一种吸收稳定工艺及其温度控制方法

技术领域

本发明涉及吸收稳定工艺技术领域，特别涉及一种吸收稳定工艺及其温度控制方法。

背景技术

吸收稳定系统主要对分馏系统而来的粗汽油和富气进行工艺处理，产出干气、液化气和蒸汽压合格的稳定汽油。吸收稳定工艺有单塔流程和双塔流程，单塔流程是吸收与解吸在同一塔内进行，吸收率和解吸率较低且能耗较高，产品质量不好；双塔流程是吸收和解吸分别在两个塔内进行，已成为目前炼厂吸收稳定工艺的主导流程。双塔吸收稳定系统的典型工艺流程为压缩富气、富吸收汽油和解吸气混合，经冷却器冷却后在平衡罐中平衡闪蒸，得到的富气进入吸收塔，用粗汽油回收其中的C

目前，吸收稳定系统存在的问题主要表现为：吸收塔需要利用冷量移走吸收过程放出的热量，而这部分热量没有被充分利用；解吸塔需要外部提供热量为解吸过程吸收的热量作为补充，而这部分补充热量需要外部进行提供；富气直接被冷却进行气液分离，富气的能量未被充分利用；稳定塔产品为液化石油气、轻汽油组分和重汽油组分，没有对产品进行更为精细的分离，不利于产品精细化生产分离，同时产品中含有硫化物等杂质，影响产品质量。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种吸收稳定工艺及其温度控制方法，从而能够减少现有系统对外部冷源和外部热源的用量需求。

本发明的另一目的在于，提供一种吸收稳定工艺及其温度控制方法，从而能够降低系统的操作负荷。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种吸收稳定工艺，用于处理来自分馏塔塔顶的粗汽油和富气，其包括：吸收解吸耦合塔，其由嵌套的内塔和外塔组成；富气从内塔的塔底进入所述吸收解吸耦合塔，经内塔发生气液接触后，从内塔的塔顶离开吸收解吸耦合塔，内塔的塔顶气进入再吸收塔；粗汽油从内塔的塔顶进入吸收解吸耦合塔，经内塔发生气液接触后，从内塔的塔底离开吸收解吸耦合塔；内塔的塔底液经换热后，从外塔的塔顶进入吸收解吸耦合塔，经外塔发生气液接触后，从外塔的塔底离开吸收解吸耦合塔；外塔的塔底液一部分与内塔的塔底液换热后，从外塔的塔底进入吸收解吸耦合塔，经外塔发生气液接触后，从外塔的塔顶离开吸收解吸耦合塔，另一部分进入稳定塔；外塔的塔顶气经压缩机加压后与富气混合，从内塔的塔底进入吸收解吸耦合塔。

进一步，上述技术方案中，吸收解吸耦合塔包括：塔体，其为立式罐状结构；以及多层耦合单元，其沿竖直方向分布在塔体中，每一层耦合单元包括：上管板和下管板，其贯穿设有第一降液管，相邻两层耦合单元的第一降液管在塔体的两侧交替设置；列管，其两端分别穿过上管板和下管板，列管顶端设有帽罩，帽罩侧壁开设有多个气孔；以及至少一层塔板，其设置在上管板与下管板之间，列管穿过塔板，塔板设有筛孔和第二降液管，其中，多层耦合单元通过外部管线依次连通构成内塔，多层耦合单元之间的塔体通过第一降液管和列管相连通构成外塔。

进一步，上述技术方案中，稳定塔为设有中间隔板的分壁精馏塔，稳定塔的进料侧装填有催化剂，稳定塔的塔顶产品为液化气，塔底产品为稳定汽油，侧线产品一部分进入内塔的塔顶，另一部分外排。

