一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法，该工艺方法在低压脱丙烷塔底增加了低压脱丙烷塔第二再沸器，并在富气压缩机出口增加冷却器，充分利用热媒水循环系统回收了上游富气压缩机出口压缩富气的热量，避免了热量浪费，减少了后续循环水的消耗量。此外，低压脱丙烷塔与高压脱丙烷塔之间进行热耦合，极大地降低了蒸汽量的消耗，能够为企业节省蒸汽消耗从而减少生产成本，为企业产生经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法
本专利技术属于化工传质分离
，尤其是涉及一种轻烃分离系统及工艺。
技术介绍
丙烯是一种重要的石油化学品单体，可用于生产多种聚合物和中间体。随着这些产品市场需求的增加，丙烯的需求量也增加。不同于蒸汽裂解生产乙烯副产丙烯，丙烷脱氢是以生产丙烯为主要目的的工艺，是丙烯生产的一种重要方法。在丙烷脱氢工艺中从产品富气压缩工序来的压缩富气通过脱乙烷、丙烯精馏、脱丙烷可以得到氢气、轻烃、丙烯产品、丙烷及重组分。传统的脱丙烷工艺由单塔或者双塔并联生产得到分离后的精丙烷，采用上述普通精馏塔分离涉及相变的混合体系，塔顶冷凝器与塔釜再沸器以消耗大量的公用工程介质为代价，满足工艺系统的正常操作。大大的增加了系统的操作费用，不利于高效、节能生产。针对上述存在的工艺问题，如何通过工艺技术方案的改变来优化丙烷脱氢生产中的脱丙烷分离系统，成为亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种丙烷脱氢生产中的双效差压热耦合脱丙烷工艺，解决了现有技术丙烯精制工段脱丙烷分离体系能耗高的问题。通过对脱丙烷工艺的合理的优化使工艺运行成本显著降低。本专利技术的技术方案如下：根据本专利技术的一方面，提供一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法，该方法包括：将含丙烷的轻烃输送到低压脱丙烷塔，一部分丙烷在低压脱丙烷塔以气态形式从低压脱丙烷塔塔顶作为丙烷产品排出；容纳在低压脱丙烷塔中的含丙烷的轻烃的第一部分从低压脱丙烷塔塔底输送到高压脱丙烷塔，丙烷以气态形式自高压脱丙烷塔塔顶输送到低压脱丙烷塔第一再沸器以作为低压脱丙烷塔第一再沸器的热源；容纳在低压脱丙烷塔中的含丙烷的轻烃的第二部分从低压脱丙烷塔的塔底输送到低压脱丙烷塔第一再沸器从而与来自高压脱丙烷塔的丙烷进行热交换，经热交换的含丙烷的轻烃的第二部分返回到低压脱丙烷塔从而丙烷以气态形式从低压脱丙烷塔塔顶排出，并且经换热后的丙烷输送到丙烷冷凝液罐，冷却后的丙烷的一部分经丙烷高液位槽和高压脱丙烷塔回流泵输送到高压脱丙烷塔塔顶；以及将高温热媒水输送到低压脱丙烷塔第二再沸器以作为低压脱丙烷塔第二再沸器的热源；将容纳在低压脱丙烷塔中的含丙烷的轻烃的第三部分从低压脱丙烷塔的塔底输送到低压脱丙烷塔第二再沸器从而与高温热媒水进行热交换，经热交换的含丙烷的轻烃的第三部分返回到低压脱丙烷塔从而丙烷以气态形式从低压脱丙烷塔塔顶排出。根据本专利技术的实施例，所述工艺方法还包括：将冷却后的丙烷的另一部分输送到脱丙烷塔顶回流罐；将从低压脱丙烷塔排出的丙烷经脱丙烷塔复合空冷器输送到脱丙烷塔顶回流罐；将输送到脱丙烷塔顶回流罐中的丙烷一部分经低压脱丙烷塔回流泵排出，并且另一部分输送到低压脱丙烷塔。根据本专利技术的实施例，所述工艺方法还包括：将输送到高压脱丙烷塔中的含丙烷的轻烃的一部分从高压脱丙烷塔塔底输送到高压脱丙烷塔底再沸器，并且与作为高压脱丙烷塔底再沸器的热源的低压蒸汽进行热交换后返回高压脱丙烷塔。根据本专利技术的实施例，所述工艺方法还包括：利用低温热媒水与一段富气压缩机、二段富气压缩机和三段富气压缩机出口产品富气换热，从而得到所述高温热媒水，并且将高温热媒水疏送到低压脱丙烷塔第二再沸器，从而作为低压脱丙烷塔第二再沸器的热源。根据本专利技术的实施例，所述工艺方法还包括：将从丙烯精馏塔底来的含丙烷的轻烃和丙烷原料罐来的原料丙烷输送到低压脱丙烷塔。根据本专利技术的实施例，所述低压脱丙烷塔的理论塔板数为38层，塔顶采出的温度为43℃、压力为1480kPa、回流比为0.5，塔底采出温度为45.5℃，压力为1510kPa；所述高压脱丙烷塔的理论塔板数为38层，塔顶采出的温度为57.7℃、压力为2030kPa、回流比为1，塔底采出温度为115℃，压力为2080kPa。根据本专利技术的实施例，所述含丙烷的轻烃组成为：丙烯含量0.47wt％，丙烷含量98.58wt％，重组分杂质0.95wt％；原料丙烷组成为：轻烃组分含量0.11wt％，丙烷含量94.5wt％，重组分杂质5.39wt％。根据本专利技术的实施例，所述低压脱丙烷塔塔顶采出的丙烷气相物料中丙烷含量为99wt％，所述低压脱丙烷塔塔底采出的含丙烷轻烃中丙烷含量为94.2wt％；高压脱丙烷塔塔顶采出的丙烷气相物料中丙烷含量为99wt％。根据本专利技术的实施例，将50℃的低温热媒水进入一段富气压缩机出口冷却器加热至70℃，50℃的低温热媒水进入二段富气压缩机出口冷却器加热至70℃，50℃的低温热媒水进入三段富气压缩机出口冷却器加热至70℃，经过加热的高温热媒水汇合后进入低压脱丙烷塔第二再沸器，并且换热冷却至50℃后分为三条支路分别返回至一段富气压缩机出口冷却器、二段富气压缩机出口冷却器和三段富气压缩机出口冷却器。