丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统和工艺技术方案

本发明专利技术属于石油化工技术领域，公开了一种丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统和工艺，通过对丙烷脱氢反应副产氢气和化学链燃烧副产氮气与下游合成氨反应的耦合，能够在生产高质量丙烯产物的同时联产液氨。丙烷脱氢反应分离出的含氢尾气只需经简单的变压吸附过程就可以获取高纯度氢气，可以避免化石燃料制氢等繁琐的生产过程，操作工艺更为简单；同时化学链燃烧技术通过两步完成燃料的间接燃烧，避免了二氧化碳的捕集过程，同时也会副产大量高纯度的氮气，避免空分制取氮气的过程。本发明专利技术避免了化石燃料制氢以及空分制取氮气设备的使用，也减少化石燃料的使用，提高能量利用效率，降低设备投资和运行成本，减少建设用地，装置经济效益更好。装置经济效益更好。装置经济效益更好。

Propane dehydrogenation, chemical chain combustion and ammonia synthesis coupling system and process

【技术实现步骤摘要】
丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统和工艺


[0001]本专利技术属于石油化工
，具体的说，是涉及一种丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统和工艺。

技术介绍

[0002]氨作为化工工业中的一种关键中间产物，下游广泛用于生产氮肥和制药产业。氮的存在极大地提高了全球大多数地区的农业生产能力，为全球人口的增长做出了不可磨灭的贡献。到目前为止，全球范围内氨的产量已经达到每年1.71亿吨，预计未来每年将保持3
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5％的增加，而将近85％的氨产量用于粮食生产，养活了世界总人口的约50％。目前世界范围内成熟的合成氨专利技术有：美国Kellogg工艺、丹麦托普索工艺、瑞士卡萨利工艺、Braun公司合成工艺、Uhde公司ICIAMV合成氨工艺、ICI公司的LCA合成氨工艺、KBR公司KAAP合成氨工艺、醇氨联产的合成氨工艺以及国昌公司的GC型低压合成氨工艺。
[0003]中国专利CN 101870479 B公开了费托合成联产合成氨工艺的方法，将费托蜡及清洁燃料油生产过程中产生的尾气经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除后的氢气分离出，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统，其特征在于，包括脱C4精馏塔(101)，丙烷预加热单元(102)，丙烷脱氢反应单元(103)，脱氢反应气压缩单元(104)，脱氢反应气干燥单元(105)，脱氢反应气冷箱单元(106)，脱氢反应物分离单元(107)，脱C2精馏塔(108)，丙炔加氢反应单元(109)，丙烷丙烯精馏塔(110)，空气反应器单元(201)，第一旋风分离器单元(202)，燃料反应器单元(203)，第二旋风分离器单元(204)，二氧化碳分离单元(205)，变压吸附单元(301)，氮氢混合器单元(302)，氮氢混合气压缩单元Ⅰ(303)，氮氢混合气预加热单元(304)，合成氨反应单元(305)，合成氨反应气冷凝单元(306)，合成氨反应物分离单元(307)，氮氢混合气压缩单元Ⅱ(308)；所述脱C4精馏塔(101)的入口用于通入丙烷原料1，所述脱C4精馏塔(101)的塔顶气相出口与所述丙烷预加热单元(102)的气相入口连接，所述脱C4精馏塔(101)的塔釜液相出口用于得到C4等重组分液体(2)；所述丙烷预加热单元(102)的出口与丙烷脱氢反应单元(103)的入口连接，所述丙烷脱氢反应单元(103)的出口与所述脱氢反应气压缩单元(104)的入口连接，所述脱氢反应气压缩单元(104)的出口与所述脱氢反应气干燥单元(105)的入口连接，所述脱氢反应气干燥单元(105)的出口与所述脱氢反应气冷箱单元(106)的入口连接，所述脱氢反应气冷箱单元(106)的出口与所述脱氢反应物分离单元(107)的入口连接，所述脱氢反应物分离单元(107)的气相出口与所述变压吸附单元(301)的入口连接，所述脱氢反应物分离单元(107)的液相出口与所述脱C2精馏塔(108)的入口连接，所述脱C2精馏塔(108)的塔顶气相出口用于得到C2轻组分气体(12)，所述脱C2精馏塔(108)的塔釜液相出口与所述丙炔加氢反应单元(109)的液相入口连接，所述丙炔加氢反应单元(109)的气相入口用于通入氢气(14)，所述丙炔加氢反应单元(109)的出口与所述丙烷丙烯精馏塔(110)的入口连接，所述丙烷丙烯精馏塔(110)的塔顶气相出口用于得到丙烯产品(16)，所述丙烷丙烯精馏塔(110)的塔釜液相出口与所述丙烷预加热单元(102)的液相入口连接；所述空气反应器单元(201)的气相入口用于通入空气(17)，所述空气反应器单元(201)的出口与所述第一旋风分离器单元(202)的入口连接，所述第一旋风分离器单元(202)的气相出口与所述氮氢混合器单元(302)的第一气相入口连接，所述第一旋风分离器单元(202)的固体出口与所述燃料反应器单元(203)的固体入口连接，所述燃料反应器单元(203)的气相入口用于通入天然气(18)，所述燃料反应器单元(203)的出口与所述第二旋风分离器单元(204)的入口连接，所述第二旋风分离器单元(204)的固体出口与所述空气反应器单元(201)的固体入口连接，第二旋风分离器单元(204)的气相出口与所述二氧化碳分离单元(205)的入口连接，所述二氧化碳分离单元(205)的气相出口得到二氧化碳气体，所述二氧化碳分离单元(205)的液相出口得到水；所述变压吸附单元(301)的甲烷和氢气混合气出口用于得到氢气混合气(28)，所述变压吸附单元(301)的纯氢气出口与所述氮氢混合器单元(302)的第二气相入口连接；所述氮氢混合器单元(302)的出口与所述氮氢混合气压缩单元Ⅰ(303)的入口连接，所述氮氢混合气压缩单元Ⅰ(303)的出口与所述氮氢混合气预加热单元(304)的第一气相入口连接，氮氢混合气预加热单元(304)的出口与合成氨反应单元(305)的入口连接，所述合成氨反应单元(305)的出口与所述合成氨反应气冷凝单元(306)的入口连接，所述合成氨反应气冷凝单元(306)出口与所述合成氨反应物分离单元(307)的入口连接，所述合成氨反应物分离单元(307)的气相出口与所述氮氢混合气压缩单元Ⅱ(308)的入口连接，所述氮氢混合
气压缩单元Ⅱ(308)的出口与所述氮氢混合气预加热单元(304)的第二气相入口连接，所述合成氨反应物分离单元(307)的液相出口用于得到液氨产品(34)。2.一种丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合工艺，其特征在于，包括如下反应过程：丙烷原料(1)进入脱C4精馏塔(101)脱除C4重组分液体，所述脱C4精馏塔(101)的塔釜得到C4等重组分液体(2)、塔顶得到C3轻组分气体(3)；C3轻组分气体(3)与所述丙烷丙烯精馏塔(110)塔釜得到的循环丙烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩金龙，秦健，裴春雷，陆振谱，孙国栋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：