一種從石化廠尾氣中回收輕烴和氫氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及尾氣處理領(lǐng)域，特別涉及一種從石化廠尾氣中回收輕烴和氫氣的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] -些石化廠尾氣中含有氫氣以及碳二、碳三、碳四、碳五等輕烴，目前采用的處理 方法包括去焚燒爐焚燒、直接排入大氣、吸收后排入大氣等方法。焚燒處理方法的不足在于 造成大量資源浪費，并且由于尾氣中可能還含有氧氣而存在安全隱患。直接排入大氣不但 浪費資源，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。吸收后排入大氣可以回收大部分烴類，但由于環(huán)保法規(guī) 的日益嚴(yán)格，不能實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，而且現(xiàn)有的從石化廠尾氣中回收輕烴的工藝普遍存在回 收率低、產(chǎn)品純度低、投資大、能耗高、運行不穩(wěn)定等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種從石化廠尾氣中 回收輕烴和氫氣的方法，本發(fā)明是一種由壓縮、冷凝、變壓吸附、精餾形成的集成技術(shù)；本發(fā) 明投資小、運行費用低，且輕烴和氫氣的回收率高，回收的輕烴和氫氣的純度高，在實現(xiàn)尾 氣達(dá)標(biāo)排放的同時回收了有用物質(zhì)，節(jié)約了能源，實現(xiàn)了較大的經(jīng)濟價值。
[0004] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0005] -種從石化廠尾氣中回收輕烴和氫氣的方法，其特征在于：
[0006] (1)將石化廠尾氣壓縮至2. 0~3. OMpa ;
[0007] (2)所述步驟（1)壓縮后的尾氣冷凝至-10~0°C，同時回收凝析出的富含C3和 C4的烴類物質(zhì)；
[0008] (3)通過步驟（2)處理后的尾氣升溫至5~15°C后進(jìn)入變壓吸附塔進(jìn)行變壓吸 附，從變壓吸附塔頂部回收氫氣，然后對變壓吸附塔進(jìn)行抽空解析，從變壓吸附塔底部得到 含氫氣和輕烴的解析氣；
[0009] (4)將步驟（3)得到的解析氣壓縮至2. 0~3. OMpa ;
[0010] (5)所述步驟（4)壓縮后的解析氣經(jīng)冷凝至-10~0°C，同時回收凝析出富含C3 和C4的烴類物質(zhì)；
[0011] (6)通過步驟（5)處理后的尾氣進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng)燃燒；
[0012] (7)所述步驟（5)回收的烴類物質(zhì)與所述步驟（2)回收的烴類物質(zhì)混合后進(jìn)入精 餾塔分離，精餾塔塔頂分離出C3輕烴，精餾塔塔底分離出C4輕烴。
[0013] 更進(jìn)一步的，所述變壓吸附裝置由N個吸附塔組成，N為大于1的自然數(shù)；其中1~ N-1個吸附塔處于吸附狀態(tài)，其余吸附塔處于再生狀態(tài)。
[0014] 更進(jìn)一步的，所述吸附塔內(nèi)裝有填料，所述填料為硅膠、活性氧化鋁、活性炭和分 子篩的一種或多種。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
[0016] 1、本發(fā)明將氣體壓縮后冷凝，冷凝溫度過高，烴類物質(zhì)不能有效的析出，影響烴類 物質(zhì)的回收率，冷凝溫度過低，則氣體中的雜質(zhì)也容易被冷凝，降低了烴類物質(zhì)的純度；本 發(fā)明選擇冷凝溫度為-10~〇°c，在該溫度范圍內(nèi)，烴類物質(zhì)有效析出的同時降低了雜質(zhì) 的析出，提高了析出的烴類物質(zhì)的純度。
[0017] 2、本發(fā)明通過首次壓縮冷凝，回收了高烴類物質(zhì)，降低了變壓吸附裝置的負(fù)荷，延 長了吸附劑的使用壽命；通過變壓吸附解析氣的二次壓縮冷凝，再次析出烴類物質(zhì)，兩次壓 縮冷凝提高了烴類物質(zhì)的回收率。
[0018] 3、本發(fā)明是一種由壓縮、冷凝、變壓吸附、精餾形成的集成技術(shù)；本發(fā)明投資小、運 行費用低，極具實用性。
[0019] 4、本發(fā)明使C3輕烴和C4輕烴進(jìn)一步分離，使烴類的回收更加具體和細(xì)化，便于使 用和銷售。
