石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法技术

本发明专利技术涉及一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，主要解决现有技术中分离流程冗长、占地面积大、固定投资高、产品结构不合理的问题。本发明专利技术通过采用一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，对于公称规模60万吨/年PDH装置及80～120万吨/年乙烯装置而言，依托乙烯装置顺序分离原有设施，回收乙烯1.29万吨/年，回收C4产品2.29万吨/年，减少建设用地约1.8公顷，减少设备投资2.98～4.69亿元的技术方案较好地解决了上述问题，可用于石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH工艺耦合中。

Coupling Method of Sequential Separation of Naphtha and Propane with PDH

The invention relates to a method for coupling sequential separation of naphtha and propane with PDH, which mainly solves the problems of long separation process, large area occupation, high fixed investment and unreasonable product structure in the prior art. The invention adopts a method of coupling naphtha and propane pyrolysis sequential separation with PDH. For the nominal size of 600,000 tons/year PDH plant and 80-1.2 million tons/year ethylene plant, the original facilities are separated according to the sequence of ethylene plant, 129,000 tons/year of ethylene is recovered, 229,000 tons/year of C4 products are recovered, 18 hectares of construction land are reduced, and the investment of equipment is reduced by 298-469 million yuan. The scheme can solve the above problems and can be used in the coupling of sequential separation of naphtha and propane pyrolysis and PDH process.

