一种烯烃分离方法技术

本发明专利技术涉及到一种烯烃分离方法，其特征在于包括下述步骤：烃类原料和循环烃一起进入进料缓冲罐，罐底排出的物料进入重组分分离塔，得到碳原子数≥4的重组分，缓冲罐的中部得到的精制烃类原料减压后进入冷箱换热，为冷箱提供不同温位的冷量；换热进入反应器，得到的脱氢产物冷却后进入冷箱，在冷箱中由不同温段的物料逐次步冷却，所得的汽液混相送至分液罐中进行气、液分离；分离出的气相返回冷箱进行再次冷凝，当产品气冷却至‑25～‑40℃后由不同温位的LNG冷剂对产品气进行逐级冷却，直至产品气中碳三以上的重组分全部冷凝，剩余的尾气排出，分液罐分离出的液相进入冷箱回收冷量后依次送至轻组分分离塔、精馏塔，在精馏塔的塔顶得到丙烯产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到烯烃分离方法。
技术介绍
烯烃分离通常需要处理氢气、甲烷、乙烯、乙烷、二氧化碳、一氧化碳、水、丙烯、丙烷以及重烃等多种组分。对于不同分子量的组分需逐步将其分离，尤其是轻组分，如分离不好，将严重影响目标产品纯度，并增加下游分离塔的能耗。按照各组分的理化性质，通常可采用油吸收、深冷分离、膜分离、变压吸附及精馏等方法对轻组分进行分离。现有的工艺装置中，主要采用丙烯、乙烯级联压缩制冷法和反应气膨胀制冷法。丙烯、乙烯级联制冷工艺存在冷量分级多，压缩机数量和级数多，流程和控制系统复杂，换热设备多，投资相对较高，占地大。而膨胀制冷的缺点是：流程较为复杂、稳定性差、冷箱的制造难度大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种流程简单、设备数量少、能极大地提高装置的能量利用率、降低装置能耗、从而减少投资及操作费用的LNG冷能利用方法，从而显著提高经济效益。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：该烯烃分离方法，其特征在于包括下述步骤：压力为1.5～2.0MPaG丙烷与丙烯的含量≥80wt％的常温烃类原料和来自产品精馏塔的塔釜的温度为50～80℃、压力为1.5～3.0MPaG、丙烷含量≥wt90％的循环烃一起进入进料缓冲罐，所述烃类原料与循环烃的摩尔流量比为1:2～3；缓冲罐底部排出的物料温度为40～70℃、压力1.0～2.0MPaG，进入重组分分离塔，在重组分分离塔的塔底得到碳原子数≥4的重组分，在缓冲罐的中部得到丙烷含量≥95wt％、温度为35～45℃、压力为1.0～1.5MPaG的精制烃类原料；将精制烃类原料减压至0.05～0.1MPaG、温度-33℃～-42℃进入冷箱换热，为冷箱提供不同温位的冷量；经冷箱换热后的汽化烃类原料增压至0.2～0.6MPaG并换热至550～650℃后，进入反应器，进行脱氢反应，得到温度为500～600℃、压力为-0.06～0.15MPaG、丙烯含量为35～50wt％的产物；产物冷却至35～50℃、增压至1.0～2.0MPaG并干燥至水露点＜-100℃后进入冷箱，在冷箱中由不同温位的原料将其逐步冷却，产品气中的较重组分在冷箱中逐步冷凝，每换热一次，所得的汽液混相可从冷箱中部抽出，在分液罐中进行气、液分离；分离出的气相返回冷箱进行再次冷凝，分离出的液相经冷量回收后送至下游轻组分分离塔进行气液分离；当产物冷却至-25～-40℃后再由不同温位的LNG冷剂对-25～-40℃的产品气进行逐级冷却，最终冷却至-110～-130℃，产品气中碳三以上的重组分在此过程均已冷凝，最后得到的汽、液混合物在分液罐进行气液分离；产品气经多次冷却后从冷箱排出尾气送去下游；分液罐分离出的液相进入冷箱作为冷源换热至-45～-55℃后送至轻组分分离塔进一步分离；轻组分分离塔塔顶排出尾气，塔底得到温度为0～30℃、压力为2.0MPaG、丙烯含量为30～45wt％的物流送至精馏塔进行精馏；精馏塔的塔底物料循环回进料缓冲罐作为原料，精馏塔的塔顶得到纯度≥99.5wt％丙烯产品。优选所述冷箱中由不同温位的物料分别为0～-10℃、-15～-25℃和-30～-40℃。