專利名稱：一種富含c的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富含C2及C2以上烴類的混合氣，更具體地說，涉及對重油催化裂化裝置或焦化裝置的催化裂化干氣和焦化干氣進(jìn)行變壓吸附、濕法脫硫脫碳、脫氫脫氧、氧化鋁和分子篩干燥等處理得到的富含C2以上烴類的混合氣。
背景技術(shù)：
催化裂化干氣是煉油廠催化裂化加工石油產(chǎn)生的尾氣，其中含15％～20％左右乙烯。目前我國現(xiàn)有催化裂化生產(chǎn)能力9300萬噸/年，每年生產(chǎn)的催化裂化干氣約414萬噸，其中含乙烯73萬噸、乙烷72萬噸、丙烯11萬噸、丁烯4萬噸、丙烷、丁烷等烷烴組分11萬噸。因沒有工業(yè)化的回收技術(shù)，國內(nèi)煉廠催化裂化干氣基本用作工業(yè)燃料氣、民用燃料氣，或放火炬燒掉，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。隨著我國煉油工業(yè)原油深度加工的迅速發(fā)展，副產(chǎn)的催化裂化干氣和焦化干氣也在大量增加，如何充分利用這部分寶貴的化工原料，開發(fā)新的綜合利用工藝，提高煉油廠的綜合效益，已引起人們的普遍關(guān)注。
目前大型石油化工中最多采用的是深冷分離法。
專利CN99124686.1《從催化裂化干氣中分離回收乙烯的方法及其裝置》利用催化裂化干氣中乙烯和其他各氣體組分與水的結(jié)合程度不同，首先分離除去不與水結(jié)合的氣體組分，然后在減壓或加熱狀態(tài)或減壓并加熱的狀態(tài)下逐級分餾，回收所釋放的乙烯。
CN92112397.3《催化裂化干氣吸附分離乙烯工藝》公布了這樣一種技術(shù)，即把脫除酸性氣體及水的催化裂化干氣通過對C2和C3組分可有效分離的活性炭吸附劑床除去C3組分，已清除C3的干氣進(jìn)入對乙烯有高吸附容量和選擇性的分子篩吸附床選擇吸附乙烯。并采用升溫或減壓或升溫與減壓相結(jié)合的方法進(jìn)行脫附，回收乙烯。
專利CN92109983.5《一種從催化裂化干氣中分離氫烴的方法》公布了這樣一種技術(shù)，即先用膜分離法分離干氣中的氫，隨后對貧氫干氣再用深冷法進(jìn)行分離得到烴類。
專利CN90109803.5《稀乙烯與苯反應(yīng)制取乙苯工藝過程》、CN93115961.X《稀乙烯與甲苯反應(yīng)制取對甲基乙苯工藝方法》是使用含有稀乙烯的催化裂化干氣直接與苯或甲苯烴化制乙苯或?qū)谆冶健?br> CN96109121.5《催化裂化干氣稀乙烯直接氯化生產(chǎn)二氯乙烷》公布了這樣一種技術(shù)，即以催化裂化干氣中的乙烯為原料，在凈化器中將干氣脫水、脫H2S后，在裝有液態(tài)二氯乙烷反應(yīng)器中與氯氣混合，在-10～250℃，0～3MPa條件下反應(yīng)。反應(yīng)后的氣體經(jīng)冷卻，將其中的二氯乙烷凝結(jié)成液體，以使之與未反應(yīng)的惰性氣體分離，再與反應(yīng)器中液體混合，混合物在蒸餾塔中經(jīng)精餾后得到產(chǎn)品二氯乙烷。
以上利用技術(shù)中，所述的利用方式所分離出的氫或烴中并未處理除去硫化物、砷、氧、碳化物等雜質(zhì)，因而在實(shí)際的應(yīng)用中，會對后續(xù)的使用造成很多問題，比如催化劑中毒；或者，由于未對乙烯進(jìn)行富集處理，進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)的氣體量、尾氣(主要是催化裂化干氣中除乙烯之外的氣體及未反應(yīng)的乙烯)量以及隨尾氣帶出的反應(yīng)物(苯、甲苯等)、溶劑的量都比較高，相對操作能耗更高。而且，由于需要使用特殊的催化劑和相應(yīng)的配套工藝，設(shè)備成本和前期投入較高，這使得催化裂化干氣和焦化干氣的應(yīng)用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，對干氣通過脫硫、脫碳、脫砷、脫氧、去出高沸點(diǎn)雜質(zhì)和變壓吸附，得到一種富含C2和C2以上烴類的混合氣，該混合氣能直接進(jìn)入乙烯催化裂化裝置加以利用。
本發(fā)明所述的富含C2及C2以上烴類的混合氣主要包括以下組分(V％)乙烯7.0～70乙烷20～70丙烷1.0～30丙烯1.0～30
i-C40.2～3n-C40.1～10i-C4＝0.1～10n-C4＝0.1～10f-C4＝0.1～10C50.5～10氫≤ 0.2氧≤ 1ppm氮≤ 2.0甲烷≤15～氧化碳≤0.3二氧化碳≤1ppmAs≤ 5ppb硫化物≤ 0.1ppm水分≤1ppm該混合氣的制備方法由以下步驟組成脫除高沸點(diǎn)雜質(zhì)來自重油催化裂化裝置或焦化裝置的催化裂化干氣和焦化干氣，組成見表1，經(jīng)冷干機(jī)脫除高沸點(diǎn)雜質(zhì)。
變壓吸附脫除氫、甲烷、氧、氮、一氧化碳經(jīng)冷干機(jī)脫除高沸點(diǎn)雜質(zhì)后的氣體，進(jìn)入變壓吸附裝置，從吸附廢氣脫除掉干氣中的氫、甲烷、氧、氮、一氧化碳等不易在吸附劑上吸附的雜質(zhì)組分排出系統(tǒng)作為其它用途。從逆放和抽空氣中獲得富含乙烯、乙烷和C3以上烴類組分的產(chǎn)品氣，為了增加產(chǎn)品氣中乙烯、乙烷和C3以上烴類組分的濃度，回流10％～80％的逆放和抽空氣加壓后置換吸附床。為了同時(shí)增加產(chǎn)品氣的回收率，可增加1段變壓吸附裝置對置換廢氣中的產(chǎn)品組分進(jìn)行回收。
