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一种处理凝析油的分级分离装置及工艺方法与流程

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种处理凝析油的分级分离装置及工艺方法与流程

1.本发明涉及石油化工技术领域,尤其是涉及一种处理凝析油的分级分离装置及工艺方法。


背景技术:

2.凝析油是指从凝析气田的天然气中凝析出来的液相处分,天然气中部分较重的烃类在油层的高温、高压条件下呈蒸汽状态,采气时由于压力和温度降低,使较重的烃类从天然气中凝析而出,成为凝析油,其主要成分是c5~c8烃类的混合物,凝析油与原油相比具有比重轻、轻组分含量高的特点。
3.目前,全球已发现的凝析油气田超过12200多个,主要分布于美国、俄罗斯、澳大利亚、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及中东和亚太地区,我国凝析油产地主要分布在新疆油田、中原油田、东海油田等,尤其新疆的塔里木油田,凝析油储量占全国总储量的80%,凝析油根据应用不同,可以分为石蜡基凝析油、中间基凝析油和环烷基凝析油,其中,石蜡基凝析油适合生产乙烯裂解料,中间基、环烷基凝析油可作为芳烃重整料。
4.当前我国单独加工凝析油的装置并不多,多数是采取掺炼的方式进行加工,凝析油与较重的原油掺炼生产石脑油,可为化工装置提供原料,还可与中间基原油和胜利油、卡宾达原油掺炼生产芳烃重整的原料,或与石蜡基原油如尼罗油掺炼生产适合乙烯的裂解料,然而,凝析油中石脑油组分的含量大多超过50%,且大部分凝析油中含有c3、c4组分(往往达到5%以上),部分凝析油中还含有c1、c2组分,只有少数凝析油中不含有c4以下的组分,大量的轻组分使凝析油在掺炼过程中易挥发,造成损耗过大,且对安全和环保都有较大的影响。
5.为解决凝析油难以加工利用的问题,申请号201710376326.8公开了一种凝析油分离装置及工艺方法,凝析油常压分馏出石脑油、煤油馏分和柴油馏分,既可为自然利用,也可以作为产品输出,实现了凝析油轻重组分的分离;申请号201510007815.7公开了一种凝析油的分离方法及装置,通过采用加压精馏和常压精馏相结合的精馏工艺,得到符合国家标准的溶剂油,实现了凝析油的高效、低成本分离;申请号201110141592.5公开了一种加工凝析油的系统和方法,通过采用常压蒸馏和减压蒸馏相结合的蒸馏工艺,将凝析油分馏处石脑油、柴油馏分和重油,使凝析油操作条件更加合理。
6.然而,上述处理装置都是基于常减压蒸馏塔进行改造,常减压蒸馏塔主要是针对原油,原油的性质与凝析油相差较大,原油比较重,常减压蒸馏塔的大多功能在处理重油上,而凝析油的轻组分含量多,采用常减压蒸馏塔加工单炼凝析油时容易造成塔顶负荷增加,加速对塔顶的腐蚀,无法大规模加工处理凝析油。


技术实现要素:

7.本发明的第一目的在于提供一种处理凝析油的分级分离装置,该分级分离装置解决了凝析油难加工回收的问题,实现了凝析油的大规模加工,具有流程短、投资少、消耗低
的优点;本发明的第二目的在于提供一种处理凝析油的工艺方法。
8.本发明提供一种处理凝析油的分级分离装置,包括分馏系统和轻烃回收系统,所述分馏系统包括脱丁烷塔,所述脱丁烷塔顶部的气相出口依次连接有脱丁烷塔冷却装置和脱丁烷塔回流罐,所述脱丁烷塔回流罐底部的液相出口与脱乙烷塔的进料口连接;
9.所述脱乙烷塔顶部的气相出口依次连接有脱乙烷塔冷却装置和脱乙烷塔回流罐,所述脱乙烷塔的底部设有液化气出口;
10.所述脱丁烷塔底部的油相出口与所述轻石脑油分离塔的进料口连接,所述轻石脑油分离塔顶部的气相出口依次连接有轻石脑油分离塔冷却装置和轻石脑油分离塔回流罐,所述轻石脑油分离塔回流罐底部的液相出口与碳五组分分离塔的进料口连接;
11.所述碳五组分分离塔顶部的气相出口依次连接有碳五组分分离塔冷却装置和碳五组分分离塔回流罐,所述碳五组分分离塔回流罐的底部设有碳五组分出口,所述碳五组分分离塔的底部设有轻石脑油出口;
12.所述轻石脑油分离塔底部的油相出口与重石脑油分离塔的进料口连接,所述重石脑油分离塔顶部的油相出口依次连接有重石脑油分离塔冷却装置和重石脑油分离塔回流罐,所述重石脑油分离塔回流罐上设有重石脑油出口,所述重石脑油分离塔的底部设有柴油组分出口;
13.所述脱丁烷塔回流罐顶部的气相出口、所述脱乙烷塔回流罐顶部的气相出口、所述轻石脑油分离塔回流罐顶部的气相出口、所述碳五组分分离塔回流罐顶部的气相出口和所述重石脑油出口均与所述轻烃回收系统连接。
