一種萃取精餾與閃蒸耦合分離丙烯和丙烷的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種萃取精餾與閃蒸耦合分離丙烯和丙烷的裝置，具體來講，涉及的是丙烯和丙烷萃取精餾裝置和丙烯精制裝置串聯(lián)，分離提純丙烯和丙烷，屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯作為重要的化工原料，需求不斷增加，其主要來源于蒸氣裂解和煉油廠催化裂化，仍有少部分丙烯來源于丙烷脫氫，烯烴歧化和甲醇轉(zhuǎn)化。這些裂解與裂化獲得的丙烯混合物均需要進行精制流程，精制工藝中的核心是:丙烷-丙烯的分離。
[0003]烯烴/烷烴的分離一直是石油化工行業(yè)中最重要的過程之一，工業(yè)上傳統(tǒng)的分離工藝所需設(shè)備投資大、能耗高。由于丙烯和丙烷的沸點相接近(相差5°C)，組分間相對揮發(fā)度較小，采用常規(guī)蒸餾方法時，設(shè)計的塔高需要達到90m，理論塔板數(shù)需要在200塊以上，回流比大于10，還要加壓或者低溫操作，所以能耗很高。采用高壓法時塔頂溫度高于45°C，可以直接用冷卻水進行冷凝，但是高壓法分離需要的塔板數(shù)多，且回流比很大。采用低壓法，丙烯丙烷相對揮發(fā)度增加，可以減少回流比和理論板數(shù)，但是塔頂溫度太低，不能采用冷凝水直接進行冷凝，需采用其它冷凝劑，這樣無疑要增加投資及能耗。因此，大量的烯烴需要高效經(jīng)濟的分離技術(shù)加以回收和有效利用。
[0004]采用萃取精餾技術(shù)將精餾和萃取耦合在一起，利用萃取劑和丙烷、丙烯在萃取精餾塔的逆流流動，在塔內(nèi)高效規(guī)整填料上，萃取劑的選擇性吸收丙烯，實現(xiàn)丙烷和丙烯的高效分離，降低萃取劑回收塔的理論板數(shù)和回流比，還能在很大程度上降低能耗，得到純度更尚的丙稀。
[0005]盡管萃取精餾技術(shù)在一定程度上較常規(guī)精餾法分離提純丙烯和丙烷可以降低能耗，但是在萃取劑回收段，仍采用了加壓精餾的方法，因而整個工藝的能耗依然較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]實用新型目的:本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的分離丙烯和丙烷技術(shù)中，整個工藝的能耗較高的缺陷，提供一種萃取精餾與閃蒸耦合分離丙烯和丙烷的裝置，通過對丙烯和丙烷采用萃取精餾技術(shù)分離出丙烷后，將萃取精餾塔塔釜含萃取劑和丙烯的混合物進行減壓降溫閃蒸，降低了生產(chǎn)操作過程中的能耗。
[0007]技術(shù)方案:本實用新型所述的一種萃取精餾與閃蒸耦合分離丙烯和丙烷的裝置，包括萃取精餾塔和閃蒸塔，所述萃取精餾塔上部設(shè)有萃取劑進口、下部設(shè)有萃取精餾塔原料進口，所述萃取精餾塔的塔頂上設(shè)有萃取精餾塔第一出口，塔底設(shè)有萃取精餾塔第二出口，所述閃蒸塔的上部設(shè)有閃蒸塔原料進口，所述閃蒸塔的頂部設(shè)有閃蒸塔第一出口，底部設(shè)有閃蒸塔第二出口，所述萃取精餾塔的萃取精餾塔第二出口連接閃蒸塔的閃蒸塔原料進口，所述閃蒸塔底部設(shè)有閃蒸塔第二出口連接萃取精餾塔上部的萃取劑進口。
[0008]作為優(yōu)選:所述萃取精餾塔為填料塔，所述填料塔內(nèi)的填料為高效規(guī)整填料。
[0009]采用上述萃取精餾與閃蒸耦合分離丙烯和丙烷的裝置進行分離丙烯和丙烷的方法，包括如下步驟:
[0010]1.1、將丙烷和丙烯混合物及萃取劑分別從萃取精餾塔的萃取劑進口、萃取精餾塔原料進口輸送至萃取精餾塔內(nèi)，經(jīng)過萃取精餾分離后，萃取精餾塔塔頂?shù)妮腿【s塔第一出口采出丙烷，萃取精餾塔塔底的萃取精餾塔第二出口采出萃取劑和丙烯混合物；
[0011]1.2、步驟1.1中獲得的丙烯和萃取劑的混合物由閃蒸塔上部的閃蒸塔原料進口進入閃蒸塔內(nèi)，進行閃蒸分離后，閃蒸塔頂部的閃蒸塔第一出口采出丙烯，閃蒸塔底部的閃蒸塔第二出口采出萃取劑；
[0012]1.3、步驟1.2中由閃蒸塔底部的閃蒸塔第二出口采出的萃取劑由萃取精餾塔上部的萃取劑進口進入到萃取精餾塔內(nèi)，循環(huán)使用。
[0013]進一步完善上述技術(shù)方案:所述萃取劑為二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氫呋喃(THF)、糠醛或含水質(zhì)量分數(shù)為5?40%的含水乙腈(ACN)。
[0014]所述萃取精餾塔的操作壓力為1.2?2.4 MPa,理論塔板數(shù)為30?100，回流比為0.1 ?20。
