CN105130733B - 一种单体烷烃制冷剂制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单体烷烃制冷剂装置。其技术方案为：主要由脱正丁烷塔（1）、脱环戊烷塔（2）、脱正戊烷塔（3）、脱丙烷塔（4）、脱异丁烷塔（5）、正异戊烷分离塔（6）、脱丙丁烷塔（7）、加氢反应器（8）、原料缓冲罐（9）、120#塔（10）、异己烷塔（11）、第一萃取精馏塔（12）、第一溶剂回收塔（13）、第二萃取精馏塔（14）、第二溶剂回收塔（15）和6#塔（16）构成。本发明的有益效果：整套装置能耗低，三废排放少，产品调整灵活，大大降低了设备投资和操作风险，并且转化率可达99.99%，所得丙烷、异丁烷、戊烷产品纯度高，是目前理想的环保碳氢化合物制冷剂。

Description

一种单体烷烃制冷剂制备装置及方法

技术领域

本发明涉及溶剂油精制提纯技术领域，尤其是一种单体烷烃制冷剂装置。

背景技术

从轻烃中制取高纯度的烷烃时，由于轻烃各组分之间的沸点很接近，一般精馏方法很难分离。要将烯烃除到100g/g以下，采用一般传统提纯方法（精馏法、萃取法）无法彻底除去烯烃，只能进行加氢。但如将全部原料都进行加氢，耗氢量大，加氢反应放热量大，反应难以控制，烯烃的附加值降低，增加加工成本。其中丁烯和异丁烷的分离相当困难。因钯系催化剂价格昂贵，而且反应温度压力接近5.0MPa，反应温度在100℃以上，动静设备压力等级高，反应能耗高，传统工艺流程只得放弃加氢过程而选择精馏。但精馏工艺的设备投资大，且不能将丁烯彻底除掉，产品纯度低，不适合用作制冷剂。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供采用低压两次加氢、循环萃取及精馏工艺，提供一种烷烃产品组份纯度高，产品多样、转化率高的一种单体烷烃制冷剂装置，其技术方案为：脱正丁烷塔、脱环戊烷塔、脱正戊烷塔、脱丙烷塔、脱异丁烷塔、正异戊烷分离塔、脱丙丁烷塔从右向左横向依次排列，原料罐与脱丙丁烷塔从中部相连，脱丙丁烷塔塔顶经原料缓冲罐、加氢反应器与脱丙烷塔中部串联，塔底与正异戊烷分离塔串联，正异戊烷分离塔塔底与脱正戊烷塔串联，脱异丁烷塔中部与脱丙烷塔塔底串联，底部与脱正丁烷塔中部串联，脱正戊烷塔底部与脱环戊烷塔中部串联，脱环戊烷塔底部与异己烷塔串联，异己烷塔塔底与第一萃取精馏塔串联，第一萃取精馏塔底部与第一溶剂回收塔串联，第一溶剂回收塔底部与第一萃取精馏塔串联，第一溶剂回收塔顶部与第二萃取精馏塔串联，第二萃取精馏塔底部与第二溶剂回收塔串联，第二溶剂回收塔底部与第二萃取精馏塔串联，第二溶剂回收塔顶部与6#塔串联，6#塔底部与120#塔串联，脱正丁烷塔重组分经降温泵送入罐区储存。

可生产丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、异己烷、正己烷及6#、120#、200#溶剂油产品，其中丙烷、正丁烷、异丁烷等产品纯度达99.9%。

本装置采用低压两次加氢反应、循环萃取及精馏工艺,反应器催化剂选择性能优良，有利于增强反应活度，降低催化剂消耗。第一萃取精馏塔和第二萃取精馏塔采用新型填料，处理能力大、分离精度高、回收率高、可连续操作以及易于自动控制。

脱丙丁烷塔操作压力0.65MPa，第二溶剂回收塔操作压力-0.6MPa，底部再沸器热源采用250度导热油，换热塔顶冷凝器冷却器、塔底冷却器介质采用循环冷却水，塔顶后冷器及真空冷却器采用低温水冷却。

塔底再沸器热源采用1.0Mpa 200℃蒸汽，塔顶冷凝器塔顶产品冷却器，冷却介质采用循环冷却水。

本发明的有益效果：采用低压加氢反应、循环萃取及精馏工艺，配套甲醇制氢装置及两组加氢反应器，通过应用新型高选择性催化剂，优化反应空速及相关工艺操作参数，增强了反应活度，在较低的温度、压力下完成脱C3以下轻组分后反应物的加氢过程，脱除物料中的硫、氮、烯烃及芳烃等杂质，部分烯烃经加成反应生成相应烷烃，增加烷烃收率。根据不同的产品性质，对C5以下轻组分进行精馏，对C5、C6组分进行萃取，其余重组分生产6#、120#、200#等溶剂油。整套装置能耗很低，三废排放少，产品调整灵活，大大降低了设备投资和操作风险，并且转化率可达99.99%，所得丙烷、异丁烷、戊烷产品纯度高，是目前理想的环保碳氢化合物制冷剂。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种单体烷烃制冷剂装置，主要由脱正丁烷塔1、脱环戊烷塔2、脱正戊烷塔3、脱丙烷塔4、脱异丁烷塔5、正异戊烷分离塔6、脱丙丁烷塔7、加氢反应器8、原料缓冲罐9、120#塔10、异己烷塔11、第一萃取精馏塔12、第一溶剂回收塔13、第二萃取精馏塔14、第二溶剂回收塔15和6#塔16构成；脱正丁烷塔1、脱环戊烷塔2、脱正戊烷塔3、脱丙烷塔4、脱异丁烷塔5、正异戊烷分离塔6、脱丙丁烷塔7从右向左横向依次排列，原料罐与脱丙丁烷塔7从中部相连，脱丙丁烷塔7塔顶经原料缓冲罐9、加氢反应器8与脱丙烷塔4中部串联，塔底与正异戊烷分离塔6串联，正异戊烷分离塔6塔底与脱正戊烷塔3串联，脱异丁烷塔5中部与脱丙烷塔4塔底串联，底部与脱正丁烷塔1中部串联，脱正戊烷塔3底部与脱环戊烷塔2中部串联，脱环戊烷塔2底部与异己烷塔11串联，异己烷塔11塔底与第一萃取精馏塔12串联，第一萃取精馏塔12底部与第一溶剂回收塔13串联，第一溶剂回收塔13底部与第一萃取精馏塔12串联，第一溶剂回收塔13顶部与第二萃取精馏塔14串联，第二萃取精馏塔14底部与第二溶剂回收塔15串联，第二溶剂回收塔15底部与第二萃取精馏塔14串联，第二溶剂回收塔15顶部与6#塔16串联，6#塔16底部与120#塔10串联，脱正丁烷塔1重组分经降温泵送入罐区储存。

