CN107875664A - 丙烯‑丙烷热耦合精馏节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精馏装置技术领域，是一种丙烯‑丙烷热耦合精馏节能装置；其包括低压塔、增压装置、高压塔和换热装置；在低压塔的腔体底部固定安装有第一换热盘管，第一换热盘管的进口端和出口端分别位于低压塔外，在低压塔的顶部设有出气端，在低压塔的上部分别设有进料端和回流端。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过低压塔、增压装置、高压塔、换热装置和第一换热盘管的配合使用，实现节能精馏的目的，本发明利用低压塔和高压塔热耦合系统自身的物流进行换热，增加了低压塔和高压塔热量匹配平衡性并进一步降低了系统操作费和设备费，具有安全可靠和节能的特点，方便了操作，提高了工作效率，大大降低了生产成本。

Description

丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置

技术领域

本发明涉及精馏装置技术领域，是一种丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置。

背景技术

目前，公知的丙烯-丙烷热耦合精馏流程，是在普通精馏进料处将塔分为两段；进料板以上（精馏段）为高压塔，进料板以下（提馏段）为低压塔。高压塔塔温高于低压塔塔温，两塔温差使热量由高压塔向低压塔传递，省去高压塔塔顶冷凝器和低压塔塔釜再沸器，节约了操作费和设备费。但是，由于丙烯-丙烷热耦合精馏流程中低压塔的加热热负荷超过高压塔冷凝热负荷，使得：1.热耦合时，低压塔和高压塔热量不能完全匹配；2.需要额外冷源进入精馏系统，使操作费和设备费增加。并且，高压塔釜液温度远高于低压塔塔顶蒸汽温度，直接减压进入低压塔塔顶会产生大量过热蒸汽，严重影响塔内汽液分布并降低传质推动力。

发明内容

本发明提供了一种丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有工艺热耦合时，低压塔和高压塔热量不能完全匹配而导致生产成本高，高压塔釜液直接减压进入低压塔塔顶会产生大量过热蒸汽，严重影响塔内汽液分布并降低传质推动力的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，包括低压塔、增压装置、高压塔和换热装置；在低压塔的腔体底部固定安装有第一换热盘管，第一换热盘管的进口端和出口端分别位于低压塔外，在低压塔的顶部设有出气端，在低压塔的上部分别设有进料端和回流端，在低压塔的进料端上连接有进料管，在低压塔的下部设有馏出端，在低压塔的馏出端上连接有出料管，在低压塔的底部分别设有循环出口端和循环进口端，低压塔的出气端与增压装置的进口端通过低压出气管连接在一起，在高压塔的顶部分别设有回流端和出气端，在高压塔的出气端上连接有高压出气管，在高压塔的底部分别设有进料端和馏出端，增压装置的出口端与高压塔的进料端通过第一管线连接在一起，在高压出气管与换热装置的壳程进口端之间连接有第二管线，换热装置的壳程出口端与高压塔的回流端通过第三管线连接在一起；低压塔的循环出口端与换热装置的管程进口端通过第四管线连接在一起，换热装置的管程出口端与低压塔的循环进口端通过第五管线连接在一起，高压塔的馏出端与第一换热盘管的进口端通过第六管线连接在一起，第一换热盘管的出口端与低压塔的回流端通过第七管线连接在一起，在第六管线与第七管线之间连接有第八管线，在靠近低压塔回流端的第七管线上固定安装有节流阀，在第八管线上固定安装有阀门。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在低压塔的腔体下部固定安装有第二换热盘管，第二换热盘管的进口端和出口端分别位于低压塔外，在第二换热盘管的进口端与第一管线之间连接有第九管线，在第二换热盘管的出口端与第一管线之间连接有第十管线，在第九管线与第十管线之间的第一管线上固定安装有阀门。

上述在高压出气管、第二管线、第三管线、第四管线、第五管线、第六管线、第九管线和第十管线上分别固定安装有阀门。

上述在进料管上固定安装有阀门，在出料管上固定安装有阀门。

上述增压装置为压缩机。

上述换热装置为换热器。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过低压塔、增压装置、高压塔、换热装置和第一换热盘管的配合使用，实现节能精馏的目的，本发明利用低压塔和高压塔热耦合系统自身的物流进行换热，增加了低压塔和高压塔热量匹配平衡性并进一步降低了系统操作费和设备费，具有安全可靠和节能的特点，方便了操作，提高了工作效率，大大降低了生产成本。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的工艺流程示意图。