[0015]丙烷和丙烯的相對揮發(fā)度接近于1，傳統(tǒng)的精餾塔要求理論塔板數(shù)在200塊以上。本實用新型加入萃取劑后形成三元體系，增加丙烷和丙烯的相對揮發(fā)度，減少了精餾塔的理論塔板數(shù)；同時采用加壓操作，提高塔頂溫度，避免塔頂需要用深冷裝置進行冷卻；同時保持合適的回流比，有利于提高丙烯和丙烷的分離產(chǎn)能。
[0016]作為優(yōu)選:所述萃取精餾塔的操作壓力為0.2?1.0MPa,理論塔板數(shù)為60?80，回流比為I?5。
[0017]所述閃蒸塔操作壓力為0.01?1.0 MPa,閃蒸溫度為-10?50°C。
[0018]閃蒸塔設(shè)備簡單，塔內(nèi)無需裝填填料，節(jié)省成本，同時閃蒸過程在低壓下完成，對設(shè)備要求較低，閃蒸溫度通過冰鹽水即可滿足。
[0019]作為優(yōu)選:所述閃蒸塔操作壓力為0.2?1.0MPa,閃蒸溫度為10?30°C。
[0020]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0021]1、本實用新型設(shè)備簡單、投資少、分離效果好、萃取劑循環(huán)使用無二次污染、運行成本低，并且經(jīng)處理后得到高純度的丙烷和丙烯，擁有較好的社會效益，實現(xiàn)了丙烷-丙烯的高效分離。
[0022]2、本實用新型中，萃取精餾塔的理論塔板數(shù)為30-100，回流比為0.1_20，操作壓力為0.2?1.0MPa，塔頂直接采用冷卻水冷卻即可，無需采用專用制冷劑，且再沸器熱負荷降低，整體能耗降低10%以上。
【附圖說明】
[0023]圖1為實施例1所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標號為:1_萃取劑進料管線，2-丙烯和丙烷混合物進料管線，3-萃取精餾塔，4-高效規(guī)整填料，5-萃取精餾塔塔頂汽相管線，6-萃取精餾塔塔頂冷凝器，7-萃取精餾塔塔頂回流管線，8-丙烷產(chǎn)品出料管線，9-萃取精餾塔塔釜再沸器液相循環(huán)管線，10-萃取精餾塔塔釜再沸器，11-萃取精餾塔塔釜再沸器汽相循環(huán)管線，12-萃取精餾塔塔釜液相采出管線，13-減壓閥，14-閃蒸塔進料管線，15-閃蒸塔，16-閃蒸塔塔頂汽相管線，17-閃蒸塔塔釜液相管線，18-混合器進料泵，19-混合器進料管線，20-新鮮萃取劑進料管線，21-萃取劑混合器。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。
[0026]實施例1:如圖1所示，一種萃取精餾與閃蒸耦合分離丙烯和丙烷的裝置，包括萃取精餾塔3和閃蒸塔15，所述萃取精餾塔3為填料塔，所述填料塔內(nèi)的填料為高效規(guī)整填料4。
[0027]所述萃取精餾塔3上部設(shè)有萃取劑進口、下部設(shè)有萃取精餾塔原料進口，所述萃取劑進口上連接萃取劑進料管線I，所述萃取精餾塔原料進口連接丙烯和丙烷混合物進料管線2。
[0028]所述萃取精餾塔塔頂通過萃取精餾塔塔頂汽相管線5與萃取精餾塔塔頂冷凝器6連接，所述萃取精餾塔塔頂冷凝器6的出料口分別連接有萃取精餾塔塔頂回流管線7、丙烷產(chǎn)品出料管線8。
[0029]所述萃取精餾塔3的塔底通過萃取精餾塔塔釜再沸器液相循環(huán)管線9與萃取精餾塔塔釜再沸器10連接，所述萃取精餾塔塔釜再沸器10頂端通過萃取精餾塔塔釜再沸器汽相循環(huán)管線11與萃取精餾塔3連接，所述萃取精餾塔塔釜再沸器10底端連接有萃取精餾塔塔釜液相采出管線12。
[0030]所述閃蒸塔15的上部設(shè)有閃蒸塔原料進口，所述閃蒸塔原料進口上連接有閃蒸塔進料管線14，所述萃取精餾塔塔釜液相采出管線12通過減壓閥13與閃蒸塔進料管線14連接。
[0031]所述閃蒸塔15頂部設(shè)有閃蒸塔第一出口，所述閃蒸塔第一出口上連接有閃蒸塔塔頂汽相管線16，閃蒸塔底部設(shè)有閃蒸塔第二出口，閃蒸塔第二出口上連接有閃蒸塔塔釜液相管線17，閃蒸塔塔釜液相管線17通過混合器進料泵18與混合器進料管線連接19，混合器進料管線19與萃取劑混合器21連接，萃取劑混合器21上還連接有新鮮萃取劑進料管線20，萃取劑混合器21的出料口與萃取劑進料管線I連接。
[0032]本實施例，為某煉廠的催化裂化原料氣(已脫輕脫重組分)，特征為丙烷30%，丙烯為70%(質(zhì)量分數(shù))，萃取劑為二甲基甲酰胺(DMF)。本實施例中的萃取精餾塔3裝填高效規(guī)整填料4，理論板數(shù)76塊，回流比14，操作壓力1.8MPa，萃取劑與原料的質(zhì)量比為4.0 ;閃蒸塔的操作壓力0.08 MPa,溫度30°C。
[0033]將催化裂化原料