專利名稱：吸收穩(wěn)定系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)解吸塔降壓操作的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油加工領(lǐng)域，特別涉及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)解吸塔降壓操作的方法。
背景技術(shù)：
吸收穩(wěn)定系統(tǒng)是催化裂化、延遲焦化、加氫裂化等核心原油二次加工裝置不可分割的組成部分，主要由富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔、再吸收塔及相應(yīng)的冷換設(shè)備構(gòu)成，其作用是利用吸收和精餾的方法將來自主分餾塔系統(tǒng)的富氣和粗汽油(或粗石腦油)分離成干氣、液態(tài)烴和蒸汽壓合格的穩(wěn)定汽油(或石腦油)。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)中的吸收和解吸部分通常有兩種流程，即單塔流程和雙塔流程。單塔流程集吸收、解吸于一塔，而雙塔流程則將其分開在兩個塔內(nèi)完成，能同時滿足高吸收率和高解吸率，故應(yīng)用較多。雙塔流程中(見圖1)，來自主分餾塔塔頂油氣分離罐的富含液態(tài)烴和汽油組分的富氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至規(guī)定壓力，然后冷卻進(jìn)凝縮油罐，分離出氣相和液相；隨后氣相進(jìn)吸收塔，依靠粗汽油和穩(wěn)定汽油(又稱補(bǔ)充吸收劑)脫除其中的C3+組分，自塔頂?shù)玫较鄬Α拜^干”的貧氣，而富含C3+組分的富吸收油則由塔底抽出經(jīng)冷卻后送至凝縮油罐。為了及時取走吸收過程釋放的熱量，維持其較低溫度操作，吸收塔一般設(shè)有兩個設(shè)中間循環(huán)水冷卻器。自吸收塔頂出來的貧氣然后去再吸收塔，通過柴油進(jìn)一步吸附其中的C3+組分，以得到C3+組分含量低于3% (mol)的產(chǎn)品干氣，而塔底富柴油則返回主分餾塔回?zé)?。解吸塔的作用則是在塔底再沸熱量的作用下，將溶解于凝縮油中的C2組分解吸出來，并由塔頂引出通過凝縮油罐送吸收塔進(jìn)入下一個 循環(huán)，塔底脫乙烷汽油則送至穩(wěn)定塔，在脫除其中的C3、C4組分即液態(tài)烴(LPG)后成為合格的汽油產(chǎn)品即穩(wěn)定汽油或石腦油。上述流程中，解吸塔頂氣和富氣混合。由于前者的C3+組分濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者，因此混合過程是解吸塔頂氣嚴(yán)重降質(zhì)和熱力學(xué)混合火用損極大的過程，故有必要另行處理；另外，由于流程安排解吸塔頂氣進(jìn)凝縮油罐回?zé)挘势仁菇馕仨氁暂^高壓力操作，這不但不利于解吸，更是提高了解吸塔底溫度，因而不得不用高品質(zhì)的1.0MPa蒸汽做再沸熱源，與其功能脫C2是根本不相匹配的。如果能改變解吸氣的走向，將其送往一個較低操作壓力的單元，則不但可以降低解吸塔的操作壓力，改善解吸效果，還可以降低解吸塔的操作溫度，用裝置的低溫余熱做解吸熱源，從而節(jié)省1.0MPa蒸汽和減少余熱冷卻負(fù)荷。本發(fā)明正是基于這一點(diǎn)考慮而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有吸收穩(wěn)定系統(tǒng)流程中為了將解吸氣引入凝縮油罐而將解吸塔加壓操作，造成解吸塔底溫度高、再沸器使用高品質(zhì)熱源、從而增加系統(tǒng)能耗的缺點(diǎn)，提供了一種能夠降低解吸塔操作壓力的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)流程并提供解吸塔的降壓操作方法。
對于新建項(xiàng)目而言，本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，包括富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔和再吸收塔；工作時，富氣經(jīng)富氣壓縮機(jī)一級壓縮、第一冷卻器冷卻后，進(jìn)入中間氣液分離罐，被分離的液體經(jīng)泵輸送到凝縮油罐；被分離的氣體經(jīng)富氣壓縮機(jī)二級壓縮，然后與吸收塔底油混合，經(jīng)第二冷卻器冷卻后進(jìn)入凝縮油罐，所述解吸塔頂部通過管道連接至富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器之間；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定+
