专利摘要

本发明提供一种催化裂化分馏和吸收稳定系统和节能方法；通过在催化裂化分馏和吸收稳定系统中设置主分馏塔余热制冷机、富气余热制冷机和稳定塔余热制冷机，以利用系统主分馏塔顶、富气、稳定汽油、吸收塔中间换热流股的低温余热作为制冷机驱动热源，冷却粗汽油及循环汽油至40℃以下低温，控制吸收塔低温操作，减少解吸塔、稳定塔热负荷，制冷机取出热量由较高温度冷却水冷却，降低冷却水消耗量。此外，开发的余压发电机组及余热发电机组，配套将系统中干气的中高压力、其它产品低品位余热转换为能够并入电网的电能，可补充干气压缩机用电，将系统操作费用减至最低。

权利要求

1.一种炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统；其特征是主分馏塔(1)顶部采用余热制冷机取热，取热后作为制冷机驱动热源，冷却粗汽油；主分馏塔塔顶富气(28)进入压缩机，压缩后的富气与吸收塔底部出料的富汽油(30)及解吸塔顶部出料的解吸气(31)混合，设置余热制冷机冷却后进入气液分离罐(8)，降低气液分离罐(8)的分相温度；主分馏塔(1)侧线设置柴油塔(2)，柴油塔(2)底部采出柴油与柴油换热器(11)换热后，设置余热发电机将剩余废热取热发电；在吸收稳定系统中，吸收塔(9)侧边设置两台串联的吸收塔中间换热器(21)，并通过管线串联稳定汽油余热驱动的余热制冷机，以便及时取走吸收塔吸收时放出热量，控制吸收塔在低温下吸收；余压发电机连接再吸收塔(10)塔顶，将塔顶干气(32)的中低余压用于发电；稳定塔(18)塔底液相通过进料换热器为进料预热后，连接余热制冷机，出料一部分作为产品汽油(34)采出，另一部分进入余热制冷机制冷降温，从余热制冷机返回吸收塔塔顶作为循环汽油(35)；余压发电机与余热发电机所发电分别由电线并入电网，压缩机所用电源由电线从电网引出。

2.权利要求1的炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统的节能方法，其特征是催化裂化反应产物(23)与再吸收塔(10)塔底返回的富柴油(24)进入主分馏塔1，在主分馏塔(1)中根据不同沸点范围进行油品切割，顶部油气(25)经主分馏塔余热制冷机(3)取热作为制冷机驱动，冷至40～80℃之间后进入粗汽油罐(4)，罐内液相为粗汽油，一部分作为回流返塔，另一部分通过主分馏塔余热制冷机(3)冷却，将粗汽油(26)冷至凝固点～40℃之间，进入吸收塔(9)顶部；富气(28)从粗汽油罐4出料进入压缩机(6)提压至0.1～3MPa，电由压缩机用电(39)从电网(22)引出，压缩后的富气与吸收塔底富汽油(30)及解吸塔(15)顶解吸气(31)混合；混合气液相进入富气余热制冷机(7)换热至凝固点～40℃之间，经气液分离罐(8)分离的富气从塔底进入吸收塔(9)，吸收塔(9)操作压力为0.8～2.6Mpa，塔顶的粗汽油及循环汽油主要吸收富气中的C3、C4组分，塔侧边的两台串联吸收塔中间换热器(21)侧线取热，保持吸收塔于5℃～80℃之间低温吸收；夹带汽油的轻组分进入再吸收塔(10)用循环柴油吸收，再吸收塔(10)操作压力为0.8～2.6Mpa，干气(32)由余压发电机(13)取能降至常压排放，余压发电机(13)所发电量由余压发电供电(38)并入电网(22)；富含汽油组分的柴油从再吸收塔(10)塔底出来经柴油换热器(11)与柴油(27)换热升温至150～250℃，作为富柴油(24)循环至主分馏塔(1)塔顶；主分馏塔(1)侧边设置柴油塔，从主分馏塔侧向抽提的液相经柴油塔(2)精制去除轻组分，柴油塔(2)塔底采出柴油(27)经柴油换热器(11)换热降温至80～150℃后温度仍较高，可作为余热发电机(12)的余热源，发电由余热发电供电(37)并入电网(22)补充电耗，取热后的柴油降至40℃，部分循环至再吸收塔，其余作为产品柴油(33)采出。

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统及节能方法，采用余热、余压利用技术实现系统节能，属化工节能工程技术领域。