14.分馏系统中五个分馏塔的原理相同,塔底的液体部分加热汽化,油气沿塔上升,进料口和回流口来的液体一起沿塔下降,在分馏塔内,气液两相逆流接触,两相接触中,下降液中易挥发(低沸点)的组分不断向油气中转移,油气中难挥发(高沸点)的组分不断向下降液中转移,分馏塔进料口以上的塔段,把上升油气中易挥发组分进一步提浓,称为精馏段,使油气越接近塔顶易挥发的组分浓度越高,分馏塔进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段,使下降液越接近塔底难挥发的组分浓度越高,精馏段和提馏段相结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离,达到组分分离的目的,塔顶的气相经塔顶冷却装置冷凝后进入塔顶回流罐进行分离,分离出的不凝气进入轻烃回收系统,分离出的液相物料一部分返回至分馏塔,作为塔顶回流沿塔下降,其余部分则作为分馏塔的进料或作为产品产出,塔底物料一部分送入塔底加热装置加热后返回塔底,其余部分则为分馏塔的进料或作为产品产出。
15.进一步地,所述轻烃回收系统包括轻烃吸收塔和胺液吸收塔,所述脱丁烷塔回流罐顶部的气相出口、所述脱乙烷塔回流罐顶部的气相出口、所述轻石脑油分离塔回流罐顶部的气相出口、所述碳五组分分离塔回流罐顶部的气相出口和所述重石脑油出口均与所述轻烃吸收塔的进料口连接;
16.所述轻烃吸收塔顶部的气相出口与所述胺液吸收塔的进料口连接,所述轻烃吸收塔底部的油相出口与所述脱丁烷塔的进料口连接;
17.所述胺液吸收塔底部的液相出口与硫磺回收系统的进口连接,所述硫磺回收系统的出口与所述胺液吸收塔的碱液进口连接,所述胺液吸收塔的顶部设有燃料气出口。
18.脱丁烷塔回流罐、脱乙烷塔回流罐、碳五组分分离塔回流罐和轻石脑油分离塔回
流罐内产生的不凝气进入轻烃吸收塔内混合,重石脑油分离塔回流罐内的重石脑油进入轻烃吸收塔作为吸收剂,重石脑油在轻烃吸收塔内与不凝气接触进而吸收不凝气中携带的大分子烃类,吸收过程完毕后,将不凝气送至胺液吸收塔,首先采用贫胺液对不凝气进行胺洗以除去不凝气中的硫化氢,经胺洗后的不凝气再由naoh进行碱洗,将不凝气中的硫醇转化为硫醇钠和水,使不凝气中的硫醇含量低于343mg/nm3,脱硫处理完的不凝气作为燃料气产品产出,而生成的硫醇钠、水则与naoh一起进入硫磺回收系统,在硫磺回收单元内部甲基二乙醇胺催化剂的作用下,向硫磺回收系统中通入空气将硫醇钠还原成naoh和二硫化物,生成的naoh则返回至胺液吸收塔继续进行碱洗反应。
19.进一步地,所述脱丁烷塔的塔顶设有脱丁烷塔缓蚀剂注入口,所述脱丁烷塔冷却装置包括脱丁烷塔换热器和脱丁烷塔空冷器,所述脱丁烷塔回流罐底部的液相出口与所述脱丁烷塔的回流口连接;
20.所述脱丁烷塔的塔底设有脱丁烷塔重沸器加热炉,所述脱丁烷塔底部的油相出口与所述脱丁烷塔重沸器加热炉的进口连接,所述脱丁烷塔重沸器加热炉的出口与所述脱丁烷塔的重沸液进口连接。
21.进一步地,所述脱乙烷塔的塔顶设有脱乙烷塔缓蚀剂注入口,所述脱乙烷塔冷却装置包括脱乙烷塔换热器和脱乙烷塔空冷器,所述脱乙烷塔回流罐底部的液相出口与所述脱乙烷塔的回流口连接;
22.所述脱乙烷塔的塔底设有脱乙烷塔重沸器,所述液化气出口与所述脱乙烷塔重沸器的进口连接,所述脱乙烷塔重沸器的出口与所述脱乙烷塔的重沸液进口连接。
23.进一步地,所述脱丁烷塔换热器的出口与所述脱乙烷塔换热器的进口连接,所述脱乙烷塔换热器的出口与所述脱丁烷塔的进料口连接;
24.所述脱丁烷塔换热器的进口与预处理系统连接,所述预处理系统包括依次连接的电脱盐系统、脱汞系统和加氢反应系统,所述加氢反应系统与所述脱丁烷塔换热器的进口连接。
25.凝析油经电脱盐系统内热源初步换热,与水和破乳剂混合后进入一级电脱盐罐,除去凝析油中含有的大部分盐分,对初次脱盐后的凝析油施加电场进行二级电脱盐,使凝析油中的含盐量小于3mgnacl/l,采用电脱盐系统除去凝析油中的盐分、水、油泥等杂质,并通过控制电脱盐系统的进料温度、注水量、注破乳剂量、电场强度、混合强度等参数来达到最佳脱盐效果,为分馏系统提供合格的进料。
26.采用脱汞系统对脱盐后的凝析油进行进一步对优化,脱盐后的凝析油经换热冷却后进入脱汞系统,在氢气条件下,通过加入氢解催化剂使凝析油发生氢解反应以还原凝析油中携带的有机汞,将有机汞转化为可吸附的无机汞,然后再通过物理吸附过滤的方式吸附无机汞以达到脱汞的目的,使凝析油中的含汞量小于5ppb,并通过控制脱汞系统的操作温度、操作压力、操作流量、氢烃比等参数使凝析油达到进入下游装置的条件。
27.采用加氢反应系统对脱汞后的凝析油进行脱硫和脱硫醇处理,避免凝析油腐蚀设备,预处理后的凝析油经脱丁烷塔换热器和脱乙烷塔换热器换热到155-180℃后再进入脱丁烷塔,能够有效降低装置的运行能耗。
28.进一步地,所述碳五组分分离塔的塔顶设有碳五组分分离塔缓蚀剂注入口,所述碳五组分分离塔冷却装置包括碳五组分分离塔冷凝器,所述碳五组分出口与所述碳五组分
分离塔的回流口连接;
