[發明專利]用于前脫丙烷乙烯流程中碳三、碳四和碳五的部分能量耦合分離系統及操作方法

有效

• 申請號: 201010100186.X
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101798528A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 羅祎青;袁希鋼;龔超;余愛平
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C10G70/04
• 分類號: C10G70/04;B01D3/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及精餾技術領域，特別是涉及一種用于前脫丙烷乙烯流程中碳三、碳四和碳 五部分能量耦合分離裝置及分離方法，可實現碳三、碳四及碳五組分在一個具有部分能量 耦合的精餾塔或精餾塔序列中完成分離，可以顯著降低該混合物分離過程的設備投資和能 耗。

背景技術

在前脫丙烷乙烯流程(G.M.Clancy?and?R.W.Townsend，Ethylene?Plant?Fractionation， Chemical?Engineering?Progress，1971，67(2)：41-44)生產過程中，裂解氣經過急冷、壓縮、 堿洗、干燥后，再經深冷進入高壓脫丙烷塔，在提餾段乙烷及更輕組分與其它重組分分離， 重組分在塔底液相流股主要為碳三、碳四及碳五組分。該碳三、碳四及碳五組分混合物進 入低壓脫丙烷塔，塔頂將碳三脫除，塔底的碳四及碳五混合物進入脫丁烷塔。脫丁烷塔塔 頂得到碳四混合物，塔底為碳五混合物。上述流程中，低壓脫丙烷塔和脫丁烷塔均采用傳 統精餾塔，每個塔分別需要一個冷凝器和一個再沸器，分離過程采用先分離輕組分再分離 重組分的直接序列結構。

目前國內外對具有能量耦合的精餾塔(隔板塔)的研究較多，專利US1915681比較早 的提出應用完全能量耦合隔板塔對石油裂化產物進行分離；專利US2471134應用完全能量 耦合隔板塔對甲烷、乙烷、丙烷、丁烷進行了分離；專利US5339648(CN1099472)使用完 全能量耦合隔板塔設計了空氣分離流程；專利CN1385408A應用完全能量耦合隔板塔設計 了α，β-不飽和高碳醇的制備及分離流程；專利US7169267B3(CN1469765A)針對C₅₊切取餾 分蒸餾分離提出了用完全能量耦合隔板塔的方法及裝置；其他應用完全能量耦合隔板塔進 行化合物分離的專利還有CN1169421、US6387222B1、US6417420B1、US654907B1、 CN1427832A、US6726835B2、US6762334B1、CN1474794A、CN1484627A、US6846389B2、 US6887434B2、US7132038B2、CN1867539A、CN1582266A、CN1609093A、CN1678600A、 CN1288141A、CN1789223A、CN1809520A、CN1845890A、CN1896047A、US7211701B2、 CN1918090A、CN101006073A、CN101244982、CN101298412A、CN101328119A、 US7329330B2(CN1484627A)、CN101357887、CN101367723A、CN101367724A、 CN10136773A、CN101417930A。對能量耦合隔板塔進行內部結構設計的專利有 US5785819、US5914012、US5902460、US6250106B1、US6645350B1、US7234691B2。專 利US4230533、US6551465B1、US6558515B1、US7267746B1對能量耦合隔板塔進行了控 制設計。專利CN1609107A、CN101362692A、CN101367710A、CN101516830A、 US6291734B1應用具有間接序列結構的部分能量耦合精餾塔進行分離操作。此外，專利 CN1723065A和CN101028987應用直接序列結構部分能量耦合精餾塔進行了萃取分離。以 上有關能量耦合隔板塔應用于實際工業乙烯流程中產品分離的，只有專利US6291734，其 對乙烯流程中碳三、碳四及碳五的分離做了能量耦合精餾的設計，但該工藝僅應用了間接 分離序列結構的部分能量耦合精餾塔。而該種間接分離序列結構只有當原料中C₅₊組分含 量較多時才具有節能優勢。

發明內容

本發明針對前脫丙烷乙烯流程中低壓脫丙烷塔和脫丁烷塔，對進料組成中C₃組分含量 較多的狀況，給出了直接序列結構部分能量耦合精餾塔或與之熱力學等價的部分能量耦合 的直接精餾塔序列完成分離任務，以適應實際工業生產狀況的需要。

本發明的技術方案如下：