[實用新型]一種異丁烯裝置脫輕脫重塔熱集成裝置

有效

• 申請號: 201520181382.2
• 申請日: 2015-03-29
• 公開（公告）號: CN204550426U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 董宏光;鄒雄;王凱凱;劉鵬飛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C07C7/04
• 分類號: C07C7/04;C07C11/09
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明;梅洪玉

技術領域

本實用新型提供了一種應用于異丁烯裝置的熱回收方法，對異丁烯脫輕、脫重塔進行雙效精餾熱集成，具體就是通過調整塔壓，利用異丁烯脫重塔塔頂蒸汽作為脫輕塔熱源和預熱粗異丁烯進料。

技術背景

異丁烯，又名2-甲基丙烯，是重要的化工原料，廣泛用于制備丁基橡膠、甲基丙烯腈、抗氧劑和叔丁基醚等。異丁烯生產裝置主要有甲基叔丁基醚裂解法、叔丁醇脫水法和異丁烷脫氫法，其中甲基叔丁基醚裂解法最為常用，但是該法分離過程中需要消耗大量低壓蒸汽和循環冷卻水。因此，在異丁烯的分離過程中對其進行熱集成改造，以實現節能降耗效果具有重要意義。

甲基叔丁基醚裂解法生產異丁烯的過程中，會產生甲醇、二甲醚、叔丁醇和水等副產物，需要通過水洗塔、脫輕塔和脫重塔分離得到高純度異丁烯。其中脫輕塔塔底溫度為72℃；脫重塔塔底溫度為120℃，二者均采用低壓蒸汽做再沸器熱源，能耗較高。本實用新型通過調整傳統異丁烯分離裝置的裝置流程及操作參數，建立了一種異丁烯脫重塔、脫輕塔熱集成節能分離新裝置，有效改善了異丁烯分離過程需要大量蒸汽的問題，且異丁烯分離純度不受影響，取得了較好的經濟效益。

吉林化工學院化工分離技術開發中心2011年申請開發了一種雙效精餾與熱集成的苯分離節能新裝置，針對傳統的芳烴生產苯分離裝置甲苯塔塔頂汽未回收的問題，增加一個低壓苯塔再沸器回收甲苯塔塔頂汽的冷凝潛熱。本實用新型將苯分離用兩個塔完成，并將高壓塔頂汽作為低壓塔再沸器熱源，需要新增一個精餾塔，增加了設備投資和運行費用。該專利號為CN201110235201.6。

天津大學2010年申請開發了一種熱集成精餾裝置，針對傳統精餾塔在處理難分離物系時需要較多理論板數和較大塔徑的問題，將傳統精餾裝置改為精餾段與提餾段的熱集成裝置，有效降低了塔頂冷凝和塔底再沸熱負荷。本實用新型主要關注揮發度相近的難分離二組分物系，例如乙醇和正丙醇、環己烷和庚烷的分離。但是，對于揮發度有一定差距，且需要多個精餾塔的多組分物系的分離任務并不適用，另外由于改動復雜，所需投資及維護費用較高。該專利號為：CN201010218176.6。

實用新型內容

本實用新型提出了一種異丁烯提純的雙效精餾熱集成裝置，在保證異丁烯分離效果前提下，通過調整異丁烯脫輕塔、脫重塔壓力，降低脫輕塔塔釜溫度，提高脫重塔塔頂溫度，創造熱集成機會，使用脫重塔塔頂氣直接作為脫輕塔熱源，完全取代蒸汽加熱，并調整換熱流程，使用脫重塔塔頂氣預熱粗異丁烯進料，達到節能降耗的目的。

本實用新型的技術方案是：

一種異丁烯裝置脫輕脫重塔熱集成裝置，該熱集成裝置所用裝置包括異丁烯脫輕塔、脫輕塔蒸汽再沸器、脫輕塔再沸器、脫輕塔底泵、脫輕塔進料預熱器、脫輕塔水冷器、脫輕塔冷凝罐、異丁烯脫重塔、脫重塔冷凝罐、脫重塔水冷器、脫重塔再沸器。脫輕塔蒸汽再沸器殼程出口與異丁烯脫輕塔相連；脫輕塔蒸汽再沸器管程與蒸汽管線相連；脫輕塔再沸器殼程出口與異丁烯脫輕塔相連；脫輕塔再沸器管程入口與異丁烯脫重塔塔頂氣相管線相連；脫輕塔底泵出口與異丁烯脫重塔進料管線相連；脫輕塔進料預熱器管程出口與異丁烯脫輕塔進料管線相連；脫輕塔進料預熱器殼程入口與異丁烯脫重塔塔頂氣相管線相連；異丁烯脫輕塔頂氣相管線與脫輕塔水冷器殼程入口相連；脫輕塔冷凝罐入口與脫輕塔水冷器殼程出口相連；脫重塔水冷器殼程入口與脫輕塔進料預熱器殼程出口相連；脫重塔冷凝罐入口與脫重塔水冷器殼程出口和脫輕塔再沸器管程出口相連；脫重塔再沸器殼程出口與異丁烯脫重塔相連；脫重塔再沸器管程與蒸汽管線相連。

粗異丁烯在脫輕塔進料預熱器中預熱到55℃，然后進入異丁烯脫輕塔。粗異丁烯中含有少量二甲醚、甲醇、甲基叔丁基醚(MTBE)和水等雜質。由于甲醇和碳四共沸，二甲醚和甲醇從異丁烯脫輕塔的塔頂脫除，剩余的異丁烯塔釜液通過脫輕塔底泵加壓，送至異丁烯脫重塔。MTBE和水等重組分從異丁烯脫重塔塔底脫除，純異丁烯從脫重塔冷凝罐采出。

異丁烯脫重塔塔頂氣相分為兩路：一路用于預熱異丁烯脫輕塔中粗異丁烯進料，然后進入脫重塔冷凝器冷凝成液相；另一路作為脫輕塔再沸器熱源，異丁烯脫重塔出來的氣相在脫輕塔再沸器的管程中由氣相冷凝成液相，異丁烯脫輕塔塔釜液在殼程中由液相氣轉化成氣相，脫輕塔再沸器熱負荷由異丁烯脫重塔塔頂氣相流量控制，同時異丁烯脫輕塔保留脫輕塔蒸汽再沸器，供開工使用和確保裝置平穩生產。兩路塔頂氣相經換熱完全冷凝后進入脫重塔冷凝罐，一部分采出，一部分用泵打回流至異丁烯脫重塔塔頂。此時，異丁烯脫輕塔和異丁烯脫重塔操作條件如下。