29.所述碳五组分分离塔的塔底设有碳五组分分离塔重沸器,所述轻石脑油出口与所述碳五组分分离塔重沸器的进口连接,所述碳五组分分离塔重沸器的出口与所述碳五组分分离塔的重沸液进口连接。
30.进一步地,所述轻石脑油分离塔的塔顶设有轻石脑油分离塔缓蚀剂注入口,所述轻石脑油分离塔冷却装置包括轻石脑油分离塔冷凝器,所述轻石脑油分离塔回流罐底部的液相出口与所述轻石脑油分离塔的回流口连接;
31.所述轻石脑油分离塔的塔底设有轻石脑油分离塔重沸器,所述轻石脑油分离塔底部的油相出口与所述轻石脑油分离塔重沸器的进口连接,所述轻石脑油分离塔重沸器的出口与所述轻石脑油分离塔的重沸液进口连接;
32.所述重石脑油分离塔的塔顶设有重石脑油分离塔缓蚀剂注入口,所述重石脑油分离塔冷却装置包括重石脑油分离塔冷凝器,所述重石脑油出口与所述重石脑油分离塔的回流口连接;
33.所述重石脑油分离塔的塔底设有重石脑油分离塔重沸器加热炉,所述柴油组分出口与所述重石脑油分离塔重沸器加热炉的进口连接,所述重石脑油分离塔重沸器加热炉的出口与所述重石脑油分离塔的重沸液进口连接。
34.本技术分别采用重沸器和重沸器加热炉为分馏塔提高热量,脱丁烷塔是凝析油进料的第一个塔,热负荷需求比较大,重石脑油分离塔进料中重组分含量较高,需要的热负荷也比较大,因此,脱丁烷塔和重石脑油分离塔采用重沸器加热炉进行加热,且重沸器加热炉设置空气预热系统,从而降低排烟温度,提高重沸器加热炉的加热效率,降低能耗,而脱乙烷塔、轻石脑油分离塔和碳五组分分离塔所需的热负荷较小,可采用重沸器直接加热换热,针对不同的热负荷需求选择不同的加热装置,更加经济方便。
35.每个分馏塔的塔顶均设有缓蚀剂注入口,液化气组分和燃料气组分中均含有硫化氢介质,塔顶油气中的湿式硫化氢会腐蚀分馏塔塔顶设备及管线,通过在塔顶注入缓蚀剂进行防腐,避免塔顶设备及管道腐蚀。
36.进一步地,所述液化气出口与液化气脱硫系统连接,所述液化气出口与所述液化气脱硫系统之间设有液化气空冷器和液化气水循环冷却器;
37.所述碳五组分出口与碳五组分罐区连接,所述碳五组分出口与所述碳五组分罐区之间设有碳五组分空冷器和碳五组分水循环冷却器;
38.所述轻石脑油出口与轻石脑油罐区连接,所述轻石脑油出口与所述轻石脑油罐区之间设有轻石脑油空冷器和轻石脑油水循环冷却器;
39.所述重石脑油出口与重石脑油罐区连接,所述重石脑油出口与所述重石脑油罐区之间设有重石脑油空冷器和重石脑油水循环冷却器;
40.所述柴油组分出口与柴油组分罐区连接,所述柴油组分出口与所述柴油组分罐区之间设有柴油组分空冷器和柴油组分水循环冷却器;
41.所述燃料气出口与燃料气管网连接。
42.液化气脱硫系统分为脱硫单元和碱液再生单元,采用脱硫单元对精馏出来的液化气进行脱硫处理,脱硫单元的工作原理与胺液吸收塔相同,首先采用贫胺液对液化气进行胺洗脱除液化气中的硫化氢,经胺洗后的液化气再由naoh进行碱洗,将液化气中的硫醇转
化为硫醇钠和水,使液化气中的硫醇含量低于343mg/nm3,脱硫后的液化气作为液化气产品产出,碱液再生单元的工作原理与硫磺回收系统相同,脱硫单元生成的硫醇钠、水与naoh一起进入碱液再生单元,在甲基二乙醇胺催化剂的作用下通入空气将硫醇钠还原成naoh和二硫化物,生成的naoh则返回至脱硫单元继续进行碱洗反应。
43.液化气、碳五组分、轻石脑油、重石脑油和柴油组分等产品需冷却至45℃以下才能进罐,本技术将空冷器和循环水冷却器相结合,既可以将产品冷却至45℃以下,同时能耗较低,能够有效降低分级分离装置的运行成本。
44.本发明提供的一种处理凝析油的工艺方法,包括以下步骤:
45.s1.将凝析油送至所述脱丁烷塔精馏,所述脱丁烷塔顶部的油气经所述脱丁烷塔冷却装置冷凝后进入所述脱丁烷塔回流罐进行分离,分离出的不凝气送至所述轻烃回收系统,分离出的液相物料作为所述脱乙烷塔的进料,所述脱丁烷塔底部的混合石脑油作为所述轻石脑油分离塔的进料;
46.s2.将步骤s1中分离出的液相物料送至所述脱乙烷塔精馏,所述脱乙烷塔顶部的油气经所述脱乙烷塔冷却装置冷凝后进入所述脱乙烷塔回流罐进行分离,分离出的不凝气送至所述轻烃回收系统,所述脱乙烷塔底部的液化气从所述液化气出口排出;
47.s3.将步骤s1中所述脱丁烷塔底部的混合石脑油送至所述轻石脑油分离塔精馏,所述轻石脑油分离塔顶部的油气经所述轻石脑油分离塔冷却装置冷凝后进入所述轻石脑油分离塔回流罐进行分离,分离出的不凝气送至所述轻烃回收系统,分离出的液相物料作为所述碳五组分分离塔的进料,所述轻石脑油分离塔底部的重组分作为所述重石脑油分离塔的进料;
48.s4.将步骤s3中分离出的液相物料送至所述碳五组分分离塔精馏,所述碳五组分分离塔顶部的油气经所述碳五组分分离塔冷却装置冷凝后进入所述碳五组分分离塔回流罐进行分离,分离出的不凝气送至所述轻烃回收系统,分离出的碳五组分作为产品产出;