进一步，上述技术方案中，稳定塔的侧线产品为C5C6组分。

进一步，上述技术方案中，催化剂为γ-Al

进一步，上述技术方案中，内塔的塔顶气进入再吸收塔与补充吸收剂逆流接触，再吸收塔塔顶产品为干气，塔底产品为富吸收油。

进一步，上述技术方案中，补充吸收剂为柴油。

进一步，上述技术方案中，外塔的塔底液一部分与内塔的塔底液换热后，经再沸为气相，再从外塔的塔底进入吸收解吸耦合塔。

进一步，上述技术方案中，吸收解吸耦合塔的操作条件为：内塔温度40～200℃，压力0.4～3MPa；外塔温度30～180℃，压力0.1～2MPa。

进一步，上述技术方案中，稳定塔的操作条件为：温度为40～400℃，压力为0.2～2.0MPa；质量空速为2～8h

进一步，上述技术方案中，再吸收塔的操作条件为：温度为30～200℃，压力为0.1～2MPa。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种温度控制方法，该温度控制方法用于如上述技术方案的吸收稳定工艺，该温度控制方法包括：将内塔与外塔的温差控制在8～14℃。

进一步，上述技术方案中，通过调节内塔的塔底液与外塔的塔底液的换热深度控制内塔与外塔的温差。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种温度控制方法，该温度控制方法用于如上述技术方案的吸收稳定工艺，该温度控制方法包括：将内塔与外塔的温差控制在8～14℃。

进一步，上述技术方案中，通过调节压缩机的压缩比控制内塔与外塔的温差。

进一步，上述技术方案中，通过调节再沸器的再沸比控制内塔与外塔的温差。

与现有技术相比，本发明具有如下一个或多个有益效果：

1.本发明通过形成内塔和外塔嵌套的吸收解吸耦合塔，能够实现吸收过程和解吸过程的热量耦合利用，从而减少对外部冷源和外部热源的用量需求。

2.本发明的吸收解吸耦合塔中外塔气液接触在帽罩中完成，液体从第一降液管落在上管板上，随着液层厚度的增大，液体进入帽罩，然后与从列管上升的气体接触，气体夹带液体穿过帽罩的气孔，气体继续上升进入上层耦合单元的列管，液体回落到上管板上，这种结构吸收过程气液分布更均匀，吸收效果好，一方面降低干气中C3+含量，另一方面降低吸收剂和补充吸收剂的用量。

3.通过采用设有中间隔板的分壁精馏塔形式的稳定塔，塔顶产品为液化气，侧线产品为C5C6组分，塔底产品为稳定汽油，在提高富气中C

4.通过压缩机压缩比和再沸器再沸比的调节，在整个吸收解吸耦合塔内形成内塔和外塔有效换热温差，强化塔器上半部分吸收与解吸过程热量的热量耦合，降低系统对外部公用工程的消耗。

上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一实施方式的吸收解吸耦合塔的结构示意图。

图2是根据本发明的一实施方式的耦合单元的结构示意图。

图3是根据本发明的一实施方式的上管板的结构示意图。

图4是根据本发明的一实施方式的塔板的结构示意图。

图5是根据本发明的一实施方式的吸收稳定工艺的流程示意图。

图6是根据本发明的另一实施方式的吸收稳定工艺的流程示意图。

图7是常规吸收稳定工艺的流程示意图。

主要附图标记说明：

100-吸收解吸耦合塔，110-塔体，111-第一进液口，112-第一进气口，113-第一出液口，114-第一出气口，115-第二进液口，116-第二进气口，117-第二出液口，118-第二出气口，119-外部气相管线，120-外部液相管线，101-耦合单元，121-上管板，122-下管板，123-第一降液管，130-列管，131-帽罩，1311-气孔，140-塔板，141-第二降液管，142-筛孔；

201-富气，202-粗汽油，210-换热器，230-稳定塔，231-中间隔板，240-再吸收塔，241-补充吸收剂，250-压缩机。

301-富气，302-粗汽油，310-换热器，320-再沸器，330-稳定塔，331-中间隔板，340-再吸收塔，341-补充吸收剂，350-压缩机。

601-富气，602-粗汽油，610-吸收塔，611-中间冷却器，620-解吸塔，621-再沸器I，631-冷却器，632-平衡罐，640-稳定塔，641-再沸器II，650-再吸收塔，651-柴油。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。

