一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统及工艺方法技术方案

本发明专利技术提供一种冷量提供稳定且系统总能耗较低的丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统及工艺方法。一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，包括主换热器、多元冷剂压缩机、多元冷剂分离器、反应气一级气液分离器、反应气二级气液分离器、预冷冷剂分离器、深冷冷剂分离器、液体产品缓冲罐、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路和第六管路；主换热器内设有反应气预冷通道、反应气深冷通道、丙烷进料通道、丙烷气化通道、预冷冷剂通道、深冷冷剂通道、多元冷剂返流通道、净气产品通道、液体产品通道和闪蒸气通道。本发明专利技术克服现有系统整体能耗过大的问题，在降低循环氢流量的条件下，满足净气产品氢气高纯度以及丙烯产品高回收率的要求。的要求。的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统及工艺方法


[0001]本专利技术涉及化工深冷分离
，具体涉及一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统及工艺方法。

技术介绍

[0002]冷箱分离系统是丙烷脱氢工厂中最重要也是最关键的装置之一，目前国内运行的冷箱分离系统虽然能够满足工艺对于产品的基本要求，但还是存在着设备数量多、开车和运行工序繁琐、装置维护操作复杂、工厂整体能耗较高等缺点。随着丙烷脱氢领域新技术的不断发展，冷箱分离系统以及配套的工艺技术也需要不断的改进优化，以适应新的技术发展。因此，研制先进的新型冷箱分离系统及工艺方法能给丙烷脱氢工厂带来更优质的产品和更可观的经济效益。

