一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝的製作方法
2024-01-30 10:03:15
專利名稱：：一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種液化石油氣體的分餾工藝。氣體分餾裝置的原料是催化裂化中吸收穩定部分來的液化石油氣，其主要產品是精丙烯、MTBE原料、烷基化原料或順丁橡膠原料，副產民用液化氣、丙烷、少量乙烷氣(內含50％以上丙烯)和碳五餾分等。該裝置一般由脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯塔(生產精丙烯時為兩塔串聯)、脫異丁烷塔、脫戊烷塔及其配套的冷換、機泵和回流罐等設備組成。目前，全國絕大多數氣體分餾裝置的工藝流程可由圖1來表示，經精製後的液化石油氣先進脫丙烷塔分出碳三和碳四餾分，塔頂碳三餾分再經脫乙烷塔分出乙烷氣後進入丙烯塔，由該塔分出丙烯和丙烷；脫丙烷塔底的碳四餾分經脫異丁烷塔分餾出輕碳四餾分(根據其用途不同，可作為MTBE原料和烷基化原料)後進入脫戊烷塔除去碳五餾分作為民用液化氣或順丁橡膠原料。上述氣體分餾工藝的主要問題是1.在輕碳餾分作為MTBE和烷基化原料時，要求有一定的烷烯比(即異丁烷和所有碳四烯烴的比值)，而碳四餾分中的異丁烯和正丁烯極難分離(即揮發度十分接近，沸點僅差0.6℃)，由於要滿足烷烯比的要求，設計人一般要考慮從異丁烯和正丁烯之間分離的可能性，這樣就使脫異烷塔的直徑較大，塔盤數較多，有的甚至接近丙烯塔，這是很不合理的，因為丙烯純度要求為95％--99.5％，但前者是僅要求有一定烷烯比的混合餾分；2.乙烷氣中的丙烯量過高，一般達50％--80％，而丙烯或精丙烯是該裝置最主要的產品，且脫乙烷塔的塔頂出料比塔底出料小得多，為了分出一點點乙烷氣，需要把大量的丙烯和丙烷打回流，不但從分餾原理上來看是不經濟的，而且將一部分丙烯也白白損失掉。本發明的目的是提供一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝，該工藝能提高丙烯回收率，減少設備投資、能耗及操作費用。本發明的技術方案是一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝，包括下列步驟(1).從催化裂化裝置吸收穩定部分來的液化石油氣，經精製後進入氣體分餾裝置的脫丙烷塔；(2).從脫丙烷塔上部精餾段側線抽出碳三餾分，進入丙烯塔分出丙烯和丙烷；(3).從脫丙烷塔提餾段的合適塔板側線分多股抽出MTBE原料或烷基化原料，通過對其各股量的控制達到一定的烷烯比；(4).從丙烯塔精餾段側線抽出丙烯，塔底出丙烷。本發明進一步的技術方案是一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝，包括下列步驟(1).從催化裂化裝置吸收穩定部分來的液化石油氣，經精製後進入氣體分餾裝置的脫丙烷塔；(2).從脫丙烷塔上部精餾段側線抽出碳三餾分，進入丙烯塔分出丙烯和丙烷；(3).從脫丙烷塔提餾段的合適塔板側線分多股抽出MTBE原料或烷基化原料，通過對其各股量的控制達到一定的烷烯比；(4).從丙烯塔精餾段側線抽出丙烯，塔底出丙烷；(5).脫丙烷塔底部的碳四餾分進入脫戊烷塔或進入脫異丁烷塔，也採用側線抽出後再匯兌的方法得到一定烷烯比要求的烷基化原料。本發明再一步的技術方案是一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝，包括下列步驟(1).從催化裂化裝置吸收穩定部分來的液化石油氣，經精製後進入氣體分餾裝置的脫丙烷塔；(2).從脫丙烷塔上部精餾段側線抽出碳三餾分，進入丙烯塔分出丙烯和丙烷；(3).從脫丙烷塔提餾段的合適塔板側線分多股抽出MTBE原料或烷基化原料，通過對其各股量的控制達到一定的烷烯比；(4).從丙烯塔精餾段側線抽出丙烯，塔底出丙烷；(5).脫丙烷塔底部的碳四餾分進入脫戊烷塔或進入脫異丁烷塔，也採用側線抽出後再匯兌的方法得到一定烷烯比要求的烷基化原料；(6).脫丙烷塔和丙烯塔頂含有大量丙烯氣體返回催化裂化裝置的吸收穩定部分，與液化石油氣一起進入吸收塔，脫去碳二餾分後，再隨液化石油氣進入脫丙烷塔。本發明的優點是1.分餾塔在建立汽液平衡以後，由於其各組分的相對揮發度不同，在不同的塔板上都有不同的組分分布，而烷基化原料要求的是一定的烷烯比例，而不是一定含量的純度，本發明利用這些特點，在脫丙烷塔提餾段(或者在脫輕碳四塔及脫戊烷塔)的不同塔板上側線抽出後再混兌的方法，達到烷烯比要求，不但避免了在難分組分之間的分離，而且可以省去脫異丁烷塔，若僅為MTBE原料時，側線抽出就更容易滿足要求。