根据本专利技术的另一方面，提供一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法，所述工艺方法包括低压脱丙烷塔、高压脱丙烷塔、一段富气压缩机、二段富气压缩机和三段富气压缩机，所述低压脱丙烷塔的塔底设置至少两台再沸器、高压脱丙烷塔的塔底设置有至少一台再沸器，所述低压脱丙烷塔的塔顶气相出口与脱丙烷塔复合空冷器相连，脱丙烷塔复合空冷器与脱丙烷塔回流罐相连，脱丙烷塔回流罐与低压脱丙烷塔回流泵进口相连，低压脱丙烷塔回流泵出口分出两条支路，一条与低压脱丙烷塔回流口相连，另一条作为精丙烷采出后去深冷单元，低压脱丙烷塔塔底采出口与所述高压脱丙烷塔的进料口连接；所述高压脱丙烷塔塔顶气相出口与低压脱丙烷塔第一再沸器相连；所述低压脱丙烷塔第一再沸器与丙烷冷凝液罐相连，所述丙烷冷凝液罐分出两条支路，一支与丙烷高液位槽相连，丙烷高液位槽与高压脱丙烷塔回流泵进口连接，高压脱丙烷塔回流泵出口与高压脱丙烷塔回流口相连；另一支与脱丙烷塔回流罐相连；所述一段富气压缩机出口与一段富气压缩机出口冷却器热端进口连接，一段富气压缩机出口冷却器热端出口与二段富气压缩机进口连接，二段富气压缩机出口与二段富气压缩冷却器热端进口连接，二段富气压缩冷却器热端出口与三段富气压缩机进口连接，三段富气压缩机出口与三段富气压缩冷却器热端进口连接；所述低压脱丙烷塔第二再沸器热出口分出三条支路，第一条与一段富气压缩冷却器冷进口连接，第二条与二段富气压缩冷却器冷进口连接，第三条与三段富气压缩冷却器冷进口连接；一段富气压缩冷却器冷出口，二段富气压缩冷却器冷出口，三段富气压缩冷却器冷出口三条支路合并为一路，与低压脱丙烷塔第二再沸器热进口连接。根据本专利技术的另一方面，提供一种丙烷脱氢制丙烯装置脱丙烷塔双效压差热耦合脱丙烷工艺，该工艺包括依次连接的低压脱丙烷塔系统、高压脱丙烷塔系统、循环热媒水系统，所述的低压脱丙烷系统包括低压脱丙塔、脱丙烷塔复合空冷器、脱丙烷塔顶回流罐、低压脱丙烷塔回流泵、低压脱丙烷塔第一再沸器、低压脱丙烷塔第二再沸器，所述的高压脱丙烷系统包括高压脱丙烷塔、丙烷冷凝液罐、丙烷高液位槽、高压脱丙烷塔回流泵、高压脱丙烷塔再沸器，所述的循环热媒水系统包括一段富气压缩机出口冷却器、二段富气压缩机出口冷却器、三段富气压缩机出口冷却器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括：/n将含丙烷的轻烃输送到低压脱丙烷塔(1)，一部分丙烷在低压脱丙烷塔(1)以气态形式从低压脱丙烷塔(1)塔顶作为丙烷产品排出；/n容纳在低压脱丙烷塔(1)中的含丙烷的轻烃的第一部分从低压脱丙烷塔(1)塔底输送到高压脱丙烷塔(11)，丙烷以气态形式自高压脱丙烷塔(11)塔顶输送到低压脱丙烷塔第一再沸器(6)以作为低压脱丙烷塔第一再沸器(6)的热源；容纳在低压脱丙烷塔(1)中的含丙烷的轻烃的第二部分从低压脱丙烷塔(1)的塔底输送到低压脱丙烷塔第一再沸器(6)从而与来自高压脱丙烷塔(11)的丙烷进行热交换，经热交换的含丙烷的轻烃的第二部分返回到低压脱丙烷塔(1)从而丙烷以气态形式从低压脱丙烷塔(1)塔顶排出，并且经换热后的丙烷输送到丙烷冷凝液罐(8)，冷却后的丙烷的一部分经丙烷高液位槽(9)和高压脱丙烷塔回流泵(10)输送到高压脱丙烷塔(11)塔顶；将高温热媒水输送到低压脱丙烷塔第二再沸器(7)以作为低压脱丙烷塔第二再沸器(7)的热源；将容纳在低压脱丙烷塔(1)中的含丙烷的轻烃的第三部分从低压脱丙烷塔(1)的塔底输送到低压脱丙烷塔第二再沸器(7)从而与高温热媒水进行热交换，经热交换的含丙烷的轻烃的第三部分返回到低压脱丙烷塔(1)从而丙烷以气态形式从低压脱丙烷塔(1)塔顶排出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种丙烷脱氢制丙烯装置中双效压差热耦合脱丙烷的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括：
将含丙烷的轻烃输送到低压脱丙烷塔(1)，一部分丙烷在低压脱丙烷塔(1)以气态形式从低压脱丙烷塔(1)塔顶作为丙烷产品排出；
容纳在低压脱丙烷塔(1)中的含丙烷的轻烃的第一部分从低压脱丙烷塔(1)塔底输送到高压脱丙烷塔(11)，丙烷以气态形式自高压脱丙烷塔(11)塔顶输送到低压脱丙烷塔第一再沸器(6)以作为低压脱丙烷塔第一再沸器(6)的热源；容纳在低压脱丙烷塔(1)中的含丙烷的轻烃的第二部分从低压脱丙烷塔(1)的塔底输送到低压脱丙烷塔第一再沸器(6)从而与来自高压脱丙烷塔(11)的丙烷进行热交换，经热交换的含丙烷的轻烃的第二部分返回到低压脱丙烷塔(1)从而丙烷以气态形式从低压脱丙烷塔(1)塔顶排出，并且经换热后的丙烷输送到丙烷冷凝液罐(8)，冷却后的丙烷的一部分经丙烷高液位槽(9)和高压脱丙烷塔回流泵(10)输送到高压脱丙烷塔(11)塔顶；将高温热媒水输送到低压脱丙烷塔第二再沸器(7)以作为低压脱丙烷塔第二再沸器(7)的热源；将容纳在低压脱丙烷塔(1)中的含丙烷的轻烃的第三部分从低压脱丙烷塔(1)的塔底输送到低压脱丙烷塔第二再沸器(7)从而与高温热媒水进行热交换，经热交换的含丙烷的轻烃的第三部分返回到低压脱丙烷塔(1)从而丙烷以气态形式从低压脱丙烷塔(1)塔顶排出。


