[发明专利]一种低碳烷烃脱氢制烯烃产物分离方法与装置

说明书

本发明公开了一种低碳烷烃脱氢分离制烯烃方法与装置，主要由低碳烷烃压缩机系统、产物分离罐、吸收塔、脱乙烷塔、精丙烯塔、脱丙烷塔、富氢气体分离罐、脱乙烷塔冷凝器、脱乙烷塔回流罐、脱乙烷塔顶冷凝段、脱乙烷塔浅冷罐、脱乙烷塔顶制冷器、丙烯制冷系统、吸收塔顶制冷器组成；通过吸收方式采用吸收塔顶设置塔顶制冷器及脱乙烷塔顶冷凝段脱乙烷工艺的方式来分离丙烷脱氢制丙烯反应产物，再经丙烯精馏、脱丙烷，获得聚合级精丙烯，丙烷作为反应循环物流返回至反应部分继续反应，采用吸收塔顶设置吸收塔顶制冷器和富氢气体分离罐，可以提高丙烯回收率，脱乙烷塔为常规操作，不必在低温下运行，大部分能耗可以采用常规热源和冷源，操作便利。

技术领域

本发明属于石油化工或天然气化工领域，涉及一种丙烯制取装置与方法，具体地说，涉及一种低碳烷烃脱氢制烯烃产物分离方法与装置。

背景技术

丙烯是化学工业中重要的基本有机化工原料。长期以来国内外丙烯的来源主要依靠石脑油裂解联产和FCC副产。据统计，在全球的丙烯需求中，中国市场占到了15％以上，并且消费量还在以每年约5％～6％的速度增长，随着石油资源的紧缺，丙烯供需缺口在近年来不断加大。相较于原油价格，天然气价格更为廉价，由此衍生而来的C3和C4烷烃也越来越受到人们的关注，其中丙烷催化脱氢技术(PDH)无疑是C3利用领域中最受关注的焦点。

随着人们对C3、C4化工利用价值的重视，投资建设丙烷脱氢的企业犹如雨后春笋。甲醇制烯烃(MTO)装置的不断开工，传统的FCC和乙烯裂解生产烯烃的路线受到冲击，作为FCC和乙烯裂解副产的丙烯和异丁烯产量将越来越少。因此，丙烷脱氢制烯烃技术面临着一个非常好的发展机遇，市场潜力巨大。

目前，世界上丙烷脱氢制丙烯专利技术有：UOP公司的Oleflex工艺、ABB鲁姆斯公司的Catofin工艺、康菲(Uhde)公司的Star工艺、Snamprogetti/Yarsintz公司的FBD-4工艺以及林德/巴斯夫公司的PDH工艺。这些工艺普遍采用深冷工艺来分离丙烷脱氢制丙烯反应产物。深冷分离工艺是石脑油蒸汽裂解产物分离的主要方法，技术成熟，应用广泛，由于冷剂温度低，反应产物中碳兰几乎全部都冷凝下来，因而丙烯收率高。

中国专利CN102795956B公开了一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法，该方法采用膜分离和深冷分离结合的方式来分离丙烷脱氢制丙烯反应气。但膜分离富氢气回收率较低，如需作为产品外送需单独压缩，总能耗并没有降低。

巴斯夫股份公司公开了一系列专利CN100567230C、CN101087740B、CN101137605A、CN101415661A，这些专利包括了从丙烷脱氢反应到产物分离的全过程。因反应产物中含H₂O、CO₂、CO、N₂等，CN100567230C公开了采用洗涤的工艺除去部分杂质，CN101087740B、CN101137605A公开了采用惰性吸收剂分离该部分杂质。CN101415661A公开了一种采用变压吸附的方法，分离出丙烯产品。但这些方法所得到的富氢气体中氢气含量较低，烃类含量高，只能当做燃料气烧掉。

中国专利CN102040445公开了一种富含丙烷的低碳烃脱氢制丙烯工艺全流程，该专利采用汽油作吸收剂来分离丙烷脱氢产物中的轻组分和碳三。但丙烷脱氢产物中氢气含量高，所需的吸收剂循环量非常大，能耗高。

发明内容

为了解决低碳烷烃脱氢产物中氢气含量高，能耗大的问题，结合吸收稳定和浅冷的优点，本发明提供了一种低碳烷烃脱氢制烯烃产物分离方法与装置。

本发明提供的一种低碳烷烃脱氢制烯烃产物分离方法，包括以下步骤：

1)低碳烷烃脱氢制烯烃反应产物经低碳烷烃压缩机系统升压后进入产物分离罐，罐顶气相送至吸收塔，液相与吸收塔底液及富氢气体分离罐底液合并后进入脱乙烷塔；