[發(fā)明專利]熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710980676.5
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN109675333B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏志強;袁忠勛;張方方;張宇鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石化工程建設(shè)有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01D3/00
• 分類號: B01D3/00;B01D3/14;B01D3/32;B01D3/42;C07C7/04;C07C15/04;C07C15/02
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明提供了一種熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置及方法。所述熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置包括：苯塔；壓縮預(yù)熱器，通過第一截止閥連通苯塔塔頂；壓縮機，連通壓縮預(yù)熱器；熱泵再沸器，連通壓縮機和壓縮預(yù)熱器，且連通苯塔底部；泄壓閥，連通壓縮預(yù)熱器；塔頂余熱回收換熱器，通過第二截止閥連通泄壓閥，通過第三截止閥連通苯塔塔頂；塔頂回流罐，連通塔頂余熱回收換熱器；塔頂回流泵，連通塔頂回流罐和苯塔頂部；塔底再沸器，連通苯塔底部。本發(fā)明利用苯塔將苯和C7?C9芳烴進行分離，通過提高苯塔操作壓力，并設(shè)置熱泵驅(qū)動苯塔，使熱泵再沸器分擔(dān)總再沸負荷的60?80％，合理降低了苯塔再沸能耗，具有明顯的節(jié)能降耗優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芳烴分離技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置及方法。

背景技術(shù)

芳烴抽提是石化企業(yè)從重整產(chǎn)物中分離芳烴的重要組成裝置，在工業(yè)生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的是液-液溶劑抽提法和溶劑抽提蒸餾法。其中，國內(nèi)石化企業(yè)多采用抽提蒸餾技術(shù)進行芳烴回收，其工作原理是用高選擇性的溶劑改變進料組分的相對揮發(fā)度。在芳烴和非芳烴共存的混合物中，由于溶劑的作用，非芳烴組分的相對揮發(fā)度被提高，這種提升使得非芳組分可在傳統(tǒng)的蒸餾塔中被蒸到塔的頂部，同時芳烴在塔底富集。

芳烴精餾部分一般包括白土塔、苯塔和甲苯塔。抽提蒸餾部分的抽出物混合芳烴可能含有痕量的烯烴和其它雜質(zhì)，會顯著地影響到苯和苯產(chǎn)品的酸洗比色指標(biāo)。為了除去這些痕量雜質(zhì)，抽出物在分餾前需先經(jīng)白土處理。從白土塔底出來的混合芳烴與塔進料換熱后進入苯塔中部。苯塔進行精餾，苯產(chǎn)品從塔上部抽出。苯塔底產(chǎn)物送至甲苯塔進行分離。甲苯塔塔頂產(chǎn)品為甲苯，甲苯塔塔底C7-C9芳烴產(chǎn)品送至連續(xù)重整裝置的重整油分餾塔。苯塔再沸器一般以裝置工藝物流或1.0MPa蒸汽作為熱源。苯塔再沸能耗約占芳烴精餾部分能耗的20-40％，對其開展節(jié)能研究，對于芳烴抽提裝置、芳烴精餾部分的節(jié)能降耗，具有重要意義。

熱泵與水泵相仿，從低溫?zé)嵩次諢崃浚缓笙蚋邷責(zé)嶷宸懦鰺崃浚喈?dāng)于將熱量從低溫轉(zhuǎn)移到高溫，故形象地稱為熱泵。熱泵的歷史可以追溯到1824年卡諾循環(huán)的發(fā)表，它奠定了熱泵的理論基礎(chǔ)。熱泵主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四大部件構(gòu)成。熱量的傳遞由一定的工質(zhì)完成，在蒸發(fā)器中工質(zhì)在較低的溫度下蒸發(fā)，吸收熱量，本身由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，而被冷卻的物料溫度降低，然后氣相工質(zhì)進入壓縮機，壓縮到較高壓力，壓縮后工質(zhì)的溫度升高，遂進入冷凝器在冷凝器中工質(zhì)放出熱量，本身變成液體。液態(tài)工質(zhì)經(jīng)膨脹閥膨脹到低壓后溫度降低，再次進入蒸發(fā)器，這樣就完成了一個熱力循環(huán)。

熱泵循環(huán)中的冷凝器和蒸發(fā)器均是相對工質(zhì)而言的。工質(zhì)在冷凝器中冷凝，于是放出熱量，故對物料而言冷凝器實際是相當(dāng)于加熱器的作用，工質(zhì)在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，本身吸收熱量，故對物料而言蒸發(fā)器實際是相當(dāng)于冷卻器的作用。熱泵應(yīng)用于精餾塔，塔頂冷凝器對于熱泵而言就是蒸發(fā)器；塔釜再沸器對于熱泵來說就是冷凝器。伴隨煉化企業(yè)節(jié)能降耗工作的逐步深入，熱泵技術(shù)逐步成為精餾塔節(jié)能的技術(shù)手段之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置及方法，其能合理降低能耗。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置，其包括：苯塔；壓縮預(yù)熱器，通過第一截止閥連通苯塔塔頂；壓縮機，連通壓縮預(yù)熱器；熱泵再沸器，連通壓縮機和壓縮預(yù)熱器，且連通苯塔底部；泄壓閥，連通壓縮預(yù)熱器；塔頂余熱回收換熱器，通過第二截止閥連通泄壓閥，通過第三截止閥連通苯塔塔頂；塔頂回流罐，連通塔頂余熱回收換熱器；塔頂回流泵，連通塔頂回流罐和苯塔頂部；塔底再沸器，連通苯塔底部。

進一步地，所述熱泵驅(qū)動的苯塔分餾裝置還包括苯產(chǎn)品冷卻器和/或塔底產(chǎn)品冷卻器。