如图1至图4所示，根据本发明具体实施方式的吸收解吸耦合塔100包括立式罐状结构的塔体110。塔体110中沿竖直方向分布多层耦合单元101，每一层耦合单元101包括上管板121和下管板122及之间的列管130和至少一层塔板140。上管板121和下管板122的一侧贯穿设有第一降液管123，相邻两层耦合单元101的第一降液管123在塔体110的两侧交替设置。列管130穿过塔板140并且两端分别穿过上管板121和下管板122，列管130的顶端设有帽罩131，帽罩131侧壁开设有多个气孔1311。塔板140设有筛孔142和第二降液管141。多层耦合单元101通过外部管线依次连通构成内塔，多层耦合单元101之间的塔体110通过第一降液管123和列管130相连通构成外塔。示例性地，内塔中，相邻层耦合单元101的气体通过外部气相管线119由下层耦合单元101进入上层耦合单元101；液体通过外部液相管线120由上层耦合单元101进入下层耦合单元101。

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，吸收解吸耦合塔100的外塔的进出口包括：设置在最顶层耦合单元101的上管板121以上的塔体110上的第一进液口111，第一出气口114；设置在最底层耦合单元101的下管板122以下的塔体110上的第一出液口113，第一进气口112。吸收解吸耦合塔100的内塔的进出口包括：设置在最顶层耦合单元101的上管板121与下管板122之间的塔体110的中上部的第二进液口115、第二出气口118；设置在最底层耦合单元101的上管板121与下管板122之间的塔体110的下部的第二出液口117、第二进气口116。

结合图1和图5所示，在本发明的一个或多个实施方式中，用于处理来自分馏塔塔顶的粗汽油202和富气201的吸收稳定工艺采用如图1所示的吸收解吸耦合塔100。该吸收稳定工艺包括：富气201从内塔的最底层耦合单元101进入吸收解吸耦合塔100，经内塔发生气液接触后，从内塔的最顶层耦合单元101离开吸收解吸耦合塔100，内塔的塔顶气进入再吸收塔240；粗汽油202从内塔的最顶层耦合单元101进入吸收解吸耦合塔100，经内塔发生气液接触后，从内塔的最底层耦合单元101离开吸收解吸耦合塔100；内塔的塔底液经换热器210换热后，从外塔的塔顶进入吸收解吸耦合塔100，经外塔发生气液接触后，从外塔的塔底离开吸收解吸耦合塔；外塔的塔底液一部分与内塔的塔底液经换热器210换热后，从外塔的塔底进入吸收解吸耦合塔100，经外塔发生气液接触后，从外塔的塔顶离开吸收解吸耦合塔100，另一部分进入稳定塔230；外塔的塔顶气经压缩机250加压后与富气201混合，从内塔的最底层耦合单元101进入吸收解吸耦合塔100。示例性地，稳定塔230为设有中间隔板231的分壁精馏塔，稳定塔230的进料侧装填有催化剂，稳定塔230的塔顶产品为液化气，塔底产品为稳定汽油，侧线产品为C5C6组分。稳定塔230的侧线产品一部分进入内塔的最顶层耦合单元101，另一部分外排。稳定塔230外排的侧线产品C5C6组分可以直接作为异构化装置的原料。示例性地，稳定塔230中的催化剂可以为γ-Al

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，吸收解吸耦合塔100的操作条件为：内塔温度40～200℃，压力0.4～3MPa；外塔温度30～180℃，压力0.1～2MPa。进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，再吸收塔240的操作条件为：温度为30～200℃，压力为0.1～2MPa。进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，稳定塔230的操作条件为：温度为40～400℃，压力为0.2～2.0MPa；质量空速为2～8h

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，用于图5所示的吸收稳定工艺的温度控制方法包括：将内塔与外塔的温差控制在8～14℃。

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，通过调节内塔的塔底液与外塔的塔底液的在换热器210中的换热深度控制内塔与外塔的温差。