+R ο實(shí)現(xiàn)上述解吸塔降壓操作的方法，將解吸塔頂氣注入富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器之間；將解吸塔降壓至低壓操作。所述實(shí)現(xiàn)上述解吸塔降壓操作的方法，還包括對解吸塔塔底得到的脫乙烷汽油進(jìn)行預(yù)熱，具體為:用分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次進(jìn)行一次預(yù)熱，然后再用穩(wěn)定汽油一次進(jìn)行二次預(yù)熱。對于改造項(xiàng)目而言，本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，包括富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔和再吸收塔；工作時，富氣經(jīng)富氣壓縮機(jī)一級壓縮、第一冷卻器冷卻后，進(jìn)入中間氣液分離罐，被分離的液體經(jīng)泵輸送到凝縮油罐，被分離的氣體經(jīng)富氣壓縮機(jī)二級壓縮，然后與吸收塔底油混合，經(jīng)第二冷卻器冷卻后進(jìn)入凝縮油罐，所述解吸塔頂部通過管道連接到輕烴回收裝置或者制氫裝置；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定塔。實(shí)現(xiàn)上述解吸塔降壓操作的方法，將解吸塔頂氣送入輕烴回收裝置或者制氫裝置；將解吸塔降壓至低壓操·作。所述實(shí)現(xiàn)上述解吸塔降壓操作的方法，還包括對解吸塔塔底得到的脫乙烷汽油進(jìn)行預(yù)熱，具體為:用分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次進(jìn)行一次預(yù)熱，然后再用穩(wěn)定汽油一次進(jìn)行二次預(yù)熱。本發(fā)明基于以下原理:1、對于在加壓情況下獲得的吸收液可采用一次或多次減壓的方法，使溶質(zhì)從吸收液中釋放出來，即解吸塔降壓操作有利于解吸凝縮油中的C2組分。2、降低解吸壓力，可降低塔底溫度。根據(jù)梯級用能原則，塔底再沸便可以用熱水或其他低溫余熱做熱源，而無需用1.0MPa蒸汽。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果:1、解吸塔降壓操作，從而降低了相關(guān)設(shè)備的等級要求，對新建項(xiàng)目而言節(jié)省了投資，對改造項(xiàng)目而言，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全度；2、解吸塔底溫度降低，塔底再沸器可用熱水或其他低溫余熱做熱源，從而節(jié)省了
1.0MPa 蒸汽；3、由于塔底再沸和脫乙烷汽油預(yù)熱均可使用余熱，從而大大降低了裝置的冷卻負(fù)荷，這為催化裂化、延遲焦化等同類帶吸收穩(wěn)定系統(tǒng)且余熱過剩的裝置的低溫余熱利用創(chuàng)造了新的機(jī)會。通常煉廠余熱多，低溫?zé)嶷迳伲貏e是夏季，矛盾更突出，而不得不大量使用水冷和空冷。該措施一方面減少了蒸汽消耗，另方面騰出的負(fù)荷可由余熱頂替，在減少高品質(zhì)能量消耗的同時，降低了裝置的冷卻負(fù)荷；4、系統(tǒng)原則流程沒有變化，因此產(chǎn)品收率和質(zhì)量均不受影響。