附图中的编码分别为：1为低压塔，2为增压装置，3为高压塔，4为换热装置，5为第一换热盘管，6为进料管，7为出料管，8为低压出气管，9为高压出气管，10为第一管线，11为第二管线，12为第三管线，13为第四管线，14为第五管线，15为第六管线，16为第七管线，17为第八管线，18为节流阀，19为第二换热盘管，20为第九管线，21为第十管线，22为阀门。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1所示，该丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置包括低压塔1、增压装置2、高压塔3和换热装置4；在低压塔1的腔体底部固定安装有第一换热盘管5，第一换热盘管5的进口端和出口端分别位于低压塔1外，在低压塔1的顶部设有出气端，在低压塔1的上部分别设有进料端和回流端，在低压塔1的进料端上连接有进料管6，在低压塔1的下部设有馏出端，在低压塔1的馏出端上连接有出料管7，在低压塔1的底部分别设有循环出口端和循环进口端，低压塔1的出气端与增压装置2的进口端通过低压出气管8连接在一起，在高压塔3的顶部分别设有回流端和出气端，在高压塔3的出气端上连接有高压出气管9，在高压塔3的底部分别设有进料端和馏出端，增压装置2的出口端与高压塔3的进料端通过第一管线10连接在一起，在高压出气管9与换热装置4的壳程进口端之间连接有第二管线11，换热装置4的壳程出口端与高压塔3的回流端通过第三管线12连接在一起；低压塔1的循环出口端与换热装置4的管程进口端通过第四管线13连接在一起，换热装置4的管程出口端与低压塔1的循环进口端通过第五管线14连接在一起，高压塔3的馏出端与第一换热盘管5的进口端通过第六管线15连接在一起，第一换热盘管5的出口端与低压塔1的回流端通过第七管线16连接在一起，在第六管线15与第七管线16之间连接有第八管线17，在靠近低压塔1回流端的第七管线16上固定安装有节流阀18，在第八管线17上固定安装有阀门22。低压塔1、增压装置2、高压塔3、换热装置4和第一换热盘管5均为现有公知公用；通过低压塔1、增压装置2、高压塔3、换热装置4和第一换热盘管5的配合使用，实现节能精馏的目的，本发明利用低压塔1和高压塔3热耦合系统自身的物流进行换热，增加了低压塔1和高压塔3热量匹配平衡性并进一步降低了系统操作费和设备费，具有安全可靠和节能的特点，方便了操作，提高了工作效率，大大降低了生产成本。

可根据实际需要，对上述丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在低压塔1的腔体下部固定安装有第二换热盘管19，第二换热盘管19的进口端和出口端分别位于低压塔1外，在第二换热盘管19的进口端与第一管线10之间连接有第九管线20，在第二换热盘管19的出口端与第一管线10之间连接有第十管线21，在第九管线20与第十管线21之间的第一管线10上固定安装有阀门22。这样，增压后的一部分轻组分可经第二换热盘管19换热后再通过第一管线10进入高压塔3内进行精馏。

根据需要，在高压出气管9、第二管线11、第三管线12、第四管线13、第五管线14、第六管线15、第九管线20和第十管线21上分别固定安装有阀门22。这样，阀门22便于调节和控制各物料的流量。

