石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法技术

本发明专利技术涉及一种石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，主要解决现有技术中工程建设投资高，占地面积大，丙烯收率低的问题。本发明专利技术通过采用一种石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，充分依托顺序分离现有设备，实现PDH产品气与乙烯裂解气耦合并增产丙烯产品。对于80～120万吨/年乙烯装置及60万吨/年PDH装置来说，降低设备投资3.18～4.89亿元人民币，节约占用面积1.8公顷的技术方案较好地解决了上述问题，可用于石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合中。

Method of Coupling Sequential Separation of Naphtha Pyrolysis with PDH Process

The invention relates to a method for coupling naphtha pyrolysis sequential separation with PDH process, which mainly solves the problems of high investment, large area occupation and low propylene yield in existing technology. The invention realizes the coupling of PDH product gas and ethylene cracking gas and increases propylene production by adopting a method of coupling naphtha cracking sequential separation with PDH process and fully relying on sequential separation of existing equipment. For 80-1.2 million tons/year ethylene plant and 600,000 tons/year PDH plant, the technical scheme of reducing equipment investment by 318-489 million yuan and saving occupied area by 18 hectares can solve the above problems well, and can be used in the coupling of sequential naphtha pyrolysis separation and PDH process.

【技术实现步骤摘要】
石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法
本专利技术涉及一种石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，是一种PDH工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的一体化工艺方法。来自PDH装置的反应产品气依托乙烯装置现有设备进行分离，仅仅增加部分乙烯装置的生产负荷，由此降低了设备投资费用，减少了装置建设用地，并且达到了增产丙烯产品的目的，可应用于乙烯装置的工业生产中。
技术介绍
乙烯工业是石油化工的龙头，世界各国都非常重视乙烯技术的发展。目前，全球乙烯生产能力巨大，我国乙烯生产能力逐年增加。世界上乙烯工艺技术主要由KBR、SW、ABBLummus、TECHNIP等专利商开发的先进工艺技术，具有投资低、能耗少、乙烯回收率高等特点。乙烯主要通过裂解石脑油以及烷烃、加氢柴油等获得，因此裂解炉技术是乙烯装置的核心，也确定了裂解产品分布和整个乙烯装置的物料平衡。乙烯装置主要包括裂解和分离两个工艺过程，乙烯分离技术又包括：顺序分离流程、前脱乙烷流程、前脱丙烷流程和渐进式分离流程等。顺序分离技术是按照裂解气中各烃类分子量由低到高的顺序进行分离，即：裂解气先进入脱甲烷塔，分离出甲烷和氢气。脱甲烷塔釜含有碳二及碳二以上组分，送入脱乙烷塔。脱乙烷塔塔顶分离出C2物料经加氢脱炔后送乙烯精馏塔，脱乙烷塔釜液送至脱丙烷塔。脱丙烷塔顶C3物料经加氢脱炔后送丙烯精馏塔，脱丙烷塔釜液送至脱丁烷塔进行精馏分离。丙烯是一种重要的有机化工原料，消费量仅次于乙烯。采用丙烷脱氢PDH技术制丙烯具有较高的丙烯收率，且采用丙烷单一原料进行生产，与其它技术相比，工艺过程相对比较简单。目前，成熟的丙烷脱氢制丙烯工艺有：UOP公司的Oleflex连续移动床工艺、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Catofin工艺和Oleflex工艺，两种工艺的主要区别在于脱氢和催化剂再生部分。现有技术中的专利技术专利CN103087758A涉及了一种石脑油工业裂解炉价值最大化模型的构件方法，用于优化石脑油工业裂解炉操作，使石脑油裂解炉生产的石化产品总价值达到最大。专利技术专利CN105585399A提供了一种石脑油催化裂解产丙烯的方法，克服了现有技术石脑油催化裂解产丙烯收率低的问题。专利技术专利CN105264050A提供了一种使轻质烯烃与芳族物的收率优化和提高收率的方法。专利技术专利CN108067228A公开了一种丙烷脱氢催化剂及其制备方法，使得丙烯选择性达到90％以上，并具有良好的稳定性。专利技术专利CN107973682A提供了一种丙烷脱氢制丙烯的方法，可以得到较高的丙烷转化率和丙烯选择性。专利技术专利CN107954815A涉及了一种丙烷脱氢反应气的分离方法，具有较低的能耗且可以获得高纯度的氢气和丙烯。现有技术中，CN107602324A、CN107602323A、CN107673947A涉及了PDH工艺与乙烯工艺的耦合，但并没有应用于乙烯装置顺序分离流程中，尚未见PDH工艺和石脑油裂解顺序分离工艺耦合的报道；且现有乙烯装置石脑油裂解和PDH装置传统技术路线存在着工程建设投资高，占地面积大，丙烯收率低的问题。
