CN104418692A - 一种氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统及减少生成气压缩机负荷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化脱氢制丁二烯的油吸系统及减少生成气压缩机负荷的方法。油吸系统包括：解析塔后设置后凝器。方法包括：解析塔顶馏出的C4气体先经过冷却器冷却，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气再经后凝器进一步冷凝后，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气C4气体返回到生成气压缩机入口进行C4回收。本发明通过在解析塔系统设置一个后凝器，使得解析塔返回到生成气压缩机的C4不凝气流量大大减小，从而降低生成气压缩机的负荷，进而降低装置的投资和能耗。
Description
技术领域
本发明涉及丁二烯生产领域，更进一步说，是涉及一种氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统及减少生成气压缩机负荷的方法。
背景技术
丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯，目前工业上主要是通过三种溶剂萃取精馏的方法，从蒸汽裂解制乙烯副产的混合C4馏分中抽提得到丁二烯产品，它们分别是乙腈法、DMF法和NMP法，这三种方法具有成本低和污染小的经济优势，但是随着轻烃裂解、乙烷脱氢、C1原料制乙烯等新乙烯生产新工艺的研发及推广应用，乙烯生产中副产的丁二烯将难以满足持续增长的市场需求。同时，为进一步对醚后C4中的丁烯加以利用而提高全厂性经济效益，采用丁烯氧化脱氢的方法制丁二烯的技术得到进一步推广和应用，并在近期得到迅猛的发展，但是丁烯氧化脱氢制丁二烯的方法具有能耗高和污染重的特点，如何优化工艺流程是节能而降低操作成本的关键。目前现有的氧化脱氢制丁二烯装置主工艺流程一般由氧化脱氢单元和丁二烯抽提单元组成，在氧化单元中，反应器出来的生成气被热回收后，经水冷塔洗掉酸和酮类有机物后经生成气压缩机压缩送至洗醛塔进行水洗脱除醛类有机物，塔顶气靠压差送至吸收塔进行油吸收，吸收塔釜溶解有C4组分的富吸收油再送至解析塔进行解析，含有丁二烯的C4从解析塔侧线采出送至丁二烯抽提单元进行分离得到聚合级的丁二烯产品。其中解析塔塔顶气经一级水冷后，液相回流至解析塔，C4不凝气返回到生成气压缩机入 口进行C4回收，一般地，这股不凝气占整个压缩机额定流量的百分之十，这就要求生成气压缩机额定流量需要在正常工艺流量基础上考虑这百分之十的额外流量，同时这股返回的C4不凝气因为在系统中循环而浪费能耗。装置中，生成气压缩机是容积式压缩机，要求进料体积流量是一定的，它是整个装置的核心设备，其能力大小直接影响到装置的生产能力，同时生成气压缩机是整个装置能耗最大的设备，因此，生成气压缩机额定流量的大小直接影响装置的能耗水平，另外生成气压缩机也是装置中最昂贵的设备，其能力大小也影响装置的投资。因此，在氧化脱氢制丁二烯装置的设计过程中，本着节能和节省投资的原则，如何减少生成气压缩机负荷成为了一项优化工艺流程的重要手段，特别对装置进行规模升级改造时，压缩机的负荷大小直接决定改造方案的可行性。
发明内容
为减小生成气压缩机的负荷，本发明提供了一种氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统及减小生成气压缩机负荷的方法。本发明通过在解析塔后设置一个后凝器，使得解析塔塔顶气经一级水冷后的C4不凝气进一步被冷凝，从而使得返回到生成气压缩机的C4不凝气流量大大减小，进而降低生成气压缩机的负荷，特别是针对现有氧化脱氢制丁二烯装置进行规模提升改造时，本发明就等同于提供了一种提高装置生产能力的方法，从而不必对压缩机进行改造而节省投资，此时所带来的经济效益显得尤为突出。
本发明的目的之一是提供一种氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统。
包括：
解析塔后设置后凝器；解析塔回流罐连接后凝器，后凝器液体出口连接解析塔回流罐，后凝器气体出口连接生成气压缩机入口分离罐。
本发明的目的之二是提供一种减少生成气压缩机负荷的方法。
包括：
1）自吸收塔塔釜来的含C4的富吸收油经加热后，送至解析塔中部，混合 C4产品从解析塔上部侧线采出，不含C4的贫吸收油从塔釜排出；
2）解析塔顶馏出的C4气体先经过冷却器冷却，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气再经后凝器进一步冷凝后，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气C4气体返回到生成气压缩机入口进行C4回收。
其中：
所述后凝器操作温度为10～40℃，操作压力为0.2～0.4MPaG。
所述解析塔为板式塔，塔板数为55～75。
所述解析塔塔釜操作温度为120～150℃，塔釜操作压力为0.3～0.6MPaG，回流与侧线采出的重量比为0.04～0.1。
