[發明專利]一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離工藝與裝置

在審

• 申請號: 202110106812.4
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112920007A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王遠航;鄒雄;朱煒玄;韓志忠;董宏光
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C7/04;C07C11/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

1.一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離裝置，其特征在于，該產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離裝置包括脫乙烷塔預冷換熱器、脫乙烷塔進料分液罐、脫乙烷塔、脫乙烷塔頂冷凝器、脫乙烷塔頂回流罐、冷量回收換熱器、回流泵、脫乙烷塔再沸器、節流閥、產品氣膨脹機和產品氣壓縮機；

脫乙烷塔預冷換熱器和脫乙烷塔進料分液罐相連通，多級脫乙烷塔預冷換熱器和脫乙烷塔進料分液罐依次串聯；多級脫乙烷塔進料分液罐底部的液相出口與脫乙烷塔相連通，脫乙烷塔進料分液罐罐頂的氣相出口與下一級脫乙烷塔預冷換熱器相連通；最后一級脫乙烷塔進料分液罐罐頂的氣相出口與膨脹機入口相連通，膨脹機出口與產品氣第二冷量回收換熱器相連通，產品氣第二冷量回收換熱器與產品氣壓縮機入口連通，產品氣壓縮機出口與產品氣第三冷量回收換熱器入口相連通；最后一級脫乙烷塔進料分液罐底部的液相出口與第一節流閥入口相連通，第一節流閥出口與第一冷量回收換熱器入口相連通，第一冷量回收換熱器出口與脫乙烷塔相連通；脫乙烷塔頂部的氣相出口與脫乙烷塔頂冷凝器入口相連通，脫乙烷塔頂冷凝器的出口與脫乙烷塔回流罐相連通，脫乙烷塔回流罐底部的液相出口與脫乙烷塔回流泵入口相連通，脫乙烷塔回流泵出口與脫乙烷塔的頂部相連通；脫乙烷塔底部的兩個液相出口，一個液相出口與脫乙烷塔再沸器入口連通，脫乙烷塔再沸器出口與脫乙烷塔的中部相連通；另一個液相出口與下游脫C3單元相連通。

2.一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離工藝，采用權利要求1所述的產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離裝置，步驟如下：

(1)經上游單元處理后的裂解氣進入脫乙烷塔預冷換熱器進行預冷，預冷時產生液相，預冷后進入脫乙烷塔進料分液罐進行氣液分相，液相進入脫乙烷塔3，氣相進入下一級脫乙烷塔預冷換熱器重復進行此操作直至最后一級脫乙烷塔進料分液罐；脫乙烷塔對進料進行C2和C3的分離，生產高濃度乙烯產品；

(2)最后一級脫乙烷塔進料分液罐頂部采出氣相經膨脹機膨脹制冷，制得的冷量用于最后一級脫乙烷塔預冷換熱器預冷；最后一級脫乙烷塔進料分液罐罐底液相經第一節流閥節流制冷也用于最后一級脫乙烷塔預冷換熱器預冷；膨脹機與壓縮機為同軸運轉，壓縮機出口氣相與脫乙烷塔回流罐采出氣相匯合，經由第三冷量回收換熱器換熱后采出，得到產品乙烯氣；

(3)各級脫乙烷塔進料分液罐底部的液相進入脫乙烷塔進行C2和C3的分離，塔頂氣相經脫乙烷塔冷凝器冷凝后進入脫乙烷塔回流罐進行分凝；脫乙烷塔回流罐中不凝氣為高濃度乙烯氣產品，與壓縮機出口氣相匯合，經由第三冷量回收換熱器換熱后采出，得到產品乙烯氣；脫乙烷塔頂回流罐中的液相經由回流泵送入脫乙烷塔頂作為回流；

(4)脫乙烷塔塔底采出液相，一部分進入脫C3單元，另一部分進入脫乙烷塔再沸器，汽化后送入脫乙烷塔。

3.根據權利要求2所述的一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離工藝，其特征在于，所述脫乙烷塔頂冷凝器的介質為丙烯冷劑。

4.根據權利要求2或3所述的一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離工藝，其特征在于，脫乙烷塔的操作壓力設置為1.5-2.0MPaG，其壓力使得脫乙烷塔頂采出氣相露點溫度為-38℃，并控制脫乙烷塔的塔釜溫度不高于90℃。

5.根據權利要求2或3所述的一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離工藝，其特征在于，上游單元處理后的裂解氣壓力為3.0-5.0MPaG，其壓力使得膨脹機和節流閥制得冷量足夠脫乙烷塔預冷換熱器使用。

6.根據權利要求4所述的一種產品為高濃度乙烯的催化裂解氣分離工藝，其特征在于，上游單元處理后的裂解氣壓力為3.0-5.0MPaG，其壓力使得膨脹機和節流閥制得冷量足夠脫乙烷塔預冷換熱器使用。