2.由於該裝置的液化石油氣是通過催化裂化裝置的吸收穩定部分粗分出碳二餾分和碳五餾分以後進入該裝置的，本發明將碳三餾分從脫丙烷塔的精餾段側線抽出，將丙烯從丙烯塔的精餾段側線抽出，而這兩上塔頂帶有大量的丙烯的氣體混合後，再返回到催化裂化裝置的吸收穩定部分粗分出碳二餾分再循環回來，不但避免了丙烯的浪費，又省去了脫乙烷塔。3.本發明減少了丙烯損失40％--50％；省去了脫乙烷塔和脫異丁烷塔及其配套的冷換、回流和機泵等，降低了能耗和操作費用。下面結合附圖和實施例結本發明作進一步的描述圖1為現有技術的工藝流程圖2為本發明的工藝流程圖。其中1.脫丙烷塔；2.脫乙烷塔；3.丙烯塔；4.脫異丁烷塔；5.脫戊烷塔。實施例一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝，包括下列步驟(1).從催化裂化裝置吸收穩定部分來的液化石油氣，經精製後進入氣體分餾裝置的脫丙烷塔[1]；(2).從脫丙烷塔[1]上部精餾段側線抽出碳三餾分，進入丙烯塔[3]分出丙烯和丙烷；(3).從脫丙烷塔[1]提餾段的合適塔板側線分三股抽出MTBE原料和烷基化原料，通過對其各股量的控制達到一定的烷烯比；(4).從丙烯塔[3]精餾段側線抽出丙烯，塔底出丙烷；(5).脫丙烷塔底部的碳四餾分進入脫戊烷塔或進入脫異丁烷塔，也採用側線抽出後再匯兌的方法得到一定烷烯比要求的烷基化原料；(6).脫丙烷塔[1]和丙烯[3]塔頂含有大量丙烯氣體返回催化裂化裝置的吸收穩定部分，與液化石油氣一起進入吸收塔，脫去碳二餾分後，再隨液化石油氣進入脫丙烷塔[1]。如某煉油廠的氣體分餾裝置，於96年11月設計，98年4月投產，該裝置要求脫異丁烷烷塔分出經MEBT裝置反應掉異丁烯組分後仍能滿足一定烷烯比的MEBT原料，它代表著脫異丁烷塔較苛刻的要求，當時，雖然發現老工藝的諸多問題，並對脫異丁烷塔進行優化，使其比傳統設計的塔縮小了30％以上，但仍沒有解決根本問題，現以該裝置為例，將原設計工藝與本發明工藝下的物料平衡對比如下表由表1可以看出，發明推薦的優化工藝比原設計的丙烯產量提高3％，乙烷氣下降53.6％，且該乙烷是由FCCU的吸收穩定部分放至幹氣的，其中丙烯含量比從脫乙烷塔頂放出時要小得多，因為該部分是通過吸收與解吸使碳二分離的，這就意味著最大可能地降低了丙烯的損失。另外，由於本發明沒有必要將碳三餾分中的碳四餾分完全分離出去，這需要耗費較大的能源，因此，丙烷中碳四含量較高，所以丙烷餾分比原設計的量大，同時，碳四碳五餾分又比原設計值低，通常工廠將這兩個餾分合起來作為民用液化氣。下表為原設計與本發明工藝熱負荷的比較(kw)由上表可以看出，採用本發明工藝時，塔頂熱負荷比原設計下降12.2％，塔底熱負荷比原設計下降7.4％，平均下降9.8％。另外，採用本發明工藝還可以節省6臺機泵，2臺流罐，4臺冷凝器及與之配套的閥門、管件、儀表、自控、土建佔地等，共計1000多萬元。權利要求1.一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝，其特徵在於包括下列步驟(1).從催化裂化裝置吸收穩定部分來的液化石油氣，經精製後進入氣體分餾裝置的脫丙烷塔；(2).從脫丙烷塔上部精餾段側線抽出碳三餾分，進入丙烯塔分出丙烯和丙烷；(3).從脫丙烷塔提餾段的合適塔板側線分多股抽出MTBE原料或烷基化原料，通過對其各股量的控制達到一定的烷烯比；(4).從丙烯塔精餾段側線抽出丙烯，塔底出丙烷。2.根據權利要求1所述的省塔節能高收率的氣體分餾工藝，其特徵在於還包括下列步驟(5).脫丙烷塔底部的碳四餾分進入脫戊烷塔或進入脫異丁烷塔，也採用側線抽出後再匯兌的方法得到一定烷烯比要求的烷基化原料。3.根據權利要求1所述的省塔節能高收率的氣體分餾工藝，其特徵在於還包括下列步驟(6).脫丙烷塔和丙烯塔頂含有大量丙烯氣體返回催化裂化裝置的吸收穩定部分，與液化石油氣一起進入吸收塔，脫去碳二餾分後，再隨液化石油氣進入脫丙烷塔。全文摘要本發明公開了一種省塔節能高收率的氣體分餾工藝,包括下列步驟:(1).從催化裂化裝置吸收穩定部分來的液化石油氣,經精製後進入氣體分餾裝置的脫丙烷塔;(2).從脫丙烷塔上部精餾段側線抽出碳三餾分,進入丙烯塔分出丙烯和丙烷;(3).從脫丙烷塔提餾段的合適塔板側線分多股抽出MTBE原料或烷基化原料,通過對其各股量的控制達到一定的烷烯比;(4).從丙烯塔精餾段側線抽出丙烯,塔底出丙烷;該工藝能提高丙烯回收率,減少設備投資、能耗及操作費用。文檔編號C10B57/00GK1199767SQ9811092公開日1998年11月25日申請日期1998年6月26日優先權日1998年6月26日發明者諸雅志,李航勝申請人:諸雅志,李航勝