一种轻烃分离装置轻烃分离的方法

摘要

一种轻烃分离装置轻烃分离的方法，涉及轻烃分离装置轻烃分离的方法。本发明解决现有轻烃分离装置轻烃分离的方法存在处理难度大，无法有效分离，分离出的轻烃不能综合利用的问题。粗稳定轻烃通入进出物料换热器换热，控制气体脱除塔塔顶产物温度及压力，塔顶产物冷凝；控制气体脱除塔塔底产物温度及压力，塔塔底产物换热；控制液化气分离塔塔顶产物温度及压力，塔顶产物换热、冷却、加压；控制液化气分离塔塔底产物温度及压力，塔底产物冷却；控制产品分离塔塔顶产物温度及压力，塔顶冷凝器冷却、加压，通入轻稳定轻烃冷却器冷却；控制产品分离塔塔底产物温度及压力，加压、冷却。本发明用于轻烃分离装置轻烃分离的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及轻烃分离装置轻烃分离的方法。

背景技术

轻烃分离装置是将合成稳定轻烃装置来的粗稳定轻烃进行精馏分离。由来自合成稳定 轻烃装置的粗稳定轻烃中还包含了一部分溶解氢、CO₂、C₁～C₂轻烃类气体组分，以及 C₃～C₄和C₁₀以上的重油组分，无法直接利用。

随着经济发展，能源需求增长，能源的综合利用成为重要发展方向。现有轻烃分离装 置轻烃分离的方法存在不利于轻烃资源的有效利用，处理难度大，无法有效分离，分离出 的轻烃不能综合利用的问题。

发明内容

本发明是要解决现有轻烃分离装置轻烃分离的方法存在不利于轻烃资源的有效利用， 处理难度大，无法有效分离，分离出的轻烃不能综合利用的问题，而提供了一种轻烃分离 装置轻烃分离的方法。

本发明将温度为45℃及压力为2.5MPa的粗稳定轻烃通入进出物料换热器的粗稳定 轻烃进口端，控制进入进出物料换热器的粗稳定轻烃换热至温度为117.6℃，换热后的粗 稳定轻烃通入气体脱除塔，控制气体脱除塔塔顶产物温度为120℃，压力为2.1MPa，并 将吸收塔塔底产物与气体脱除塔塔顶产物混合并通入气体脱除塔塔顶冷凝器，控制气体脱 除塔塔顶冷凝器冷凝后的混合物温度为46℃，将冷凝后的混合物通入气体脱除塔塔顶罐 气液分离，将分离出的工艺水通过工艺水出料管输送到合成稳定轻烃装置，将分离出的液 态烃通过气体脱除塔塔顶回流泵回流至气体脱除塔塔顶，分离出的气相输送到吸收塔；

控制气体脱除塔塔底产物温度为187℃，压力为2.14MPa，将气体脱除塔塔底产物通 入出物料换热器的气体脱除塔塔底产物进口端，控制进入进出物料换热器的气体脱除塔塔 底产物换热至温度为117.5℃，将换热后的气体脱除塔塔底产物通入液化气分离塔；

控制液化气分离塔塔顶产物温度为75.5℃，压力为1.5MPa，控制液化气分离塔塔顶 产物通过液化气分离塔塔顶冷凝器后换热至温度为68.5℃，换热后的液化气分离塔塔顶产 物通入液化气分离塔回流槽，得到C₃及C₄液态烃，将部分C₃及C₄液态烃回流至液化气 分离塔顶部，将部分C₃及C₄液态烃通过LPG冷却器冷却至46℃，然后将冷却的部分C₃及C₄液态烃依次通入LPG缓冲罐及LPG产品泵，控制LPG产品泵加压后C₃及C₄液态 烃的压力为1.7MPa，得到LPG产品，最后将LPG产品通过LPG产品出料管送入罐区；

控制液化气分离塔塔底产物温度为197℃，压力为1.55MPa，将部分液化气分离塔塔 底产物通入贫液给料泵加压，加压后的液化气分离塔塔底产物依次通入贫油预冷却器和贫 油冷却器冷却，并控制液化气分离塔塔底产物冷却至温度为40℃，最后将冷却后的液化 气分离塔塔底产物通入吸收塔；