濕法脫硫脫碳變壓吸附獲得的半產(chǎn)品氣通過壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入濕法脫硫脫碳單元脫除半產(chǎn)品氣中的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體，通常濕法脫硫脫碳為MDEA(甲基二乙醇胺)胺吸收，MEA(甲基乙醇胺)胺吸收和PDS脫硫。濕法脫硫脫碳后的氣體進(jìn)入水洗塔，除去氣體中夾帶的液體雜質(zhì)后進(jìn)入精脫胺器，利用精脫胺器中的裝填的活性炭或焦碳或活性氧化鋁等吸附劑脫除經(jīng)水洗后殘留在產(chǎn)品氣中的水霧等雜質(zhì)。
脫砷經(jīng)凈化后的產(chǎn)品氣進(jìn)入裝填有含氧化銅的脫砷塔，在脫砷塔中砷化氫與脫砷劑中的氧化銅反應(yīng)生成砷化銅。()，經(jīng)過脫砷塔后半產(chǎn)品氣中砷含量小于5ppb。
精脫硫經(jīng)脫砷塔出來的半產(chǎn)品氣進(jìn)入裝填有氧化鐵和以活性炭為載體的精脫硫劑的精脫硫塔，將半產(chǎn)品氣中硫化物(包括硫化氫和有機(jī)硫化合物)脫除到小于0.1ppm。
脫氧脫硫后的半產(chǎn)品氣進(jìn)入脫氧反應(yīng)器，在脫氧反應(yīng)器中，在載有鈀、鉑或鈀和鉑的脫氧催化劑上，半產(chǎn)品氣中的氫與氧反應(yīng)生成水從而使半產(chǎn)品氣中的氧小于1ppm。
脫二氧化碳脫氧后的半產(chǎn)品氣經(jīng)堿吸收塔，脫除二氧化碳。在堿吸收塔中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉和碳酸鈉使半產(chǎn)品氣中二氧化碳含量小于1ppm。
其中發(fā)生的反應(yīng)為
干燥堿吸收塔出來的半產(chǎn)品氣進(jìn)入水洗滌塔除去氣體中夾帶的堿液。再經(jīng)裝填有活性炭或焦碳或活性氧化鋁等吸附劑的脫堿塔脫除經(jīng)水洗后殘留在產(chǎn)品氣中的水霧等雜質(zhì)和進(jìn)入裝填有干燥劑的變溫吸附裝置脫除半產(chǎn)品氣中的水，使半產(chǎn)品氣中的水含量小于1ppm。干燥劑是活性氧化鋁、硅膠、活性炭、分子篩中的至少一種。
經(jīng)干燥得到如表1所示成份組成的產(chǎn)品氣。
表中i-C4、n-C4、i-C4＝、n-C4＝、f-C4＝分別表示異丁烷、正丁烷、異丁烯、正丁烯、反丁烯，下同。
表1焦化干氣及產(chǎn)品氣成分組成(體積百分比)

上述的變溫吸附干燥單元由至少2個(gè)裝填有活性氧化鋁、硅膠、活性炭、分子篩中的至少一種的吸附塔和加熱器組成。其中一個(gè)塔處于吸附步驟，在吸附步驟中，半產(chǎn)品氣進(jìn)入干燥塔，干燥塔中裝填的干燥劑吸附半產(chǎn)品氣中的水，脫除水后的半產(chǎn)品氣輸出干燥塔成為本裝置的產(chǎn)品氣。與此同時(shí)另一吸附塔處于加熱再生步驟，如果吸附壓力與加熱再生步驟壓力不一至，在進(jìn)入再生步驟前和后可以有降壓和充壓步驟，如果再生氣體與產(chǎn)品氣不同為了保證產(chǎn)品氣純度還可在加熱再生后返回產(chǎn)品氣對干燥塔進(jìn)行置換。在加熱再生步驟中，用返回部分經(jīng)干燥后的產(chǎn)品氣或水含量小于1ppm的氫氣、氮?dú)饣蚱渌麣怏w經(jīng)加熱器加熱至100℃～400℃從干燥塔產(chǎn)品氣的出口端進(jìn)入處于加熱再生步驟的干燥塔，在較高的溫度下吸附在干燥劑中的水從干燥劑中解吸出來隨再生氣從干燥塔半產(chǎn)品氣的入口端流出干燥塔，當(dāng)再生溫度較高時(shí)可增加冷吹步驟以降低再生后干燥塔及干燥劑的溫度。冷吹步驟的冷吹氣為返回部分經(jīng)干燥后的產(chǎn)品氣或水含量小于1ppm的氫氣、氮?dú)饣蚱渌麣怏w。
本發(fā)明采用變壓吸附、濕法脫硫脫碳、脫氫脫氧、氧化鋁和分子篩干燥等一系列處理，得到一種富含C2以上烴類的混合氣，不僅對烴類進(jìn)行了富集，而且所制得的混合氣中硫化物、砷、氧、一氧化碳、二氧化碳、水分等含量都很低，對石油化工行業(yè)中所使用的很多催化劑不會引起其中毒。
該混合氣能直接進(jìn)入乙烯催化裂化裝置加以利用，產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。
該混合氣可進(jìn)一步分離出乙烯用于合成苯乙烯、二氯乙烷、環(huán)氧乙烷等下游產(chǎn)品，其他的部分可作為乙烯裂解的原料，從而使催化裂化干氣和焦化干氣中的烴類得到充分的回收利用。
任何現(xiàn)有技術(shù)，都沒有對干氣回收后的混合氣作過具體的表征，本發(fā)明的顯著特點(diǎn)是首次表征了該混合氣。


圖1是干氣濃縮乙烯流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中變壓吸附裝置工藝流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中變壓吸附裝置工藝流程示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例3中變壓吸附裝置工藝流程示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中干燥工藝的裝置流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本實(shí)施例為從煉油廠催化裂化干氣中回收C2及C2以上烴類組分的方法，催化裂化干氣處理量5000Nm3/h，壓力0.55MPa，溫度40℃，其氣體成分組成如表2所示表2 催化裂化干氣成分組成(V/V)

