一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法技术

本发明专利技术公开了石油化工领域的一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，包括如下步骤:1)丙烷脱氢制丙烯反应产物经预处理后进入采用带膨胀机的丙烯加乙烯级联制冷系统后,液相送入脱乙烷塔；2)脱乙烷塔塔顶油气经冷凝后进入脱乙烷塔回流罐，脱乙烷塔回流罐罐底液体全部回流返回脱乙烷塔，脱乙烷塔回流罐罐顶气体进入脱乙烷塔顶冷凝段经冷凝段分馏，冷凝段顶部气体在丙烯制冷系统的作用下经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷凝后进入脱乙烷塔深冷罐；3)脱乙烷塔深冷罐罐顶气体作为燃料气送出装置，脱乙烷塔底液体进入精丙烯塔；4)在精丙烯塔塔顶分馏出精丙烯产品，精丙烯塔塔底液相进入脱丙烷塔，脱丙烷塔塔底产品C4+馏分送出装置。采用本发明专利技术能克服现有技术存在的吸收剂循环量大，能耗高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油化工或天然气化工领域，具体涉及一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法。
技术介绍
丙烯是化学工业中重要的基本有机化工原料。长期以来国内外丙烯的来源主要依靠石脑油裂解联产和FCC副产。据统计，在全球的丙烯需求中，中国市场占到了15％以上，并且消费量还在以每年约5％～6％的速度增长，丙烯供需缺口在近年来不断加大。随着石油资源的紧缺，而天然气价格相对于原油价格廉价，由此衍化而来的C3和C4烷烃越来越受到人们的关注，其中丙烷催化脱氢技术(PDH)无疑是C3利用领域最受关注的焦点。在未来的国内市场上，随着甲醇制烯烃(MTO)装置的不断开工，势必会对传统的FCC和乙烯裂解生产烯烃路线产生冲击。作为FCC和乙烯裂解副产的丙烯和异丁烯产量会越来越少。因此，丙烷脱氢制丙烯技术面临一个非常好的发展机遇，市场潜力巨大。目前，世界上丙烷脱氢制丙烯专利技术有：UOP公司的Oleflex工艺、ABB鲁姆斯公司的Catofin工艺、康菲(Uhde)公司的Star工艺、Snamprogetti/Yarsintz公司的FBD-4工艺以及林德/巴斯夫公司的PDH工艺。这些工艺普遍采用深冷工艺来分离丙烷脱氢制丙烯反应产物。深冷分离工艺是石脑油蒸汽裂解产物分离的主要方法，技术成熟，应用广泛，由于冷剂温度低，反应产物中碳三几乎全部都冷凝下来，因而丙烯收率高，但对设备材质要求高，能耗高。中国专利CN102795956B公开了一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，该方法采用膜分离和深冷分离结合的方式来分离丙烷脱氢制丙烯反应产物。但膜分离富氢气回收率较低，如需作为产品外送需单独压缩，总能耗并没有降低。巴斯福股份公司公开了一系列专利CN100567230C、CN101087740B、CN101137605A、CN101415661A，这些专利包括了从丙烷脱氢反应到产物分离的全过程。因反应产物中含H2O、CO2、CO、N2等，CN100567230C公开了采用洗涤的工艺除去部分杂质，CN101087740B、CN101137605A公开了采用惰性吸收剂分离该部分杂质。CN101415661A公开了一种采用变压吸附的方法，分离出丙烯产品。但这些方法所得到的富氢气体中氢气含量较低，烃类含量高，只能当做燃料气烧掉。中国专利CN102040445公开了一种富含丙烷的低碳烃脱氢制丙烯工艺全流程，该专利采用汽油作吸收剂来分离丙烷脱氢产物中的轻组分和碳三。但丙烷脱氢产物中氢气含量高，所需的吸收剂循环量非常大，能耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，以克服上述现有技术存在的吸收剂循环量大，能耗高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其特征在于，包括下述步骤：1)丙烷脱氢制丙烯反应产物经预处理后进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶油气经冷凝后进入脱乙烷塔回流罐，脱乙烷塔回流罐罐底液体全部回流返回脱乙烷塔，脱乙烷塔回流罐罐顶气体进入脱乙烷塔顶冷凝段经冷凝段分馏，冷凝段顶部气体在丙烯制冷系统的作用下经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷凝后进入脱乙烷塔深冷罐；2)脱乙烷塔深冷罐罐顶气体作为燃料气送出装置，脱乙烷塔深冷罐罐底液体回流全部返回至脱乙烷塔顶冷凝段，脱乙烷塔底液体进入精丙烯塔；3)在精丙烯塔塔顶分馏出精丙烯产品，精丙烯塔塔底液相进入脱丙烷塔，在脱丙烷塔塔顶分馏出丙烷作为反应循环物流返回丙烷脱氢制丙烯反应部分，脱丙烷塔塔底产品C4+馏分送出装置。本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其进一步特征在于：所述的丙烷脱氢制丙烯反应产物的预处理是反应产物经三级压缩，压缩至1.2～2.0MPa(表压)后，依次经冷却和干燥。将反应产物中的水含量降至1ppm以下。然后，经干燥的反应产物在丙烯制冷系统的作用下经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷却至-35～-20℃，进入一段深冷罐进行气液分离，气相经换热冷却后，在乙烯制冷系统的作用下经二段制冷器冷却至-95～-85℃，进入二段深冷罐进行气液分离，罐顶气换热后，大部分作为循环氢返回反应部分，剩余气体作为丙烷氢送出装置。一段深冷罐和二段深冷罐罐底液相分别经升压、换热汇合进入脱乙烷塔。