轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统技术方案

本实用新型专利技术关于轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统。将轻质烷烃改质制丙烷与丙烷催化脱氢制丙烯组合在一起生产丙烯，一套装置完成轻烃改质和丙烷脱氢的双重功能，不仅可以缩短整体工艺流程而且可以降低装置投资和操作费用。该系统包括轻烃改质反应区和丙烷脱氢反应区。轻烃改质反应区完成原料的预热、加热和反应以及反应产物的换热和冷却；丙烷脱氢反应区顺次完成原料的预热、加热和反应以及反应产物的换热、冷却和加压；冷却后的轻烃改质产物和压缩后的丙烷脱氢产物进入共同的产品回收和分离系统，分离回收的轻烃循环作为轻烃改质的原料，丙烷循环作为丙烷脱氢的原料。

【技术实现步骤摘要】
轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统
本技术涉及一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，属于石油化工工艺领域。
技术介绍
近年来，随着烯烃产品需求量增大，除传统的乙烯工业外，烷烃催化脱氢制烯烃特别是丙烷脱氢制丙烯技术得到了长足发展，但同时催化脱氢原料特别是丙烷供应日趋紧张，相继出现了一些制丙烷的技术，其中轻烃改质制丙烷倍受关注。CN201110143584.4专利公开了一种催化剂，由丁烷生产丙烷和高辛烷值汽油。催化剂为氢型硅铝中孔沸石，丁烷转化率最高仅72.6％，丙烷收率最高仅达到55.25％。CN110947417A专利公开了一种由链烷烃生产丙烷和汽油的催化剂，包括复合载体和以载体为基准计算的含量为0.1-2.0质量％的稀土氧化物，复合载体包括5-85质量％的ZSM-5沸石、5-85质量％的MCM-41沸石和5-40质量％的氧化铝。该催化剂用于在非临氢条件下将链烷烃转化，具有较高的丙烷产率，并副产高辛烷值汽油调和组分。CN111229299A公开了一种直链烷烃高效异构化和芳构化催化剂及其制备方法。催化剂为金属负载的ZSM-5，可以将C3-C12烷烃原料异构化或芳构化，在生产出高辛烷值异构烷烃和高品质汽油组分的同时副产一定数量的丙烷。尽管上述制丙烷技术各不相同，但在实施上，它们与丙烷催化脱氢装置相互独立为另一套装置，反应产生的产物经分离出丙烷作为催化脱氢装置的原料。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种新的生产丙烯的系统，使其以多种烷烃为原料生产丙烯，将轻烃改质制丙烷与丙烷脱氢制丙烯工艺巧妙地组合在一个反应系统，一套装置完成轻烃改质制丙烷和丙烷脱氢制丙烯的双重功能，从而并降低装置投资和操作费用。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本技术提出的一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，包括相轻烃改质反应区和丙烷脱氢反应区，其中轻烃改质反应区包括顺次连接的轻烃改质原料加热炉、轻烃改质反应器、轻烃改质原料产品换热器以及轻烃改质产品冷却器，其中所述轻烃改质原料产品换热器的低温介质入口供原料进入，出口与轻烃改质原料加热炉连接，依次实现原料的预热、加热和反应以及产品的换热和冷却；所述丙烷脱氢反应区包括顺次连接的丙烷脱氢原料加热炉、丙烷脱氢反应器、轻烃改质原料产品换热器、丙烷脱氢产品冷却器以及丙烷脱氢产品压缩机，其中丙烷脱氢原料产品换热器入口供原料进入，出口与丙烷脱氢原料加热炉连接，依次实现原料的预热、加热和反应以及产品的换热、冷却和压缩。上述冷却后的轻烃改质产物和压缩后的丙烷脱氢产物进入共同的产品回收和分离系统，分离回收的轻烃循环作为轻烃改质的原料与外供原料一起进入轻烃改质原料产品换热器，分离回收的丙烷循环作为丙烷脱氢的原料与外供原料一起进入丙烷脱氢原料产品换热器。本技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。前述的一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，其中所述的轻烃改质的原料为C4烷烃、C5烷烃、C6烷烃、烷基轻石脑油、抽余油和煤基轻石脑油中的至少一种；丙烷脱氢的原料为轻烃改质产生的丙烷或另加外来的丙烷。前述的一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，其中所述的轻烃改质反应器为固定床或流化床，丙烷脱氢反应器为固定床、移动床或流化床。前述的一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，其中所述的产品分离和回收系统采用中冷分离流程或吸收稳定+气体分馏流程，自产的C7以上组分作吸收剂。本技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。上述冷却后的轻烃改质反应产物和升压后的丙烷脱氢反应产物回合后进入共同的产品回收和分离系统；经产品分离和回收系统回收的轻烃改质未反应的轻烃和丙烷脱氢副产的C4以上轻烃，与外供轻烃一起，循环作为轻烃改质的原料；经产品分离和回收系统回收的轻烃改质产生的丙烷和丙烷脱氢未反应的循环丙烷，和/或与外供的丙烷一起，作为丙烷脱氢的原料。