将另一部分液化气分离塔塔底产物通入产品分离塔，控制产品分离塔塔顶产物温度为 134℃，压力为0.19MPa，将产品分离塔塔顶产物通入产品分离塔塔顶冷凝器冷却至温度 为74℃，然后将冷却后的产品分离塔塔顶产物依次通入产品分离塔塔顶罐及产品分离塔 塔顶回流泵，控制产品分离塔塔顶回流泵将产品分离塔塔顶产物加压至0.54MPa，再将一 部分加压后的产品分离塔塔顶产物通入产品分离塔，将另一部分加压后的产品分离塔塔顶 产物通入轻稳定轻烃冷却器冷却至温度为45℃，得到稳定轻烃产品，将稳定轻烃产品通 过稳定轻烃产品出料管输送至中间罐区；

控制产品分离塔塔底产物温度为221.9℃，压力为0.23MPa，将产品分离塔塔底产物 通入产品分离塔塔底泵加压至压力为1.0MPa，然后将加压后的产品分离塔塔底产物依次 通入重质轻烃冷却器及重质轻烃调节冷却器冷却至温度为77℃，最后将冷却后的产品分 离塔塔底产物通过重稳定轻烃产品出料管输送至罐区；

吸收塔塔顶产物得到燃料气，将燃料气通过燃料气出料管输送至厂区燃料气管网。

本发明的优点：本发明将产品分离，分别得到LPG产品、稳定轻烃产品及燃料气等 产品，可以综合利用，提高了轻烃附加值，使效益最大化；流程和设备简单、操作弹性大、 投资少、能耗低，能够满足各种生产方案，解决了轻烃挥发带来的安全和环保问题。

附图说明

图1为本发明一种轻烃分离装置的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1，本实施方式是一种轻烃分离装置轻烃分离的方法步骤如 下：

将温度为45℃及压力为2.5MPa的粗稳定轻烃通入进出物料换热器1的粗稳定轻烃进 口端1-1，控制进入进出物料换热器1的粗稳定轻烃换热至温度为117.6℃，换热后的粗 稳定轻烃通入气体脱除塔2，控制气体脱除塔2塔顶产物温度为120℃，压力为2.1MPa， 并将吸收塔23塔底产物与气体脱除塔2塔顶产物混合并通入气体脱除塔塔顶冷凝器3， 控制气体脱除塔塔顶冷凝器3冷凝后的混合物温度为46℃，将冷凝后的混合物通入气体 脱除塔塔顶罐4气液分离，将分离出的工艺水通过工艺水出料管25输送到合成稳定轻烃 装置，将分离出的液态烃通过气体脱除塔塔顶回流泵5回流至气体脱除塔2塔顶，分离出 的气相输送到吸收塔23；

控制气体脱除塔2塔底产物温度为187℃，压力为2.14MPa，将气体脱除塔2塔底产 物通入出物料换热器1的气体脱除塔塔底产物进口端1-3，控制进入进出物料换热器1的 气体脱除塔2塔底产物换热至温度为117.5℃，将换热后的气体脱除塔2塔底产物通入液 化气分离塔6；

控制液化气分离塔6塔顶产物温度为75.5℃，压力为1.5MPa，控制液化气分离塔6 塔顶产物通过液化气分离塔塔顶冷凝器10后换热至温度为68.5℃，换热后的液化气分离 塔6塔顶产物通入液化气分离塔回流槽11，得到C₃及C₄液态烃，将部分C₃及C₄液态烃 回流至液化气分离塔6顶部，将部分C₃及C₄液态烃通过LPG冷却器12冷却至46℃，然 后将冷却的部分C₃及C₄液态烃依次通入LPG缓冲罐13及LPG产品泵14，控制LPG产 品泵14加压后C₃及C₄液态烃的压力为1.7MPa，得到LPG产品，最后将LPG产品通过 LPG产品出料管26送入罐区；