表中C4表示含4個(gè)碳原子的烴類氣體，如正丁烷、異丁烷、異丁烯、正丁烯、反丁烯；C5+表示含5個(gè)和5個(gè)以上碳原子的烴類氣體。
本實(shí)施例中首先采用變壓吸附法濃縮分離催化裂化干氣中C2及C2以上烴類組分，變壓吸附法濃縮分離的C2及C2以上烴類組分然后再依次經(jīng)PDS濕法脫硫單元、精脫硫單元、脫砷和化學(xué)反應(yīng)脫氧單元、堿吸收脫二氧化碳單元、脫水干燥單元。
變壓吸附單元由6個(gè)各裝填有15立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-716型吸附劑的吸附塔、1個(gè)50立方米逆放罐、1個(gè)50立方米半產(chǎn)品氣混合罐、1個(gè)20立方米置換氣緩沖罐、1臺置換氣壓縮機(jī)、1臺半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)、2臺真空泵以及相應(yīng)的管道和程控閥連接而成。各塔每一循環(huán)過程經(jīng)歷吸附A、置換RP、均壓降ED、逆放D、抽空V、均壓升ER、最終升壓FR七個(gè)步驟，各塔運(yùn)行時(shí)序、表壓見表3表3 PSA工作時(shí)序表


變壓吸附系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由計(jì)算機(jī)按一定程序控制各程控閥的開關(guān)?，F(xiàn)以吸附塔A為例，敘述PSA工序的各工藝步驟吸附A開啟程控閥KV1A和KV2A，來自催化裂化裝置的催化裂化干氣經(jīng)閥KV1A進(jìn)入吸附塔A，在床層內(nèi)吸附劑吸附C2H4、C2H6及C2以上烴類組分等易吸附組分，而H2、O2、N2、CO、CH4等不易吸附組分作為吸附廢氣通過閥KV2A自吸附塔A頂部排出。吸附時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV1A和KV2A，終止吸附，此時(shí)干氣進(jìn)入已最終升壓后的另一吸附塔進(jìn)行吸附。
置換RP開啟程控閥KV3A和KV4A，來自逆放和抽空獲得的吸附相半產(chǎn)品氣經(jīng)半產(chǎn)品氣混合罐5、置換氣壓縮機(jī)10、置換氣緩沖罐6進(jìn)入吸附塔A，對完成吸附步驟的吸附床進(jìn)行置換，以提高吸附相組分的含量。被置換出的雜質(zhì)及部分C2H4、C2H6及C2以上烴類組分作為置換廢氣通過閥KV4A自吸附塔A頂部排出。置換時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV3A和KV4A，終止置換。
均壓降ED開啟程控閥KV7A和KV7D，完成吸附后的吸附塔A與完成抽空后的吸附塔D進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV7A，完成吸附塔A的均壓降。
逆放D開啟程控閥KV8A，均壓降步驟完成的吸附床排出吸附相組分，降低吸附塔A壓力。逆放氣經(jīng)閥KV8A進(jìn)入逆放罐1，再經(jīng)過手動調(diào)節(jié)閥HV1進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐5。當(dāng)吸附塔A壓力降至常壓后，關(guān)閉閥KV8A，逆放完成。
抽空V開啟程控閥KV6A，通過真空泵81對逆放后的吸附床進(jìn)行抽空，真空泵81抽出的氣體與逆放氣相混合，經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)11加壓后作為半產(chǎn)品氣輸出，另一部分經(jīng)置換氣壓縮機(jī)10加壓后作為置換氣進(jìn)入置換氣緩沖罐6，返回系統(tǒng)進(jìn)行置換。抽空完成，關(guān)閉閥KV6A。
均壓升ER開啟閥KV7D和KV7A，完成的抽空步驟的吸附塔A與完成置換步驟后的吸附塔D進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV7D和KV7A，完成吸附塔A的均壓升。
最終升壓FR開啟程控閥KV5A，通過手動調(diào)節(jié)閥HV3，利用吸附廢氣對完成均壓升步驟的吸附塔A進(jìn)行升壓，使之達(dá)到吸附壓力，關(guān)閉閥KV5A，準(zhǔn)備進(jìn)入吸附步驟。
至此，吸附塔A在一個(gè)周期內(nèi)的所有步驟均執(zhí)行完畢，并開始進(jìn)入下一次循環(huán)，其它5個(gè)吸附塔所執(zhí)行的步驟與吸附塔A相同，只是在時(shí)間上相互錯(cuò)開。