较好的，所述不同温位的LNG冷剂分别为-80～-100℃、-110～130℃和-150～-162℃；对应地，所述产品气分别逐级冷却至-40～-60℃、-80～-100℃和-110～-130℃。与现有技术相比，本专利技术采用烃类原料节流膨胀制冷及利用LNG冷量对烯烃进行深冷分离的方法。采用烃类原料节流膨胀制冷流程简单，能替代丙烯压缩制冷；使用LNG作为冷剂，可替代乙烯压缩制冷，LNG冷剂温度调节范围大(最低-162℃)，分离效果明显。采用本专利技术的分离方法流程简单，设备数量少，同时本专利技术能极大地提高装置的能量利用率，降低装置能耗，从而减少投资及操作费用，能产生较大的经济效益。附图说明图1为本专利技术实施例示意图。图1中图1中，1-重组分分离塔，2-节流阀，3-冷箱，4-原料气压缩机，5-进出料换热器，6-进料加热炉，7-反应器，8-废热锅炉，9-压缩机入口水冷器，10-产品气压缩机，11-产品气冷却器，12-产品气干燥塔，13-气液分离器，14-轻组分分离塔，15-产品精馏塔，16-进料缓冲罐。101-烃类原料，102-精制烃类原料，103-重组分副产物，104-减压阀后低温烃类原料，105-气化后烃类原料，106-增压后烃类原料，107-进料加热炉入口烃类原料，108-反应器入口烃类原料，109-出反应器产物，110-废热锅炉换热后的产品气，111-出进出料换热器的产品气，112-产品气压缩机入口物料，113-产品气压缩机出口物料，114-冷却后的产品气，115-干燥后的产品气，116-经冷箱冷凝后物料，117-分离后的气相物料，118-富氢气，119-分离后的液相物流，120-C2分离塔尾气，121-产品精馏塔进料，122-产品，123-循环烃类原料，124-LNG，125-天然气。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如附图1所示，压力为1.5～2.0MPaG、丙烷+丙烯含量≥80wt％的常温烃类原料101和来自产品精馏塔15的塔釜的温度为50～80℃、压力为1.5～3.0MPaG、丙烷≥wt90％的循环烃123一起进入进料缓冲罐16，烃类原料101与循环烃123摩尔流量比为1:3。缓冲罐16的罐底部分物料温度40～70℃、压力1.0～2.0MPaG进入重组分分离塔1，利用各组分沸点差别，在一定的操作压力下塔的操作温度梯度不同，分离出重组分，在塔底得到重组分C4+副产品103(碳四以上组分≥90wt％)，塔中得到温度35～45℃、压力1.0～1.5MPaG、丙烷≥95wt％的精制烃类原料102；将精制烃类原料102根据深冷分离所需冷量等级进行减压，得到温度分别为0～-10℃、-15～-25℃和-30～-40℃三个温位的物料，为冷箱3提供不同温位的冷量；经冷箱换热后的汽化烃类原料105进入到原料压缩机4中对应的压缩段。汽相烃类原料被压缩机增压至0.2～0.6MPaG后，经进出料换热器5换热至300～500℃进入进料加热炉6。经进料加热炉加热至反应所需温度550～650℃后，进入反应器7，完成脱氢反应，从反应器出来的产物109温度为500～600℃、压力为-0.06～0.15MPaG、丙烯含量为35～50wt％，依次进入废热锅炉8和进出料换热器5回收热量，然后经水冷器9冷却至35～50℃后进入产品气压缩机10增压至1.0～2.0MPaG，再进入产品冷却器11冷却至35～50℃，然后进入产品气干燥塔12干燥至水露点＜-100℃后进入冷箱3。产品气在冷箱中的高温段部分与上述精制烃类原料减压得到的三个温位的物料(0～-10℃、-15～-25℃、-30～-40℃)进行换热，逐步冷却至-25～-40℃，产品气中的较重组分在冷箱中逐步冷凝；每换热一次，所得的汽液混相可从冷箱中部抽出，进入分液罐13中进行气、液分离；气体返回冷箱进一步冷却、冷凝，液相经冷量回收后送至下游轻组分分离塔(14)进一步分离。