49.s5.将步骤s3中所述轻石脑油分离塔底部的重组分送至所述重石脑油分离塔精馏,所述重石脑油分离塔顶部的重石脑油经所述重石脑油分离塔冷却装置冷凝后进入所述重石脑油分离塔回流罐,一部分送至所述轻烃吸收塔作为吸收剂,另一部分作为重石脑油产品产出,所述重石脑油分离塔底部的柴油组分作为柴油组分产品产出;
50.s6.所述脱丁烷塔回流罐、所述脱乙烷回流罐、所述碳五组分分离塔回流罐和所述轻石脑油分离塔回流罐内分离出的不凝气分别进入所述轻烃回收系统混合,所述重石脑油分离塔回流罐中的重石脑油进入所述轻烃回收系统后与不凝气接触以吸收不凝气中所携带的大分子烃类。
51.进一步地,步骤s6中,所述轻烃回收系统中的不凝气经重石脑油吸收大分子烃类后进行脱硫处理,脱硫处理后的不凝气作为燃料气产品产出。
52.本发明的有益效果:
53.(1)本发明的技术方案通过采用分馏塔将凝析油从轻组分到重组分逐级分馏,解决了凝析油难加工回收的问题,实现了凝析油的大规模加工,具有流程短、投资少、消耗低的优点。
54.(2)本发明采用脱丁烷塔、脱乙烷塔、碳五组分分离塔、轻石脑油分离塔和重石脑油分离塔通过物理蒸馏将不同馏程的产品分离出来,进而获得液化气、碳五组分、轻石脑
油、重石脑油和柴油组分等产品,通过控制各分馏塔的操作参数来控制液化气中碳五组分的成分、碳五组分产品中c3、c4的成分,以及轻石脑油、重石脑油和柴油组分的初馏点、干点、闪点、雷德蒸汽压等质量指标,能够极大提高产品精度。
55.(3)本发明分级分离装置均为分馏塔操作,操作简单、安排合理、占地面积小、投资低,适合加工干点小于450℃的大部分凝析油。
56.(4)本发明采用轻烃回收系统来回收脱丁烷塔、脱乙烷塔、碳五组分分离塔和轻石脑油分离塔产生的不凝气,并将重石脑油分离塔产生的重石脑油作为吸收剂送至轻烃吸收塔,使重石脑油在轻烃吸收塔内与不凝气接触进而吸收不凝气中携带的大分子烃类,吸收过程完毕后,将不凝气送入胺液吸收塔内进行脱硫处理,经脱硫处理后的不凝气作为燃料气产品产出。
附图说明
57.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
58.图1为本发明实施例中凝析油分级分离装置的结构示意图;
59.图2为本发明实施例中凝析油分级分离工艺的工艺流程图。
60.附图标记说明:
61.1-电脱盐系统、2-脱汞系统、3-加氢反应系统、4-脱丁烷塔、5-脱丁烷塔缓蚀剂注入口、6-脱丁烷塔换热器、7-脱丁烷塔空冷器、8-脱丁烷塔回流罐、9-脱丁烷塔回流泵、10-脱乙烷塔、11-脱乙烷塔缓蚀剂注入口、12-脱乙烷塔换热器、13-脱乙烷塔空冷器、14-脱乙烷塔回流罐、15-脱乙烷塔回流泵、16-液化气出口、17-脱乙烷塔出料泵、18-脱乙烷塔重沸器、19-液化气空冷器、20-液化气水循环冷却器、21-液化气脱硫系统、22-脱丁烷塔重沸器加热炉进料泵、23-脱丁烷塔重沸器加热炉、24-脱丁烷塔出料泵、25-轻石脑油分离塔、26-轻石脑油分离塔缓蚀剂入口、27-轻石脑油分离塔冷凝器、28-轻石脑油分离塔回流罐、29-轻石脑油分离塔回流泵、30-碳五组分分离塔、31-碳五组分分离塔缓蚀剂注入口、32-碳五组分分离塔冷凝器、33-碳五组分分离塔回流罐、34-碳五组分出口、35-碳五组分分离塔回流泵、36-碳五组分空冷器、37-碳五组分水循环冷却器、38-碳五组分罐区、39-轻石脑油出口、40-碳五组分分离塔出料泵、41-碳五组分分离塔重沸器、42-轻石脑油空冷器、43-轻石脑油水循环冷却器、44-轻石脑油罐区、45-轻石脑油分离塔出料泵、46-轻石脑油分离塔重沸器、47-重石脑油分离塔、48-重石脑油分离塔缓蚀剂注入口、49-重石脑油分离塔冷凝器、50-重石脑油分离塔回流罐、51-重石脑油出口、52-重石脑油分离塔回流泵、53-重石脑油空冷器、54-重石脑油水循环冷却器、55-重石脑油罐区、56-柴油组分出口、57-重石脑油分离塔重沸器加热炉进料泵、58-重石脑油分离塔出料泵、59-重石脑油重沸器加热炉、60-柴油组分空冷器、61-柴油组分水循环冷却器、62-柴油组分罐区、63-轻烃吸收塔、64-轻烃吸收塔出料泵、65-胺液吸收塔、66-燃料气出口、67-燃料气管网、68-硫磺回收单元。
具体实施方式
62.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
63.在本发明的描述中,需要理解的是,术语"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
64.此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
65.实施例