從變壓吸附單元獲得的1500Nm3/h半產(chǎn)品氣，經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)加壓至0.6Mpa，再經(jīng)冷卻器冷卻至42℃，由下至上進(jìn)入裝填有20米高不銹鋼鮑爾環(huán)填料、塔徑1.0米的PDS吸收塔，從吸附塔的上端噴淋含50ppm PDS催化劑，含碳酸鈉8％的吸收溶液，溶液噴淋量10噸/小時(shí)。氣體中的硫化氫被吸收溶液吸收，從吸收塔的上端氣體出口獲得硫化氫小于5ppm的氣體。該氣體從下端進(jìn)入裝填有5立方米氧化鐵精脫硫劑和5立方米以活性炭為載體的精脫硫劑的精脫硫塔，半產(chǎn)品氣中的硫化物被脫除到0.1ppm以下。脫硫后的產(chǎn)品氣經(jīng)加熱器加熱至80℃，再進(jìn)入裝填有10立方米脫砷劑的脫砷塔，半產(chǎn)品氣中的砷化物被脫除到5ppb以下。脫砷后的半產(chǎn)品氣經(jīng)加熱器加熱至200℃，再進(jìn)入裝填有1.5立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-538型和CNA-520型脫氧催化劑的脫氧反應(yīng)器，兩者的體積比為1∶2。在脫氧反應(yīng)器中氧與氫反應(yīng)生成水，氧被脫除到1ppm以下。脫氧后的氣體，經(jīng)堿吸收塔中的氫氧化鈉吸收脫除半產(chǎn)品氣中的二氧化碳至1ppm以下。該半產(chǎn)品氣經(jīng)水分離器分離液體雜質(zhì)后，再進(jìn)入裝填有10立方米活性炭吸附劑的脫堿塔，分離除去微量水和堿溶液雜質(zhì)。最后半產(chǎn)品氣依次進(jìn)入由兩臺各裝填有7立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-421型干燥劑的干燥器，以及一系列程控閥和管道構(gòu)成的變溫吸附干燥單元將水脫除到1ppm以下。
經(jīng)過上述多個(gè)單元處理的凈化氣作為本裝置的產(chǎn)品氣，組分如表4所示，可用于生產(chǎn)乙苯和氧氯化法生產(chǎn)二氯乙烷和氯乙烯。
表4 催化裂化干氣分離凈化后產(chǎn)品氣成分組成(V/V)


實(shí)施例2焦化干氣流量為12000Nm3/h，壓力0.7Mpa，溫度30℃，其組分含量如表5，進(jìn)入由變壓吸附氣體分離單元、MEA脫硫脫二氧化碳單元、水洗滌脫液單元、水分離單元、精脫液單元、精脫硫單元、和脫砷單元加氫脫氧反應(yīng)器單元構(gòu)成的焦化干氣分離凈化回收C2及C2以上烴類組分裝置。
表5 焦化干氣成分組成(V/V)

表中i-C4、n-C4、n-C4＝分別表示異丁烷、正丁烷、正丁烯。
首先變壓吸附氣體分離單元將焦化干氣中的C2及C2以上烴類組分濃縮分離得到半產(chǎn)品氣。變壓吸附單元由8個(gè)各裝填有40立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-625型吸附劑的的吸附塔，1個(gè)80立方米逆放罐、1個(gè)80立方米半產(chǎn)品氣混合罐、1個(gè)80立方米置換氣緩沖罐、2臺置換氣壓縮機(jī)、2臺半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)、6臺真空泵以及相應(yīng)的管道和程控閥連接而成。變壓吸附裝置的工藝流程見圖3，時(shí)序表見表6。
表6 PSA工作時(shí)序表


變壓吸附系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由計(jì)算機(jī)按一定程序控制各程控閥的開關(guān)?，F(xiàn)以吸附塔A為例，敘述PSA工序的各工藝步驟吸附A開啟程控閥KV1A和KV2A，來自焦化裝置的焦化干氣經(jīng)閥KV1A進(jìn)入吸附塔A，在床層內(nèi)吸附劑吸附C2H4、C2H6及C2以上烴類組分等易吸附組分，而H2、O2、N2、CO、CH4等不易吸附組分作為吸附廢氣通過閥KV2A自吸附塔A頂部排出。吸附時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV1A和KV2A，終止吸附，此時(shí)干氣進(jìn)入已最終升壓后的另一吸附塔進(jìn)行吸附。
一次均壓降E1D開啟程控閥KV5A和KV5E，完成吸附后的吸附塔A與完成二次均壓升的吸附塔E進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV5A和KV5E，完成吸附塔A的一次均壓降。
二次均壓降E2D開啟程控閥KV7A和KV7F，完成一次均壓降后的吸附塔A與完成抽空的吸附塔F進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV7A和KV7F，完成吸附塔A的二次均壓降。
置換RP開啟程控閥KV3A和KV4A，來自逆放和抽空獲得的吸附相半產(chǎn)品氣經(jīng)半產(chǎn)品氣混合罐5、置換氣壓縮機(jī)組10、置換氣緩沖罐6進(jìn)入吸附塔A，對完成二次均壓降的吸附床進(jìn)行置換，以提高吸附相組分的含量。被置換出的雜質(zhì)及部分C2H4、C2H6及C2以上烴類組分作為置換廢氣通過閥KV4A自吸附塔A頂部排出。置換時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV3A和KV4A，終止置換。