控制液化气分离塔6塔底产物温度为197℃，压力为1.55MPa，将部分液化气分离塔 6塔底产物通入贫液给料泵7加压，加压后的液化气分离塔6塔底产物依次通入贫油预冷 却器8和贫油冷却器9冷却，并控制液化气分离塔6塔底产物冷却至温度为40℃，最后 将冷却后的液化气分离塔6塔底产物通入吸收塔23；

将另一部分液化气分离塔6塔底产物通入产品分离塔15，控制产品分离塔15塔顶产 物温度为134℃，压力为0.19MPa，将产品分离塔15塔顶产物通入产品分离塔塔顶冷凝 器16冷却至温度为74℃，然后将冷却后的产品分离塔15塔顶产物依次通入产品分离塔 塔顶罐17及产品分离塔塔顶回流泵18，控制产品分离塔塔顶回流泵18将产品分离塔15 塔顶产物加压至0.54MPa，再将一部分加压后的产品分离塔15塔顶产物通入产品分离塔 15，将另一部分加压后的产品分离塔15塔顶产物通入轻稳定轻烃冷却器19冷却至温度为 45℃，得到稳定轻烃产品，将稳定轻烃产品通过稳定轻烃产品出料管27输送至中间罐区；

控制产品分离塔15塔底产物温度为221.9℃，压力为0.23MPa，将产品分离塔15塔 底产物通入产品分离塔塔底泵20加压至压力为1.0MPa，然后将加压后的产品分离塔15 塔底产物依次通入重质轻烃冷却器21及重质轻烃调节冷却器22冷却至温度为77℃，最 后将冷却后的产品分离塔15塔底产物通过重稳定轻烃产品出料管28输送至罐区；

吸收塔23塔顶产物得到燃料气，将燃料气通过燃料气出料管29输送至厂区燃料气管 网。

本实施方式所述的一种轻烃分离装置由进出物料换热器1、气体脱除塔2、气体脱除 塔塔顶冷凝器3、气体脱除塔塔顶罐4、气体脱除塔塔顶回流泵5、液化气分离塔6、贫液 给料泵7、贫油预冷却器8、贫油冷却器9、液化气分离塔塔顶冷凝器10、液化气分离塔 回流槽11、LPG冷却器12、LPG缓冲罐13、LPG产品泵14、产品分离塔15、产品分离 塔塔顶冷凝器16、产品分离塔塔顶罐17、产品分离塔塔顶回流泵18、轻稳定轻烃冷却器 19、产品分离塔塔底泵20、重质轻烃冷却器21、重质轻烃调节冷却器22及吸收塔23组 成；

所述的进出物料换热器1上设有粗稳定轻烃进口端1-1、粗稳定轻烃出口端1-2、气 体脱除塔塔底产物进口端1-3及气体脱除塔塔底产物出口端1-4，且粗稳定轻烃进口端1-1 与粗稳定轻烃出口端1-2相贯通，气体脱除塔塔底产物进口端1-3与气体脱除塔塔底产物 出口端1-4相贯通；

所述的气体脱除塔2设有气体脱除塔进口端2-1、气体脱除塔顶回流口2-2、气体脱 除塔塔顶出口端2-3及气体脱除塔塔底出口端2-4；

所述的液化气分离塔6设有液化气分离塔进口端6-1、液化气分离塔顶回流口6-2、 液化气分离塔塔顶出口端6-3及液化气分离塔塔底出口端6-4；

所述的产品分离塔15设有产品分离塔进口端15-1、产品分离塔顶回流口15-2、产品 分离塔塔顶出口端15-3及产品分离塔塔底出口端15-4；

所述的吸收塔23设有吸收塔第一进口端23-1、吸收塔第二进口端23-2、吸收塔塔顶 出口端23-3及吸收塔塔底出口端23-4；

粗稳定轻烃进口端1-1与粗稳定轻烃进料管24相贯通，粗稳定轻烃出口端1-2通过 连通管道与气体脱除塔进口端2-1相贯通；

气体脱除塔塔底出口端2-4通过连通管道与进出物料换热器1的气体脱除塔塔底产物 进口端1-3相贯通，进出物料换热器1的气体脱除塔塔底产物出口端1-4通过连通管道与 液化气分离塔进口端6-1相贯通；