结合图1和图6所示，在本发明的一个或多个实施方式中，用于处理来自分馏塔塔顶的粗汽油302和富气301的吸收稳定工艺采用如图1所示的吸收解吸耦合塔100。该吸收稳定工艺包括：富气301从内塔的最底层耦合单元101进入吸收解吸耦合塔100，经内塔发生气液接触后，从内塔的最顶层耦合单元101离开吸收解吸耦合塔100，内塔的塔顶气进入再吸收塔340；粗汽油302从内塔的最顶层耦合单元101进入吸收解吸耦合塔100，经内塔发生气液接触后，从内塔的最底层耦合单元101离开吸收解吸耦合塔100；内塔的塔底液经换热器310换热后，从外塔的塔顶进入吸收解吸耦合塔100，经外塔发生气液接触后，从外塔的塔底离开吸收解吸耦合塔；外塔的塔底液一部分与内塔的塔底液经换热器310换热后，经再沸器320再沸为气相后，再从外塔的塔底进入吸收解吸耦合塔100，经外塔发生气液接触后，从外塔的塔顶离开吸收解吸耦合塔100，另一部分进入稳定塔330；外塔的塔顶气经压缩机350加压后与富气301混合，从内塔的最底层耦合单元101进入吸收解吸耦合塔100。示例性地，稳定塔330为设有中间隔板331的分壁精馏塔，稳定塔330的进料侧装填有催化剂，稳定塔330的塔顶产品为液化气，塔底产品为稳定汽油，侧线产品为C5C6组分。稳定塔330的侧线产品一部分进入内塔的最顶层耦合单元101，另一部分外排。稳定塔330外排的侧线产品C5C6组分可以直接作为异构化装置的原料。示例性地，稳定塔330中的催化剂可以为γ-Al

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，吸收解吸耦合塔100的操作条件为：内塔温度40～200℃，压力0.4～3MPa；外塔温度30～180℃，压力0.1～2MPa。进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，再吸收塔340的操作条件为：温度为30～200℃，压力为0.1～2MPa。进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，稳定塔330的操作条件为：温度为40～400℃，压力为0.2～2.0MPa；质量空速为2～8h

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，用于图6所示的吸收稳定工艺的温度控制方法包括：将内塔与外塔的温差控制在8～14℃。

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，通过调节压缩机350的压缩比控制内塔与外塔的温差。

进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，通过调节经再沸器320再沸后的气相温度控制内塔与外塔的温差。

实施例1

以某120万吨/年FCC型催化裂化装置的吸收稳定系统为例，本实施例采用图5所示的吸收稳定工艺流程，本实施例吸收稳定工艺流程中操作条件如表1所示。

表1实施例1吸收稳定工艺流程操作条件

实施例2

以某120万吨/年FCC型催化裂化装置的吸收稳定系统为例，本实施例采用图6所示的吸收稳定工艺流程，本实施例吸收稳定工艺流程中操作条件如表2所示。

表2实施例2吸收稳定工艺流程操作条件

对比例1

以某120万吨/年FCC型催化裂化装置的吸收稳定系统为例，本对比例采用现有常规的吸收稳定工艺流程，如图7所示。本对比例吸收稳定工艺流程中操作条件如表3所示。

表3对比例1吸收稳定工艺流程操作条件

该吸收稳定工艺包括：富气601与来自吸收塔610塔底的吸收油和解吸塔620塔顶的解吸气混合，经冷却器631冷却后进入平衡罐632，分离得到的气相进入吸收塔610塔底，与塔顶的粗汽油602和稳定塔640塔底补充吸收剂逆流接触，吸收塔610塔顶气直接进入再吸收塔650的底部，与柴油651逆流接触，进一步吸收气相中夹带的重组分，再吸收塔650的塔底产品为富吸收油返回分馏塔(图中未示出)，塔顶并入瓦斯管网。平衡罐632分离得到的液相进入解吸塔620的顶部，解吸塔620塔底液一部分经再沸器I621再沸后回到解吸塔620，另一部分进入稳定塔640。稳定塔640塔顶产品为液化气，塔底液一部分经再沸器Ⅱ641回到稳定塔640，另一部分分两路，一路作为产品稳定汽油排出装置，另一路作为补充吸收剂进入吸收塔610的顶部。吸收塔610设有中间冷却器611。

与对比例1相比，本发明技术方案实施例1(图5)吸收塔解吸塔补充吸收剂降低25.2％，再吸收塔干气中C

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。