逆放D開啟程控閥KV8A，置換步驟完成的吸附床排出吸附相組分，降低吸附塔A壓力。逆放氣經(jīng)閥KV8A進(jìn)入逆放罐1，再經(jīng)過手動調(diào)節(jié)閥HV1進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐5。當(dāng)吸附塔A壓力降至常壓后，關(guān)閉閥KV8A，逆放完成。
抽空V開啟程控閥KV6A，通過真空泵組8對逆放后的吸附床進(jìn)行抽空，真空泵組8抽出的氣體與逆放氣相混合，經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)組11加壓后輸出，一部分作為半產(chǎn)品氣輸出，另一部分作為置換氣進(jìn)入置換氣緩沖罐6，返回系統(tǒng)進(jìn)行置換。抽空完成，關(guān)閉閥KV6A。
二次均壓升E2R開啟程控閥KV7A和KV7D，完成抽空后的吸附塔A與完成一次均壓降的吸附塔D進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV7A和KV7D，完成吸附塔A的二次均壓升。
一次均壓升E1R開啟程控閥KV5A和KV5E，完成二次均壓升后的吸附塔A與完成吸附的吸附塔E進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV5A和KV5E，完成吸附塔A的一次均壓升。
最終升壓FR繼續(xù)開啟閥KV5A，通過手動調(diào)節(jié)閥HV3，利用吸附廢氣對完成均壓升步驟的吸附塔A進(jìn)行升壓，使之達(dá)到吸附壓力，準(zhǔn)備進(jìn)入吸附步驟。
至此，吸附塔A在一個(gè)周期內(nèi)的所有步驟均執(zhí)行完畢，并開始進(jìn)入下一次循環(huán)，其它7個(gè)吸附塔所執(zhí)行的步驟與吸附塔A相同，只是在時(shí)間上相互錯(cuò)開。
從變壓吸附單元獲得的4000Nm3/h半產(chǎn)品氣，經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)加壓至1.2Mpa，再經(jīng)冷卻器冷卻至40℃，由下至上進(jìn)入裝填有15米高陶瓷鮑爾環(huán)填料，塔徑0.6米的MEA吸收塔，從吸附塔的上端噴淋濃度15％的MEA溶液，MEA溶液噴淋量15噸/小時(shí)。焦化干氣中的硫化氫、二氧化碳被MEA溶液吸收，從MEA吸收塔的上端氣體出口獲得硫化氫小于5ppm的氣體。該氣體從下端進(jìn)入塔徑0.6米，裝填有5米高陶瓷鮑爾環(huán)填料的水洗滌脫液塔，從水洗滌脫液塔的上端噴入去離子水，噴淋量10噸/小時(shí)，在水洗滌塔的上端氣體出口獲得經(jīng)水洗滌脫除掉半成品氣中夾帶的胺霧的半產(chǎn)品氣。該半產(chǎn)品氣經(jīng)10立方米水分離器分離液體雜質(zhì)后，進(jìn)入裝填有10立方米活性氧化鋁的精脫液塔，分離除去微量水和MEA溶液雜質(zhì)。獲得的半產(chǎn)品氣從下端進(jìn)入裝填有10立方米以活性炭為載體的精脫硫劑的精脫硫塔，半產(chǎn)品氣中的硫化物被脫除到0.1ppm以下，脫硫后的半產(chǎn)品氣經(jīng)加熱器加熱至50℃，再進(jìn)入裝填有20立方米脫砷劑的脫砷塔，半產(chǎn)品氣中的砷化物被脫除到5ppb以下。脫砷后的半產(chǎn)品氣經(jīng)加熱器加熱至250℃，再進(jìn)入裝填有1立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-520型脫氧催化劑的脫氧反應(yīng)器。在脫氧反應(yīng)器中氧與氫反應(yīng)生成水，脫氧后的氣體，經(jīng)堿吸收塔中的氫氧化鈉吸收脫除半產(chǎn)品氣中的二氧化碳至1ppm以下。脫除二氧化碳后的氣體從下端進(jìn)入塔徑0.8米，裝填不銹鋼鮑爾環(huán)填料高度3米的水洗滌脫堿塔，從水洗滌塔的上端噴入去離子水，從水洗滌塔的上端氣體出口獲得經(jīng)水洗滌脫除掉半成品氣中夾帶的堿霧的半產(chǎn)品氣。該半產(chǎn)品氣經(jīng)水分離器分離液體雜質(zhì)后，再進(jìn)入裝填有8立方米活性炭吸附劑的脫堿塔，分離除去微量水和堿溶液雜質(zhì)。最后半產(chǎn)品氣依次進(jìn)入由兩臺各裝填有10立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-421型干燥劑的干燥器，以及一系列程控閥和管道構(gòu)成的變溫吸附干燥單元，和裝填有10立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-131型干燥劑的精干燥單元將水脫除到1ppm以下。凈化脫水后的氣體被作為本裝置的產(chǎn)品氣，成分組成如表7所示，該產(chǎn)品氣可輸送到乙烯低溫分離裝置用于回收乙烯、丙烯和作為裂解爐原料的乙烷、丙烷等烴類組分。
表7 焦化干氣分離凈化后產(chǎn)品氣成分組成(V/V)

實(shí)施例3煉油廠催化裂化干氣流量25000Nm3/h，壓力0.60MPa，溫度30℃其氣體成分組成如表8所示表8 催化裂化干氣成分組成(V/V)

本實(shí)施例催化裂化干氣分離凈化裝置，由變壓吸附單元、MDEA脫硫脫二氧化碳單元、水洗滌脫液單元、水分離單元、精脫液單元、精脫硫單元、脫砷單元、加氫脫氧反應(yīng)器單元、堿洗脫二氧化碳單元、水洗滌脫堿單元、水分離單元、脫堿單元、變溫吸附干燥單元和精干燥單元構(gòu)成。