本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本技术可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：本技术以多种轻质烷烃为原料，将轻质烷烃改质制丙烷(简称轻烃改质)与丙烷催化脱氢制丙烯(简称丙烷脱氢)工艺巧妙地组合在一起生产丙烯。将其各自的反应系统组合成一个反应系统，各自的品分离和回收系统合二为一，用一套装置实现上下游两套装置的功能，不仅可以缩短整体工艺流程而且可以降低装置投资和操作费用。附图说明图1为本技术轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯系统的组成示意图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯系统的具体实施方式、结构、步骤、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1，其为本技术一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯系统的组成示意图，该系统包括轻烃改质反应区和丙烷脱氢反应区，轻烃改质反应区包括轻烃改质原料加热炉、装有轻烃改质催化剂的轻烃改质反应器、轻烃改质原料产品换热器以及轻烃改质产品冷却器；丙烷脱氢反应区包括丙烷脱氢原料加热炉、丙烷脱氢反应器、丙烷脱氢原料产品换热器、丙烷脱氢产品冷却器以及丙烷脱氢产品压缩机；冷却后的轻烃改质产物和压缩后的丙烷脱氢产物进入共同的产品回收和分离系统，分离回收的轻烃循环作为轻烃改质的原料，分离回收的丙烷循环作为丙烷脱氢的原料。轻烃改质原料依次经轻烃改质原料产品换热器和原料加热炉进行换热和加热后进入轻烃改质反应器，反应产物依次经轻烃改质原料产品换热器和产品冷却器进行换热和冷却后，与丙烷脱氢反应产物一同进入产品分离和回收系统；丙烷脱氢原料依次经丙烷脱氢原料产品换热器和原料加热炉进行换热和加热后进入丙烷脱氢反应器，反应产物依次经丙烷脱氢原料产品换热器、产品冷却器和产品压缩机进行换热、冷却和升压后，与轻烃改质反应产物一同进入产品分离和回收系统。经产品分离和回收系统回收的轻烃改质未反应的轻烃和丙烷脱氢副产的C4以上轻烃，与新鲜轻烃一起，循环作为轻烃改质的进料；经产品分离和回收系统回收的轻烃改质产生的丙烷和丙烷脱氢未反应的循环丙烷，或与另加外来的丙烷一起，作为丙烷脱氢的进料。C4以上的轻质烷烃均可作为轻烃改质的原料，包括C4烷烃、C5烷烃、C6烷烃、烷基轻石脑油、抽余油和煤基轻石脑油一种或多种，尤以C4链烷烃、C5链烷烃、C6链烷烃和煤基轻石脑油为佳。轻烃改质和丙烷脱氢反应器分别设置，因此对反应器类型没有特别地限制，轻烃改质反应器可为固定床或流化床，丙烷脱氢反应器可为固定床、移动床或流化床。对于轻烃改质和丙烷脱氢反应，按各自的最优工况，采用各不相同的反应温度、反应压力和催化剂空速等工艺条件。同时，对产品分离和回收系统也没有特别地限制，既可采用中冷分离流程也可采用吸收稳定+气体分馏流程。实施例：某30万吨/年(产量)轻质烷烃生产丙烯装置(年操作时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，其特征在于：包括轻烃改质反应区和丙烷脱氢反应区；其中，轻烃改质反应区包括顺次连接的轻烃改质原料加热炉、轻烃改质反应器、轻烃改质原料产品换热器以及轻烃改质产品冷却器，其中所述轻烃改质原料产品换热器的低温介质入口供原料进入，出口与轻烃改质原料加热炉连接，依次实现原料的预热、加热和反应以及产品的换热和冷却；所述丙烷脱氢反应区包括顺次连接的丙烷脱氢原料加热炉、丙烷脱氢反应器、轻烃改质原料产品换热器、丙烷脱氢产品冷却器以及丙烷脱氢产品压缩机，其中丙烷脱氢原料产品换热器入口供原料进入，出口与丙烷脱氢原料加热炉连接，依次实现原料的预热、加热和反应以及产品的换热、冷却和压缩；上述冷却后的轻烃改质产物和压缩后的丙烷脱氢产物进入共同的产品回收和分离系统，分离回收的轻烃循环作为轻烃改质的原料与外供原料一起进入轻烃改质原料产品换热器，分离回收的丙烷循环作为丙烷脱氢的原料与外供原料一起进入丙烷脱氢原料产品换热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻烃改质和丙烷脱氢联合生产丙烯的系统，其特征在于：包括轻烃改质反应区和丙烷脱氢反应区；其中，轻烃改质反应区包括顺次连接的轻烃改质原料加热炉、轻烃改质反应器、轻烃改质原料产品换热器以及轻烃改质产品冷却器，其中所述轻烃改质原料产品换热器的低温介质入口供原料进入，出口与轻烃改质原料加热炉连接，依次实现原料的预热、加热和反应以及产品的换热和冷却；所述丙烷脱氢反应区包括顺次连接的丙烷脱氢原料加热炉、丙烷脱氢反应器、轻烃改质原料产品换热器、丙烷脱氢产品冷却器以及丙烷脱氢产品压缩机，其中丙烷脱氢原料产品换热器入口供原料进入，出口与丙烷脱氢原料加热炉连接，依次实现原料的预热、加热和反应以及产品的换热、冷却和压缩；上述冷却后的轻烃改质产物和压缩后的丙烷脱氢产物进入共同的产品回收和分离系统，分离回收的轻烃循环作为轻烃改质的原料与外供原料一起进入轻烃改质原料产品换热器，分离回收的丙烷循环作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永达，柴中良，刘兴，郭亚军，王艳，景振杰，杜文成，
申请(专利权)人：洛阳智达石化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41