[发明专利]一种制备工业级和电子级丙烯的装置及方法

权利要求书

1.一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于，包括：

精馏塔，所述精馏塔包括T1精馏塔（6）和T2精馏塔（7），且T1精馏塔（6）底部与T2精馏塔（7）底部通过塔釜连通，且精馏塔塔釜内设有再沸器（13）；原料进料管路接入T1精馏塔（6）中部；

主冷凝器（11），所述主冷凝器（11）内设有冷剂腔体以及通过冷剂腔体第一冷凝通道、第二冷凝通道，且第一冷凝通道、第二冷凝通道进口端分别与T1精馏塔（6）、T2精馏塔（7）塔顶出口端连通；

气液分离器（10），所述气液分离器（10）进口端与第一冷凝通道出口端连通；气液分离器（10）的液相出口与T1精馏塔（6）其一返液口连通；

冷剂压缩机（4），所述冷剂压缩机（4）进口端与气液分离器（10）气相出口端连通，冷剂压缩机（4）出口端与再沸器（13）进口端连通；

冷剂平衡罐（8），所述冷剂平衡罐（8）进口端与再沸器出口端连通；所述冷剂平衡罐（8）液相出口端与主冷凝器（11）冷剂腔体连通，冷剂平衡罐（8）气相出口端与冷剂压缩机（4）进口端连通；

储液罐（12），所述储液罐（12）进口端与第二冷凝通道出口端连通；储液罐（12）其一液相出口端与T1精馏塔、T2精馏塔顶部连通；储液罐（12）其一液相出口端与电子级丙烯充装管路连通；储液罐（12）的气相出口端与第二冷凝通道进口端连通。

2.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：与冷剂压缩机（4）出口端还连接有预冷器（3）；

所述预冷器（3）内冷凝通道出口端与冷剂罐（2）进口端连通，所述冷剂罐（2）出口端连接工业级丙烯充装管路；预冷器（3）内冷剂腔体通入液氮。

3.如权利要求2所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：所述冷剂平衡罐（8）通过冷剂输送管路与冷剂罐（2）连通；

其中，冷剂输送管路上连接有执行阀；主冷凝器（11）上设有液位变送器N₁，液位变送器N₁与执行阀电性连接。

4.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：T2精馏塔（7）塔顶与主冷凝器（11）之间输送管路上依次设有流量控制器N₂、执行阀，且流量控制器N₂与执行阀电性连接。

5.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：原料进料管路接入原料缓冲罐（1），且原料缓冲罐（1）与T1精馏塔连接管路上接入调节阀。

6.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：冷剂压缩机（4）与再沸器（13）之间还设有回冷器（5）；

回冷器（5）内其一换热管路分别与冷剂压缩机（4）出口端、再沸器（13）进口端连通；

回冷器（5）内其一换热管路分别与精馏塔塔釜出口端、冷剂压缩机进口端连通。

7.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：电子级丙烯充装管路连接有充装泵（9），液态丙烯产品M₃经由充装泵（9）提压后填充至储罐内。

8.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：T2精馏塔塔顶预留压膜机充装管道P₁。

9.如权利要求1所述的一种制备工业级和电子级丙烯装置，其特征在于：储液罐（12）顶端设有连接至总管的放空管道P₂。

10.一种制备工业级和电子级丙烯的方法，其特征在于：使用如权利要求1-9所述的丙烯装置，包括如下步骤：

步骤1：纯度≥95%，压力为12~15bar，温度为27~36℃的丙烯原料M₁输送至原料缓冲罐（1）存储；

步骤2：原料缓冲罐（1）内丙烯原料M₁输入T1精馏塔（6）精馏脱除轻组分；T1精馏塔（6）精馏后的塔顶气体流经第一冷凝通道与主冷凝器（11）内冷剂换热并液化；T1精馏塔塔顶气体液化后进入气液分离器（10）进行气液分离；其中，经由气液分离器（10）分离的液相产物返回至T1精馏塔（6）内传质换热，经由气液分离器（10）分离的气相产物进入冷剂压缩机（4）压缩制备冷剂；

步骤3：在T1精馏塔（6）精馏后的塔底釜液与流经再沸器（13）的冷剂进行换热，而后进入T2精馏塔（7）精馏脱除重组分；在T2精馏塔内轻组分自塔顶溢出，重组分釜液在塔釜内积累并自输送至冷剂压缩机压缩；

步骤4：流经再沸器（13）内的冷剂在释放热量后进一步液化并存储在冷剂平衡罐（8）；冷剂平衡罐（8）内液态冷剂返至主冷凝器（11）补充冷剂或返液至冷剂罐（2）输出工业级丙烯产品M₂；冷剂平衡罐（8）内气态冷剂返至冷剂压缩机（4）进口端并压缩循环；

步骤5：T2精馏塔（7）精馏后的塔顶气体流经第二冷凝通道与主冷凝器（11）内冷剂换热并液化输送至储液罐（12）；储液罐（12）接受流经主冷凝器的T2精馏塔塔顶气体冷凝液并实现气液分离，储液罐（12）内液态丙烯产品通过管路返至T1精馏塔、T2精馏塔内并传质换热，或输出电子级丙烯产品M₃；储液罐（12）内气态丙烯与T2精馏塔塔顶气体混合进行冷凝液化。