本實(shí)施例變壓吸附單元如圖4所示由變壓吸附1段(PSA-1)和變壓吸附2段(PSA-2)構(gòu)成。PSA-1由10個(gè)各裝填有56立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-625型和CNA-716型兩種吸附劑的吸附塔、1個(gè)逆放罐、1個(gè)半產(chǎn)品氣混合罐、1個(gè)置換廢氣緩沖罐、10臺真空泵以及相應(yīng)的管道和程控閥連接而成。PSA-2由6個(gè)各裝填有10立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-625型和CNA-716型兩種吸附劑的吸附塔、1個(gè)逆放罐、1個(gè)半產(chǎn)品氣混合罐、4臺真空泵以及相應(yīng)的管道和程控閥連接而成。該兩段變壓吸附裝置另外共用1個(gè)半產(chǎn)品氣混合罐、1個(gè)置換氣緩沖罐、3臺置換氣壓縮機(jī)和3臺半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)。
PSA-1在運(yùn)行時(shí)，每塔每一次循環(huán)均經(jīng)歷吸附A、置換RP、一均降E1D、二均降E2D、逆放D、抽空V、二均升E2R、一均升E1R、最終升壓FR九個(gè)步驟，其程序運(yùn)行時(shí)序見表9表9 PSA-1工作時(shí)序表

受頁邊距的限制，表中均壓降和均壓升的表示符號中的E被省略掉；表中第三行的表壓值未列出，該值分別為0.60、0.55、0.30、0.05、0.02、-0.08、0.05、0.30、0.59，單位MPa。
現(xiàn)以PSA-1中吸附塔A為例，敘述PSA-1工序的各工藝步驟吸附A開啟程控閥KV1A和KV2A，來自界區(qū)外的催化裂化干氣進(jìn)入吸附塔A，在床層內(nèi)吸附劑對C2H4、C2H6及C2以上烴類組分等易吸附組分進(jìn)行吸附，而H2、O2、N2、CO、CH4等不易吸附組分作為吸附廢氣通過閥KV2A自吸附塔A頂部排出。當(dāng)吸附時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV1A和KV2A，終止吸附，此時(shí)干氣進(jìn)入已最終升壓后的另一吸附塔進(jìn)行吸附。
置換RP開啟程控閥KV3A和KV4A，來自逆放和抽空獲得的吸附相產(chǎn)品氣經(jīng)半產(chǎn)品氣混合罐5、置換氣壓縮機(jī)組10、置換氣緩沖罐6進(jìn)入吸附塔A，對完成吸附步驟的吸附床進(jìn)行置換，以提高吸附相組分的含量。被置換出的雜質(zhì)及部分C2H1、C2H6及C2以上烴類組分作為置換廢氣通過閥KV4A自吸附塔A頂部排出，進(jìn)入置換廢氣緩沖罐7，作為PSA-2的原料氣。置換時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV3A和KV4A，終止置換。
一均降E1D開啟程控閥KV5A和KV5G，完成置換后的吸附塔A與完成二均升后的吸附塔G進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV5A，完成吸附塔A的一均降。
二均降E2D開啟程控閥KV7A和KV7H，吸附塔A內(nèi)的氣體進(jìn)入吸附塔H，與完成抽空的吸附塔H進(jìn)行壓力均衡，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV7A和KV7H，完成吸附塔A的二均降。
逆放D開啟程控閥KV8A，降低吸附塔A壓力。逆放氣經(jīng)閥KV8A進(jìn)入逆放罐1，再經(jīng)過手動調(diào)節(jié)閥HV1進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐2和進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐5，當(dāng)吸附塔壓力降至表壓0.05Mpa，開啟程控閥KV9，逆放的氣體由KV8A通過KV9直接進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐2和半產(chǎn)品氣混合罐5。當(dāng)吸附塔A壓力降至常壓后，關(guān)閉閥KV8A、KV9，逆放完成。
抽空V開啟程控閥KV6A，通過5臺真空泵組81對逆放后的吸附床進(jìn)行抽空，真空泵組81抽出的氣體與逆放氣相混合，進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐2和半產(chǎn)品氣混合罐5，一部分作為半產(chǎn)品氣經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)組11加壓后輸出，另一部分作為置換氣經(jīng)置換氣壓縮機(jī)組10加壓后返回系統(tǒng)。抽空完成，關(guān)閉閥KV6A。
二均升E2R開啟閥KV7D和KV7A，吸附塔D內(nèi)氣體進(jìn)入吸附塔A，完成一均降的吸附塔D與完成抽空的吸附塔A進(jìn)行壓力均衡，兩塔壓力基本相等時(shí)，關(guān)閉KV7D和KV7A閥，完成吸附塔A的二均升。
一均升E1R開啟閥KV5A和KV5E，完成二均升后的吸附塔A與完成吸附后的吸附塔E進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV5E，完成吸附塔A的一均升。