背景技术

催化裂化装置是目前炼油厂重要的高能耗装置，其分馏装置是利用沸点范围将催化裂化反应器产物切割成富气、粗汽油、柴油、油浆等粗产品。吸收稳定系统是催化裂化装置的后处理过程，主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔、稳定塔及相应换热器等辅助设备组成，主要任务是将分馏装置生产的粗汽油、富气分离成蒸气压合格的稳定汽油、干气以及液化石油气。具体分离过程为：压缩富气、富吸收油和解吸气混合后进入气液平衡罐进行气液平衡，平衡罐顶气体进入吸收塔底部，罐底粗汽油进入解吸塔。吸收塔塔顶出贫干气，经再吸收塔用轻柴油作为吸收剂回收汽油组分。再吸收塔塔顶为干气，塔底的富吸收油返回主分馏塔。解吸塔塔底脱乙烷汽油进入稳定塔。稳定塔将脱乙烷汽油中C4以下轻组分蒸出，塔顶得到以C3、C4为主的液化气；塔底产品为蒸气压合格的稳定汽油，冷却到40℃，一部分打回吸收塔塔顶作补充吸收剂，另一部分作为产品出装置。在吸收稳定系统中，为提高吸收塔吸收效率，吸收塔一般设有中间再沸器，用于中间取热以保证低温吸收，且将大量冷却的稳定汽油循环至吸收塔作为补充吸收剂。

针对系统容易存在的干气夹带液化气与能耗较高等问题，工艺流程节能优化的目标为在保证液化气和稳定汽油质量及收率的前提下，降低系统分离能耗。虽然大量的研究如专利“一种强化传质及高效节能型吸收稳定系统”(公开号CN102021033A)，及文献“吸收稳定系统节能流程的开发”中提及采用二级冷凝工艺、双股进料方法、中间再沸器工艺等方法优化吸收稳定系统的热输入及循环水消耗，但目前开拓的工艺方法大多由于循环水使用温度的局限和能耗考虑，无法突破性地降低吸收塔吸收温度，从而所能达到的节能效果比较有限。研究表明，该系统节能方法的瓶颈取决于吸收塔进料温度及中间取热温度，降低两者可在保证吸收效果的前提下，显著减少补充吸收剂量，即在系统中大量循环使用的稳定汽油量。

针对以上情况，如果在优化催化裂化分馏及吸收稳定工艺参数的基础上，配合余热制 冷、余压发电及余热发电等能源利用技术，以系统本身余热为驱动热源制冷，将吸收过程的吸收温度降低至40℃以下，减少循环吸收剂量，即可降低系统热输入、电输入及冷却水消耗量，避免部分系统废热排放，对于催化裂化装置的节能减排及工业化具有重要意义。

发明内容

本发明方法通过在催化裂化分馏和吸收稳定系统中设置主分馏塔余热制冷机、富气余热制冷机和稳定塔余热制冷机，以利用系统主分馏塔顶、富气、稳定汽油、吸收塔中间换热流股的低温余热作为制冷机驱动热源，冷却粗汽油及循环汽油至40℃以下低温，控制吸收塔低温操作，减少解吸塔、稳定塔热负荷，制冷机取出热量由较高温度冷却水冷却，降低冷却水消耗量。此外，开发的余压发电机组及余热发电机组，配套将系统中干气的中高压力、其它产品低品位余热转换为能够并入电网的电能，可补充干气压缩机用电，将系统操作费用减至最低。

本发明的技术方案如下：

一种炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统；主分馏塔1顶部采用余热制冷机取热，取热后作为制冷机驱动热源，冷却粗汽油；主分馏塔塔顶富气28进入压缩机，压缩后的富气与吸收塔底部出料的富汽油30及解吸塔顶部出料的解吸气31混合，设置余热制冷机冷却后进入气液分离罐8，降低气液分离罐8的分相温度；主分馏塔1侧线设置柴油塔2，柴油塔2底部采出柴油与柴油换热器11换热后，设置余热发电机将剩余废热取热发电；在吸收稳定系统中，吸收塔9侧边设置两台串联的吸收塔中间换热器21，并通过管线串联稳定汽油余热驱动的余热制冷机，以便及时取走吸收塔吸收时放出热量，控制吸收塔在低温下吸收；余压发电机连接再吸收塔10塔顶，将塔顶干气32的中低余压用于发电；稳定塔18塔底液相通过进料换热器为进料预热后，连接余热制冷机，出料一部分作为产品汽油34采出，另一部分进入余热制冷机制冷降温，从余热制冷机返回吸收塔塔顶作为循环汽油35；余压发电机与余热发电机所发电分别由电线并入电网，压缩机所用电源由电线从电网引出。

