[发明专利]一种丙烯生产工艺中的深冷变压双效分离系统

说明书

本发明公开了一种丙烯生产工艺中的深冷变压双效分离系统，包括第一汽塔、换热器、第二闪蒸罐和第二汽塔，其特征在于，第一汽塔底部经管线与换热器连接；换热器分别与第二闪蒸罐和第二汽塔连接，换热器左底部经管线与第二汽塔中段连接，换热器右底部经管线与第二闪蒸罐中段连接；第二闪蒸罐底部经管线与第二汽塔顶部连接，第二汽塔顶部经管线与换热器右上部连接，换热器上部与第一汽塔底部设置的第一塔釜连接。本发明具有冷公用工程用量少，各轻组分气体资源利用效力显著提升，操作负荷显著下降，系统能耗指标相对较低，系统工艺内部耦合效率较高等明显优势，可有效提高项目的经济效益。

技术领域

本发明涉及丙烯生产中的深冷分离工艺技术领域，具体涉及一种丙烯生产工艺中的深冷变压双效分离系统。

背景技术

选择石化过程中富产的经济附加值不高、资源利用效率低下的液化石油气为原料，生产市场缺口较大、经济附加值高的丙烯产品工艺方案，具有拓宽石油化工产业链条、提高了炼化项目经济效益和企业的市场竞争力等诸多显著优势。主要工艺流程为：首先，液化石油气（96.9%以上丙烷）经预处理单元脱去原料中的污染物和水，获得的新鲜丙烷和丙烯精制单元的循环丙烷混合后除去C₄组分送至氧化单元，在四级联动固定床反应器中，采用CO₂为氧化剂，反应温度为650℃，6%Cr/MSU-1分子筛催化剂的作用下，生成粗丙烯，生成的粗丙烯经深冷变压双效单元和丙烯精制单元分离获得丙烯，后进入丙烯储罐作为产品待售，工艺过程中的产生的CO经变换单元和低温甲醇洗单元，为园区工艺系统提供H₂，CO₂部分循环使用，部分作为产品待售。

粗丙烯中各气体组分之间的沸点差异较大，在大规模生产过程中，传统的生产工艺选择深冷分离的方法将粗丙烯进行分离。首先来自氧化单元的粗丙烯，依次经冷却、粗脱水及精脱水，降温并脱出粗丙烯中的全部水分，将待分离的组分冷却至-55℃左右，在双塔直序分离体系中进行分离，预分离塔塔顶收集轻组分，主分离塔塔顶收集CO₂，塔底采出丙烯、丙烷送至丙烯精制单元，预分离塔与主分离塔操作温度相差-95℃，气压相差1.4Mpa，若系统冷量全部由公用工程提供，表现为公用工程消耗量大，若动量由动力设备提供，表现为耗电量显著增加，项目能源消耗指标偏高，整体经济效益不高。

针对上述存在的工艺问题，如何通过工艺技术方案的改变来优化丙烯生产工艺中的深冷系统，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种丙烯生产工艺中的深冷变压双效分离系统，该工艺系统设计新颖合理，通过增设换热器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐和第三闪蒸罐，去掉了原工艺系统中预分离塔塔顶的回流罐和塔底的再沸器，主分离塔塔顶的冷凝器和塔顶泵，耦合了两塔间的冷量与动量，系统的能耗指标显著降低，项目的经济效益显著增加。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种丙烯生产工艺中的深冷变压双效分离系统，包括第一汽塔、换热器、第二闪蒸罐和第二汽塔，其特征在于，所述的第一汽塔底部经管线与换热器连接；所述的换热器分别与第二闪蒸罐和第二汽塔连接，所述的换热器左底部经管线与所述的第二汽塔中段连接，所述的换热器右底部经管线与所述的第二闪蒸罐中段连接；所述的第二闪蒸罐底部经管线与第二汽塔顶部连接，所述的第二汽塔顶部经管线与换热器右上部连接，所述的换热器上部与第一汽塔底部设置的第一塔釜连接；所述的第一汽塔左侧经管线连接有第一冷却器。

进一步的，第一汽塔顶部温度控制在-113℃，气压控制在0.2MPa，所述的塔釜温度控制在-70℃，气压控制在0.21MPa，所述的第二汽塔顶部温度控制在-26℃，气压控制在1.6MPa，所述的第二塔釜温度控制在-42℃，气压控制在1.62MPa，所述的第二闪蒸罐进料温度控制在-26℃，气压控制在1.6 MPa。