最終升壓FR繼續(xù)開啟閥KV5A，通過手動調(diào)節(jié)閥HV3，利用吸附廢氣對完成均壓升步驟的吸附塔A進(jìn)行升壓，使之達(dá)到吸附壓力，準(zhǔn)備進(jìn)入吸附步驟。
至此，吸附塔A在一個(gè)周期內(nèi)的所有步驟均執(zhí)行完畢，并開始進(jìn)入下一次循環(huán)，其它九個(gè)吸附塔所執(zhí)行的步驟與吸附塔A相同，只是在時(shí)間上相互錯(cuò)開，以保證分離過程連續(xù)進(jìn)行。
每個(gè)吸附塔壓力隨工藝步驟的變化呈周期性變化，根據(jù)實(shí)際操作情況，吸附壓力可以適當(dāng)調(diào)整，則其它步驟壓力相應(yīng)發(fā)生變化。
PSA-2在運(yùn)行時(shí)，各塔每一循環(huán)過程經(jīng)歷吸附A、置換RP、均壓降ED、逆放D、抽空V、均壓升ER、最終升壓FR七個(gè)步驟，各塔運(yùn)行時(shí)序、表壓見表10表10 PSA-2工作時(shí)序表

現(xiàn)以吸附塔K為例，敘述PSA-2工序的各工藝步驟吸附A開啟程控閥KV1K和KV2K，來自PSA-1的置換廢氣通過置換廢氣緩沖罐7經(jīng)閥KV1K進(jìn)入吸附塔K，在床層內(nèi)吸附分離C2H4、C2H6及C2以上烴類組分等易吸附組分，而H2、O2、N2、CO、CH4等不易吸附組分作為吸附廢氣通過閥KV2K自吸附塔K頂部排出。吸附時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV1K和KV2K，終止吸附，此時(shí)置換廢氣進(jìn)入已最終升壓后的另一吸附塔進(jìn)行吸附。
置換RP開啟程控閥KV3K和KV4K，來自逆放和抽空獲得的吸附相產(chǎn)品氣經(jīng)半產(chǎn)品氣混合罐5、置換氣壓縮機(jī)組10、置換氣緩沖罐6進(jìn)入吸附塔K，對完成吸附步驟的吸附床進(jìn)行置換，以提高吸附相組分的含量。被置換出的雜質(zhì)及部分C2H4、C2H6及C2以上烴類組分作為置換廢氣通過閥KV4K自吸附塔K頂部排出，進(jìn)入置換廢氣緩沖罐7進(jìn)一步回收。置換時(shí)間到后，關(guān)閉閥KV3K和KV4K，終止置換。
均壓降ED開啟程控閥KV5K和KV5N，完成置換后的吸附塔K與完成抽空后的吸附塔N進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV5K，完成吸附塔K的均壓降。
逆放D開啟程控閥KV8K，降低吸附塔K壓力。逆放氣經(jīng)閥KV8K進(jìn)入逆放罐3，再經(jīng)過手動調(diào)節(jié)閥HV2進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐4和半產(chǎn)品氣混合罐5，當(dāng)吸附塔壓力降至表壓0.05Mpa，開啟程控閥KV10，逆放的氣體由KV8K通過KV10直接進(jìn)入半產(chǎn)品氣混合罐4和半產(chǎn)品氣混合罐5。當(dāng)吸附塔K壓力降至表壓0.01Mpa后，關(guān)閉閥KV8K，逆放完成。
抽空V開啟程控閥KV6K，通過2臺真空泵組91對逆放后的吸附床進(jìn)行抽空，真空泵組91抽出的氣體與逆放氣相混合，一部分作為半產(chǎn)品氣經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)組11加壓后輸出，另一部分作為置換氣經(jīng)置換氣壓縮機(jī)組10加壓后返回系統(tǒng)。抽空完成，關(guān)閉閥KV6K。
均壓升ER開啟閥KV5N和KV5K，完成抽空后的吸附塔K與完成吸附后的吸附塔N進(jìn)行均壓，當(dāng)兩個(gè)吸附塔壓力基本平衡后，關(guān)閉閥KV5N，完成吸附塔K的均壓升。
最終升壓FR繼續(xù)開啟閥KV5K，通過手動調(diào)節(jié)閥HV4，利用吸附廢氣對完成均壓升步驟的吸附塔K進(jìn)行升壓，使之達(dá)到吸附壓力，準(zhǔn)備進(jìn)入吸附步驟。
至此，吸附塔K在一個(gè)周期內(nèi)的所有步驟均執(zhí)行完畢，并開始進(jìn)入下一次循環(huán)，其它5個(gè)吸附塔所執(zhí)行的步驟與吸附塔K相同，只是在時(shí)間上相互錯(cuò)開。
從變壓吸附單元獲得的6000Nm3/h半產(chǎn)品氣，經(jīng)半產(chǎn)品氣壓縮機(jī)加壓至3.5Mpa，再經(jīng)冷卻器冷卻至35℃，由下至上進(jìn)入由裝填有21米高不銹鋼鮑爾環(huán)填料，塔徑1.0米的MDEA吸收塔，從吸附塔的上端噴淋含量12％的MDEA溶液，MDEA溶液噴淋量25噸/小時(shí)。催化裂化干氣中的硫化氫、二氧化碳被MDEA溶液吸收，從MDEA吸收塔的上端氣體出口獲得硫化氫小于6ppm的氣體，再從下端進(jìn)入塔徑0.8米，裝填不銹鋼鮑爾環(huán)填料高度6米的水洗滌脫液塔。從水洗滌塔的上端噴入去離子水，從水洗滌塔的上端氣體出口獲得經(jīng)水洗滌脫除掉半成品氣中夾帶的胺霧的半產(chǎn)品氣。該半產(chǎn)品氣經(jīng)水分離器分離液體雜質(zhì)后，再進(jìn)入裝填有10立方米1∶1體積比的活性氧化鋁和活性炭吸附劑的精脫液塔，分離除去微量水和MDEA溶液雜質(zhì)。