2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括：
将冷却后的丙烷的另一部分输送到脱丙烷塔顶回流罐(3)；
将从低压脱丙烷塔(1)排出的丙烷经脱丙烷塔复合空冷器(2)输送到脱丙烷塔顶回流罐(3)；
将输送到脱丙烷塔顶回流罐(3)中的丙烷一部分经低压脱丙烷塔回流泵(4)排出，并且另一部分输送到低压脱丙烷塔(1)。


3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括：
将输送到高压脱丙烷塔(11)中的含丙烷的轻烃的一部分从高压脱丙烷塔(11)塔底输送到高压脱丙烷塔底再沸器(12)，并且与作为高压脱丙烷塔底再沸器(12)的热源的低压蒸汽进行热交换后返回高压脱丙烷塔(11)。


4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括：
利用低温热媒水与一段富气压缩机(13)、二段富气压缩机(15)和三段富气压缩机(17)出口产品富气换热，从而得到所述高温热媒水，并且将高温热媒水疏送到低压脱丙烷塔第二再沸器(7)，从而作为低压脱丙烷塔第二再沸器(7)的热源。


5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法还包括：将从丙烯精馏塔底来的含丙烷的轻烃和丙烷原料罐来的原料丙烷输送到低压脱丙烷塔(1)。


6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述低压脱丙烷塔(1)的理论塔板数为38层，塔顶采出的温度为43℃、压力为1480kPa、回流比为0.5，塔底采出温度为45.5℃，压力为1510kPa；所述高压脱丙烷塔(11)的理论塔板数为38层，塔顶采出的温度为57.7℃、压力为2030kPa、回流比为1，塔底采出温度为115℃，压力为2080kPa。

【专利技术属性】
技术研发人员：姜浩，庞春天，陈巨星，张锦红，张新宇，
申请(专利权)人：上海卓然工程技术股份有限公司，江苏博颂化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31