66.一种处理凝析油的分级分离装置,由图1所示,包括预处理系统、分馏系统和轻烃回收系统,预处理系统包括依次连接的电脱盐系统1、脱汞系统2和加氢反应系统3,凝析油进入分馏系统前采用预处理系统对凝析油进行处理,首先采用电脱盐系统1的内热源对凝析油进行初步换热,并将换热后的凝析油与水和破乳剂混合后进入一级电脱盐罐,除去凝析油中含有的大部分盐分,对初次脱盐后的凝析油施加电场进行二级电脱盐,确保凝析油中的含盐量小于3mgnacl/l,通过电脱盐系统1除去凝析油中的盐分、水、油腻等杂质,为分馏系统提供合格的进料;采用脱汞系统2对脱盐后的凝析油进行进一步的优化,凝析油进入脱汞系统2后,在氢气条件下,采用氢解催化剂使凝析油发生氢解反应以还原凝析油中携带的有机汞,将有机汞转化为可吸附的无机汞,然后再通过物理吸附过滤的方式吸附无机汞以达到脱汞的目的,使凝析油中的含汞量小于5ppb;脱汞处理后的凝析油采用加氢反应系统3进行脱硫和脱硫醇处理,避免凝析油腐蚀设备,经预处理后的凝析油进入分馏系统从轻组分到重组分逐级分离。
67.分馏系统包括脱丁烷塔4,脱丁烷塔4顶部的气相出口依次连接有脱丁烷塔换热器6、脱丁烷塔空冷器7和脱丁烷塔回流罐8,脱丁烷塔回流罐8底部的液相出口连接有脱丁烷塔回流泵9,脱丁烷塔回流泵9分别与脱丁烷塔4的回流口和脱乙烷塔10的进料口连接,脱乙烷塔10顶部的气相出口依次连接有脱乙烷换热器12、脱乙烷塔空冷器13和脱乙烷塔回流罐14,脱丁烷塔换热器6的进口与加氢反应系统3连接,脱丁烷塔换热器6的出口与脱乙烷塔换热器12的进口连接,脱乙烷塔换热器12的出口与脱丁烷塔4的进料口连接,经预处理后的凝析油由脱丁烷塔换热器6和脱乙烷塔换热器12换热到155~180℃后再从脱丁烷塔4的进料口进入脱丁烷塔4精馏。
68.脱丁烷塔4的塔底设有脱丁烷塔重沸器加热炉23,脱丁烷塔回流罐8顶部的气相出口与轻烃回收系统连接,脱丁烷塔回流罐8底部的气相出口与脱丁烷塔回流泵9连接,脱丁
烷塔回流泵9分别与脱丁烷塔4的回流口和脱乙烷塔10的进料口连接。采用脱丁烷塔重沸器加热炉23为脱丁烷塔4提高热量使塔底的凝析油部分汽化,油气沿塔上升,脱丁烷塔4顶部的油气经脱丁烷塔换热器6和脱丁烷塔空冷器7换热冷凝后进入脱丁烷塔回流罐8进行分离,脱丁烷塔回流罐8内分离出的不凝气送至轻烃回收系统回收,分离出的液相物料被脱丁烷塔回流泵9分为两部分,一部分从脱丁烷塔4的回流口返回至脱丁烷塔4,作为塔顶回流沿塔下降,另一部分作为脱乙烷塔10的进料,从脱乙烷塔10的进料口进入脱乙烷塔10精馏。
69.脱乙烷塔10的塔底设有脱乙烷塔重沸器18,脱乙烷塔回流罐14顶部的气相出口与轻烃回收系统连接,脱乙烷塔回流罐14底部的液相出口通过脱乙烷塔回流泵15与脱乙烷塔10的回流口连接。采用脱乙烷塔重沸器18为脱乙烷塔10提供热量使塔底的液相物料汽化,脱乙烷塔10顶部的油气经脱乙烷塔换热器12和脱乙烷塔空冷器13换热冷凝后进入脱乙烷塔回流罐14进行分离,分离出的不凝气送至轻烃回收系统回收,分离出的冷凝油经从脱乙烷塔10的回流口返回至脱乙烷塔10,作为塔顶回流沿塔下降。
70.脱乙烷塔10的底部设有液化气出口16,液化气出口16与脱乙烷塔出料泵17连接,脱乙烷塔出料泵17分别与脱乙烷塔重沸器18的进口和液化气脱硫系统21连接,脱乙烷塔重沸器18的出口与脱乙烷塔10的重沸液进口连接,脱乙烷塔出料泵17与液化气脱硫系统21之间设有液化气空冷器19和液化气水循环冷却器20。脱乙烷塔10底部的液化气被脱乙烷塔出料泵17分为两部分,一部分经脱乙烷塔重沸器18加热后返回至脱乙烷塔10,另一部分经液化气空冷器19和液化气水循环冷却器20冷却至45℃以下后进入液化气脱硫系统21。
71.液化气脱硫系统21分为脱硫单元和碱液再生单元,采用脱硫单元对精馏出来的液化气进行脱硫处理,首先采用贫胺液对液化气进行胺洗脱除液化气中的硫化氢,经胺洗后的液化气再由naoh进行碱洗,将液化气中的硫醇转化为硫醇钠和水,使液化气中的硫醇含量低于343mg/nm3,脱硫后的液化气作为液化气产品产出,而生成的硫醇钠、水则与naoh一起进入碱液再生单元,在甲基二乙醇胺催化剂的作用下通入空气将硫醇钠还原成naoh和二硫化物,生成的naoh则返回至脱硫单元继续进行碱洗反应。
72.脱丁烷塔4底部的油相出口分别与脱丁烷塔重沸器加热炉进料泵22和脱丁烷塔出料泵24连接,脱丁烷塔重沸器加热炉进料泵22与脱丁烷塔重沸器加热炉23的进口连接,脱丁烷塔重沸器加热炉23的出口与脱丁烷塔4的重沸液进口连接,脱丁烷塔出料泵24与轻石脑油分离塔25的进料口连接。脱丁烷塔4底部的混合石脑油分为两部分,一部分经脱丁烷塔重沸器加热炉23加热后返回至脱丁烷塔4,另一部分作为轻石脑油分离塔25的进料,从轻石脑油分离塔25的进料口进入轻石脑油分离塔25精馏。