圖1為現(xiàn)有的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工作流程圖。圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1所示，現(xiàn)有的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)工作流程如下:富氣(40°C、0.15MPag、53.lt/h)經(jīng)富氣壓縮機(jī)一級C1301-1壓縮提壓至0.5MPag，然后由冷卻器E1301冷卻至40°C進(jìn)中間氣液分離罐V1301，被分離的液體隨后經(jīng)泵P1301AB輸送到凝縮油罐V1302，氣體則經(jīng)富氣壓縮機(jī)二級C1301-2壓縮提壓至1.4MPag，與吸收塔底油(40.8°CU.4MPag、153.lt/h)、解吸氣(56.50CU.4MPag、10.9kNm3/h)混合，并經(jīng)冷卻器E1302冷卻至50°C進(jìn)凝縮油罐。從凝縮油罐出來的氣體(50°C、1.4Mpag、23.5kNm3/h)自壓進(jìn)吸收塔T1301。吸收塔設(shè)有兩個中間冷卻器(E1303和E1304)，塔頂壓力1.21MPag、溫度40.5°C，以粗汽油(35°C、84.5t/h)為吸收劑，以穩(wěn)定汽油(30°C、45.5t/h)為補(bǔ)充吸收劑，它們均從第一塊板注入。塔底油經(jīng)泵抽出與壓縮富氣混合，塔頂貧氣(40.50CU.21MPag、10.5kNm3/h)引入再吸收塔T1303。再吸收塔塔頂壓力1.19MPag、溫度28°C，以來自主分餾塔的柴油(25°C、47t/h)做吸收劑，在吸收貧氣中C3+組分后，成為富柴油(35.6°C、50.3t/h)從塔底抽出，并經(jīng)加熱后返回主分餾塔回?zé)?，而塔頂則出產(chǎn)品干氣(28°C、1.19MPag、7.5t/h、8.9kNm3/h)。凝縮油(50°C、189.7t/h)由泵P1`302AB抽出后進(jìn)入解吸塔T1302第一塊塔板，解吸塔塔頂壓力1.4MPag、溫度56.5°C，設(shè)有中間再沸器E1306，其熱負(fù)荷為200 X 104kcal/h，中間循環(huán)物流79.4°C抽出、99°C返回，用穩(wěn)定汽油二次(146.2°C>134.8t/h)做熱源。塔底再沸器E1311的熱負(fù)荷為610.2X104kcal/h、塔底循環(huán)物流117.3°C抽出、135.9°C返回，用2900C >11.lt/h、1.0MPag 蒸汽做熱源。塔頂出解吸氣(56.5 °C、1.4MPag、18t/h、10.9kNm3/h)，與壓縮富氣混合并經(jīng)冷卻進(jìn)凝縮油罐，塔底脫乙烷汽油(117.3°C、171.7t/h)由泵P1303AB抽出，在E1305與穩(wěn)定汽油(177.5°C、134.8t/h)換熱后132.2°C進(jìn)穩(wěn)定塔T1304。穩(wěn)定塔塔頂壓力1.05MPag、溫度59.7°C、冷回流量77.2t/h，塔頂設(shè)有冷卻器EA1310A-F、E1313A-D，將油氣冷至45.4°C，塔頂出液態(tài)烴產(chǎn)品(45.4°C >36.9t/h)。穩(wěn)定塔塔底設(shè)有再沸器E1312AB，熱負(fù)荷為973.7X 104kcal/h，用主分餾塔一中一次做熱源。塔底出穩(wěn)定汽油產(chǎn)品( 177.50C >134.8t/h)，經(jīng)與脫乙烷汽油換熱和E1307AB冷卻后一部分作為產(chǎn)品(80°C、89.3t/h)出裝置，一部分經(jīng)E1308AB繼續(xù)冷卻作為補(bǔ)充吸收劑(30°C、45.5t/h)進(jìn)吸收塔。本發(fā)明的實(shí)施例的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)工作流程相比比較例流程實(shí)施了如下改進(jìn):1、解吸塔頂氣送富氣壓縮機(jī)一級出口、級間冷卻器之前；2、解吸塔塔頂操作壓力從1.4MPag降低至0.5MPag ；3、解吸塔降壓后，塔底溫度從117.3°C降低到62.7°C，塔底再沸器的循環(huán)物流返回溫度從135.90C降低至IJ 83.50C，相應(yīng)加熱負(fù)荷從610.2 X 104kcal/h降到146.1 X 104kcal/h ;中間再沸器的熱負(fù)荷則繼續(xù)保持200X 104kcal/h不變、但抽出53.7°C、返回73.8°C，均較改前大大降低。這樣它們都可用98°C的熱水或其他低溫余熱做熱源。4、鑒于降壓操作后，解吸塔塔底脫乙烷汽油溫度較低，只有62.7 °C (改前117.3°C)，故需實(shí)施脫乙烷汽油預(yù)熱。為此，新增一組換熱器，用主分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次(原流程中做解吸塔中間再沸器熱源)等低溫余熱做熱源，以保證脫乙烷汽油進(jìn)穩(wěn)定塔的溫度不變。