[发明专利]丙烷脱氢产品气深冷分离装置和方法

权利要求书

1.丙烷脱氢产品气深冷分离装置，其特征在于:包括产品气压缩干燥系统(1)、冷箱换热器(2)、脱炔烃及二烯烃系统(3)、脱乙烷系统(5)和丙烯精馏塔(6)，所述产品气压缩干燥系统(1)与冷箱换热器(2)连接，丙烷脱氢产品气压缩干燥后送入到冷箱换热器(2)进行分级冷凝形成冷凝液和低温冷凝液，所述冷箱换热器(2)与脱炔烃二烯烃系统(3)的进料端连接，所述脱炔烃二烯烃系统(3)的出料端与脱乙烷系统(5)的输入端连接，所述冷凝液进入脱炔烃二烯烃系统(3)脱除炔烃和二烯烃后送入脱乙烷系统(5)，所述脱乙烷系统(5)与冷箱换热器(2)双向连接以接收低温冷凝液并向冷箱换热器(2)输送气相轻组分，所述脱乙烷系统(5)的输出端与丙烯精馏塔(6)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的丙烷脱氢产品气深冷分离装置，其特征在于:还包括混合冷剂制冷系统(4)，所述混合冷剂制冷系统(4)与冷箱换热器(2)连接并形成制冷回路。

3.根据权利要求2所述的丙烷脱氢产品气深冷分离装置，其特征在于:所述脱乙烷系统(5)包括低压脱乙烷塔(51)和高压脱乙烷塔(52)。

4.根据权利要求1所述的丙烷脱氢产品气深冷分离装置，其特征在于:所述脱炔烃二烯烃系统(3)包括脱炔烃二烯烃反应进料系统(31)和脱炔烃二烯烃反应系统(32)，所述冷箱换热器(2)与脱炔烃二烯烃反应进料系统(31)的进料端连接，所述脱炔烃二烯烃反应进料系统(31)的出料端与脱炔烃二烯烃反应系统(32)的进料端连接，冷凝液送入脱炔烃二烯烃反应进料系统(31)进行加压升温，后再送入到脱炔烃二烯烃反应系统(32)进行加氢反应将炔烃、二烯烃转化成丙烯或丙烷，所述脱炔烃二烯烃反应系统(32)的输出端与脱乙烷系统(5)的输入端连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的丙烷脱氢产品气深冷分离装置，其特征在于:还包括变压吸附装置(7)，所述变压吸附装置(7)与冷箱换热器(2)连接以接收冷箱换热器(2)输出的富氢尾气。

6.丙烷脱氢产品气深冷分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、丙烷脱氢装置产品气经过产品气压缩干燥系统(1)提压及除水以后送入冷箱换热器(2)，经换热器换热降温将产品气降温到不同温度分别不同组分的冷凝液和低温冷凝液；

S2、将冷凝液送入脱炔烃二烯烃系统(3)加压升温后进行加氢反应，脱除物料中炔烃及二烯烃后送入脱乙烷系统(5)进行C3重组分和甲烷、乙烷轻组分的分离；

S3、脱乙烷系统(5)中冷凝液中的液相重组分输送到丙烯精馏塔(6)进行精馏，得到丙烯产品和循环丙烷。

7.根据权利要求6所述的丙烷脱氢产品气深冷分离方法，其特征在于，所述S1中先将产品气冷凝到-15℃得到组分为90％以上的C3和少量C4+的冷凝液，再将产品气冷凝到-40℃得到组分为0.60～0.70％的H2、85％以上的C3及少量甲烷的低温冷凝液。

8.根据权利要求6所述的丙烷脱氢产品气深冷分离方法，其特征在于，所述脱炔烃二烯烃系统(3)包括脱炔烃二烯烃反应进料系统(31)和脱炔烃二烯烃反应系统(32)，所述脱炔烃二烯烃反应进料系统(31)将冷凝液加压升温后送入到脱炔烃二烯烃反应系统(32)进行加氢反应，使产品气中的炔烃、二烯烃和氢气反应生成丙烯或丙烷。

9.根据权利要求8所述的丙烷脱氢产品气深冷分离方法，其特征在于，所述脱乙烷系统(5)包括低压脱乙烷塔(51)和高压脱乙烷塔(52)，所述脱炔烃二烯烃反应系统(32)出口物料降温后进入高压脱乙烷塔(52)将C3和甲烷、乙烷等轻组分进行分离，高压脱乙烷塔(52)塔釜的C3送入丙烯精馏塔(6)，所述高压脱乙烷塔塔顶的甲烷、乙烷尾气经降温降压后送入低压脱乙烷塔(51)。

10.根据权利要求8所述的丙烷脱氢产品气深冷分离方法，其特征在于，所述低温冷凝液进入低压脱乙烷塔(51)，所述低压脱乙烷塔(51)塔釜物料经升温后进入丙烯精馏塔(6)，所述低压脱乙烷塔(51)塔顶的碳二及轻组分返回冷箱换热器复温进行回收利用。