[發明專利]一種雙透平增壓膨脹機丙烷脫氫冷箱分離系統及其工藝

有效

• 申請號: 201410559377.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104296499A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 章有虎;陳環琴;吳小飛;駱劍峰
• 申請（專利權）人: 杭州中泰深冷技術股份有限公司
• 主分類號: F25J3/00
• 分類號: F25J3/00;F25J5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及丙烷脫氫冷箱分離系統及其工藝，尤其涉及一種雙透平增壓膨脹機丙烷脫氫冷箱分離系統及其工藝。

背景技術

丙烯是重要的石油化工原料，除合成聚丙烯外，丙烯還可以制成丙烯腈、異丙醇、苯酚和丙酮、丙烯酸及其脂類等眾多下游產品，正逐步取代傳統的產品如木材、鋼鐵、棉及棉制品等，在國民經濟中占有重要的地位。長遠看，將延緩全球市場供應極度緊張的局面。

目前的冷箱分離工藝是UOP公司的Oleflex工藝采用的工藝，采用低溫分離的方法將對反應器流出物冷卻液化后通過兩臺發電機制動的膨脹機串級膨脹，氣液分離而成，使反應器流出物分離為富氫的凈氣產品物流和富烴的液體產品物流，同時還將一部分富氫氣作為循環氣與新鮮丙烷進料混合，作為反應器的混合進料送出。該種工藝存在C3回收率不是很高、膨脹機進口有帶液風險、氣液分離難度較大、設備可靠性差及投資大等缺點。現在人們渴望一種新的冷箱分離系統及其工藝來彌補這些不足。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種雙透平增壓膨脹機丙烷脫氫冷箱分離系統及其工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

雙透平增壓膨脹機丙烷脫氫冷箱分離系統包括低壓膨脹機、高壓膨脹機、第一冷混合進料換熱器、第二冷混合進料換熱器、第三冷混合進料換熱器、第一膨脹換熱器、高溫分離器、第二膨脹換熱器、中溫分離器、閃蒸罐、液體泵、第一進料急冷器、第二進料急冷器；低壓膨脹機、高壓膨脹機并聯后，經第三冷混合進料換熱器與高溫分離器的進口連接，高溫分離器的氣體出口經第二膨脹換熱器與中溫分離器的進口連接，高溫分離器的液體出口、閃蒸罐、液體泵、第二進料急冷器順次連接，中溫分離器的液體出口與閃蒸罐進口連接，中溫分離器的氣體出口、第一膨脹換熱器、高壓膨脹機進口順次連接，高壓膨脹機出口與第一膨脹換熱器連接后分成兩路，其中一路經第一冷混合進料換熱器與第一進料急冷器連接，另一路與低壓膨脹機進口連接，低壓膨脹機出口、第一膨脹換熱器、第二冷混合進料換熱器順次連接。

雙透平增壓膨脹機丙烷脫氫冷箱分離工藝是：反應器流出物首先分兩路經由低壓膨脹機和高壓膨脹機驅動的增壓機增壓到1347~1436KPa，增壓后匯合并冷卻后進第三冷混合進料換熱器冷卻，高溫分離器分離，其分離出的氣體經第二膨脹換熱器過冷，中溫分離器分離，分離后的液體同先前高溫分離器分離的液體匯合，進入閃蒸罐，經液體泵加壓，最后在第二進料急冷器中復溫后送用戶，而經中溫分離器分離后的氣體則經第一膨脹換熱器復溫，進高壓膨脹機膨脹，再回第一膨脹換熱器復溫，復溫后的氣體一股依次進入第一冷混合進料換熱器及第一進料急冷器，用來平衡這兩個換熱器的溫差，同時得以復溫后作為凈氣送出，另一股氣體再進入低壓膨脹機膨脹后，回第一膨脹換熱器復溫，再與新鮮丙烷進料氣混合，經第二冷混合進料換熱器復溫到常溫后送入用戶。

所述反應器流出物為丙烯、丙烷和氫氣的混合物。

????本發明的有益效果是，采用自主設計的高溫分離技術，使得高溫分離罐的入口溫度比UOP標準流程要低很多，從而提高裝置的丙烷、丙烯回收率。相比比UOP標準流程，專利流程中分離器進口的液氣體積比明顯增大一個數量級，從而大大降低了分離器的設計難度。專利流程采用-122℃深度分離C3后的氣相稍微復溫后，進入高、低壓膨脹機膨脹。這樣使得高、低壓膨脹機入口均有一定的過熱度，完全杜絕了膨脹機進口帶液的風險，保證設備和人員的安全。專利流程采用通行的增壓機制動膨脹機，是采用同一轉子相連的增壓膨脹機組，可靠性高。傳統的發電機制動的膨脹機必須配置齒輪箱減速，然后再外掛發電機組，比起增壓透平膨脹機組，現有的成本更低了。

附圖說明

???圖1是雙透平增壓膨脹機丙烷脫氫冷箱分離系統的結構示意圖；?

??圖中，低壓膨脹機1、高壓膨脹機2、第一冷混合進料換熱器3、第二冷混合進料換熱器4、第三冷混合進料換熱器5、第一膨脹換熱器6、高溫分離器7、第二膨脹換熱器8、中溫分離器9、閃蒸罐10、液體泵11、第一進料急冷器12、第二進料急冷器13。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的實施方式：