一種輕烴回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到化工工藝，具體指一種輕烴回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油化工裝置生產(chǎn)過程中常常存在以尾氣排放的形式來排除系統(tǒng)中惰性組分的工藝過程，在惰性組分的排放過程中或多或少都會(huì)夾帶出一部分烴類等工藝物料，若不經(jīng)回收而直接排放火炬系統(tǒng)燃燒，將造成裝置物耗和生產(chǎn)成本的增加，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。對(duì)排放氣中的烴類等物質(zhì)進(jìn)行回收，可以減少原料的損耗，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)排放氣中的烴類物質(zhì)進(jìn)行回收利用具有重要的意義。
[0003]一般地，化工裝置含烴尾氣回收通常采用先低壓冷凝后高壓冷凝的壓縮冷凝法來回收尾氣中的烴類有用組分等。壓縮冷凝法是一種傳統(tǒng)的氣體分離方法，流程簡(jiǎn)單、處理量大，在各種排放氣回收中已得到廣泛的應(yīng)用。壓縮冷凝法回收排放氣的流程一般如下:排放氣首先進(jìn)入低壓冷卻器，然后進(jìn)入低壓冷凝器，部分烴類組分冷凝，氣液混合物進(jìn)入低壓冷凝罐回收冷凝液體；為進(jìn)一步回收烴類，將未冷凝的氣體由壓縮機(jī)加壓以提高排放氣露點(diǎn)，然后由高壓冷卻器和高壓冷凝器降溫冷凝，氣液混合物進(jìn)入高壓凝液罐進(jìn)行氣液分離，分離出的冷凝液與低壓冷凝液一起用栗送回工藝系統(tǒng)，排放氣尾氣可以二次利用，也可以直接排往火炬。CN1178211A公布了一種從含有烯烴和氫的進(jìn)料氣中回收烯烴的方法，包括在第一冷凝區(qū)中使進(jìn)料氣冷卻并部分冷凝，得到富氫的第一蒸汽和富烯烴的第一流體，使第一蒸汽進(jìn)入氫-烯烴分離程序，并從中分離富氫物流和富烯烴中間物流，使富烯烴中間物流進(jìn)入第二冷凝區(qū)，在那里富烯烴中間物流被進(jìn)一步冷卻，部分冷凝，并在分餾塔中精餾，從分餾塔中分離出進(jìn)一步富含烯烴的第二流體和排除烯烴的第二蒸汽。
[0004]壓縮冷凝法不適合尾氣中可凝性烴類濃度較低的情況，若可凝性烴類含量少，則壓縮冷凝法效率低；回收效率不高，未冷凝的排放氣中仍含有一定量的烴類；難以回收易揮發(fā)的烴類，壓縮冷凝法對(duì)碳四及更大碳數(shù)的烴類有較大的回收率，但由于受到壓力和冷凝溫度的限制，對(duì)碳二、碳三的烴類較難回收，一般不大于30% ;無法回收惰性氣體，未冷凝的排放氣中惰性氣體濃度較低，很難達(dá)到作為工藝氣二次利用的濃度要求，一般只能排放火炬系統(tǒng)，造成浪費(fèi)。
[0005]還可以采用膜分離法進(jìn)一步回收烴類組分。如CN101530711A公開了一種用于將含烴尾氣經(jīng)高低壓冷卻冷凝回收系統(tǒng)后尾氣中乙烯等有用組分的回收循環(huán)利用以及尾氣中的低壓、高含氮的烴類組分進(jìn)行完全分類回收的方法。尾氣首先進(jìn)入膜分離回收單元回收其中的乙烯等有用組分，并將其返回反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用。膜分離回收后的排至火炬的廢氣引進(jìn)變壓吸附系統(tǒng)回收，將其分離出烴類組分進(jìn)燃料氣系統(tǒng)綜合利用，同時(shí)提濃后的氮?dú)庥糜谘b置吹掃氣，烴類物質(zhì)總回收率為80 %左右。CN1310856C公布了一種從裂解氣中分離烯烴和氫的方法，該方法是將進(jìn)料氣送入前脫丙烷塔或前脫乙烷塔，分離得到的氣相流送入膜分離工序，分離成富氫氣流和富烴類氣流；然后將富烴類氣流送入深冷分離工序。該方法主要包括前脫丙烷(或前脫乙烷)氣液分離步驟、氫烴膜分離步驟和富烴深冷分離步驟。CN101265153A公開了一種從尾氣中回收有機(jī)烴和氮?dú)獾哪し蛛x工藝。該工藝將尾氣進(jìn)行堿洗、壓縮、冷卻，然后送往分離器回收有機(jī)烴，排出的氣體進(jìn)入有機(jī)蒸汽膜，分成富含有機(jī)烴的滲透氣流和富含氮?dú)獾臐B余氣流。該工藝對(duì)正己烷和氮?dú)獾幕厥招誓艿竭_(dá)99%以上，但其余的烴類物質(zhì)如乙烯、乙烷等仍需要排放火炬燃燒，未能達(dá)到烴類物質(zhì)的充分回收。