本發(fā)明的流程為:用主分餾塔循環(huán)一次(部分)做熱源，將其加熱至108°C，同時增大原脫乙烷汽油 穩(wěn)定汽油換熱器的面積，以保證將脫乙烷汽油加熱至132.2°C進(jìn)穩(wěn)定塔，而不影響穩(wěn)定塔的操作。具體有兩種方案:1、對于新建項(xiàng)目而言:如圖2所示，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)包括富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔和再吸收塔；工作時，富氣經(jīng)富氣壓縮機(jī)一級壓縮、第一冷卻器冷卻后，進(jìn)入中間氣液分離罐，被分離的液體經(jīng)泵輸送到凝縮油罐；被分離的氣體經(jīng)富氣壓縮機(jī)二級壓縮，然后與吸收塔底油混合，經(jīng)第二冷卻器冷卻后進(jìn)入凝縮油罐，所述解吸塔頂部通過管道連接至富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器之間；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定塔。解吸塔的降壓方法為:將解吸塔頂氣注入富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器冷之間；將解吸塔塔頂?shù)牟僮鲏毫υO(shè)為0.5MPag ;并對解吸塔塔底得到的脫乙烷汽油進(jìn)行預(yù)熱:新增換熱器ENl用分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次，將脫乙烷汽油加熱至132.2。。。2、對于改造項(xiàng)目而言，解吸塔頂部通過管道連接到輕烴回收裝置或者制氫裝置；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定塔。解吸塔的降壓方法為將解吸塔頂氣送入輕烴回收裝置或者制氫裝置；將解吸塔塔頂?shù)牟僮鲏毫υO(shè)為0.5MPag ;并解吸塔塔底得到的脫乙烷汽油進(jìn)行預(yù)熱:新增換熱器用分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次，將脫乙烷汽油加熱至132.2°C。 采用本發(fā)明后，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)操作情況及效果如下:1、節(jié)省解吸塔底1.0MPa再沸蒸汽11.lt/h，按單價200元/t計(jì)算，節(jié)約成本2220元/小時，折1864.8萬元/年；2、解吸氣相比比較例增加了 6.1kNmVh,因此增加富氣壓縮機(jī)二級壓縮功耗640.3kw (效率取75%)，按電價0.6元/kwh計(jì)算，增加操作成本384.2元/小時，折322.7萬元/年；3、脫乙烷汽油從63.3 °C預(yù)熱到117.3°C需熱量591.4X 104kcal/h，新流程解吸塔塔底再沸熱負(fù)荷146.lX104kcal/h，它們均用低溫余熱做熱源，因此降低裝置冷卻負(fù)荷737.5X 104kcal/h，相應(yīng)減少裝置當(dāng)量循環(huán)水消耗922t/h(循環(huán)水溫差取8°C)，按循環(huán)水單價0.3元/噸計(jì)算，節(jié)約成本276.6元/時，折232.3萬元/年；4、穩(wěn)定汽油產(chǎn)品為89.2t/h，相比比較例僅增加0.2t/h ;液化氣產(chǎn)品為36.6t/h，相比比較例僅減少0.3t/h ;產(chǎn)品干氣為7.6t/h，相比比較例僅增加0.lt/h ;說明新流程與比較例流程的物料平衡基本相同，另外產(chǎn)品質(zhì)量不變。綜上，本發(fā)明在保證吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量和收率不變的前提下，通過改變解吸氣流程，實(shí)現(xiàn)解吸塔降壓操作，從而節(jié)省1.0MPag蒸汽消耗11.lt/h，減少裝置冷卻負(fù)荷737.5X 104kcal/h，扣除壓縮機(jī)能耗增加，綜合降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用2112.4元/小時，折1774.4萬元/年。