一種液態烴類混合物的精餾分離裝置及方法

2023-10-21 03:49:12 2

專利名稱：一種液態烴類混合物的精餾分離裝置及方法
技術領域：
本發明涉及混合物的分離技術領域，具體涉及一種液態烴類混合物的精餾分離裝置及方法。
背景技術：
液態烴類混合物(如:石油液化氣LPG)通常含有乙烷、、庚烷、乙烯、丙烷、丙烯和其它烷烴、烯烴等，要從該液態烴類混合物中回收丙烯、丙烷、丁烷或其它單組分，要解決的問題是如何把目標組分(如:丙烯)與輕組分(如:乙烷、乙烯)和重組分(如:丙烷、其它烷烴和烯烴等)分開。液態烴類混合物分餾方法的原理是利用各種烴類組分在一定壓力下，沸點溫度不同的特性，通過控制分離壓力來達到分離液態烴類混合物的目的。低沸點溫度烴類蒸發為氣體，而高沸點溫度烴類留在液相，氣液兩相在多層塔板或填料間進行傳質、傳熱過程，最終達到分離目的。
目前，在工業上廣泛採用的是三塔分餾方法。以分離石油液化氣為例，三塔工藝中第一個塔先將碳四以上餾分與丙烷等輕組分分開，第二個塔將碳二餾分從丙烯和丙烷中脫除，第三個塔將丙烯和丙烷分開，得到丙烯產品。三塔流程雖然能夠達到目的，但是因為其流程長，具有以下缺點
(I)設備臺數多，塔尺寸大；
(2)操作費用高，投資大；
(3)能耗高。因此，採用三塔流程分離液態烴類混合物(如:石油液化氣LPG)受到投資、能耗等許多因素的限制。
如公開號為CN1583971A，一種分離液態烴類混合物的分餾方法，採用脫輕過程、脫重及精餾過程兩步工藝流程，利用脫輕塔和脫重塔兩塔(系)工藝，按照從輕到重的分離順序，實現對液態烴類混合物的分離。再如公開號為CN1872820A，公開了一種精餾和複合萃取精餾結合提取正庚烷和甲基一環己烷的方法，但其提取率都比較低，且設備結構較為複雜。發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種方法簡單，分離效果好的液態烴類混合物的精餾分離裝置及方法。
本發明所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
一種液態烴類混合物的精餾分離裝置，包括至少四組精餾裝置，其特徵在於:所述的精餾裝置包括精餾塔，所述精餾塔中間部位設有加料口，所述精餾塔上加料口上部為精餾段，加料口下部為提餾段，所述精餾塔的精餾段頂部連接有冷凝器，所述的冷凝器連接有回流罐，所述的回流罐經回流泵及回流管道連接到精餾塔的精餾段，所述精餾塔的底部連接有再沸器及釜液泵。
所述的精餾塔採用填料塔。
一種液態烴類混合物的精餾分離方法， 其特徵在於:所述的方法包括以下工藝步驟，
(I)將液態烴類混合物用原料泵泵入第一精餾塔，當液位達到15-25%時，減少進料量，通過蒸餾釜，緩慢升溫，控制塔底溫度為13(T140°C，塔頂溫度為11(T12(TC，塔內壓力0.01-0.05Mpa，觀察回流罐的液位，當回流罐液位超過30%時，開回流泵向塔頂增加回流，待回流罐液位達50%時，取樣檢測，合格後，將塔頂物料(己烷、庚烷、異辛烷混合液)送至第二精餾塔，塔釜物料進入第四精餾塔；
(2)來自第一精餾塔物料進入第二精餾塔，當液位達到15-25%左右時，減少進料量，通過再沸器，緩慢升溫，控制塔底溫度為8(T85°C，第二精餾塔塔頂溫度為68 73°C，塔內壓力約0.01-0.05Mpa，觀察回流罐的液位，當回流罐液位超過30%時，開回流泵向塔頂增加回流，待回流罐液位達50%時，取樣檢測，合格後，將塔頂分餾出己烷合格產品送至罐區儲存，第二精餾塔塔底的重組分泵入第三精餾塔；
(3)來自第二精餾塔物料進入第三精餾塔，控制塔底溫度為118 123°C，塔頂溫度為96 100°C，塔內壓力0.01-0.05Mpa，從塔頂分餾出的庚烷合格產品送到罐區儲存，塔底分餾出異辛烷至罐區儲存；
(4)來自第一精餾塔塔底物料進入第四精餾塔，第四精餾塔底溫度控制為150 155°C，塔頂溫度控制在125 130°C，塔內壓力0.01-0.05Mpa，從塔頂分餾出1500#芳烴送至罐區儲存，塔底重組分泵入換熱器，升溫至200°C後經過裝有催化劑的反應器進行異構化，壓力0.2Mpa，一種同分異構體與另一種同分異構體相互轉化的過程，以提高芳烴的含量，然後送至第五精餾塔；
(5)來自催化反應器的物料進入第五精餾塔，第五精餾塔塔底溫度控制在17(Tl80°C，塔頂溫度在55 60°C，塔內壓力0.01-0.05Mpa，塔頂餾出部分氣體作為燃料送至鍋爐燃燒，塔底產品為1800#芳烴溶劑，送至罐區儲存。