气体脱除塔塔顶出口端2-3与吸收塔塔底出口端23-4汇合，且气体脱除塔塔顶出口 端2-3与吸收塔塔底出口端23-4汇合处与气体脱除塔塔顶冷凝器3入口端通过连通管道 贯通，气体脱除塔塔顶冷凝器3出口端通过连通管道与气体脱除塔塔顶罐4的入口端相贯 通；

所述的气体脱除塔塔顶罐4设有液态烃出口端4-1、气相出口端4-2及工艺水出口端 4-3；液态烃出口端4-1通过连通管道与气体脱除塔塔顶回流泵5的入口端相贯通，气体 脱除塔塔顶回流泵5的出口端通过连通管道与气体脱除塔顶回流口2-2相贯通；气相出口 端4-2通过连通管道与吸收塔第一进口端23-1相贯通；

液化气分离塔塔顶出口端6-3通过连通管道与液化气分离塔塔顶冷凝器10的入口端 相贯通，液化气分离塔塔顶冷凝器10的出口端通过连通管道与液化气分离塔回流槽11 的入口端相贯通；液化气分离塔回流槽11设有液化气分离塔回流槽第一出口端11-1及液 化气分离塔回流槽第二出口端11-2，液化气分离塔回流槽第一出口端11-1通过连通管道 与液化气分离塔顶回流口6-2相贯通，液化气分离塔回流槽第二出口端11-2通过连通管 道与LPG冷却器12的入口端相贯通，LPG冷却器12的出口端通过连通管道与LPG缓冲 罐13的入口端相贯通，LPG缓冲罐13的出口端通过连通管道与LPG产品泵14的入口 端相贯通；

液化气分离塔塔底出口端6-4通过连通管道分别与产品分离塔进口端15-1和贫液给 料泵7的入口端相贯通；贫液给料泵7的出口端通过连通管道与贫油预冷却器8的入口端 相贯通，贫油预冷却器8的出口端通过连通管道与贫油冷却器9的入口端相贯通，贫油冷 却器9的出口端通过连通管道与吸收塔第二进口端23-2相贯通；

产品分离塔塔顶出口端15-3通过连通管道与产品分离塔塔顶冷凝器16的入口端相贯 通，产品分离塔塔顶冷凝器16的出口端通过连通管道与产品分离塔塔顶罐17的入口端相 贯通，产品分离塔塔顶罐17的出口端通过连通管道与产品分离塔塔顶回流泵18的入口端 相贯通，产品分离塔塔顶回流泵18的出口端通过连通管道分别与产品分离塔顶部回流口 15-2的入口端和轻稳定轻烃冷却器19的入口端相贯通；

产品分离塔塔底出口端15-4通过连通管道与产品分离塔塔底泵20的入口端相贯通， 产品分离塔塔底泵20的出口端通过连通管道与重质轻烃冷却器21的入口端相贯通，重质 轻烃冷却器21的出口端通过连通管道与重质轻烃调节冷却器22的入口端相贯通。

所述的轻稳定轻烃冷却器19的出口端与稳定轻烃产品出料管27相贯通。

所述的重质轻烃调节冷却器22的出口端与重稳定轻烃产品出料管28相贯通。

所述的吸收塔塔顶出口端23-3与燃料气出料管29相贯通。

所述的LPG产品泵14的出口端与LPG产品出料管26相贯通。

所述的工艺水出口端4-3与工艺水出料管25相贯通。

本实施方式原理：从合成稳定轻烃装置来的粗稳定轻烃稳定45℃，压力2.5MPa，先 经气体脱除塔2的进出物料换热器1换热至117.6℃，进入气体脱除塔2进行分离，塔顶 产物主要包括甲烷、乙烷，塔底产物以C₃以上的烃类(包括LPG和稳定轻烃)为主。塔 顶产物温度为120℃，压力为2.1MPa，与吸收塔23塔底产物混合成两相混合物。此混合 物经气体脱除塔塔顶冷凝器3冷却至46℃，送至气体脱除塔塔顶罐4中气液分离。气相 送往吸收塔23，工艺水送至合成稳定轻烃装置，液态烃作为回流液经气体脱除塔塔顶回 流泵5加压回流。气体脱除塔2塔底产物温度为187℃，压力为2.14MPa，与原料粗稳定 轻烃经气体脱除塔2的进出物料换热器1换热至117.5℃后送入液化气分离塔6。