【技术实现步骤摘要】
石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法
本专利技术涉及一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，是一种丙烷脱氢PDH工艺与石脑油及丙烷裂解顺序分离工艺耦合的一体化工艺方法。工艺流程一体化耦合后PDH装置主要保留加热炉反应器等单元设备，其余分离设备主要依托乙烯装置原有分离设施进行物料精馏分离。本专利技术减少了建设用地，降低了工程投资，可应用于制备乙烯的工业生产中。
技术介绍
乙烯和丙烯是重要的基本有机化工原料，世界各国都非常重视乙烯技术和低碳烯烃技术的开发。作为一个石油化工企业最上游的工艺生产装置，乙烯装置通常采用石脑油、丙烷轻烃等裂解原料经乙烯裂解炉生产乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等产品。乙烯工艺技术根据烯烃分离顺序的不同，可分为顺序分离流程、前脱乙烷流程、前脱丙烷流程等几种工艺；根据加氢的先后不同，又分为前加氢和后加氢工艺。目前，世界上先进乙烯工艺技术的专利商主要是ABBLummus、SW、KBR、TECHNIP、LindeAG等公司，这些工艺技术具有投资低、能耗少、乙烯回收率高等特点。丙烯是一种重要的有机化工原料，采用丙烷脱氢制丙烯技术具有较高的丙烯收率。当前世界上主要的丙烷脱氢制丙烯工艺如下：UOP公司的Oleflex连续移动床工艺、Snamprogetti/Yarsintz公司的FBD-4工艺、ABBLummus公司的Catofin循环多反应器系统工艺、KruppUhde公司的Star工艺、Linde-BASF公司的PDH工艺等。其中，应用最多、规模最大的工艺是Oleflex工艺和Catofin工艺，这些工艺主要区别在于反应单元催化剂的选择，后续的分离单元均采用深冷分离技术。由于PDH副产的乙烯、C4流量小，通常将这些副产品并入燃料气中，资源利用率低。近年来，PDH工艺和乙烯工艺耦合的技术越来越多，现有技术中的专利公布号CN107602323A涉及PDH和轻烃裂解前脱丙烷工艺耦合，CN107602324A涉及PDH和石脑油裂解前脱丙烷工艺耦合，CN107673947A涉及PDH和石脑油裂解前脱乙烷工艺耦合，这些工艺耦合技术提高了设备的利用率，降低了工程投资的费用，提高了低碳烯烃尤其是丙烯的产量。现有技术中，CN107602323A和CN107602324A以及CN107673947A虽然公开了PDH工艺和乙烯工艺耦合的技术，但是，尚未见PDH工艺和石脑油及丙烷裂解顺序分离工艺耦合的报道。由此，现有技术PDH装置工艺路线和乙烯装置顺序分离传统工艺路线存在工艺流程长、设备投资高、建设用地面积大、低碳烯烃产品结构不合理的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中分离流程冗长、占地面积大、固定投资高、产品结构不合理的问题，提供一种新的石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，具有分离流程短、占地面积小、固定投资低、产品结构合理的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，从界区外来的新鲜丙烷及来自丙烯精馏塔塔釜的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐气化，罐顶气相组分经过预热后进入加热炉，加热到反应温度后送入PDH催化反应器进行脱氢反应，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元；丙烷气化罐底重组分去脱油塔系统进行分离，塔顶返回反应系统，塔釜送乙烯装置回收C4副产品；裂解原料石脑油及丙烷首先在乙烯裂解炉中发生蒸汽热裂解反应，从乙烯裂解炉流出的裂解气经急冷单元处理后与来自PDH装置的反应产品气一起送入乙烯装置压缩单元，乙烯装置裂解气和PDH装置反应产品气然后依次经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行组分分离，C2组分送入乙烯精馏塔进行分离得到乙烯产品，C3组分送入丙烯精馏塔进行分离得到丙烯产品。上述技术方案中，优选地，乙烯装置公称能力为80～120万吨/年，裂解选择性为P/E＝0.45。上述技术方案中，优选地，PDH装置公称能力为60万吨/年，生产丙烯产品51.90万吨/年。上述技术方案中，优选地，乙烯装置裂解炉的操作条件为：反应压力0.10～0.25MPaA，反应温度810～870℃。上述技术方案中，优选地，PDH装置反应器的操作条件为：反应压力0.10～0.35MPaA，反应温度500～700℃。上述技术方案中，优选地，丙烷脱氢制丙烯PDH装置分离系统完全依托乙烯装置前脱乙烷分离系统，包括：脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔、乙烯精馏塔、丙烯精馏塔、乙烯冷冻系统、丙烯冷冻系统。上述技术方案中，优选地，乙烯装置原料重量组成为57.5％石脑油和42.5％丙烷。上述技术方案中，优选地，充分依托乙烯装置现有生产设备进行分离，乙烯装置部分设备生产负荷相对提高，但PDH装置使用的设备减少，取消产品气压缩机、产品气干燥器、脱乙烷塔进料干燥器、脱乙烷塔、冷箱系统、丙烯精馏塔、丙烯精馏塔进料脱硫床、乙烯制冷压缩机、丙烯制冷压缩机。本专利技术涉及一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，所要解决的技术问题就是现有技术PDH装置和乙烯装置传统技术路线存在工艺流程长、设备投资高、建设用地面积大、低碳烯烃产品结构不合理的问题。采用本专利技术PDH装置和乙烯装置一体化耦合后，具有设备投资低、占地面积小等优点，而且回收了PDH装置中的乙烯、C4等副产品，经济性更好。本专利技术涉及一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，依托乙烯裂解装置顺序分离流程的原有设施，仅对部分分离设备进行扩能改造，实现PDH装置工艺与乙烯装置顺序分离工艺的一体化耦合，并且达到回收PDH装置乙烯、C4等副产品的目的。对于公称规模60万吨/年的PDH装置及80～120万吨/年的乙烯装置而言，回收乙烯1.29万吨/年，回收C4副产品2.29万吨/年，减少建设用地1.8公顷，减少设备投资经济效益可达到2.98～4.69亿元，回收乙烯、C4副产品经济效益可达到2.23亿元/年，取得了较好的技术效果和经济效益。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式【比较例1】现有以石脑油和丙烷为裂解原料的顺序分离乙烯装置，公称能力为80万吨/年。该装置乙烯产量为80.00万吨/年，丙烯产量为36.00万吨/年，产品丙烯/乙烯比为0.45。消耗原料石脑油150.83万吨/年，丙烷111.54万吨/年。现有以新鲜丙烷为原料的PDH装置，其公称能力为60万吨/年。乙烯产量1.29万吨/年，丙烯产量51.90万吨/年，新鲜丙烷消耗62.93万吨/年。【实施例1】采用本专利技术一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，工艺流程如下：PDH装置：新鲜丙烷与丙烯精馏塔塔釜出来的循环丙烷共同进入丙烷气化罐进行加热气化处理，气化后的丙烷与PDH脱油塔塔顶出来的循环丙烷，进入PDH装置加热炉加热后进入反应器单元进行丙烷脱氢反应，反应产品气送去裂解压缩单元。乙烯装置：石脑油和丙烷作为乙烯装置的裂解原料首先在裂解单元内裂解为烃类混合的裂解气，经过急冷单元急冷水洗后，进入压缩单元进行增压、碱洗、干燥后送往脱甲烷塔进行后续分离。耦合装置：乙烯装置裂解气和PDH装置反应产品气经过深冷后，进入脱甲烷塔，塔顶分离出甲烷氢送往界外，脱甲烷塔釜C2及C2以上组分送往脱乙烷塔；脱乙烷塔塔顶分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，从界区外来的新鲜丙烷及来自丙烯精馏塔塔釜的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐气化，罐顶气相组分经过预热后进入加热炉，加热到反应温度后送入PDH催化反应器进行脱氢反应，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元；丙烷气化罐底重组分去脱油塔系统进行分离，塔顶返回反应系统，塔釜送乙烯装置回收C4副产品；裂解原料石脑油及丙烷首先在乙烯裂解炉中发生蒸汽热裂解反应，从乙烯裂解炉流出的裂解气经急冷单元处理后与来自PDH装置的反应产品气一起送入乙烯装置压缩单元，乙烯装置裂解气和PDH装置反应产品气然后依次经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行组分分离，C2组分送入乙烯精馏塔进行分离得到乙烯产品，C3组分送入丙烯精馏塔进行分离得到丙烯产品。

【技术特征摘要】
1.一种石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，从界区外来的新鲜丙烷及来自丙烯精馏塔塔釜的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐气化，罐顶气相组分经过预热后进入加热炉，加热到反应温度后送入PDH催化反应器进行脱氢反应，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元；丙烷气化罐底重组分去脱油塔系统进行分离，塔顶返回反应系统，塔釜送乙烯装置回收C4副产品；裂解原料石脑油及丙烷首先在乙烯裂解炉中发生蒸汽热裂解反应，从乙烯裂解炉流出的裂解气经急冷单元处理后与来自PDH装置的反应产品气一起送入乙烯装置压缩单元，乙烯装置裂解气和PDH装置反应产品气然后依次经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行组分分离，C2组分送入乙烯精馏塔进行分离得到乙烯产品，C3组分送入丙烯精馏塔进行分离得到丙烯产品。2.根据权利要求1所述石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，其特征在于乙烯装置公称能力为80～120万吨/年，裂解选择性为P/E＝0.45。3.根据权利要求1所述石脑油及丙烷裂解顺序分离与PDH耦合的方法，其特征在于PDH装置公称能力为60万吨/年，生产丙烯产品51.90万吨/年。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益，张永生，何琨，
申请(专利权)人：中石化上海工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31