73.轻石脑油分离塔25的塔底设有轻石脑油分离塔重沸器46,轻石脑油分离塔25顶部的气相出口依次连接有轻石脑油分离塔冷凝器27和轻石脑油分离塔回流罐28,轻石脑油分离塔回流罐28顶部的气相出口与轻烃回收系统连接,轻石脑油分离塔回流罐28底部的液相出口与轻石脑油分离塔回流泵29连接,轻石脑油分离塔回流泵29分别与轻石脑油分离塔25的回流口和碳五组分分离塔30的进料口连接。采用轻石脑油分离塔重沸器46为轻石脑油分离塔25提高热量使塔底的液相物料汽化,轻石脑油分离塔25顶部的油气经轻石脑油分离塔冷凝器27冷凝后进入轻石脑油分离塔回流罐28进行分离,分离出的不凝气送至轻烃回收系统回收,分离出的液相物料被轻石脑油分离塔回流泵29分为两部分,一部分从轻石脑油分离塔25的回流口返回至轻石脑油分离塔25,作为塔顶回流沿塔下降,另一部分作为碳五组
分分离塔30的进料,从碳五组分分离塔30的进料口进入碳五组分分离塔30精馏。
74.碳五组分分离塔30的塔底设有碳五组分分离塔重沸器41,碳五组分分离塔30顶部的气相出口依次连接有碳五组分分离塔冷凝器32和碳五组分分离塔回流罐33,碳五组分分离塔回流罐33顶部的气相出口与轻烃回收系统连接,碳五组分分离塔回流罐33的底部设有碳五组分出口34,碳五组分出口与碳五组分分离塔回流泵35连接,碳五组分分离塔回流泵35分别与碳五组分分离塔30的回流口和碳五组分罐区38连接。采用碳五组分分离塔重沸器41为碳五组分分离塔30提供热量使塔底的液相物料汽化,碳五组分分离塔30顶部的油气经碳五组分分离塔冷凝器32冷凝后进入碳五组分分离塔回流罐33进行分离,分离出的不凝气送至轻烃回收系统回收,分离出的碳五组分被碳五组分分离塔回流泵35分为两部分,一部分从碳五组分分离塔30的回流口返回至碳五组分分离塔30,作为塔顶回流沿塔下降,另一部分经碳五组分空冷器36和碳五组分水循环冷却器37冷却至45℃以下后送至碳五组分罐区38,作为碳五组分产品产出。
75.碳五组分分离塔30的底部设有轻石脑油出口39,轻石脑油出口39与碳五组分分离塔出料泵40连接,碳五组分分离塔出料泵40分别与碳五组分分离塔重沸器41的进口和轻石脑油罐区44连接,碳五组分分离塔重沸器41的出口与碳五组分分离塔30的重沸液进口连接,碳五组分分离塔出料泵40与轻石脑油罐区44之间设有碳五组分空冷器42和碳五组分水循环冷却器43。碳五组分分离塔30底部的轻石脑油被碳五组分分离塔出料泵40分为两部分,一部分经碳五组分分离塔重沸器41加热后返回至碳五组分分离塔30,另一部分经轻石脑油空冷器42和轻石脑油水循环冷却器43冷却至45℃以下后送至轻石脑油罐区44,作为轻石脑油产品产出。
76.轻石脑油分离塔25底部的油相出口与轻石脑油分离塔出料泵45连接,轻石脑油分离塔出料泵45分别轻石脑油分离塔重沸器46的进口和重石脑油分离塔47的进料口连接,轻石脑油分离塔重沸器46的出口与轻石脑油分离塔25的重沸液进口连接,轻石脑油分离塔25底部的重组分被轻石脑油分离塔出料泵45分为两部分,一部分经轻石脑油分离塔重沸器46加热后返回至轻石脑油分离塔25,另一部分作为重石脑油分离塔47的进料,从重石脑油分离塔47的进料口进入重石脑油分离塔47精馏。
77.重石脑油分离塔47的的塔底设有重石脑油分离塔重沸器加热炉59,重石脑油分离塔47顶部的油相出口依次连接有重石脑油分离塔冷凝器49和重石脑油分离塔回流罐50,重石脑油分离塔回流罐50的顶部和底部均设有重石脑油出口51,重石脑油分离塔回流罐50顶部的重石脑油出口51与轻烃回收系统,重石脑油分离塔回流罐50底部的重石脑油出口51与重石脑油分离塔回流泵52连接,重石脑油分离塔回流泵52分别与重石脑油分离塔47的回流口和重石脑油罐区55连接,重石脑油分离塔回流泵52与重石脑油罐区55之间设有重石脑油空冷器53和重石脑油水循环冷却器54。采用重石脑油分离塔重沸器加热炉59为重石脑油分离塔47提供热量,重石脑油分离塔47顶部重石脑油经重石脑油分离塔冷凝器49冷凝后进入重石脑油分离塔回流罐50,重石脑油分离塔回流罐50内的重石脑油分为三部分,一部分从重石脑油分离塔回流罐50顶部的重石脑油出口51送至轻烃回收系统作为吸收剂,一部分从重石脑油分离塔47的回流口返回至重石脑油分离塔47,作为塔顶回流沿塔下降,其余部分经重石脑油空冷器53和重石脑油水循环冷却器54冷却至45℃以下后进入重石脑油罐区55,作为重石脑油产品产出。
78.重石脑油分离塔47的底部设有柴油组分出口56,柴油组分出口56分别与重石脑油分离塔重沸器加热炉进料泵57和重石脑油分离塔出料泵58连接,重石脑油分离塔重沸器加热炉进料泵57与重石脑油分离塔重沸器加热炉59的进口连接,重石脑油分离塔重沸器加热炉59的出口与重石脑油分离塔47的重沸液进口连接,重石脑油分离塔出料泵58与柴油组分罐区62连接,重石脑油分离塔出料泵58与柴油组分罐区62之间设有柴油组分空冷器60和柴油组分水循环冷却器61,重石脑油分离塔47底部的柴油组分分为两部分,一部分经重石脑油分离塔重沸器加热炉59加热后返回至重石脑油分离塔47,另一部分经柴油组分空冷器60和柴油组分水循环冷却器61冷却至45℃以下后送至柴油组分罐区62,作为柴油组分产品产出。
