[发明专利]乙醇脱水制乙烯热耦合方法及装置

权利要求书

1.一种乙醇脱水制乙烯工艺的热耦合方法，包括乙醇脱水反应系统、急冷压缩系统、碱洗系统、分子筛干燥系统、乙烯提纯与丙烯制冷循环系统；其特征是，乙醇脱水反应系统中乙醇脱水反应产物作为原料乙醇预热、汽化及过热的热源；急冷压缩系统中蒸发塔塔釜液作为蒸发塔进料流股预热及急冷塔塔顶气体加热的热源；碱洗系统中产品乙烯作为粗乙烯冷却的冷源；分子筛干燥系统中蒸发塔塔釜液凝液作为循环乙烯预热的热源；乙烯提纯与丙烯制冷循环系统中产品乙烯作为干燥的乙烯预冷的冷源；循环乙烯作为脱甲烷塔塔顶气体冷却及丙烯冷却的冷源；低温丙烯作为提纯塔塔顶气体冷却及乙烯进一步冷却的冷源；热丙烯作为脱甲烷塔塔釜液、提纯塔塔釜液及产品乙烯加热的热源；

所述急冷压缩系统包括蒸发塔、蒸发塔进料预热器、蒸发塔再沸器、急冷塔、急冷塔塔顶气加热器、第二气液分离罐、蒸发塔釜水冷却器、工艺水罐，蒸发塔塔釜液进入急冷塔顶气加热器，对急冷塔的塔顶气体进行加热，随后蒸发塔塔釜液送至工艺水罐，蒸发塔再沸器凝液送至分子筛干燥系统；

所述碱洗系统包括碱洗塔、粗乙烯冷却器、第三气液分离罐，来自乙烯提纯与丙烯制冷循环系统的产品乙烯进入粗乙烯冷却器，冷却碱洗塔产出的粗乙烯，随后产品乙烯送至产品乙烯加热器；

所述分子筛干燥系统包括干燥塔、循环乙烯预热器、蒸汽凝水闪蒸罐，来自急冷压缩系统的蒸发塔再沸器凝液进入循环乙烯预热器，对循环乙烯进行预热，冷却后的再沸器凝液送至蒸汽凝水闪蒸罐。

2.根据权利要求1所述的乙醇脱水制乙烯工艺的热耦合方法，其特征是，乙醇脱水反应系统包括乙醇预热器、乙醇蒸发器、乙醇蒸发罐、乙醇过热器、第一气液分离罐、第三反应器、加热炉；乙醇脱水反应产物进入乙醇过热器，使乙醇蒸汽过热；冷却后的反应产物进入乙醇蒸发器，使液相原料乙醇汽化，然后反应产物进入乙醇预热器，预热液相原料乙醇；多次冷却后的乙醇脱水反应产物送至第一气液分离罐；蒸发塔塔釜液进入蒸发塔进料预热器，预热蒸发塔的进料流股。

3.根据权利要求1所述的乙醇脱水制乙烯工艺的热耦合方法，其特征是，乙烯提纯与丙烯制冷循环系统包括乙烯预冷器、乙烯深冷器、脱甲烷塔、脱甲烷塔冷凝器、脱甲烷塔再沸器、提纯塔、提纯塔冷凝器、提纯塔再沸器、乙烯回流罐、丙烯冷却器、燃料气罐、产品乙烯加热器、丙烯一级闪蒸罐、丙烯收集罐、丙烯二级压缩器；循环乙烯进入脱甲烷塔冷凝器，冷却脱甲烷塔塔顶气体，加热后的循环乙烯送至丙烯冷却器，冷却丙烯，随后循环乙烯送至分子筛干燥系统；产品乙烯进入乙烯预冷器，冷却干燥后的粗乙烯，加热后的产品乙烯送至碱洗系统，然后经加热后送至界区外；低温丙烯进入提纯塔冷凝器，冷却提纯塔塔顶气体，加热后的低温丙烯送至乙烯深冷器，进一步冷却乙烯，随后低温丙烯送至丙烯一级闪蒸罐；来自界区外的热丙烯分别进入脱甲烷塔再沸器、提纯塔再沸器、产品乙烯加热器，加热脱甲烷塔釜液、提纯塔塔釜液、产品乙烯，冷却后的丙烯送至丙烯收集罐。

4.实现权利要求1的乙醇脱水制乙烯的热耦合方法的装置，其特征是，乙醇脱水反应系统中乙醇预热器管程入口与原料罐区相连；乙醇预热器壳程入口与乙醇蒸发器壳程出口相连；乙醇预热器管程出口与乙醇蒸发罐入口相连；乙醇预热器壳程出口与第一气液分离罐入口相连；乙醇蒸发器管程入口与乙醇蒸发罐下方出口相连；乙醇蒸发器壳程入口与乙醇过热器壳程出口相连；乙醇蒸发器管程出口与乙醇蒸发罐右侧入口相连；乙醇过热器管程入口与乙醇蒸发罐上方出口相连；乙醇过热器壳程入口与第三反应器出口相连；乙醇过热器管程出口与加热炉入口相连；急冷压缩系统中蒸发塔塔釜出口与蒸发塔进料预热器壳程入口相连；急冷塔塔釜出口与蒸发塔进料预热器管程入口相连；蒸发塔进料预热器管程出口与蒸发塔塔顶入口相连；蒸发塔进料预热器壳程出口与急冷塔顶气加热器壳程入口相连；急冷塔塔顶蒸汽出口与急冷塔顶气加热器管程入口相连；急冷塔顶气加热器管程出口与第二气液分离罐入口相连；急冷塔顶气加热器壳程出口与蒸发塔釜水冷却器入口相连。