本发明具体可采用以下技术方案：
丁烯经氧化脱氢得到含有1,3-丁二烯的生成气后，先后经过水冷和水洗、两段油吸收和丁二烯抽提单元分离后得到聚合级1,3-丁二烯产品。
其中，
在油吸收系统中的解析塔后设置一个后凝器，
自吸收塔塔釜来的含C4的富吸收油经解析塔塔釜的富油换热器加热后，送至解析塔中部，C4烃在解析塔中从吸收油解析出来，氧化脱氢后的混合C4产品从解析塔上部侧线采出，不含C4的贫吸收油从塔釜排出，经富油换热器换热后送至吸收塔循环使用，塔顶馏出的C4气体先经过冷却器冷却，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气再经所述的后凝器进一步冷凝后，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气C4气体返回到生成气压缩机入口进行C4回收。
本发明的特点是：在氧化脱氢制丁二烯装置设计或改造过程中，通过在解析塔系统设置一个后凝器，使得解析塔返回到生成气压缩机的C4不凝气流量大大减小，从而降低生成气压缩机的负荷，进而降低装置的投资和能耗。
附图说明
图1本发明的氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统示意图
附图标记说明：
1-自水冷塔顶来的生成气，2-压缩机入口分离罐，3-生成气，4-生成气压缩机，5-洗醛塔，6-洗涤水，7-脱醛生成气，8-废水，9-吸收塔，10-废气，11-吸收塔釜泵，12-富油换热器，13-吸收油冷却器，14-吸收油再冷器，15-解析塔进料，16-解析塔，17-贫吸收油，18-解析塔侧线采出的粗丁二烯，19-解析塔塔顶气，20-解析塔冷却器，21-解析塔回流罐，22-C4不凝气，23-解析塔后凝器，24-解析塔返回压缩机的C4不凝气，25-解析塔回流泵，26-解析塔再沸器，27-丁二烯抽提单元，LW-低温水，CW-循环冷却器，MS-中压蒸汽
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例：
如图1所示，一种氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统。解析塔16后设置后凝器23；解析塔回流罐21连接后凝器23，后凝器23液体出口连接解析塔回流罐21，后凝器23气体出口连接生成气压缩机入口分离罐2.
某10万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯装置设计负荷为100%，正常负荷条件下，经水冷塔水冷后的生成气流量为50151kg/h,解析塔返回到生成气压缩机的C4不凝气流量为6258kg/h，生成气压缩机设计负荷为56500kg/h。
采用如图1所示的油吸系统。解析塔顶馏出的C4气体先经过冷却器冷却，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气再经所述的后凝器进一步冷凝后，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气C4气体返回到生成气压缩机入口进行C4回收。
后凝器操作温度为20℃，操作压力为0.3MPaG。
解析塔为板式塔，塔板数为70。
解析塔操作条件为：塔釜操作温度为144℃，塔釜操作压力为0.45MPaG，回流与侧线采出的重量比为0.08。
同现有技术的对比效果见表1.
表1
由上表1看出，设置解析塔后凝器后，生成气压缩机的额定流量由56500kg/h降低至51500kg/h，负荷减小了10%，在节省装置投资和操作能耗方面，本发明的经济效益还是很明显的。
Claims (5)
1.一种氧化脱氢制丁二烯装置的油吸系统，其特征在于：
解析塔后设置后凝器；解析塔回流罐连接后凝器，后凝器液体出口连接解析塔回流罐，后凝器气体出口连接生成气压缩机入口分离罐。
2.一种采用如权利要求1所述的油吸系统的减少生成气压缩机负荷的方法，其特征在于所述方法包括：
1）自吸收塔塔釜来的含C4的富吸收油经加热后，送至解析塔中部，混合C4产品从解析塔上部侧线采出，不含C4的贫吸收油从塔釜排出；
2）解析塔顶馏出的C4气体先经过冷却器冷却，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气再经后凝器进一步冷凝后，凝液自流至解析塔回流罐，不凝气C4气体返回到生成气压缩机入口进行C4回收。
3.如权利要求2所述的减少生成气压缩机负荷的方法，其特征在于：
所述后凝器操作温度为10～40℃，操作压力为0.2～0.4MPaG。
4.如权利要求2所述的减小生成气压缩机负荷的方法，其特征在于：
所述解析塔为板式塔，塔板数为55～75。
5.如权利要求4所述的减小生成气压缩机负荷的方法，其特征在于：
所述解析塔塔釜操作温度为120～150℃，塔釜操作压力为0.3～0.6MPaG，回流与侧线采出的重量比为0.04～0.1。
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