一种液化石油气裂解制乙烯系统技术方案

本申请公开了一种液化石油气裂解制乙烯系统，其包括裂解单元、分离单元、三元制冷单元和预热单元，所述预热单元、裂解单元和分离单元依次连接，所述三元制冷单元包括多级压缩机，所述多级压缩机对三元冷剂进行压缩；所述预热单元包括调节阀、换热器、进料管和增压机，所述调节阀安装于所述进料管中，所述进料管的进料端连接液化石油气自储罐，所述进料管的出料端连接所述换热器，所述换热器通过输气管连接所述增压机，所述增压机通过排料管连接所述裂解单元，所述换热器连接所述多级压缩机的末段出口并对所述多级压缩机的末段出口的三元冷剂进行冷却。本申请具有裂解装置的三元制冷单元的多级压缩机的排出压力不受气候影响的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种液化石油气裂解制乙烯系统


[0001]本专利技术涉及乙烯裂解的领域，尤其是涉及一种液化石油气裂解制乙烯系统。

技术介绍

[0002]大型乙烯制备一般需要用到裂解装置，裂解装置对烃和蒸汽混合物裂解形成富含乙烯和其它烯烃的裂解气，然后再将裂解气分离，得到纯净的乙烯和其它副产物。裂解气的分离通过裂解装置的分离单元进行，裂解气在分离单元中进行热量交换后冷却分离，所以裂解装置中一般会设置三元制冷单元向分离单元的各级位提供冷量，而冷剂与裂解气热量交换后需要在三元制冷单元的多级压缩机进行压缩，从多级压缩机的末段出口排出后，再进行冷凝，从而能够循环使用。
[0003]目前，三元制冷单元的冷剂在多级压缩机的末段出口需要采用水冷器进行降温，水冷器采用循环水作为热量交换的介质，循环水与冷剂进行热量交换后将热量带到水池中，在水池中自然散热后再次用于与冷剂进行热量交换，循环使用。但是夏天时，循环水的温度较高，冷剂与循环水热量交换后，冷剂的温度仍然较高，多级压缩机的末段出口排出压力偏高，直接影响了三元制冷单元和分离单元的各级位的性能，造成分离单元的乙烯损失偏大。
[0004]针对上述中的相关技术，申请人认为存在以下缺陷：裂解装置的三元制冷单元的多级压缩机的末段出口的排出压力容易受气候影响。