79.轻烃回收系统包括轻烃吸收塔63和胺液吸收塔65,脱丁烷塔回流罐8顶部的气相出口、脱乙烷塔回流罐14顶部的气相出口、轻石脑油分离塔回流罐28顶部的气相出口、碳五组分分离塔回流罐33顶部的气相出口和重石脑油分离塔回流罐50顶部的重石脑油出口51均与轻烃吸收塔63的进料口连接,轻烃吸收塔63顶部的气相出口与胺液吸收塔65的进料口连接,轻烃吸收塔63底部的油相出口通过轻烃吸收塔出料泵64与脱丁烷塔4的进料口连接。脱丁烷塔回流罐8、脱乙烷塔回流罐14、轻石脑油分离塔回流罐28和碳五组分分离塔回流罐33内分离出的不凝气送至轻烃吸收塔63混合,重石脑油分离塔回流罐50内的重石脑油进入轻烃吸收塔63后与不凝气进行气液接触吸收不凝气中携带的大分子烃类,吸收过程完毕后,不凝气从轻烃吸收塔63顶部的气相出口排出,从胺液吸收塔65的进料口进入胺液吸收塔65内进行脱硫处理,轻烃吸收塔63底部的富吸收油从脱丁烷塔4的进料口进入脱丁烷塔4精馏。
80.胺液吸收塔65底部的液相出口与硫磺回收系统68的进口连接,硫磺回收系统68的出口与胺液吸收塔65的碱液进口连接,胺液吸收塔65的顶部设有燃料气出口66,燃料气出口66与燃料气管网67连接。不凝气进入胺液吸收塔65后,首先采用贫胺液对不凝气进行胺洗脱除不凝气中的硫化氢,经胺洗后的不凝气再由naoh进行碱洗,将不凝气中的硫醇转化为硫醇钠和水,使不凝气中的硫醇含量低于343mg/nm3,经脱硫处理后的不凝气送至燃料气管网67,作为燃料气产品产出,胺液吸收塔65内生成的硫醇钠、水则与naoh一起进入硫磺回收系统68,在硫磺回收系统68内甲基二乙醇胺催化剂的作用下,向硫磺回收系统68通入空气使硫醇钠还原成naoh和二硫化物,生成的naoh则返回至胺液吸收塔65继续进行碱洗反应。
81.脱丁烷塔4的塔顶设有脱丁烷塔缓蚀剂注入口5、脱乙烷塔10塔顶设有脱乙烷塔缓蚀剂注入口11、轻石脑油分离塔25的塔顶设有轻石脑油分离塔缓蚀剂注入口26、碳五组分分离塔30的塔顶设有碳五组分分离塔缓蚀剂注入口31、重石脑油分离塔47的塔顶设有重石脑油分离塔缓蚀剂注入口48,分馏塔塔顶油气组分中的湿式硫化氢会腐蚀塔顶设备及管道,通过在各个分馏塔的塔顶设置缓蚀剂注入口,在塔顶注入缓蚀剂起到防腐的作用,且分级分离装置采用集散控制系统(dcs)控制,并设置紧急停车和安全连锁保护系统(esd&sis),运行更加安全可靠。
82.利用上述分级分离装置处理凝析油的工艺方法,如图2所示,包括以下步骤:
83.s1.将凝析油送至电脱盐系统1,经电脱盐系统内热源初步换热,与水和破乳剂混合后进入一级电脱盐罐,除去凝析油中含有的大部分盐分,对初次脱盐后的凝析油施加电
场进行二级电脱盐,使凝析油中的含盐量小于3mgnacl/l;
84.s2.将脱盐处理后的凝析油送至脱汞系统2,在氢气条件下,通过加入氢解催化剂使凝析油发生氢解反应以还原凝析油中携带的有机汞,将有机汞转化为可吸附的无机汞,然后再通过物理吸附过滤的方式吸附无机汞以达到脱汞的目的,使凝析油中的含汞量小于5ppb;
85.s3.将脱汞处理后的凝析油送至加氢反应系统3,通过加氢反应系统3对凝析油进行脱硫和脱硫醇处理,经脱盐、脱汞和脱硫处理后的凝析油由脱丁烷塔换热器6和脱乙烷塔换热器12换热到155~180℃后进入脱丁烷塔4精馏;
86.s4.脱丁烷塔重沸器加热炉23使脱丁烷塔4塔底的凝析油汽化,油气沿塔上升,经脱丁烷塔换热器6和脱丁烷塔空冷器7换热冷凝后进入脱丁烷塔回流罐8进行分离,分离出的不凝气送至轻烃吸收塔63回收,分离出的液相物料分成两部分,一部分作为脱丁烷塔4的塔顶回流沿塔下降,另一部分作为脱乙烷塔10的进料;
87.s5.脱乙烷塔重沸器18使脱乙烷塔10塔底的液相物料汽化,油气沿塔上升,经脱乙烷塔换热器12和脱乙烷塔空冷器13换热冷凝后进入脱乙烷塔回流罐14进行分离,分离出的不凝气送至轻烃吸收塔63回收,分离出的冷凝油作为脱乙烷塔10的塔顶回流沿塔下降;
88.s6.脱乙烷塔10底部的液化气分为两部分,一部分经脱乙烷塔重沸器18加热后返回至脱乙烷塔10,另一部分经液化气空冷器19和液化气水循环冷却器20冷却至45℃以下后进入液化气脱硫系统21;
89.s7.液化气进入液化气脱硫系统21后,采用脱硫单元对液化气进行脱硫处理,首先采用贫胺液对液化气进行胺洗脱除液化气中的硫化氢,经胺洗后的液化气再由naoh进行碱洗,将液化气中的硫醇转化为硫醇钠和水,使液化气中的硫醇含量低于343mg/nm3,脱硫后的液化气作为液化气产品产出;
90.s8.脱硫单元生成的硫醇钠、水则与naoh一起进入碱液再生单元,在甲基二乙醇胺催化剂的作用下通入空气将硫醇钠还原成naoh和二硫化物,生成的naoh则返回至脱硫单元继续进行碱洗反应;