本發明的有益效果是:本發明工藝步驟簡單，便於實施，分離效果好，能夠生產出高純度的溶劑油產品，年產生產能力20000噸，其中己烷1000T/年、庚烷6000噸/年、異辛烷500噸/年、1500#溶劑油500噸/年、1800#溶劑油12000噸/年；且能在80%_120%的設計負荷下運行。


圖1為本發明精餾裝置結構圖。
具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
如圖1所示，一種液態烴類混合物的精餾分離裝置，包括至少四組精餾裝置，精餾裝置包括精餾塔1，精餾塔I中間部位設有加料口 2，精餾塔I上加料口 2上部為精餾段3，加料口 2下部為提餾段4，精餾塔I的精餾段3頂部連接有冷凝器5，冷凝器5連接有回流罐6，回流罐6經回流泵7及回流管道連接到精餾塔I的精餾段3，精餾塔I的底部連接有再沸器9及釜液泵8，精餾塔I採用填料塔。
精餾塔I內有若干塊塔板，其作用就在於使汽液兩相密切接觸，以增強兩相間的熱量和質量的傳遞，即汽相中較易冷凝的的重組分蒸汽與板上液體接觸時，部分凝結，轉移到液相；液相中較易汽化的輕組分則被加熱，部分汽化轉入汽相。於是，經過一塊板上汽液兩相的接觸，上升汽相中易揮發濃度增加，下降液相中難揮發組分的濃度也增大，正是由於每塊塔板都起了一定程度的富集作用經足夠多塊板的作用後，在塔頂可得到輕組分，塔釜得到重組分，達到分離的目的。
精餾塔中加料口以上部分稱為精餾段，加料口以下部分稱為提餾段，物料加入板稱為加料板。為了使塔頂得到含純度很高的易揮發組分的產品，就有易揮發組分純度很高的液體引入頂部塔板使之與汽相接觸。顯然，此液體最方便的來源是將塔頂產品的一部分引回塔頂，稱為回流，該回流液不但提供了塔中各板所必需的液流，而且是建立各板正常濃度分布、維持全塔正常操作所必需的。
同樣，為了使塔釜得到較純的難揮發組分，就應該有難揮發物純度很高的汽體進入最低一塊板。顯而易見，這蒸汽只能將最低一塊板下降的液體部分地汽化而得到，此汽化所需的熱量由塔釜再沸器供給，再沸器的熱源通常是蒸汽，也可以是由熱回收而提供。塔釜物料經再沸器獲得熱量後，產生的蒸汽也就為塔中各板保持沸點狀態，提供必須的汽流創造了條件。
塔頂是純度很高的易揮發產品，塔釜是較純的難揮發組分，塔中各板易揮發組分濃度由上至下逐漸降低，當某塊板上的物料濃度與原料液濃度相等或相近時，物料就由此板引入。物料中蒸汽與提餾上升而來的蒸汽匯合，一起經精餾段各板的提濃，最後於塔頂得到很純的易揮發產品，而物料中的液體則與精餾段下降的液流匯合，經提餾段各板對其中所含易揮發組分的提餾作用，最後於塔釜得到很純的難揮發產品。總之，精餾就是將一定的物料加入精餾裝置，使之反覆的進行部分汽化與部分冷凝，從而得到規定純度的塔頂與塔釜產品的操作。
本發明提供一種液態烴類混合物的精餾分離方法，包括以下工藝步驟，
(I)將液態烴類混合物用原料泵泵入第一精餾塔，當液位達到15-25%時，減少進料量，通過蒸餾釜，緩慢升溫，控制塔底溫度為13(T140°C，塔頂溫度為11(T12(TC，塔內壓力0.01-0.05Mpa，觀察回流罐的液位，當回流罐液位超過30%時，開回流泵向塔頂增加回流，待回流罐液位達50%時，取樣檢測，合格後，將塔頂物料(己烷、庚烷、異辛烷混合液)送至第二精餾塔，塔釜物料進入第四精餾塔；
(2)來自第一精餾塔物料進入第二精餾塔，當液位達到15-25%左右時，減少進料量，通過再沸器，緩慢 升溫，控制塔底溫度為8(T85°C，第二精餾塔塔頂溫度為68 73°C，塔內壓力約0.01-0.05Mpa，觀察回流罐的液位，當回流罐液位超過30%時，開回流泵向塔頂增加回流，待回流罐液位達50%時，取樣檢測，合格後，將塔頂分餾出己烷合格產品送至罐區儲存，第二精餾塔塔底的重組分泵入第三精餾塔；
(3)來自第二精餾塔物料進入第三精餾塔，控制塔底溫度為118 123°C，塔頂溫度為96 100°C，塔內壓力0.01-0.05Mpa，從塔頂分餾出的庚烷合格產品送到罐區儲存，塔底分餾出異辛烷至罐區儲存；
