[發明專利]從烴分離中回收熱的方法

有效

• 申請號: 201480055229.3
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN105637068B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: S·T·金;A·J·考紐;X·X·朱
• 申請（專利權）人: 環球油品公司
• 主分類號: C10G7/00
• 分類號: C10G7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

從烴的分離中回收熱的方法。使來自分餾塔的頂部蒸氣料流進入雙級熱泵壓縮機中。第一壓縮階段用于使分餾塔再沸。第二階段壓縮并冷卻，進入分離區中。分離區中的液體可作為二次回流返回分餾塔中，和/或作為液體產物回收。也可將熱從第二階段中除去。第一階段上的抽吸鼓可用于保護熱泵壓縮機以防頂部料流中的任何液滴。

優先權聲明

本申請要求2013年10月16日提交的美國臨時申請No.61/891,497和2014年7月29日提交的美國申請No.14/445,512的優先權。

發明領域

本發明一般性地涉及從烴分離方法中回收熱的方法。

發明背景

石油精煉和石油化學方法通常涉及將具有非常類似的結構和性能的烴組分分離。

例如，丙烯-丙烷分離器通常包含蒸餾塔，所述蒸餾塔用于將C₃料流分離成在凈頂部產物中的聚合物級丙烯(PGP)和在凈底部產物中的丙烷。由于丙烯和丙烷的低相對揮發度，通常使用具有150-250個塔板的非常大的塔。另外，塔還通常包括5-10的回流:進料比。由于丙烯和丙烷的相對揮發度如此低(通常1.05-1.20)，將丙烯和丙烷分離成高純度組分料流所需的能量是非常高的。

通常，使用熱泵壓縮機在分餾塔頂部產物中冷凝(或除去能量)和再沸(或將能量供入)塔底部產物中，因為丙烯和丙烷的蒸氣壓力是近似的，并可將從塔頂部產物中除去用于冷凝的熱轉移或泵送至塔底部產物中用于再沸。

在傳統設計中，例如指派給本發明受理人并通過引用將其全部內容并入本文中的美國專利公開No.2013/0131417中所公開的設計中，將來自丙烯-丙烷分離塔(“PP分離器”)的頂部蒸氣送入第一階段熱泵壓縮機中。在第一階段熱泵壓縮機中，將蒸氣壓縮至所需壓力，通常1034-1724kPag(150-250psig)，這是換熱器將熱側的蒸氣冷凝并將換熱器冷側的液體再沸的最小溫度。將PP分離器再沸所需的負荷決定通向再沸器/冷凝器的蒸氣流速。由于冷凝負荷大于PP分離器的再沸負荷，存在要求熱去除的來自第一階段排料的額外蒸氣。將該額外蒸氣送入熱泵壓縮機的第二階段中，在那里將它壓縮至能夠通過另一換熱器在較熱的溫度下冷凝的壓力。隨后，該料流通過閥閃蒸到降至塔頂部壓力的抽吸鼓中以提供將塔頂部冷卻并使丙烯液體產物聚集在抽吸鼓中的焦耳-湯姆孫效應。

在上述該系統中，當第二階段排放料流閃蒸降至塔頂部壓力時，然后順序地將由該閃蒸產生的蒸氣在熱泵第一階段和第二階段中再加工。因此，熱泵壓縮機的第一階段，其要求更多效用的較大能力階段，需要將塔頂部蒸氣連同第二階段排放閃蒸的蒸氣一起加工，由此提高壓縮機的總能力和效用要求。

理想的是具有改進關于該方法的效率和熱回收的方法。

發明概述

公開了容許更有效的熱回收的方法。

一方面，本發明可描述為分離烴并回收熱的方法，其包括：將包含烴的進料流在第一分離區中分離成頂部料流和底部料流；頂部料流為蒸氣料流且底部料流為液流；使至少一部分頂部料流進入壓縮區中，壓縮區配置用于產生第一輸出料流和第二輸出料流；將來自壓縮區的至少一部分第一輸出料流的熱轉移至第一分離區；從壓縮區的第二輸出料流中除去熱；和使壓縮區的第二輸出料流進入第二分離區中，其中第二分離區具有比頂部料流的壓力更高的壓力。

在至少一個實施方案中，第一分離區為分餾塔。

在一些實施方案中，方法進一步包括從第二分離區中回收液流。

在一些實施方案中，方法還包括在來自第一輸出料流的第一部分的熱轉移以后使壓縮區的第一輸出料流的至少第一部分進入第一分離區中。進一步預期方法包括使壓縮區的第一輸出料流的第二部分進入第二分離區中。還預期壓縮區的第一輸出料流的第一部分包含壓縮區的第一輸出料流的75％至90體積％。