技术实现思路

[0005]为了改善裂解装置的三元制冷单元的多级压缩机的末段出口的排出压力容易受气候影响的缺陷，本申请提供一种液化石油气裂解制乙烯系统。
[0006]本申请提供的一种液化石油气裂解制乙烯系统采用如下的技术方案：一种液化石油气裂解制乙烯系统，包括裂解单元、分离单元、三元制冷单元和预热单元，所述预热单元、裂解单元和分离单元依次连接，所述三元制冷单元包括多级压缩机，所述多级压缩机对三元冷剂进行压缩，所述多级压缩机连接所述预热单元，从所述多级压缩机排出的三元冷剂与所述预热单元进行热交换后被冷凝，冷凝后的三元冷剂被输送到所述分离单元并对所述分离单元的各级位提供冷量；所述预热单元包括调节阀、换热器、进料管和增压机，所述调节阀安装于所述进料管中，所述进料管的进料端连接液化石油气自储罐，所述进料管的出料端连接所述换热器，所述换热器通过输气管连接所述增压机，所述增压机通过排料管连接所述裂解单元，所述换热器连接所述多级压缩机的末段出口并对所述多级压缩机的末段出口的三元冷剂进行冷却。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请采用液化石油气对三元制冷单元的冷剂进行冷却，液化石油气在对三元冷剂进行冷却前，通过调节阀使得液化石油气节流减压，液化石油气温度降低，再进入到换热器中与三元制冷单元的三元冷剂进行热量交换，液化石油气被气化，三元冷剂温度降低到设定值；由于经过调节阀后的液化石油气的温度主要受节流影
响，通过节流阀能够保持液化石油气的温度稳定，所以无论在夏天还是冬天，在换热器中液化石油气对三元冷剂的冷却效果都能够保持稳定，不受气候因素的影响，从而能够长期保持三元制冷单元的多级压缩机的排出压力稳定，改善裂解装置的三元制冷单元的多级压缩机的排出压力容易受气候影响的缺陷，保持分离单元的热量交换稳定，减少分离单元的乙烯损失，提高效益，减少大气污染；而液化石油气与三元冷剂进行热量交换后气化温度升高，再经过增压机压缩，温度升高到设定值，完成液化石油气的预热，预热后的液化石油气能够直接进入到裂解单元中进行裂解反应，液化石油气的预热充分利用了冷剂的热量，节约能源。
[0008]优选的，所述输气管的中部连接有缓冲罐，所述缓冲罐内安装有气液分离器。
[0009]通过采用上述技术方案，缓冲罐用于暂存气化后的石油气，同时将石油气中的液滴过滤，避免液滴进入到增压机中而影响增压机的工况。
[0010]优选的，所述排料管连接有回流管路，所述回流管路远离所述排料管的一端连接所述输气管，所述回流管路中分别设有回流换热器和回流阀。
[0011]通过采用上述技术方案，当进入增压机的石油气的流量较小时，增压机对石油气的压缩加热效果不明显，石油气的预热温度达不到设计值，此时将这些预热温度达不到设计值的石油气回流到输气管中，后续再次输入增压机中压缩加热，直至增压机排出的石油气的温度达到设计值，避免预热温度达不到设计值的石油气进入到裂解单元而影响后续的工艺。
[0012]优选的，所述预热单元还包括汽化器，所述汽化器的进料口分别通过输液管连接所述换热器和缓冲罐，所述汽化器的出口连通所述输气管，所述输液管上设有输液阀。
[0013]通过采用上述技术方案，换热器中会累积部分C5组分和水份的液滴，缓冲罐内会积累部分未被气化的液化石油气以及水份，这些液滴被集中到汽化器中，C5组分和未被气化的液化石油气被加热气化，气化后的石油气再输送到输气管中与其他气化的石油气混合，一起进入缓冲罐中，提高液化石油气的利用率，而水份则留在汽化器中，积累到一定程度后排出，避免水份进入到裂解炉而影响裂化反应。
[0014]优选的，所述换热器和汽化器之间的输液管连接有回液管，所述回液管远离所述输液管的一端连接靠近液化石油气自储罐的进料管，所述回液管上设有回液阀。
[0015]通过采用上述技术方案，当换热器中液态的液化石油气过多时，可以通过回液管将这些液化石油气输送回到进料管，通过调节阀的再次调节使得这些液化石油气气化，降低汽化器的能耗。
[0016]优选的，所述换热器包括壳体，所述壳体内设有换热腔，所述换热腔内安装有冷剂管，所述冷剂管的两端分别连接所述多级压缩机的末段出口和所述分离单元，所述壳体的上部设有连通所述换热腔的进料口，所述进料口中安装有喷头，所述喷头朝向所述冷剂管，所述换热腔的上部的一侧设有排气口，所述排气口连接所述输气管；所述换热腔的下部设有用于排出所述换热腔内的残留液体的排液组件。
[0017]通过采用上述技术方案，喷头向冷剂管喷射液化石油气，液化石油气在换热腔内气化吸热，对冷剂管内的冷剂进行冷却，而对于部分未被气化的残留液体会落到换热腔内的排液组件上，被排液组件排出换热腔。
[0018]优选的，所述排液组件包括第一辊轴和第二辊轴，所述第一辊轴的两端和第二辊
轴的两端均分别转动连接所述壳体并贴设所述换热腔的内壁，所述第一辊轴上沿圆周设有多个齿槽，所述第二辊轴上沿圆周设有多个能够与所述齿槽啮合的凸齿，所述凸齿和齿槽啮合时，所述凸齿的顶部与所述齿槽的底部之间具有容纳腔，所述凸齿的齿顶和所述第一辊轴的外壁能够贴设所述换热腔的两侧的侧壁，所述换热腔的底部设有排液口。
[0019]通过采用上述技术方案，排液组件的排液需要尽可能的减少对换热腔的气压的影响，因此排液组件在排液的过程中还需要避免换热腔中被气化的石油气排出，通过凸齿和齿槽相互啮合，能够保持第一辊轴和第二辊轴之间的密封性，并且残留液体能够通过齿槽和凸齿之间的容纳腔从第一辊轴和第二辊轴的上方排放到下方，然后从排液口排出，而凸齿和第一辊轴的外壁保持与换热腔的侧壁抵接，能够避免换热腔中被气化的石油气从辊轴和换热腔的侧壁之间排出，保持换热腔内的气压稳定，避免换热腔中的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液化石油气裂解制乙烯系统，其特征在于：包括裂解单元(1)、分离单元(2)、三元制冷单元和预热单元，所述预热单元、裂解单元(1)和分离单元(2)依次连接，所述三元制冷单元包括多级压缩机(31)，所述多级压缩机(31)对三元冷剂进行压缩，所述多级压缩机(31)连接所述预热单元，从所述多级压缩机(31)排出的三元冷剂与所述预热单元进行热交换后被冷凝，冷凝后的三元冷剂被输送到所述分离单元(2)并对所述分离单元(2)的各级位提供冷量；所述预热单元包括调节阀(42)、换热器(43)、进料管(41)和增压机(46)，所述调节阀(42)安装于所述进料管(41)中，所述进料管(41)的进料端连接液化石油气自储罐(5)，所述进料管(41)的出料端连接所述换热器(43)，所述换热器(43)通过输气管连接所述增压机(46)，所述增压机(46)通过排料管连接所述裂解单元(1)，所述换热器(43)连接所述多级压缩机(31)的末段出口并对所述多级压缩机(31)的末段出口的三元冷剂进行冷却。2.根据权利要求1所述的一种液化石油气裂解制乙烯系统，其特征在于：所述输气管的中部连接有缓冲罐(45)，所述缓冲罐(45)内安装有气液分离器(44)。3.根据权利要求1所述的一种液化石油气裂解制乙烯系统，其特征在于：所述排料管连接有回流管路，所述回流管路远离所述排料管的一端连接所述输气管，所述回流管路中分别设有回流换热器(49)和回流阀。4.根据权利要求2所述的一种液化石油气裂解制乙烯系统，其特征在于：所述预热单元还包括汽化器(47)，所述汽化器(47)的进料口分别通过输液管连接所述换热器(43)和缓冲罐(45)，所述汽化器(47)的出口连通所述输气管，所述输液管上设有输液阀。5.根据权利要求4所述的一种液化石油气裂解制乙烯系统，其特征在于：所述换热器(43)和汽化器(47)之间的输液管连接有回液管(48)，所述回液管(48)远离所述输液管的一端连接靠近液化石油气自储罐的进料管(41)，所述回液管(48)上设有回液阀。6.根据权利要求1所述的一种液化石油气裂解制乙烯系统，其特征在于：所述换热器(43)包括壳体(431)，所述壳体(431)内设有换热腔(4311)，所述换热腔(4311)内安装有冷剂管(432)，所述冷剂管(432)的两端分别分别连接所述多级压缩机(31)的末...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾天鹰，刘睿，
申请(专利权)人：广东政和工程有限公司，
类型：发明
国别省市：