本发明的炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统的节能方法，催化裂化反应产物23与再吸收塔10塔底返回的富柴油24进入主分馏塔1，在主分馏塔1中根据不同沸点范围进行油品切割，顶部油气25经主分馏塔余热制冷机3取热作为制冷机驱动，冷至40～80℃之间后进入粗汽油罐4，罐内液相为粗汽油，一部分作为回流返塔，另一部分通过主分馏塔余热制冷机3冷却，将粗汽油26冷至凝固点～40℃之间，进入吸收塔9顶部；富气28从粗汽油罐4出料进入压缩机6提压至0.1～3MPa，电由压缩机用电39从电网22引出， 压缩后的富气与吸收塔底富汽油30及解吸塔15顶解吸气31混合；混合气液相进入富气余热制冷机7换热至凝固点～40℃之间，经气液分离罐8分离的富气从塔底进入吸收塔9，吸收塔9操作压力为0.8～2.6Mpa，塔顶的粗汽油及循环汽油主要吸收富气中的C3、C4组分，塔侧边的两台串联吸收塔中间换热器21侧线取热，保持吸收塔于5℃～80℃之间低温吸收；夹带汽油的轻组分进入再吸收塔10用循环柴油吸收，再吸收塔10操作压力为0.8～2.6Mpa，干气32由余压发电机13取能降至常压排放，余压发电机13所发电量由余压发电供电38并入电网22；富含汽油组分的柴油从再吸收塔10塔底出来经柴油换热器11与柴油27换热升温至150～250℃，作为富柴油24循环至主分馏塔1塔顶；主分馏塔1侧边设置柴油塔，从主分馏塔侧向抽提的液相经柴油塔2精制去除轻组分，柴油塔2塔底采出柴油27经柴油换热器11换热降温至80～150℃后温度仍较高，可作为余热发电机12的余热源，发电由余热发电供电37并入电网22补充电耗，取热后的柴油降至40℃，部分循环至再吸收塔，其余作为产品柴油33采出。

气液分离罐8分离的液相进入解吸塔15，通过解吸塔15分离液相中干气轻组分，分割C2与C3、C4组分，解吸塔15操作压力为0.4～1.6Mpa，轻组分解吸气31返回与压缩气体混合，重组分作为进料进入稳定塔18分离液化石油气和汽油组分，稳定塔18操作压力为1～1.8Mpa，塔顶为液化石油气36产品，塔底稳定汽油经进料换热器17为进料预热后，经稳定塔余热制冷机14采热，一部分作为产品汽油34采出，其余部分由稳定塔余热制冷机14冷至凝固点～40℃之间，作为循环汽油35循环至吸收塔9，稳定塔余热制冷机14采热驱动制冷，制冷量较大，除用于冷却循环汽油35外，还用于冷却串联的吸收塔中间换热器21至凝固点～40℃之间。主分馏塔1塔底设置油浆换热器5，300℃以上高温油浆取热降至250℃左右，部分返回主分馏塔1塔底，其余作为产品油浆29采出。

本发明的优点是：

(1)催化裂化分馏和吸收稳定系统的开发，改变公用工程条件的惯性思维，实现吸收塔40度以下低温操作，显著降低循环汽油用量，即降低系统热输入。

(2)该方法配套使用的余热制冷装置、余压发电装置及余热发电装置，可为适合该系统操作参数单独开发的低温余热及中低压余压利用装置，适用参数范围广泛，不介入工艺系统，干气、稳定汽油等产品质量稳定。

(3)本系统预计可实现原有工艺系统整体能耗节约15-30％，制冷、发电装置驱动源均为系统排放废热、余压，减少系统向环境排放低温废热20-30％，在减少环境污染的前提下又大幅提高企业的经济效益。

附图说明

图1：催化裂化分馏和吸收稳定系统节能流程示意图

附图说明：主分馏塔1、柴油塔2，主分馏塔余热制冷机3，粗汽油罐4，油浆换热器5，压缩机6，富气余热制冷机7，气液分离罐8，吸收塔9，再吸收塔10，柴油换热器11，余热发电机12，余压发电机13，稳定塔余热制冷机14，解吸塔15，解吸塔再沸器16，进料换热器17，稳定塔18，稳定塔冷凝器19，稳定塔再沸器20，吸收塔中间换热器21，电网22；催化裂化反应产物23，富柴油24，油气25，粗汽油26，柴油27，富气28，产品油浆29，富汽油30，解吸气31，干气32，产品柴油33，产品汽油34，循环汽油35，液化石油气36，余热发电供电37，余压发电供电38，压缩机用电39。