(4)來自第一精餾塔塔底物料進入第四精餾塔，第四精餾塔底溫度控制為150 155°C，塔頂溫度控制在125 130°C，塔內壓力0.01-0.05Mpa，從塔頂分餾出1500#芳烴送至罐區儲存，塔底重組分泵入換熱器，升溫至200°C後經過裝有催化劑的反應器進行異構化，壓力0.2Mpa，一種同分異構體與另一種同分異構體相互轉化的過程，以提高芳烴的含量，然後送至第五精餾塔；
(5)來自催化反應器的物料進入第五精餾塔，第五精餾塔塔底溫度控制在17(Tl80°C，塔頂溫度在55 60°C，塔內壓力0.01-0.05Mpa，塔頂餾出部分氣體作為燃料送至鍋爐燃燒，塔底產品為1800#芳烴溶劑，送至罐區儲存。
注意事項
1、塔釜內液位控制在50%左右。
2、回流罐液位控制在45%左右。
3、蒸氣各點加入要慢。
4、操作要點
(I)塔頂壓力 0.02MpaG，塔釜壓力:0.02 MpaG。
(2)注意塔頂壓力及塔釜壓力的控制，防止塔頂塔釜超壓力
(3)塔頂回流量要足夠，該塔回流量的調節是通過調節塔釜再沸器的蒸汽量來實現。
(4)反應器、氣體緩衝罐壓力控制在0.03以下MpaG以下。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界 定。
權利要求
1.一種液態烴類混合物的精餾分離裝置，包括至少四組精餾裝置，其特徵在於:所述的精餾裝置包括精餾塔，所述精餾塔中間部位設有加料口，所述精餾塔上加料口上部為精餾段，加料口下部為提餾段，所述精餾塔的精餾段頂部連接有冷凝器，所述的冷凝器連接有回流罐，所述的回流罐經回流泵及回流管道連接到精餾塔的精餾段，所述精餾塔的底部連接有再沸器及釜液泵。
2.根據權利要求1所述的一種液態烴類混合物的精餾分離裝置，其特徵在於:所述的精餾塔採用填料塔。
3.一種液態烴類混合物的精餾分離方法，其特徵在於:所述的方法包括以下工藝步驟， a.將液態烴類混合物用原料泵泵入第一精餾塔，當液位達到15-25%時，減少進料量，通過蒸餾釜，緩慢升溫，控制塔底溫度為13(T140°C，塔頂溫度為11(T120°C，塔內壓力為.0.01-0.05Mpa，觀察回流罐的液位，當回流罐液位超過30%時，開回流泵向塔頂增加回流，待回流罐液位達50%時，取樣檢測，合格後，將塔頂物料中己烷、庚烷、異辛烷混合液送至第二精餾塔，塔釜物料進入第四精餾塔； b.來自第一精餾塔物料進入第二精餾塔，當液位達到15-25%左右時，減少進料量，通過再沸器，緩慢升溫，控制塔底溫度為8(T85°C，第二精餾塔塔頂溫度為68 73°C，塔內壓力為0.01-0.05Mpa，觀察回流罐的液位，當回流罐液位超過30%時，開回流泵向塔頂增加回流，待回流罐液位達50%時，取樣檢測，合格後，將塔頂分餾出己烷合格產品送至罐區儲存，第二精餾塔塔底的重組分泵入第三精餾塔； c.來自第二精餾塔物料進入第三精餾塔，控制塔底溫度為118 123°C，塔頂溫度為96 100°C，塔內壓力為0.01-0.05Mpa，從塔頂分餾出的庚烷合格產品送到罐區儲存，塔底分餾出異辛烷至罐區儲存； d.來自第一精餾塔塔底物料進入第四精餾塔，第四精餾塔底溫度控制為15(Tl55°C，塔頂溫度控制在125 130°C，塔內壓力為0.01-0.05Mpa，從塔頂分餾出1500#芳烴送至罐區儲存，塔底重組分泵入換熱器，升溫至200°C後經過裝有催化劑的反應器進行異構化，壓力.0.2Mpa，一種同分異構體與另一種同分異構體相互轉化的過程，以提高芳烴的含量，然後送至第五精餾塔； e.來自催化反應器的物料進入第五精餾塔，第五精餾塔塔底溫度控制在17(T18(TC，塔頂溫度在55飛(TC，塔內壓力0.01-0.05Mpa，塔頂餾出部分氣體作為燃料送至鍋爐燃燒，塔底產品為1800#芳烴溶劑，送至罐區儲存。
全文摘要
一種液態烴類混合物的精餾分離裝置及分離方法，涉及混合物的分離技術領域，包括至少四組精餾裝置，所述的精餾裝置包括精餾塔，所述精餾塔中間部位設有加料口，所述精餾塔上加料口上部為精餾段，加料口下部為提餾段，所述精餾塔的精餾段頂部連接有冷凝器，所述的冷凝器連接有回流罐，所述的回流罐經回流泵及回流管道連接到精餾塔的精餾段，所述精餾塔的底部連接有再沸器及釜液泵。本發明工藝步驟簡單，便於實施，分離效果好，能夠生產出高純度的溶劑油產品。
文檔編號C10G53/00GK103215066SQ20121053344
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者丁網金, 蔣超, 查洪聯 申請人:滁州市潤達溶劑有限公司