液化气分离塔6主要用来将LPG从粗稳定轻烃中分离出来。气体脱除塔2塔底产物 主要是C₃以上的烃类，在液化气分离塔6中进一步分离。塔顶产物主要是LPG，塔底产 物以C₄以上的烃类为主。

液化气分离塔6塔顶产物温度为75.5℃，压力为1.5MPa，经液化气分离塔塔顶冷凝 器10换热冷却至68.5℃，被完全冷凝下来，之后送入液化气分离塔回流槽11。C₃、C₄液态烃一部分回流至液化气分离塔6；另一部分经LPG冷却器12进一步冷却至46℃，送 入LPG缓冲罐13之后作为LPG产品经LPG产品泵14加压至1.7MPa，送至罐区。

液化气分离塔6塔底产物温度为197℃，压力为1.55MPa。一小部分塔底产物经贫液 给料泵7加压，并经贫油预冷却器8、贫油冷却器9冷却至40℃，之后送至吸收塔23， 作为吸收剂对轻烃类组分气体进行吸收处理；另一部分送入产品分离塔15进一步分离。

在产品分离塔15中，来自液化气分离塔6塔底产物被分离成轻组分烃(塔顶产物) 和重组分烃(塔底产物)。塔顶产物温度为134℃，压力为0.19MPa，经产品分离塔塔顶 冷凝器16冷却至74℃，完全冷凝为轻稳定轻烃，进入产品分离塔塔顶罐17。轻稳定轻烃 经产品分离塔塔顶回流泵18加压至0.54MPa，一部分作为回流液返回产品分离塔15顶部； 另一部分作为产品稳定轻烃经产品分离塔塔顶冷凝器16进一步冷却至45℃，送至中间罐 区。

合成稳定轻烃中均四甲苯规定含量(大约为6％(wt))，远高于产品稳定轻烃中均 四甲苯含量小于1.5％(wt)的要求。为了满足合成稳定轻烃中均四甲苯含量的要求，经 过产品分离塔15蒸馏大部分均四甲苯被浓缩进入重稳定轻烃中，即塔底产物。重烃温度 为221.9℃，压力为0.23MPa，由产品分离塔塔底泵20加压至1.0MPa后，经重质轻烃冷 却器21、重质轻烃调节冷却器22冷却至77℃，之后送入罐区。

为了减少来自合成稳定轻烃装置油水分离器气相和气体脱除塔2塔顶产物中低沸点 组分的损失，在吸收塔23中利用部分液化气分离塔6塔底产物(贫油)作吸收剂对这两 股气相进行吸收处理。

吸收塔23塔顶产物为燃料气，燃料气送入厂区燃料气管网。塔底产物为稳定轻烃， 其中包含回收的液态烃，汇入气体脱除塔2塔顶气体中。

本具体实施方式的优点：本具体实施方式将产品分离，分别得到LPG产品、稳定轻 烃产品及燃料气等产品，可以综合利用，提高了轻烃附加值，使效益最大化；流程和设备 简单、操作弹性大、投资少、能耗低，能够满足各种生产方案，解决了轻烃挥发带来的安 全和环保问题。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：所述的气体脱除塔规 格为ф1500/3000X～32310mm，内件包括40块塔盘。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一的不同点在于：所述的液化 气分离塔规格为ф1200/ф2700X～38493mm，内件包括45块塔盘。其它与具体实施方式一 或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点在于：所述的产品 分离塔规格为ф1800X～31830mm，内件包括38块塔盘。其它与具体实施方式一至三相同。