具体实施方式

本发明提供了一种催化裂化分馏和吸收稳定系统及节能方法。本发明用以下实施例说明，但并不局限于以下实施例。下面结合附图说明如下：

本发明提供的一种炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统，主分馏塔1顶部采用余热制冷机取热，取热后作为制冷机驱动热源，冷却粗汽油。主分馏塔塔顶富气28进入压缩机，压缩后的富气与吸收塔底部出料的富汽油30及解吸塔顶部出料的解吸气31混合，设置余热制冷机冷却后进入气液分离罐8，降低气液分离罐8的分相温度。主分馏塔1侧线设置柴油塔2，柴油塔2底部采出柴油与柴油换热器11换热后，设置余热发电机将剩余废热取热发电。在吸收稳定系统中，吸收塔9侧边设置两台串联的吸收塔中间换热器21，并通过管线串联稳定汽油余热驱动的余热制冷机，以便及时取走吸收塔吸收时放出热量，控制吸收塔在低温下吸收。余压发电机连接再吸收塔10塔顶，将塔顶干气32的中低余压用于发电。稳定塔18塔底液相通过进料换热器为进料预热后，连接余热制冷机，出料一部分作为产品汽油34采出，另一部分进入余热制冷机制冷降温，从余热制冷机返回吸收塔塔顶作为循环汽油35。余压发电机与余热发电机所发电分别由电线并入电网，压缩机所用电源由电线从电网引出。

实施例：

某石化企业120万吨/年催化裂化分馏和吸收稳定系统改造，原有工艺未采用余热制冷、余压、余热发电技术，冷却温度为循环水温度40℃，改造后如图1所示，制定某一个条件下的能耗与原工艺对比：

催化裂化反应装置产生的汽油、柴油、油浆等混合产物23约92t/h，与再吸收塔10 塔底返回的31.5t/h富柴油24分别由塔底及塔顶进入主分馏塔1，主分馏塔1在常压下蒸馏分离，顶部油气25经主分馏塔余热制冷机3冷却至40℃，取出热量作为制冷机驱动，粗汽油罐4内液相部分40℃回流，30t/h粗汽油26经主分馏塔余热制冷机3进一步低温冷却，将冷至20℃，进入吸收塔9顶部。粗汽油罐4气相32t/h富气28进入压缩机6提压至1.5MPa，压缩后的富气与吸收塔底富汽油30及解吸塔15顶解吸气31混合，混合后由富气余热制冷机7取热制冷至30℃。经30℃气液平衡的富气进操作压力为1.2～1.4MPa的吸收塔9塔底，吸收塔中间换热器21由稳定塔余热制冷机14提供冷源为吸收塔侧线取热，保持25～35℃低温吸收，夹带汽油的轻组分进入操作压力为1.2～1.4MPa再吸收塔10用循环柴油吸收，4t/h干气32由余压发电机13取能降至常压排放燃烧，余压发电机13所发电量并入电网22。

再吸收塔10底柴油经柴油换热器11与柴油27换热升温至210℃，作为富柴油24循环至主分馏塔1塔顶。主分馏塔1侧边设置柴油塔，柴油塔2精制去除轻组分，塔底采出51t/h柴油27经柴油换热器11换热降温至130℃后，作为余热发电机12的余热源发电入电网，取热后的柴油降至40℃，采出21t/h产品柴油33，其余循环至再吸收塔。

气液分离罐8分离的液相通过操作压力为1.6Mpa解吸塔15分割C2与C3、C4组分，解吸气31返回与压缩气体混合，重组分进入操作压力为1.2Mpa稳定塔18分离，塔顶为液化石油气36产品，塔底稳定汽油为进料预热后，由稳定塔余热制冷机14取热，采出35t/h产品汽油34，其余由稳定塔余热制冷机14冷至20℃，循环至吸收塔9塔顶。主分馏塔1塔底设置油浆换热器5，310℃高温油浆降至250℃后，采出3.8t产品油浆29，其余返回主分馏塔1塔底。

表1余热制冷机组能耗消耗及输出统计

余热发电机12发电量10KW，余压发电机13发电量300KW。

表2原工艺与节能工艺能耗及排放对比

注：分馏塔原料为反应器高温出料，所带热能不计入本系统热输入，分馏塔热输入仅计再沸器能耗。

本发明提出的炼油厂催化裂化分馏和吸收稳定系统及节能方法，已经通过较佳的实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和设备进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

催化裂化分馏和吸收稳定系统及节能方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。