獲得的半產(chǎn)品氣從下端進(jìn)入裝填有5立方米氧化鐵精脫硫劑和5立方米以活性炭為載體的精脫硫劑的精脫硫塔，半產(chǎn)品氣中的硫化物被脫除到0.1ppm以下。脫硫后的產(chǎn)品氣經(jīng)加熱器加熱至80℃，再進(jìn)入裝填有25立方米脫砷劑的脫砷塔，半產(chǎn)品氣中的砷化物被脫除到5ppb以下。脫砷后的半產(chǎn)品氣該氣體經(jīng)加熱器加熱至200℃，再進(jìn)入裝填有1.5立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-538型和CNA-520型脫氧催化劑的脫氧反應(yīng)器，兩者的體積比為1∶2。在脫氧反應(yīng)器中氧與氫反應(yīng)生成水，氧被脫除到1ppm以下。脫氧后的氣體，經(jīng)堿吸收塔中的氫氧化鈉吸收脫除半產(chǎn)品氣中的二氧化碳至1ppm以下。脫除二氧化碳后的氣體從下端進(jìn)入塔徑0.8米，裝填不銹鋼鮑爾環(huán)填料高度5米的水洗滌脫堿塔，從水洗滌塔的上端噴入去離子水，從水洗滌塔的上端氣體出口獲得經(jīng)水洗滌脫除掉半成品氣中夾帶的堿霧的半產(chǎn)品氣。該半產(chǎn)品氣經(jīng)水分離器分離液體雜質(zhì)后，再進(jìn)入裝填有10立方米活性炭吸附劑的脫堿塔，分離除去微量水和堿溶液雜質(zhì)。最后半產(chǎn)品氣依次進(jìn)入由兩臺各裝填有20立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-421型干燥劑的干燥器，以及一系列程控閥和管道構(gòu)成的變溫吸附干燥單元，和裝填有10立方米四川天一科技股份有限公司生產(chǎn)銷售的CNA-131型干燥劑的精干燥單元將水脫除到1ppm以下。
如圖5所示，現(xiàn)以干燥塔A為例，敘述變溫吸附干燥工序的各工藝步驟，變溫吸附單元運(yùn)行時(shí)，可由計(jì)算機(jī)按一定程序控制各程控閥的開關(guān)。
吸附開啟程控閥KV1A和KV2A，來自脫堿塔的半產(chǎn)品氣自干燥塔下端的閥KV1A進(jìn)入干燥塔A，半產(chǎn)品氣中所含水分被干燥塔中的吸附劑吸附，干燥的凈化氣自干燥塔上端的閥KV2A排出進(jìn)入精干燥單元。當(dāng)凈化氣中的水含量超過1ppm，關(guān)閉閥KV1A和KV2A，終止吸附。此時(shí)半產(chǎn)品氣進(jìn)入干燥塔B進(jìn)行吸附。
加熱開啟程控閥KV4A、KV3A和KV5，來自界區(qū)外的再生氣經(jīng)閥KV5進(jìn)入再生氣加熱器，加熱后的再生氣經(jīng)閥KV4A進(jìn)入已吸附飽和的干燥塔A，被吸附在吸附劑上的水分經(jīng)加熱，隨再生氣自干燥塔下端的閥KV3A排出界區(qū)。當(dāng)再生氣出口端溫度上升至150℃，關(guān)閉閥KV5及再生氣加熱器，停止加熱。
冷吹繼續(xù)開啟閥KV4A、KV3A，同時(shí)開啟程控閥KV6，未經(jīng)加熱的再生氣經(jīng)閥KV6、干燥塔上端的閥KV4A進(jìn)入已加熱再生的干燥塔A，冷吹再生廢氣自干燥塔下端的閥KV3A排出界區(qū)。當(dāng)再生氣出口端溫度下降至50℃，關(guān)閉閥KV6和閥KV4A、KV3A，停止冷吹。干燥塔完成再生，準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)吸附周期。
至此，干燥塔A在一個(gè)周期內(nèi)的所有步驟均執(zhí)行完畢，并開始進(jìn)入下一次循環(huán)，干燥塔B所執(zhí)行的步驟與其相同，只是在時(shí)間上相互錯(cuò)開以保證凈化氣的連續(xù)輸出。
經(jīng)過上述多個(gè)單元處理的凈化氣作為本裝置的產(chǎn)品氣，組分如表11所示，可直接進(jìn)入乙烯裝置的低溫分離裝置回收乙烯、丙稀和裂解原料乙烷、丙烷等。
表11 催化裂化干氣分離凈化后產(chǎn)品氣成分組成(V/V)

權(quán)利要求
1.一種富含C2及C2以上烴類的混合氣，其特征在于該混合氣體按體積百分比主要包括以下組分乙烯7.0～70乙烷20～70丙烷1.0～30丙烯1.0～30且，氫≤0.2氧≤1ppm氮≤2.0甲烷≤15一氧化碳≤0.3二氧化碳1ppmAs≤5ppb硫化物≤0.1ppm水分≤1ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含C2及C2以上烴類的混合氣，其特征在于該混合氣中按體積百分比還含有i-C40.2～3n-C40.1～10i-C4＝ 0.1～10n-C4＝ 0.1～10f-C4＝ 0.1～10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種富含C2及C2以上烴類的混合氣，其特征在于該混合氣按體積百分比還含有C50.5～10。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種富含C
文檔編號C10G70/00GK1789381SQ20051002237
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者張劍鋒, 劉麗, 石江, 劉照利 申請人:四川天一科技股份有限公司