上述實(shí)施例為本發(fā)明詳細(xì)實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都·包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，包括富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔和再吸收塔；工作時，富氣經(jīng)富氣壓縮機(jī)一級壓縮、第一冷卻器冷卻后，進(jìn)入中間氣液分離罐，被分離的液體經(jīng)泵輸送到凝縮油罐；被分離的氣體經(jīng)富氣壓縮機(jī)二級壓縮，然后與吸收塔底油混合，經(jīng)第二冷卻器冷卻后進(jìn)入凝縮油罐，其特征在于，所述解吸塔頂部通過管道連接至富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器之間；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定塔。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述的解吸塔降壓操作的方法，其特征在于，將解吸塔頂氣注入富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器之間；將解吸塔降壓至低壓操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的解吸塔降壓操作的方法，其特征在于，還包括對解吸塔塔底得到的脫乙烷汽油進(jìn)行預(yù)熱，具體為 用分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次進(jìn)行一次預(yù)熱，然后再用穩(wěn)定汽油一次進(jìn)行二次預(yù)熱。
4.吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，包括富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔和再吸收塔；工作時，富氣經(jīng)富氣壓縮機(jī)一級壓縮、第一冷卻器冷卻后，進(jìn)入中間氣液分離罐，被分離的液體經(jīng)泵輸送到凝縮油罐，被分離的氣體經(jīng)富氣壓縮機(jī)二級壓縮，然后與吸收塔底油混合，經(jīng)第二冷卻器冷卻后進(jìn)入凝縮油罐，其特征在于，所述解吸塔頂部通過管道連接到輕烴回收裝置或者制氫裝置；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定塔。
5.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4所述的解吸塔降壓操作的方法，其特征在于，將解吸塔頂氣送入輕烴回收裝置或者制氫裝置；將解吸塔降壓至低壓操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的解吸塔降壓操作的方法，其特征在于，還包括對解吸塔塔底得到的脫乙烷汽油進(jìn)行預(yù)熱，具體為 用分餾塔頂循一次或穩(wěn)定汽油二次進(jìn)行一次預(yù)熱，然后再用穩(wěn)定汽油一次進(jìn)行二次預(yù)熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，包括富氣壓縮機(jī)、凝縮油罐、吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔和再吸收塔；所述解吸塔頂部通過管道連接至富氣壓縮機(jī)一級出口和第一冷卻器之間，或者，所述解吸塔頂部通過管道連接到輕烴回收裝置或者制氫裝置；所述解吸塔底部依次經(jīng)泵、第一換熱器、第二換熱器連接到穩(wěn)定塔。本發(fā)明還公開了上述吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的解析塔的降壓方法。本發(fā)明在保證吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量和收率不變的前提下，通過改變解吸氣流程，實(shí)現(xiàn)解吸塔降壓操作，從而節(jié)省了生產(chǎn)成本。
文檔編號C10G53/00GK103254931SQ20131012759
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者李國慶, 曾文欽, 孫德恩 申請人:華南理工大學(xué)