根据需要，在进料管6上固定安装有阀门22，在出料管7上固定安装有阀门22。这样，阀门22便于调节和控制各物料的流量。

根据需要，增压装置2为压缩机。这样，压缩机便于对提馏后低压塔1内轻组分进行增压。

根据需要，换热装置4为换热器。这样，换热器便于更好的换热。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：本发明最佳实施例的使用过程：精馏时，丙烯-丙烷混合物通过进料管6进入低压塔1内，在低压塔1内进行提馏，重组分丙烷在作为提馏段的低压塔1中自上而下不断增浓，提馏后低压塔1内重组分（低压塔1塔底釜液）的一部分作为富含丙烷的塔底产品通过出料管7流出，提馏后低压塔1内重组分（低压塔1塔底釜液）的另一部分经换热装置4换热后再通过第五管线14返回至低压塔1内；低压塔1塔釜液同时吸收来自换热装置4、第一换热盘管5和第二换热盘管19的热量后产生蒸汽（轻组分）由下而上聚集，提馏后低压塔1内轻组分通过低压出气管8流出后经增压装置2压缩后，增压后的一部分轻组分直接经第一管线10进入高压塔3内进行精馏，增压后的另一部分轻组分经第二换热盘管19换热后再通过第一管线10进入高压塔3内进行精馏，高压塔3内轻组分丙烯由下至上不断增浓，精馏后高压塔3内轻组分的一部分通过高压出气管9作为精馏后的塔顶产品流出，精馏后高压塔3内轻组分的另一部分通过第二管线11进入换热装置4中，与低压塔1塔底釜液进行换热，在换热装置4中释放热量形成回流冷凝液再经第三管线12进入高压塔3内继续进行精馏，精馏后高压塔3内重组分（高压塔3塔底釜液）通过第六管线15进入第一换热盘管5中，与低压塔1内重组分（低压塔1塔底釜液）进行换热，通过换热盘管降温后经节流阀18减压至低压塔1塔压后再通过第七管线16流至低压塔1内，或/和，精馏后高压塔3内重组分（高压塔3塔底釜液）的一部分通过第六管线15经节流阀18减压至低压塔1塔压后再通过第七管线16流至低压塔1内。

Claims (10)

1.一种丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于包括低压塔、增压装置、高压塔和换热装置；在低压塔的腔体底部固定安装有第一换热盘管，第一换热盘管的进口端和出口端分别位于低压塔外，在低压塔的顶部设有出气端，在低压塔的上部分别设有进料端和回流端，在低压塔的进料端上连接有进料管，在低压塔的下部设有馏出端，在低压塔的馏出端上连接有出料管，在低压塔的底部分别设有循环出口端和循环进口端，低压塔的出气端与增压装置的进口端通过低压出气管连接在一起，在高压塔的顶部分别设有回流端和出气端，在高压塔的出气端上连接有高压出气管，在高压塔的底部分别设有进料端和馏出端，增压装置的出口端与高压塔的进料端通过第一管线连接在一起，在高压出气管与换热装置的壳程进口端之间连接有第二管线，换热装置的壳程出口端与高压塔的回流端通过第三管线连接在一起；低压塔的循环出口端与换热装置的管程进口端通过第四管线连接在一起，换热装置的管程出口端与低压塔的循环进口端通过第五管线连接在一起，高压塔的馏出端与第一换热盘管的进口端通过第六管线连接在一起，第一换热盘管的出口端与低压塔的回流端通过第七管线连接在一起，在第六管线与第七管线之间连接有第八管线，在靠近低压塔回流端的第七管线上固定安装有节流阀，在第八管线上固定安装有阀门。

2.根据权利要求1所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于低压塔的腔体下部固定安装有第二换热盘管，第二换热盘管的进口端和出口端分别位于低压塔外，在第二换热盘管的进口端与第一管线之间连接有第九管线，在第二换热盘管的出口端与第一管线之间连接有第十管线，在第九管线与第十管线之间的第一管线上固定安装有阀门。

3.根据权利要求2所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于高压出气管、第二管线、第三管线、第四管线、第五管线、第六管线、第九管线和第十管线上分别固定安装有阀门。

4.根据权利要求1或2或3所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于进料管上固定安装有阀门，在出料管上固定安装有阀门。

5.根据权利要求1或2或3所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于增压装置为压缩机。

6.根据权利要求4所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于增压装置为压缩机。

7.根据权利要求1或2或3所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于换热装置为换热器。

8.根据权利要求4所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于换热装置为换热器。

9.根据权利要求5所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于换热装置为换热器。

10.根据权利要求6所述的丙烯-丙烷热耦合精馏节能装置，其特征在于换热装置为换热器。