CN111530223A - 基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法和装置,涉及化工生产技术领域,解决了现有技术中再生丙烷气携带有大量的气相水,直接使用会对催化剂造成损坏,副反应增多,影响装置的长周期稳定运行的问题。本发明的脱水方法以新鲜丙烷为换热剂,通过新鲜丙烷和再生丙烷气之间的热交换将再生丙烷气中的气相水冷凝成液体并脱除。本发明的新鲜丙烷与再生丙烷气换热后,新鲜丙烷由液相变为气相;再生丙烷气被冷却,其所含的气相水冷凝成液体并被脱除,气化后的新鲜丙烷可与冷却脱水后的再生丙烷气汇合到一起并作为反应器的进料,由于再生丙烷气中的气相水脱除,可保证催化剂不会被水腐蚀,可延长装置的运行时间,提高生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域,尤其涉及一种基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法和装置。
背景技术
丙烷脱氢制丙烯技术问世至今已有20多年历史,经过不断完善,工业应用日趋成熟。美国Lummus公司的Catofin工艺是使用较多的一种工艺。
图1示出了丙烷脱氢制丙烯工艺的流程图。如图1所示,丙烷脱氢制丙烯工艺以丙烷为原料,丙烷经过气化,加热后进入反应器催化裂解,反应器出来的产品气经过压缩机加压后干燥脱水,进入低温深冷回收,脱去富氢尾气的液相丙烷丙烯(主要物料),经过脱乙烷塔和产品分离塔精馏分离,得到产品丙烯,分离出的循环丙烷作为丙烷原料再回到气化罐气化。从低温回收单元出来的富氢尾气可进入变压吸附单元(PSA单元),产出产品氢气,也可以和脱乙烷塔顶尾气进入装置的燃料气系统,作为燃料使用。
现有技术中,一般使用分子筛干燥剂对反应器出来的产品气进行干燥脱水,经过一段时间的使用后,干燥床吸收的水达到饱和,利用原料气化器的丙烷可脱除分子筛干燥剂吸附的水,使得分子筛干燥剂再生。具体的,将丙烷加热气化至2503270℃后,将丙烷通入干燥剂中,气化后的丙烷可将分子筛干燥剂中的水气化,从而使得分子筛干燥剂吸附的水与分子筛干燥剂分离,进而达到脱除分子筛干燥剂吸附的水的目的。
然而,用于脱除分子筛干燥剂的水而产生的再生丙烷气携带有大量的气相水,若将携带有大量气相水的再生丙烷气直接送入反应器作为反应原料,会和反应器内催化剂表面的焦炭发生反应,对催化剂造成损坏,副反应增多,影响装置的长周期稳定运行。可见,再生后的丙烷气必须将携带的气相水脱除掉才可作为反应原料继续使用。因此,提供一种再生丙烷气的脱水方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法和装置,解决了现有技术中再生丙烷气携带有大量的气相水,直接使用会对催化剂造成损坏,副反应增多,影响装置的长周期稳定运行的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,以新鲜丙烷为换热剂,通过新鲜丙烷和再生丙烷气之间的热交换将再生丙烷气中的气相水冷凝成液体并脱除。
根据一个优选实施方式,所述方法包括如下步骤:
向卧式换热器的管体中通入再生丙烷气;
向卧式换热器的壳体中通入新鲜丙烷;
利用壳体中流动的新鲜丙烷蒸发吸热使得管体中流动的再生丙烷气冷却,以使再生丙烷气中的气相水冷凝成液体;
将被冷凝的液相水收集。
根据一个优选实施方式,所述方法还包括如下步骤:将收集的液相水靠压差压制废水回收系统。
根据一个优选实施方式,再生丙烷气经所述卧式换热器的上方进入管体中,经冷却后的再生丙烷气和液相水经所述卧式换热器的下方流出管体。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器管体中通入的再生丙烷气的温度为30340℃,压力为0.3530.4MPaG,含水量为1453155ppm;
经所述卧式换热器的下方流出的再生丙烷气的含水量不大于50ppm。
根据一个优选实施方式,新鲜丙烷经所述卧式换热器的下方进入壳体中,经蒸发吸热后的新鲜丙烷经所述卧式换热器的上方流出壳体。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器的壳体中通入的新鲜丙烷的高度不超过所述管体在所述卧式换热器中的高度。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器的壳体中通入的新鲜丙烷的高度与所述管体在所述卧式换热器中的高度相当。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器壳体中通入的新鲜丙烷的温度为20325℃,压力为1.031.2MPaG。
本发明还提供了一种用于基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水装置。所述脱水装置用于本发明任一技术方案所述的脱水方法。优选的,所述装置包括卧式换热器和集水包,其中,
所述卧式换热器的壳体内设置有管体,并且
所述卧式换热器的上方设置有第一进口,下方设置有第一出口,所述第一进口和第一出口与所述管体的两端连通;
所述卧式换热器的下方还设置有第二进口,上方还设置有第二出口,所述第二进口和第二出口与所述壳体连通;
所述集水包与所述第一出口连通。
本发明提供的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法和装置至少具有如下有益技术效果:
本发明基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,以新鲜丙烷为换热剂,通过新鲜丙烷和再生丙烷气之间的热交换将再生丙烷气中的气相水冷凝成液体并脱除,具体为,新鲜丙烷与再生丙烷气换热后,新鲜丙烷蒸发吸热,由液相变为气相;再生丙烷气被冷却,其所含的气相水冷凝成液体并被脱除,气化后的新鲜丙烷可与冷却脱水后的再生丙烷气汇合到一起并作为反应器的进料,进入反应器反应,由于再生丙烷气中的气相水脱除,可保证催化剂不被损坏,具体是不会被水腐蚀,可延长装置的运行时间,提高生产效益。
另外,本发明基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,以新鲜丙烷为换热剂,经换热后的新鲜丙烷可与冷却脱水后的再生丙烷气汇合到一起并作为反应器的进料,进入反应器反应,不会造成原料的浪费,脱水成本较低。
即本发明基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,通过脱除再生丙烷气中的气相水,解决了现有技术中再生丙烷气携带有大量的气相水,直接使用会对催化剂造成损坏,副反应增多,影响装置的长周期稳定运行的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是丙烷脱氢制丙烯工艺的流程图;
图2是本发明再生丙烷气的脱水装置的一个优选实施方式示意图。
图中:1、卧式换热器;11、管体;12、壳体;13、第一进口;14、第一出口;15、第二进口;16、第二出口;2、集水包。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
下面结合说明书附图1和2对本实施例基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法和装置进行详细说明。
本实施例基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,以新鲜丙烷为换热剂,通过新鲜丙烷和再生丙烷气之间的热交换将再生丙烷气中的气相水冷凝成液体并脱除。优选的,再生丙烷气中的气相水冷凝成液体后,可与再生丙烷气分离,从而实现将携带大量气相水的再生丙烷气中的气相水脱除。
本实施例基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,以新鲜丙烷为换热剂,通过新鲜丙烷和再生丙烷气之间的热交换将再生丙烷气中的气相水冷凝成液体并脱除,具体为,新鲜丙烷与再生丙烷气换热后,新鲜丙烷蒸发吸热,由液相变为气相;再生丙烷气被冷却,其所含的气相水冷凝成液体并被脱除,气化后的新鲜丙烷可与冷却脱水后的再生丙烷气汇合到一起并作为反应器的进料,进入反应器反应,由于再生丙烷气中的气相水脱除,可保证催化剂不被损坏,具体是不会被水腐蚀,可延长装置的运行时间,提高生产效益。
另外,本实施例基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,以新鲜丙烷为换热剂,经换热后的新鲜丙烷可与冷却脱水后的再生丙烷气汇合到一起并作为反应器的进料,进入反应器反应,不会造成原料的浪费,脱水成本较低。
即本实施例基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,通过脱除再生丙烷气中的气相水,解决了现有技术中再生丙烷气携带有大量的气相水,直接使用会对催化剂造成损坏,副反应增多,影响装置的长周期稳定运行的技术问题。
根据一个优选实施方式,再生丙烷气的脱水方法包括如下步骤:
S11:向卧式换热器1的管体11中通入再生丙烷气;同时向卧式换热器1的壳体12中通入新鲜丙烷。
S12:利用壳体12中流动的新鲜丙烷蒸发吸热使得管体11中流动的再生丙烷气冷却,以使再生丙烷气中的气相水冷凝成液体。
S13:将被冷凝的液相水收集。
优选的,再生丙烷气经卧式换热器1的上方进入管体11中,经冷却后的再生丙烷气和液相水经卧式换热器1的下方流出管体11。优选的,新鲜丙烷经卧式换热器1的下方进入壳体12中,经蒸发吸热后的新鲜丙烷经卧式换热器1的上方流出壳体12。即再生丙烷气采用上进下出的形式,新鲜丙烷气采用下进上出的形式,以便再生丙烷气和新鲜丙烷之间可以充分进行热交换。
具体的,新鲜丙烷从卧式换热器1的下方进入壳体12,壳体12中流动的新鲜丙烷与管体11中流动的再生丙烷气换热后,新鲜丙烷蒸发吸热由液相变为气相,气化后的新鲜丙烷可通过卧式换热器1的上方流出壳体12。再生丙烷气从卧式换热器1的上方进入管体11中,管体11中流动的再生丙烷气与壳体12中流动的新鲜丙烷换热后,再生丙烷气被冷却,其所含的气相水冷凝成液体,液体水可与再生丙烷气分离,从而被脱除,脱除气相水的再生丙烷气可从卧式换热器1的下方流出管体11。
根据一个优选实施方式,再生丙烷气的脱水方法还包括如下步骤:
S14:将收集的液相水靠压差压制废水回收系统。