技术实现思路

[0003]基于以上背景，本专利技术的目的在于提供一种冷量提供稳定且系统总能耗较低的丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，解决
技术介绍
中所述的问题。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离工艺方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，包括主换热器、多元冷剂压缩机、多元冷剂分离器、反应气一级气液分离器、反应气二级气液分离器、预冷冷剂分离器、深冷冷剂分离器、液体产品缓冲罐、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路和第六管路；
[0007]所述主换热器内设有反应气预冷通道、反应气深冷通道、丙烷进料通道、丙烷气化通道、预冷冷剂通道、深冷冷剂通道、多元冷剂返流通道、净气产品通道、液体产品通道和闪蒸气通道：
[0008]所述第一管路依次连接主换热器的反应气预冷通道、反应气一级气液分离器、主换热器的反应气深冷通道、反应气二级气液分离器和主换热器的净气产品通道；
[0009]所述第二管路分别连接反应气一级气液分离器和反应气二级气液分离器至液体产品缓冲罐进口，并连接液体产品缓冲罐液相出口至主换热器的液体产品通道；
[0010]所述第三管路连接液体产品缓冲罐气相出口至主换热器的闪蒸气通道；
[0011]所述第四管路依次连接多元冷剂分离器液相出口、主换热器的预冷冷剂通道、预冷冷剂分离器、主换热器的多元冷剂返流通道、多元冷剂压缩机和多元冷剂分离器进口；
[0012]所述第五管路依次连接多元冷剂分离器气相出口、主换热器的深冷冷剂通道、深冷冷剂分离器和主换热器的多元冷剂返流通道；
[0013]所述第六管路连接主换热器的丙烷进料通道和丙烷气化通道。
[0014]作为优选，所述第二管路在反应气一级气液分离器和液体产品缓冲罐进口之间设有第一节流阀，第二管路在反应气二级气液分离器和液体产品缓冲罐进口之间设有第二节流阀，第二管路在液体产品缓冲罐液相出口和主换热器的液体产品通道之间设有液体产品
泵，第四管路在主换热器的预冷冷剂通道和预冷冷剂分离器之间设有第三节流阀，第五管路在主换热器的深冷冷剂通道和深冷冷剂分离器之间设有第四节流阀，第六管路在主换热器的丙烷进料通道和丙烷气化通道之间设有第五节流阀。
[0015]作为优选，所述主换热器为铝制板翅式换热器，所述液体产品泵为立式筒袋泵。
[0016]一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离工艺方法，该方法至少包括以下步骤：
[0017]由外部反应气压缩机输出的高压反应气进入主换热器的反应气预冷通道被预冷冷却后，进入反应气一级气液分离器被分离为一级气相反应气和一级液相反应气，一级气相反应气从一级气液分离器气相出口排出后进入主换热器的反应气深冷通道被深冷冷却后，进入反应气二级气液分离器被分离为二级气相反应气和二级液相反应气，二级气相反应气从二级气液分离器气相出口排出后进入主换热器的净气产品通道被收集得到净气产品；
[0018]一级液相反应气和二级液相反应气分别从反应气一级气液分离器液相出口和反应气二级气液分离器液相出口排出后经过节流降压进入液体产品缓冲罐，然后经过加压进入主换热器的液体产品通道被复温得到液体产品；
[0019]液体产品缓冲罐产生的闪蒸气从体产品缓冲罐气相出口排出后进入主换热器的闪蒸气通道被复温，然后汇入外部反应气压缩机进行再循环；
[0020]液体丙烷原料进入主换热器的丙烷进料通道被冷却，出主换热器后经过节流降压再进入主换热器的丙烷气化通道被完全气化得到气体丙烷；
[0021]多元冷剂经过多元冷剂压缩机增压后被多元冷剂分离器分离为液相冷剂和气相冷剂；液相冷剂作为预冷冷剂进入主换热器的预冷冷剂通道被冷凝，出主换热器被节流降压后进入预冷冷剂分离器被气液分离均布后，进入主换热器的多元冷剂返流通道被复温，返回多元冷剂压缩机重新增压继续循环；气相冷剂作为深冷冷剂进入主换热器的深冷冷剂通道被冷凝，出主换热器被节流降压后进入深冷冷剂分离器被气液分离均布后，进入主换热器的多元冷剂返流通道被复温，返回多元冷剂压缩机重新增压继续循环。
[0022]作为优选，所述进入主换热器的反应气预冷通道的反应气的压力设定范围为0.8～1.5MPa、温度设定范围为30～55℃。
[0023]作为优选，所述进入主换热器的丙烷进料通道的液体丙烷原料的压力设定范围为1～2Mpa、温度设定范围为30～55℃。
[0024]作为优选，所述多元冷剂压缩机入口压力设定范围为0.05～0.3MPa、温度设定范围为25～50℃，多元冷剂压缩机出口压力设定范围为3～5MPa。
[0025]作为优选，所述从主换热器的液体产品通道排出的液体产品温度设定范围为
‑
30～
‑
10℃。
[0026]作为优选，所述净气产品的压力设定范围为0.6～1.3MPa、温度设定范围为25～50℃。
[0027]作为优选，所述气体丙烷的压力设定范围为0.1～0.5MPa、温度设定范围为25～50℃。
[0028]作为优选，所述从主换热器的闪蒸气通道排出的闪蒸气的压力设定范围为0.8～1.5MPa、温度设定范围为25～50℃。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0030]本专利技术的一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，采用多元冷剂制冷和液体丙烷原料气化制冷相结合的制冷方式为主换热器内的各通道提供冷量，通过合理的设备布置和工艺设计，克服现有系统及工艺中循环氢流量过大而系统整体能耗过大的问题，在降低循环氢流量的条件下，满足净气产品氢气高纯度以及丙烯产品高回收率的要求，并减少设备数量，保持更为稳定的冷量提供，并且在液体丙烷原料气化中没有混入循环气，反应气中也没有循环气，可降低外部反应气压缩机的能耗。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统的示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，其特征在于：该丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统包括主换热器(2)、多元冷剂压缩机(1)、多元冷剂分离器(9)、反应气一级气液分离器(3)、反应气二级气液分离器(4)、预冷冷剂分离器(7)、深冷冷剂分离器(8)、液体产品缓冲罐(5)、第一管路(10)、第二管路(11)、第三管路(12)、第四管路(13)、第五管路(14)和第六管路(15)；所述主换热器(2)内设有反应气预冷通道、反应气深冷通道、丙烷进料通道、丙烷气化通道、预冷冷剂通道、深冷冷剂通道、多元冷剂返流通道、净气产品通道、液体产品通道和闪蒸气通道；所述第一管路(10)依次连接主换热器(2)的反应气预冷通道、反应气一级气液分离器(3)、主换热器(2)的反应气深冷通道、反应气二级气液分离器(4)和主换热器(2)的净气产品通道；所述第二管路(11)分别连接反应气一级气液分离器(3)和反应气二级气液分离器(4)至液体产品缓冲罐(5)进口，并连接液体产品缓冲罐(5)液相出口至主换热器(2)的液体产品通道；所述第三管路(12)连接液体产品缓冲罐(5)气相出口至主换热器(2)的闪蒸气通道；所述第四管路(13)依次连接多元冷剂分离器(9)液相出口、主换热器(2)的预冷冷剂通道、预冷冷剂分离器(7)、主换热器(2)的多元冷剂返流通道、多元冷剂压缩机(1)和多元冷剂分离器(9)进口；所述第五管路(14)依次连接多元冷剂分离器(9)气相出口、主换热器(2)的深冷冷剂通道、深冷冷剂分离器(8)和主换热器(2)的多元冷剂返流通道；所述第六管路(15)连接主换热器(2)的丙烷进料通道和丙烷气化通道。2.根据权利要求1所述的一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，其特征在于：所述第二管路(11)在反应气一级气液分离器(3)和液体产品缓冲罐(5)进口之间设有第一节流阀(16)，第二管路(11)在反应气二级气液分离器(4)和液体产品缓冲罐(5)进口之间设有第二节流阀(17)，第二管路(11)在液体产品缓冲罐(5)液相出口和主换热器(2)的液体产品通道之间设有液体产品泵(6)，第四管路(13)在主换热器(2)的预冷冷剂通道和预冷冷剂分离器(7)之间设有第三节流阀(18)，第五管路(14)在主换热器(2)的深冷冷剂通道和深冷冷剂分离器(8)之间设有第四节流阀(19)，第六管路(15)在主换热器(2)的丙烷进料通道和丙烷气化通道之间设有第五节流阀(20)。3.根据权利要求2所述的一种丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统，其特征在于：所述主换热器(2)为铝制板翅式换热器，所述液体产品泵(6)为立式筒袋泵。4.一种采用权利要求1
‑
3任一所述的丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离系统进行丙烷脱氢的多元冷剂冷箱分离工艺方法，其特征在于：该方法至少包括以下步骤：由外部反应气压缩机输出的高压反应气进入主换热器(2)的反应气预冷通道被预冷冷却后，进入反应气一级气液分离器(3)被分离为一级气相反应气和一级液相反应气，一级...

【专利技术属性】
技术研发人员：章有虎，韦小雄，黄成华，李猛，华森梁，卢永康，
申请(专利权)人：杭州中泰深冷技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：