方式冷凝。實施例2（根據本發明）這一實施例是基於圖3的流程圖，其中用於再接觸和氣/液分離的第一步驟使用包括9個理論分離板的再接觸塔40進行。經處理的進料與實施例1中相同；其組成在表1中給出。再接觸塔40在塔頂供有冷卻至0℃溫度的液體烴相4，且在底部供有壓縮至3.3MPa且溫度為0℃的氣態混合物。第二再接觸步驟通過將壓縮至1.6MPa壓力的氣相6與獲自穩定化塔19的回流罐的再循環氣體14在管線中混合，然後將該混合物冷卻至43℃溫度來運行。然後將該冷卻的氣態混合物與從塔40的底部取出的溫度為大約12℃的液體烴流出物接觸。將該冷的氣/液混合物（大約25℃）送至氣/液分離器16。表2提供通過實施例1和2的方法產生的各種物流的氫氣、LPG和重整產品的回收百分比。表2實施例1（圖1）實施例2（圖3）氣體(12)中氫氣的回收率100.0重量%100.0重量%物流(12)中氫氣的純度93.6（摩爾%）95.3（摩爾%）物流(26)中C3和C4烴類的回收率52.9重量%82.1重量%物流(20)中C5+烴類的回收率99.7重量%99.7重量%將可看出，使用至少一個採用逆流接觸塔的再接觸步驟的本發明方法以使得這些烴類不再與富含氫氣的氣體一起排出的方式顯著改進C3和C4烴類（LPG）的回收百分比；這基本意味著，物流12中氫氣的純度提高。當前第1頁1 2 3