优选的,在管体11的出口管道上设置集水包2,集水包2用于收集被冷凝的液相水。优选的,可依靠压差将集水包2收集的液相水压制废水回收系统。通过废水回收系统,可对液相水进行回收处理。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器1管体11中通入的再生丙烷气的温度为30340℃,压力为0.3530.4MPaG,含水量为1453155ppm;经卧式换热器1的下方流出的再生丙烷气的含水量不大于50ppm。本实施例优选技术方案的再生丙烷气经过冷却,脱除液相水,含水在50ppm以下,可保证催化剂不被水腐蚀,延迟装置运行时间,提高生产效益。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器1的壳体12中通入的新鲜丙烷的高度不超过管体11在卧式换热器1中的高度。优选的,向卧式换热器1的壳体12中通入的新鲜丙烷的高度与管体11在卧式换热器1中的高度相当。本实施例优选技术方案向卧式换热器1的壳体12中通入的新鲜丙烷的高度与管体11在卧式换热器1中的高度相当,可使新鲜丙烷和再生丙烷气之间具有最大的换热面积,从而可以提高换热效率,提高再生丙烷气中气相水的脱除。
根据一个优选实施方式,向卧式换热器1壳体12中通入的新鲜丙烷的温度为20325℃,压力为1.031.2MPaG。优选的,向卧式换热器1壳体12中通入的新鲜丙烷的温度为常温。
本实施例还提供了一种用于基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水装置。本实施例的脱水装置用于本实施例任一技术方案所述的脱水方法。
优选的,本实施例的脱水装置包括卧式换热器1和集水包2,如图2所示。其中,卧式换热器1的壳体12内设置有管体11,并且卧式换热器1的上方设置有第一进口13,下方设置有第一出口14,第一进口13和第一出口14与管体11的两端连通。卧式换热器1的下方还设置有第二进口15,上方还设置有第二出口16,第二进口15和第二出口16与壳体12连通。优选的,第一进口13和第一出口14为再生丙烷气的进口和出口,第二进口15和第二出口16为新鲜丙烷的进口和出口。优选的,集水包2与第一出口14连通,以便通过集水包2收集经第一出口14流出的液相水。
本实施例的脱水装置具有结构简单、使用方便、安全的优势。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,以新鲜丙烷为换热剂,通过新鲜丙烷和再生丙烷气之间的热交换将再生丙烷气中的气相水冷凝成液体并脱除。
2.根据权利要求1所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
向卧式换热器(1)的管体(11)中通入再生丙烷气;
向卧式换热器(1)的壳体(12)中通入新鲜丙烷;
利用壳体(12)中流动的新鲜丙烷蒸发吸热使得管体(11)中流动的再生丙烷气冷却,以使再生丙烷气中的气相水冷凝成液体;
将被冷凝的液相水收集。
3.根据权利要求2所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,所述方法还包括如下步骤:将收集的液相水靠压差压制废水回收系统。
4.根据权利要求2或3所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,再生丙烷气经所述卧式换热器(1)的上方进入管体(11)中,经冷却后的再生丙烷气和液相水经所述卧式换热器(1)的下方流出管体(11)。
5.根据权利要求4所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,向卧式换热器(1)管体(11)中通入的再生丙烷气的温度为30340℃,压力为0.3530.4MPaG,含水量为1453155ppm;
经所述卧式换热器(1)的下方流出的再生丙烷气的含水量不大于50ppm。
6.根据权利要求2或3所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,新鲜丙烷经所述卧式换热器(1)的下方进入壳体(12)中,经蒸发吸热后的新鲜丙烷经所述卧式换热器(1)的上方流出壳体(12)。
7.根据权利要求6所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,向卧式换热器(1)的壳体(12)中通入的新鲜丙烷的高度不超过所述管体(11)在所述卧式换热器(1)中的高度。
8.根据权利要求7所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,向卧式换热器(1)的壳体(12)中通入的新鲜丙烷的高度与所述管体(11)在所述卧式换热器(1)中的高度相当。
9.根据权利要求6所述的基于丙烷脱氢制丙烯工艺的再生丙烷气的脱水方法,其特征在于,向卧式换热器(1)壳体(12)中通入的新鲜丙烷的温度为20325℃,压力为1.031.2MPaG。
10.一种用于权利要求1至9之一所述的脱水方法的装置,其特征在于,包括卧式换热器(1)和集水包(2),其中,
所述卧式换热器(1)的壳体(12)内设置有管体(11),并且
所述卧式换热器(1)的上方设置有第一进口(13),下方设置有第一出口(14),所述第一进口(13)和第一出口(14)与所述管体(11)的两端连通;
所述卧式换热器(1)的下方还设置有第二进口(15),上方还设置有第二出口(16),所述第二进口(15)和第二出口(16)与所述壳体(12)连通;
所述集水包(2)与所述第一出口(14)连通。
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Application publication date: 20200814 |