当产品气冷却至-25～-40℃后进入冷箱的低温段部分，依次与-80～-100℃、-110～130℃、-150～-162℃三个温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烯烃分离方法，其特征在于包括下述步骤：压力为1.5～2.0MPaG丙烷与丙烯的含量≥80wt％的常温烃类原料(101)和来自产品精馏塔(15)的塔釜的温度为50～80℃、压力为1.5～3.0MPaG、丙烷含量≥wt90％的循环烃(123)一起进入进料缓冲罐(16)，所述烃类原料(101)与循环烃(123)的摩尔流量比为1:2～3；缓冲罐(16)底部排出的物料温度为40～70℃、压力1.0～2.0MPaG，进入重组分分离塔(1)，在重组分分离塔的塔底得到碳原子数≥4的重组分(103)，在缓冲罐(16)的中部得到丙烷含量≥95wt％、温度为35～45℃、压力为1.0～1.5MPaG的精制烃类原料(102)；将精制烃类原料(102)减压至0.05～0.1MPaG、温度‑33℃～‑42℃进入冷箱(3)换热，为冷箱(3)提供不同温位的冷量；经冷箱换热后的汽化烃类原料(105)增压至0.2～0.6MPaG并换热至550～650℃后，进入反应器(7)，进行脱氢反应，得到温度为500～600℃、压力为‑0.06～0.15MPaG、丙烯含量为35～50wt％的产物(109)；产物(109)冷却至35～50℃、增压至1.0～2.0MPaG并干燥至水露点＜‑100℃后进入冷箱(3)，在冷箱中由不同温位的物料逐步冷却，产物中的较重组分在冷箱中逐步冷凝，每换热一次，所得的汽液混相可从冷箱中部抽出，在分液罐(13)中进行气、液分离；分离出的气相返回冷箱(3)进行再次冷凝，分离出的液相经冷量回收后送至下游轻组分分离塔(14)进行气液分离；当产物(109)冷却至‑25～‑40℃后由不同温位的LNG冷剂对‑25～‑40℃的产品气进行逐级冷却，最终冷却至‑110～‑130℃，产品气中碳三以上的重组分在此过程均已冷凝，最后得到的汽、液混合物在分液罐(13)进行气、液分离；产品气经多次冷却后从冷箱排出尾气(118)送去下游；分液罐(13)分离出的液相进入冷箱作为冷源换热至‑45～‑55℃后送至轻组分分离塔(14)进一步分离；轻组分分离塔(14)塔顶排出尾气，塔底得到温度为0～30℃、压力为2.0MPaG、丙烯含量为30～45wt％的物流(121)送至精馏塔(15)进行精馏；精馏塔的塔底物料循环回进料缓冲罐作为原料，精馏塔的塔顶得到纯度≥99.5wt％丙烯产品。...

【技术特征摘要】
1.一种烯烃分离方法，其特征在于包括下述步骤：压力为1.5～2.0MPaG丙烷与丙烯的含量≥80wt％的常温烃类原料(101)和来自产品精馏塔(15)的塔釜的温度为50～80℃、压力为1.5～3.0MPaG、丙烷含量≥wt90％的循环烃(123)一起进入进料缓冲罐(16)，所述烃类原料(101)与循环烃(123)的摩尔流量比为1:2～3；缓冲罐(16)底部排出的物料温度为40～70℃、压力1.0～2.0MPaG，进入重组分分离塔(1)，在重组分分离塔的塔底得到碳原子数≥4的重组分(103)，在缓冲罐(16)的中部得到丙烷含量≥95wt％、温度为35～45℃、压力为1.0～1.5MPaG的精制烃类原料(102)；将精制烃类原料(102)减压至0.05～0.1MPaG、温度-33℃～-42℃进入冷箱(3)换热，为冷箱(3)提供不同温位的冷量；经冷箱换热后的汽化烃类原料(105)增压至0.2～0.6MPaG并换热至550～650℃后，进入反应器(7)，进行脱氢反应，得到温度为500～600℃、压力为-0.06～0.15MPaG、丙烯含量为35～50wt％的产物(109)；产物(109)冷却至35～50℃、增压至1.0～2.0MPaG并干燥至水露点＜-100℃后进入冷箱(3)，在冷箱中由不同温位的物料逐步冷却，产物中的较重组分在冷箱中逐步冷凝，每换热一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海见，刘广超，张启云，许晨，刘俊，王珍，屠宇侠，李亢，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，中石化宁波技术研究院有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33