91.s9.脱丁烷塔4底部的混合石脑油分为两部分,一部分经脱丁烷塔重沸器加热炉23加热后返回至脱丁烷塔4,另一部分作为轻石脑油分离塔25的进料;
92.s10.轻石脑油分离塔重沸器46使轻石脑分离塔25塔底的混合石脑油汽化,油气沿塔上升,经轻石脑油分离塔冷凝器27冷凝后进入轻石脑油分离塔回流罐28进行分离,分离出的不凝气送至轻烃吸收塔63回收,分离出的液相物料分为两部分,一部分作为轻石脑油分离塔25的塔顶回流沿塔下降,另一部分作为碳五组分分离塔30的进料;
93.s11.碳五组分分离塔重沸器41使碳五组分分离塔30塔底的液相物料汽化,油气沿塔上升,经碳五组分分离塔冷凝器32冷凝后进入碳五组分分离塔回流罐33进行分离,分离出的不凝气送至轻烃吸收塔63回收,分离出的碳五组分分为两部分,一部分作为碳五组分分离塔30的塔顶回流沿塔下降,另一部经碳五组分空冷器36和碳五组分水循环冷却器37冷却至45℃以下后送至碳五组分罐区38,作为碳五组分产品产出;
94.s12.碳五组分分离塔30底部的轻石脑油分为两部分,一部分经碳五组分分离塔重沸器41加热后返回至碳五组分分离塔30,另一部分经轻石脑油空冷器42和轻石脑油水循环冷却器43冷却至45℃以下后送至轻石脑油罐区44,作为轻石脑油产品产出;
95.s13.轻石脑油分离塔25底部的重组分分为两部分,一部分经轻石脑油分离塔重沸器46加热后返回至轻石脑油分离塔25,另一部分作为重石脑油分离塔47的进料;
96.s14.重石脑油分离塔重沸器加热炉59为重石脑油分离塔47提供热量,重石脑油分离塔47顶部的重石脑油经重石脑油分离塔冷凝器49冷凝后进入重石脑油分离塔回流罐50,重石脑油分离塔回流罐50将重石脑油分为三部分,一部分送至轻烃吸收塔63作为吸收剂,一部分作为重石脑油分离塔47的塔顶回流沿塔下降,其余部分经重石脑油空冷器53和重石脑油水循环冷却器54冷却至45℃以下后进入重石脑油罐区55,作为重石脑油产品产出;
97.s15.重石脑油分离塔47底部的柴油组分分为两部分,一部分经重石脑油分离塔重沸器加热炉59加热后返回至重石脑油分离塔47,另一部分经柴油组分空冷器60和柴油组分水循环冷却器61冷却至45℃以下后送至柴油组分罐区62,作为柴油组分产品产出;
98.s16.脱丁烷塔回流罐8、脱乙烷塔回流罐14、轻石脑油分离塔回流罐28和碳五组分分离塔回流罐33分离出的不凝气送至轻烃吸收塔63混合,重石脑油分离塔回流罐50内的重石脑油进入轻烃吸收塔63后与不凝气进行气液接触吸收不凝气中携带的大分子烃类,吸收过程完毕后,不凝气进入胺液吸收塔65进行脱硫处理,轻烃吸收塔63底部的富吸收油作为脱丁烷塔4的进料;
99.s17.不凝气进入胺液吸收塔65后,首先采用贫胺液对不凝气进行胺洗脱除不凝气中的硫化氢,经胺洗后的不凝气再由naoh进行碱洗,将不凝气中的硫醇转化为硫醇钠和水,使不凝气中的硫醇含量低于343mg/nm3,脱硫处理后的不凝气送至燃料气管网67,作为燃料气产品产出;
100.s18.胺液吸收塔65内生成的硫醇钠、水则与naoh一起进入硫磺回收单元68,在硫磺回收单元68内甲基二乙醇胺催化剂的作用下,向硫磺回收单元68通入空气使硫醇钠还原成naoh和二硫化物,生成的naoh则返回至胺液吸收塔65继续进行碱洗反应。
101.采用本实施的分级分离装置和工艺方法按照550万吨/年的量处理凝析油时,各分馏塔的工艺参数如表1所示。
102.表1
103.104.[0105][0106]
测试例
[0107]
采用实施例中的分级分离装置和工艺方法加工处理凝析油,对分馏出的液化气、碳五组分、轻石脑油和重石脑油进行检测,检测结果如表2所示。
[0108]
表2
[0109][0110]
由表2可知,液化气和碳五组分的检测结果均满足具体指标,表明采用实施例中的分级分离装置和工艺方法能够分馏出质量合格的液化气产品和碳五组分产品。
[0111]
采用恩氏蒸馏间隙来判断轻石脑油、重石脑油和柴油组分之间的分馏效果,恩氏蒸馏间隙越高表明分馏精度越好,组分之间不会相互重叠,由表2可知,轻石脑油-重石脑油脱空度恩氏蒸馏间隙》8℃,表明实施例中的分级分离装置和工艺方法分馏精度高,分馏效果好,能够将轻石脑油与重石脑油分离开来,从而分馏出质量合格的轻石脑油产品;重石脑油-柴油脱空度恩氏蒸馏间隙>8℃,表明采用实施例中的分级分离装置和工艺方法能够将重石脑油与柴油组分分离开来,从而分馏出质量合格的重石脑油柴品;凝析油的终馏点在400℃以下,按照国家标准,在190~400℃分馏出来的都是柴油组分,采用实施例中的分级分离装置和工艺方法分馏柴油时通过控制工艺参数使柴油组分的初馏点(ibp)》190℃即可确保分馏出的均是柴油组分。
[0112]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。