[发明专利]丙烷脱氢工艺与石脑油裂解前脱丙烷工艺耦合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烷脱氢PDH装置与石脑油蒸汽热裂解前脱丙烷分离乙烯装置耦合的方法；在充分依托乙烯装置前脱丙烷分离流程的现有设备，并保持裂解原料总进料不变的前提下，实现PDH装置与乙烯装置耦合，以此降低设备投资、减少建设用地、提高低碳烯烃产量，可应用于生产低碳烯烃的工业生产中。

背景技术

乙烯和丙烯是重要的石油化工基础原料。目前乙烯装置是主要的制备乙烯、丙烯等低碳烯烃产品，尤其是制备乙烯产品的龙头工业生产装置，与乙烯装置相比，PDH装置能够生产更多的丙烯产品。

乙烯装置和PDH装置为了生产合格的乙烯、丙烯、混合碳四等产品都要求对乙烯装置裂解气和PDH装置反应气进行分离精制。因此，将前脱丙烷工艺的乙烯装置与PDH装置在分离流程部分进行一体化耦合，在保持乙烯装置裂解原料不变，充分依托乙烯装置前脱丙烷分离流程的现有设备并进行局部扩能改造的前提下，能够有效地增加丙烯产量，是一条可行的制备低碳烯烃生产路线。

目前，世界上丙烷脱氢制丙烯专利技术有：ABB Lummus公司的Catofin工艺、UOP公司的Oleflex工艺、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分离工艺来精制提纯丙烷脱氢制丙烯的反应产物。同时，深冷分离工艺也是石脑油蒸汽裂解产物分离精制的主要方法。因此，深冷分离工艺具有技术成熟、应用广泛、物料回收率高等优点。但是深冷分离的工艺操作温度较低，对设备材质要求比较高，由此工程建设投资也大。将前脱丙烷工艺与PDH分离工艺进行耦合，充分依托乙烯装置前脱丙烷分离流程的现有设备，仅仅对现有分离单元的设备进行局部扩能改造，可大大降低工程建设投资。

近年来PDH的应用越来越多，如专利公开号CN103664455A一种丙烯的制备方法，专利公开号CN106316761A丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，专利公开号CN105152840A一种碳四烃物流的精制工艺，都公开了PDH工艺制备丙烯的方法。

现有技术中，专利公开号CN103664455A和专利公开号CN106316761A以及专利公开号CN105152840A虽然公开了PDH工艺制备丙烯的方法，但是尚未见PDH工艺和石脑油裂解前脱丙烷工艺耦合的报道。采用分别设置乙烯装置和PDH装置的传统工艺技术路线存在设备工程投资高、占地面积大、低碳烯烃产量低等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在设备利用率低、工程投资费用高、设备占地面积大、低碳烯烃产量低的问题，提供一种新的丙烷脱氢工艺与石脑油裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，具有设备利用率高、工程投资费用低、设备占地面积小、低碳烯烃产量高的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种丙烷脱氢工艺与石脑油裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，在保持乙烯装置裂解原料不变的前提下，其中，(1)丙烷脱氢PDH装置：新鲜丙烷进料与来自丙烯精馏塔塔底循环丙烷进料以及脱油塔的塔顶凝液进料混合，进入丙烷气化罐进行气化，气相丙烷经加热后送至脱氢反应系统进行脱氢反应，生成反应产物丙烯，反应产物经冷却后送至乙烯装置裂解气压缩机入口，丙烷气化罐的液体送至脱油塔，脱油塔塔顶凝液去丙烷气化罐，脱油塔塔釜物流经冷却后送入脱氢反应系统反应器进料加热炉用作补充燃料；(2)乙烯装置：石脑油裂解原料进入乙烯装置裂解单元发生裂解反应生成裂解气，经过急冷后与PDH来的反应产品气一起经压缩、碱洗、干燥后进入乙烯装置前脱丙烷分离单元，通过高压脱丙烷塔和低压脱丙烷塔分离出的C4及C4以上重组分送入乙烯装置脱丁烷塔，最终得到混合C4产品；高低压脱丙烷单元流出的C3及C3以下轻组分经乙烯装置脱甲烷、脱乙烷、乙烯精馏、丙烯精馏单元最终得到乙烯、丙烯产品。

上述技术方案中，优选地，丙烷脱氢PDH装置设置PDH反应单元和丙烯精馏单元。

上述技术方案中，优选地，分离出的乙烷返回至乙烯装置裂解单元，丙烷返回至PDH装置丙烷气化罐。

上述技术方案中，优选地，PDH装置反应产品气和乙烯装置裂解气分别经反应、急冷后，二股物料合并一起进行压缩、碱洗、干燥，乙烯装置裂解气与PDH装置反应产品气共用一套高低压脱丙烷、脱甲烷、脱乙烷、脱丁烷、乙烯精馏、乙烯冷冻、丙烯冷冻系统。

上述技术方案中，优选地，乙烯装置公称能力为80～120万吨/年，裂解选择性为：丙烯/乙烯＝0.47～0.60。