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工程建设投资高，占地面积大，丙烯收率低的问题，提供一种新的石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，具有工程建设投资低，占地面积小，丙烯收率高的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，从界区外来的新鲜丙烷进料与来自脱油塔塔顶的循环丙烷以及来自丙烯精馏塔塔底的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐，罐底重组分去脱油塔系统并最终送到反应气工业炉作液体补充燃料，罐顶轻组分送入PDH反应器，丙烷在反应器中进行脱氢反应生成富含丙烯的产品气，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元；裂解原料石脑油进入裂解炉，在裂解炉中发生裂解反应生成包含乙烯的高温裂解气，裂解气经急冷后与来自PDH装置的反应产品气汇合送入乙烯装置压缩及碱洗单元，然后依次经脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行分离，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，其产品丙烯/乙烯比为0.52。上述技术方案中，优选地，PDH装置公称能力为60万吨/年，生产乙烯产品1.29万吨/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，丙烷气化罐罐顶轻组分作为反应进料经过预热后进入加热炉加热到反应温度后送入PDH反应器。上述技术方案中，优选地，丙烷气化罐罐顶轻组分作为反应进料经过预热至180～260℃后进入加热炉加热到反应温度后送入PDH反应器。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，取消了产品气压缩机、产品气干燥气、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裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，所要解决的技术问题就是现有乙烯装置和丙烷脱氢装置传统技术路线存在的工程建设投资费用高，占地面积大，丙烯收率低的问题。提供一种新的PDH工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的技术方案，采用PDH工艺，比石脑油裂解能够生产更多的丙烯，提高了丙烯产品的收率，并且一体化装置具有设备投资低，占地面积小等优点，经济性更佳。本专利技术依托乙烯装置顺序分离流程现有设备，仅对部分乙烯装置进行扩能改造，实现PDH装置反应产品气与乙烯装置裂解气共同分离的一体化工艺方法，并达到增产丙烯产品的目的。对于80～120万吨/年乙烯装置及60万吨/年PDH装置来说，采用本专利技术石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，降低设备投资费用3.18～4.89亿元人民币，节约土地占用面积约1.8公顷，既取得了较好的经济效益，又取得了较好的技术效果。附图说明图1为本专利技术所述方法的流程示意图。图1中：物料：01——裂解原料；31——甲烷和氢气；32——乙烯；33——丙烯；34——C4组分；35——裂解汽油；36——裂解燃料油；71——丙烷原料；装置：11——裂解单元；12——急冷单元；13——压缩单元；21——脱甲烷塔；22——脱乙烷塔；23——乙烯精馏塔；24——脱丙烷塔；25——丙烯精馏塔；26——脱丁烷塔；81——PDH反应单元；82——PDH分离单元。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】现有技术以石脑油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41.60万吨/年，产品丙烯/乙烯比为0.52。消耗原料石脑油278.64万吨/年。现有技术以新鲜丙烷为原料的PD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，从界区外来的新鲜丙烷进料与来自脱油塔塔顶的循环丙烷以及来自丙烯精馏塔塔底的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐，罐底重组分去脱油塔系统并最终送到反应气工业炉作液体补充燃料，罐顶轻组分送入PDH反应器，丙烷在反应器中进行脱氢反应生成富含丙烯的产品气，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元；裂解原料石脑油进入裂解炉，在裂解炉中发生裂解反应生成包含乙烯的高温裂解气，裂解气经急冷后与来自PDH装置的反应产品气汇合送入乙烯装置压缩及碱洗单元，然后依次经脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行分离，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】
1.一种石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，从界区外来的新鲜丙烷进料与来自脱油塔塔顶的循环丙烷以及来自丙烯精馏塔塔底的循环丙烷混合后，共同进入丙烷气化罐，罐底重组分去脱油塔系统并最终送到反应气工业炉作液体补充燃料，罐顶轻组分送入PDH反应器，丙烷在反应器中进行脱氢反应生成富含丙烯的产品气，反应后的产品气送入乙烯装置的压缩及碱洗单元；裂解原料石脑油进入裂解炉，在裂解炉中发生裂解反应生成包含乙烯的高温裂解气，裂解气经急冷后与来自PDH装置的反应产品气汇合送入乙烯装置压缩及碱洗单元，然后依次经脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔进行分离，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所述石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，其特征在于乙烯装置公称能力为80～120万吨/年，其产品丙烯/乙烯比为0.52。3.根据权利要求1所述石脑油裂解顺序分离与PDH工艺耦合的方法，其特征在于PDH装置公称能力为60万吨/年，生产乙烯产品1.29万吨/年，生产丙烯产品51.90万吨/年。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蕾，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