本发明工艺流程：采用低压两次加氢、循环萃取及精馏工艺，配套甲醇制氢装置及两组加氢反应器，通过应用新型高选择性催化剂及分子筛，优化反应空速及相关工艺操作参数，增强了反应活度，在较低的温度、压力下完成脱C3以下轻组分后反应物的加氢过程，脱除物料中的硫、氮、烯烃及芳烃等杂质，部分烯烃经加成反应生成相应烷烃，增加烷烃收率。根据不同的产品性质，对C5以下轻组分进行精馏，制取异丁烷、丙烷、正戊烷、环戊烷、正丁烷等。对C5、C6组分进行萃取精馏，制取异己烷、正已烷、甲基环戊烷等，其余重组分生产6#、120#、200#等溶剂油。整套装置能耗很低，三废排少，产品调整灵活，大大降低了设备投资和操作风险，并且转化率可达99%，所得丙烷、异丁烷、戊烷产品纯度高，是目前理想的环保碳氢化合物制冷剂。

脱丙丁烷塔操作压力0.65MPa，第二溶剂回收塔操作压力-0.6MPa，底部再沸器热源采用250度导热油，换热塔顶冷凝器冷却器、塔底冷却器介质采用循环冷却水，塔顶后冷器及真空冷却器采用低温水冷却。

塔底再沸器热源采用1.0Mpa 200℃蒸汽，塔顶冷凝器塔顶产品冷却器，冷却介质采用循环冷却水。

萃取的原理利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取转移，将绝大部分的化合物提取出来。萃取精馏填料塔的操作，塔的压差控制很重要，压差一有变化，很容易引起液泛，造成组分不合格。另外，溶剂的选择很重要，密切注意溶剂起泡，否则溶剂起泡也引起液泛。

制成的烷烃品种多，纯度高，异丁烷硫含量≤1PPM、不饱合烃含量≤0.01%、碳五含量≤0.0005%，烷烃含量在99%以上。

Claims (4)

1.一种单体烷烃制冷剂装置，其特征在于：脱正丁烷塔（1）、脱环戊烷塔（2）、脱正戊烷塔（3）、脱丙烷塔（4）、脱异丁烷塔（5）、正异戊烷分离塔（6）、脱丙丁烷塔（7）从右向左横向依次排列，原料罐与脱丙丁烷塔（7）从中部相连，脱丙丁烷塔（7）塔顶经原料缓冲罐（9）、加氢反应器（8）与脱丙烷塔（4）中部串联，塔底与正异戊烷分离塔（6）串联，正异戊烷分离塔（6）塔底与脱正戊烷塔（3）串联，脱异丁烷塔（5）中部与脱丙烷塔（4）塔底串联，底部与脱正丁烷塔（1）中部串联，脱正戊烷塔（3）底部与脱环戊烷塔（2）中部串联，脱环戊烷塔（2）底部与异己烷塔（11）串联，异己烷塔（11）塔底与第一萃取精馏塔（12）串联，第一萃取精馏塔（12）底部与第一溶剂回收塔（13）串联，第一溶剂回收塔（13）底部与第一萃取精馏塔（12）串联，第一溶剂回收塔（13）顶部与第二萃取精馏塔（14）串联，第二萃取精馏塔（14）底部与第二溶剂回收塔（15）串联，第二溶剂回收塔（15）底部与第二萃取精馏塔（14）串联，第二溶剂回收塔（15）顶部与6#塔（16）串联，6#塔（16）底部与120#塔（10）串联，脱正丁烷塔（1）重组分经降温泵送入罐区储存。

2.根据权利要求1所述的一种单体烷烃制冷剂装置的使用方法，其特征在于：用于生产丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、异己烷、正己烷及6#、120#、200#溶剂油产品，其中丙烷、正丁烷、异丁烷纯度达99.9%。

3.根据权利要求2所述的一种单体烷烃制冷剂装置的使用方法，其特征在于：采用低压两次加氢反应、循环萃取及精馏工艺。

4.根据权利要求2所述的一种单体烷烃制冷剂装置的使用方法，其特征在于：所述脱丙丁烷塔（7）操作压力0.65MPa，第二溶剂回收塔（15）操作压力-0.6MPa，底部再沸器热源采用250度导热油，换热塔顶冷凝器冷却器、塔底冷却器介质采用循环冷却水，塔顶后冷器及真空冷却器采用低温水冷却。