本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其进一步特征在于：所述脱乙烷塔顶冷凝段设置板式或填料塔盘，理论塔盘数为5～15块。本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其进一步特征在于：所述脱乙烷塔塔顶操作压力为2.4～2.6MPa(表压)，脱乙烷塔塔顶操作温度50～55℃，脱乙烷塔塔底操作温度65～70℃，脱乙烷塔塔顶油气经脱乙烷塔顶冷凝器冷凝至40～45℃，进入脱乙烷塔回流罐，脱乙烷塔回流罐罐底液体经脱乙烷塔回流泵升压后在液位及流量串级控制下作为回流全部返回脱乙烷塔，脱乙烷塔回流罐罐顶气体进入脱乙烷塔顶冷凝段，冷凝段顶部气体在丙烯制冷系统作用下经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷凝至-25～-20℃后进入脱乙烷塔深冷罐，罐顶气体在塔顶压力控制下作为燃料气送出装置，罐底液体经脱乙烷塔顶冷凝段回流泵升压后在罐底液位及流量串级控制下作为回流全部返回至脱乙烷塔顶冷凝段。脱乙烷塔底液体在塔釜液位和流量串级控制下自压进入精丙烯塔。本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其进一步特征在于：所述的脱乙烷塔采用低压蒸汽或热煤水等低温位热源。脱乙烷塔顶冷凝器采用循环水或空气等冷源。所述的精丙烯塔和脱丙烷塔，本领域专业人员，可根据具体情况，精丙烯塔采用热泵流程或常规流程，脱丙烷塔也采用常规流程。本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，采用带脱乙烷塔顶冷凝段脱乙烷工艺的方式来分离丙烷脱氢制丙烯反应产物，丙烷脱氢制丙烯反应产物经预处理后进入采用带脱乙烷塔顶冷凝段脱乙烷塔，再经丙烯精馏、脱丙烷，获得聚合级精丙烯，丙烷作为反应循环物流返回至反应部分继续反应。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1)本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，采用带脱乙烷塔顶冷凝段脱乙烷工艺，脱乙烷塔为常规操作，脱乙烷塔重沸器可采用热煤水或低压蒸气等常规热源，脱乙烷塔顶冷凝器可采用空冷或循环水冷凝塔顶气，操作便利。2)脱乙烷塔回流罐中罐顶气相进入脱乙烷塔顶冷凝段，经脱乙烷塔顶冷凝段分馏，脱乙烷塔冷凝段顶气相经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷凝后，进入脱乙烷塔深冷罐，不凝气在压力控制下送至燃料气管网，液相经脱乙烷塔冷凝段回流泵升压作为回流全部返回脱乙烷塔冷凝段。可降低不凝气中丙烯的含量，以保证丙烯收率。3)采用带脱乙烷塔顶冷凝段脱乙烷工艺，脱乙烷塔不必在低温下运行，大部分能耗在采用常规热源和冷源，操作便利，脱乙烷塔回流罐中罐顶气相分馏靠丙烯制冷系统提供冷源，所需冷量少，能耗与常规脱乙烷比较低30％以上。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但并不限制本专利技术的使用范围。附图说明图1为本专利技术一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法流程示意图。图中所示附图标记为：1-丙烷脱氢制丙烯反应产物，2-三级压缩机系统，3-压缩出口冷却单元，4-干燥系统，5-一段制冷器，6-一段深冷罐，7-一段深冷罐气相出口冷却单元，8-二段制冷器，9-乙烯制冷系统，10-二段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其特征在于，包括下述步骤：1)丙烷脱氢制丙烯反应产物经预处理后进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶油气经冷凝后进入脱乙烷塔回流罐，脱乙烷塔回流罐罐底液体全部回流返回脱乙烷塔，脱乙烷塔回流罐罐顶气体进入脱乙烷塔顶冷凝段经冷凝段分馏，冷凝段顶部气体在丙烯制冷系统的作用下经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷凝后进入脱乙烷塔深冷罐；2)脱乙烷塔深冷罐罐顶气体作为燃料气送出装置，脱乙烷塔深冷罐罐底液体回流全部返回至脱乙烷塔顶冷凝段，脱乙烷塔底液体进入精丙烯塔；3)在精丙烯塔塔顶分馏出精丙烯产品，精丙烯塔塔底液相进入脱丙烷塔，在脱丙烷塔塔顶分馏出丙烷作为反应循环物流返回丙烷脱氢制丙烯反应部分，脱丙烷塔塔底产品C4+馏分送出装置。

【技术特征摘要】
1.一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，其特征在于，包括下述步骤：1)丙烷脱氢制丙烯反应产物经预处理后进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶油气经冷凝后进入脱乙烷塔回流罐，脱乙烷塔回流罐罐底液体全部回流返回脱乙烷塔，脱乙烷塔回流罐罐顶气体进入脱乙烷塔顶冷凝段经冷凝段分馏，冷凝段顶部气体在丙烯制冷系统的作用下经脱乙烷塔顶冷凝段制冷器冷凝后进入脱乙烷塔深冷罐；2)脱乙烷塔深冷罐罐顶气体作为燃料气送出装置，脱乙烷塔深冷罐罐底液体回流全部返回至脱乙烷塔顶冷凝段，脱乙烷塔底液体进入精丙烯塔；3)在精丙烯塔塔顶分馏出精丙烯产品，精丙烯塔塔底液相进入脱丙烷塔，在脱丙烷塔塔顶分馏出丙烷作为反应循环物流返回丙烷脱氢制丙烯反应部分，脱丙烷塔塔底产品C4+馏分送出装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐又春，郭劲鹤，孙秋荣，罗妍，杨旭东，董海芳，王发辉，张钟岩，冯好喆，田纪伟，
申请(专利权)人：中石化广州工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44