[0020] 5、本發(fā)明氫氣的回收率高于88%，收集的氫氣的純度為99. 99mol% ;輕烴的回收 率高于90%，收集的C3的純度高于92mol %，收集的C4的純度高于99mol %，同時吸收后 的尾氣進(jìn)入燃?xì)夤苋紵?，實現(xiàn)了其剩余價值，同時也減少了環(huán)境污染，本發(fā)明將資源利用最 大化，實現(xiàn)了很大的經(jīng)濟價值，節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。
【附圖說明】：
[0021] 圖1為本發(fā)明工藝流程圖
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合試驗例及【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解 為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本 發(fā)明的范圍。
[0023] 實施例1
[0024] 一種從石化廠尾氣中回收輕烴和氫氣的方法，其特征在于：將石化廠尾氣壓縮至 3. OMpa ;壓縮后的尾氣冷凝至-5°C，尾氣中的C3和C4等高烴物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，通過 氣液分離罐分離出液態(tài)的富含C3和C4的輕烴物質(zhì)，氣液分離罐的不凝氣（壓力3. OMpa，溫 度-5°C )經(jīng)換熱器加熱到5°C，加熱介質(zhì)為工廠循環(huán)水。這一步目的是通過控制進(jìn)入變壓 吸附裝置的溫度，防止液體物質(zhì)進(jìn)入變壓吸附裝置。加熱后不凝氣進(jìn)入變壓吸附塔進(jìn)行變 壓吸附，預(yù)熱后的氣體（壓力3. OMpa，溫度5°C)進(jìn)入變壓吸附裝置。變壓吸附操作溫度處 于5°C進(jìn)行吸附，所述變壓吸附裝置由兩個或兩個以上的吸附塔組成，其中一個或者多個塔 處于吸附狀態(tài)，其它吸附塔處于再生狀態(tài)，吸附塔內(nèi)裝填有硅膠、活性氧化鋁、活性炭和分 子篩等一種或多種。Cl、C2、C3、C4等強吸附性物質(zhì)被吸附劑吸附后，作為弱吸附性物質(zhì)的 H2則從吸附塔頂出來，收集，從而得到產(chǎn)品氫氣。變壓吸附裝置的吸附相通過真空栗抽真空 解析再生，得到壓力為30Kpa且富含Cl、C2、C3、C4輕烴和少量氏的解析氣，解析氣經(jīng)壓縮 機加壓至3. OMpa，冷凝至-5°C。壓縮機中間冷卻器采用循環(huán)水冷卻，冷卻器出口氣體溫度 為40°C，末級冷卻器采用冷凍水冷卻，冷卻器出口溫度為-5°C。解析氣經(jīng)加壓冷凝后，通過 氣液分離罐，罐頂?shù)玫胶琀2、014和C2輕烴的混合氣（3. OMpa，-5°C )，可以作為燃?xì)膺M(jìn)入燃 料管網(wǎng)。分離罐底分離得到的液態(tài)為富含C3和C4的輕烴（3. 0Mpa，-5°C )。以上兩次分離 得到的輕烴物質(zhì)混合后進(jìn)入精餾塔。精餾塔將C3和C4輕烴進(jìn)行清晰分離，所述精餾塔內(nèi) 的壓力為3. OMpa、溫度為60~120°C ;精餾塔頂分離出產(chǎn)品C3輕烴，塔底分離出產(chǎn)品C4 輕烴。
[0025] 實施例2
[0026] 一種從石化廠尾氣中回收輕烴和氫氣的方法，其特征在于：將石化廠尾氣壓縮至 2. 5Mpa ;壓縮后的尾氣冷凝至0°C，尾氣中的C3和C4等高烴物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，通過氣 液分離罐分離出液態(tài)的富含C3和C4的輕烴物質(zhì)，氣液分離罐的不凝氣（壓力2. 5Mpa，溫 度〇°C )經(jīng)換熱器加熱到15°C，加熱介質(zhì)為工廠循環(huán)水。這一步目的是通過控制進(jìn)入變壓 吸附裝置的溫度，防止液體物質(zhì)進(jìn)入變壓吸附裝置。加熱后不凝氣進(jìn)入變壓吸附塔進(jìn)行變 壓吸附，預(yù)熱后的氣體（壓力2. 5Mpa，溫度15°C )進(jìn)入變壓吸附裝置。變壓吸附操作溫度 處于15°C進(jìn)行吸附，所述變壓吸附裝置由兩個或兩個以上的吸附塔組成，其中一個或者多 個塔處于吸附狀態(tài)，其它吸附塔處于再生狀態(tài)，吸附塔內(nèi)裝填有硅膠、活性氧化鋁、活性炭 和分子篩等一種或多種。Cl、C2、C3、C4等強吸附性物質(zhì)被吸附劑吸附后，作為弱吸附性物 質(zhì)的H2則從吸附塔頂出來，收集，從而得到產(chǎn)品氫氣。變壓吸附裝置的吸附相通過真空栗抽