[發明專利]丁烯氧化脫氫反應生成氣熱量回收工藝

有效

• 申請號: 201510570031.5
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105042880B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 朱淑軍;焦衛;車平生;于東和;馮偉
• 申請（專利權）人: 淄博齊翔騰達化工股份有限公司
• 主分類號: F24J1/00
• 分類號: F24J1/00;F22B1/02;B01J19/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及丁烯氧化脫氫領域，具體涉及一種丁烯氧化脫氫反應生成氣熱量回收工藝。

背景技術

丁烯氧化脫氫制丁二烯是丁二烯生產的主要方法之一，丁烯氧化脫氫反應釋放大量熱量，有效回收反應生成氣的熱量是降低工藝能耗、提升裝置效益的重要手段，在該領域已有相關專利見諸報道。

專利號為“CN201110359476.0”的專利公布了一種兩段能量回收的方法：一段是由100-120℃混合原料氣與反應得到的370-420℃反應生成氣換熱，使得混合原料氣升溫至300-350℃；另一段是將280-300℃的水蒸氣在反應器的管殼中與丁烯的氧化脫氫反應過程產生的熱量進行換熱。但該方法存在以下缺點：反應生成氣與原料混合氣能量交換后，其熱量沒有進一步被充分利用，而是直接通過換熱器降溫，造成能量損失。

專利號為“CN201310034287.5”的專利中采用撤熱介質回收熱量，此外，該技術通過蒸汽過熱器、廢熱鍋爐回收一級反應器出口產物熱量；專利號為“CN201110334864.3”的專利以介質廢熱鍋爐與反應生成氣廢熱鍋爐回收熱量且副產蒸汽。這兩種方法采用了等溫列管反應器，該反應器存在結構復雜、對催化劑要求高以及拆卸困難等缺點，限制了其應用性。此外，這兩個專利沒有闡述低品位熱能的進一步利用。

專利號為“CN201220745072.5”的專利公開了一種采用丁烯催化脫氫制備1,3-丁二烯的裝置，該技術以廢熱鍋爐回收熱量。但該方法僅采用廢熱鍋爐回收熱量，其熱量回收率低。此外，加熱爐、蒸汽過熱爐、空氣加熱爐等設備的投用進一步增加了裝置能耗。

專利號為“CN201310360727.6”的專利公開了一種氧化脫氫制丁二烯裝置的廢熱回收方法：氧化單元中水冷塔塔釜排出的循環洗滌水在被冷卻前，作為裝置中以熱水為加熱介質的再沸器和換熱器的熱源進行熱量回收后再被循環冷卻水冷卻。該方法主要是將水冷塔中循環洗滌水加堿后作為加熱介質，對裝置熱量利用率的提升作用有限。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種丁烯氧化脫氫反應生成氣熱量回收工藝，可有效回收反應生成氣80℃以上的熱量，熱量回收率高。

本發明所述的丁烯氧化脫氫反應生成氣熱量回收工藝，將反應生成氣的熱量分三段回收：

(1)反應生成氣與中壓蒸汽換熱，換熱后反應生成氣溫度降至430-460℃，中壓蒸汽升溫后返回反應器作為反應蒸汽利用；

(2)經步驟(1)換熱后的反應生成氣進入廢熱鍋爐中進行第二段回收，回收后，反應生成氣的溫度降至135-180℃，廢熱鍋爐副產的低壓蒸汽作為反應蒸汽再次利用；

(3)經步驟(2)回收后的反應生成氣進入后換熱器中進行第三段回收，余熱水在后換熱器中回收反應生成氣的熱量，吸收熱量后的余熱水進入熱泵中，反應生成氣溫度降至75-80℃。

其中：

步驟(1)中反應生成氣最初的溫度為570-600℃。

步驟(1)中中壓蒸汽換熱前的溫度為200-250℃。

步驟(1)中中壓蒸汽換熱后升溫至400-420℃。

步驟(2)中廢熱鍋爐副產的低壓蒸汽為0.25-0.35MPa低壓蒸汽。

廢熱鍋爐和閃蒸罐均采用界外脫鹽水補水。

步驟(3)優選為：經步驟(2)回收后的反應生成氣進入后換熱器中進行第三段回收，余熱水在后換熱器中回收反應生成氣的熱量，吸收熱量后的余熱水部分用于原料丁烯的預熱，另一部分進入熱泵中，反應生成氣溫度降至75-80℃。

步驟(3)中余熱水在后換熱器中回收反應生成氣的熱量，吸收熱量后的余熱水部分進入熱泵中，將熱量傳遞給熱泵，然后再回到后換熱器中。

步驟(3)中熱泵將吸收的余熱水的熱量由低品位熱能轉化為高品位熱能，用于加熱來自閃蒸罐的水，被加熱后的水回到閃蒸罐中產生0.2-0.25MPa蒸汽，產生的蒸汽作為反應蒸汽返回反應器再次利用。