[0006]膜分離法對(duì)分離烴類物質(zhì)選擇性較強(qiáng)，對(duì)某些物質(zhì)回收率較高，但對(duì)其他烴類物質(zhì)回收率可能較低，從而導(dǎo)致烴類物質(zhì)總的回收率較低，不能達(dá)到烴類物質(zhì)的充分回收，且存在投資尚、占地大等缺點(diǎn)。
[0007]還可以結(jié)合變壓吸附法回收排放氣。CN1800308A描述了依次循環(huán)由吸附、逆放、抽空和最終升壓組成的變壓吸附步驟對(duì)烴類物質(zhì)進(jìn)行回收，這些方法僅是針對(duì)煉油系統(tǒng)催化干氣回收其中的乙烯、乙烷等。US5521264公開了一種利用物理吸收-解析法回收排放氣中單體的方法:排放氣經(jīng)過壓縮冷凝工藝回收冷凝液，未冷凝排放氣進(jìn)入吸收塔；在吸收塔中用吸收劑吸收排放氣中的烴類，得到含氮?dú)狻⑤p組分的塔頂氣流，以及含吸收劑和被吸收烴類的塔底液流，塔頂氣流可選排放火炬或二次利用，塔底液流進(jìn)入解吸塔；在解吸塔中將塔底液流中的吸收劑與單體分離，得到含單體的塔頂流股和含吸收劑的塔底流股，塔底流股返回吸收塔循環(huán)使用，烴類物質(zhì)返回反應(yīng)系統(tǒng)。US5681908在此基礎(chǔ)上增加了反應(yīng)副產(chǎn)物的分離回收過程。吸收-解吸法雖然可在壓縮冷凝方法基礎(chǔ)上進(jìn)一步回收烴類，但設(shè)備投資大，流程復(fù)雜，而且吸收需要低溫條件，解吸需要高溫條件，均需要額外的能耗與公用工程，操作費(fèi)用高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種回收率高、能耗低、設(shè)備投資少、占地面積小的輕烴回收方法。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該輕烴回收方法，其特征在于包括下述步驟:
[0010]來自化工裝置的含輕烴尾氣經(jīng)壓縮、冷凝、分液后，除去重組分物質(zhì)，得到的溫度為-80?10°C、壓力為1.0?3.0MPaG的尾氣進(jìn)入冷卻器與來自吸收塔的氣相物流和液相物流換熱，進(jìn)一步冷凝，得到溫度為-140?-120°C的汽液混合物進(jìn)入氣液分離器內(nèi)進(jìn)行氣液分咼;
[0011]分離后的液相從吸收塔的上部進(jìn)入吸收塔，分離后的氣相進(jìn)一步絕熱等熵膨脹并冷卻至-170?-130°c后從吸收塔的底部進(jìn)入吸收塔；
[0012]控制吸收塔內(nèi)的操作壓力為0.05MPag?1.0MPag,溫度為-40?_180°C ；
[0013]吸收塔頂部得到的氣相物流返回冷卻器，與尾氣換熱后送去火炬系統(tǒng)，吸收塔底部得到的液相物流也返回冷卻器，與尾氣換熱后返回裝置再利用。
[0014]較好的，所述氣液分離器分離后得到的氣相可以先進(jìn)入第一膨脹機(jī)降溫至-170?-130°C、0.05?1.0MPaG，然后進(jìn)入吸收塔的塔頂冷凝器內(nèi)與吸收塔塔頂氣相換熱后從吸收塔底部進(jìn)入吸收塔。
[0015]優(yōu)選所述第一膨脹機(jī)的膨脹比為2?10。
[0016]或者，所述氣液分離器分離后得到的氣相經(jīng)由第一膨脹閥降溫至-150?-130°C、0.05?1.0MPaG，然后進(jìn)入吸收塔的塔頂冷凝器內(nèi)與吸收塔塔頂氣相換熱后從吸收塔底部進(jìn)入吸收塔。
[0017]作為改進(jìn)，出所述吸收塔的氣相可以先經(jīng)由第二膨脹閥降溫至-150?_130°C、0.05?1.0MPaG后再進(jìn)入所述冷卻器換熱。
[0018]或者，所述氣液分離器分離后得到的氣相進(jìn)入吸收塔的塔頂冷凝器內(nèi)與吸收塔塔頂氣相換熱后從吸收塔底部進(jìn)入吸收塔；出所述吸收塔的氣相先進(jìn)入第二膨脹機(jī)內(nèi)絕熱等熵膨脹至-180?-130°C、0.05?1.0MPaG，然后再進(jìn)入所述冷卻器換熱。
[0019]優(yōu)選所述第二膨脹機(jī)的膨脹比為2?10。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的輕烴回收方法流程簡(jiǎn)單、處理量大，投資更小，占地小、操作費(fèi)用更低，尤其是采用