CN113717023A - 丙烷脱氢产物分离方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了丙烷脱氢产物分离方法及装置，属于石油加工技术领域。所述丙烷脱氢产物分离装置包括：气压机、气液分离罐、吸收塔、稳定塔、脱乙烷塔和丙烯精馏塔；气压机与气液分离罐的进口连接，气液分离罐的罐顶与吸收塔的第一进口连接，气液分离罐的罐底与稳定塔的进口连接，稳定塔的塔釜与吸收塔的第二进口连接；稳定塔的塔顶与脱乙烷塔的进口连接，脱乙烷塔的塔釜与丙烯精馏塔的进口连接；丙烯精馏塔的塔顶用于分离出目标丙烯，塔釜用于分离出丙烷。如此，将丙烷脱氢装置产物层层进行分离，可以保证最终获得的目标丙烯和丙烷的纯度较高，且由于本申请中所涉及的装置可以利旧现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统，因此可以降低投资。

Description

丙烷脱氢产物分离方法及装置

技术领域

本申请涉及石油加工技术领域，尤其涉及一种丙烷脱氢产物分离方法及装置。

背景技术

丙烯作为最基础的化工原料，目前一般在炼油厂和化工厂中作为副产品产出。尽管开发和推广了多产丙烯的催化裂解工艺，但所生产的丙烯的产量仍然不能满足市场需求。因此，丙烷脱氢工艺成为一种生产丙烯的主要工艺。丙烷脱氢后得到丙烷脱氢产物，丙烷脱氢产物主要包括丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷、乙烯、异丁烷及少量碳五以上组分，因此为了获得较为纯净的丙烯，就需要对丙烷脱氢产物进行分离。

相关技术在对丙烷脱氢产物进行分离时，通常都是采用深冷分离技术。即采用制冷压缩机在一定的压力下将丙烷脱氢产物降温到一定的温度，使其中的丙烯液化而得以分离。

但上述方法的分离效果不够理想，且由于丙烷脱氢产物中丙烯液化所需到达的温度低，因此会增加冷冻制冷压缩机的能耗，且对设备材质的要求也较高，从而会增大成本。

发明内容

本申请提供了一种丙烷脱氢产物分离方法及装置，可以解决相关技术中设备材质要求高，成本较高的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种丙烷脱氢产物分离装置，所述丙烷脱氢产物分离装置包括：气压机、气液分离罐、吸收塔、稳定塔、脱乙烷塔和丙烯精馏塔；

所述气压机与所述气液分离罐的进口连接，所述气液分离罐的罐顶与所述吸收塔的第一进口连接，所述气液分离罐的罐底与所述稳定塔的进口连接，所述稳定塔的塔釜与所述吸收塔的第二进口连接；

所述稳定塔的塔顶与所述脱乙烷塔的进口连接，所述脱乙烷塔的塔釜与所述丙烯精馏塔的进口连接；

所述丙烯精馏塔的塔顶用于分离出目标丙烯，塔釜用于分离出丙烷。

可选地，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括解吸塔；

所述解吸塔的进口与所述气液分离罐的罐底连接，所述解吸塔的塔釜与所述稳定塔的进口连接，所述解吸塔的塔顶与所述气液分离罐的进口连接。

可选地，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括第一回流管线，所述第一回流管线一端与稳定塔的塔顶连接，另一端与所述气液分离罐的进口连接，所述第一回流管线用于所述稳定塔塔顶分离出的组分返回所述气液分离罐进一步进行分离。

可选地，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括第二回流管线，所述第二回流管线一端与所述脱乙烷塔的塔顶连接，另一端与所述气液分离罐的进口连接，所述第二回流管线用于所述脱乙烷塔塔顶分离出的组分返回所述气液分离罐进一步进行分离。

可选地，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括第三回流管线，所述第三回流管线的一端与所述吸收塔的塔釜连接，另一端与所述气液分离罐的进口连接。

一方面，提供了一种丙烷脱氢产物分离方法，所述方法用于上述所述的丙烷脱氢产物分离装置进行丙烷脱氢产物分离，所述方法包括以下步骤：

将丙烷脱氢产物在气压机中进行压缩，得到压缩气体；

所述压缩气体进入气液分离罐中进行分离，得到第一气相产物与第一液相产物；

所述第一气相产物进入吸收塔中进行吸收，得到第二气相产物与第二液相产物；

所述第一液相产物进入稳定塔中进行分离，得到第三液相产物与第三气相产物，其中，所述第三液相产物作为循环吸收剂送入所述吸收塔；

所述第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔中进行分离，得到第四气相产物与第四液相产物；

所述第四液相产物进入丙烯精馏塔中进行分离，得到目标丙烯和丙烷。

可选地，所述第一液相产物进入稳定塔中进行分离，包括：

将所述第一液相产物送入解吸塔进行分离，得到第五气相产物与第五液相产物；

其中，所述第五气相产物与所述压缩气体混合后进入所述气液分离罐中进行分离，所述第五液相产物进入所述稳定塔中进行分离。

可选地，所述第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔中进行分离，包括：

所述第三气相产物经过冷凝回流，得到第六液相产物和第六气相产物，所述第六液相产物进入所述脱乙烷塔中进行分离，所述第六气相产物与所述压缩气体混合，进入所述气液分离罐中进行分离。

可选地，所述第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔中进行分离，得到第四气相产物与第四液相产物之后，所述方法还包括：

所述第四气相产物与所述压缩气体混合，进入所述气液分离罐中进行分离。

可选地，所述第一气相产物进入吸收塔中进行吸收，得到第二气相产物与第二液相产物之后，所述方法还包括：

所述第二气相产物作为干气外排，所述第二液相产物与所述压缩气体混合，进入所述气液分离罐中进行分离。

本申请提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

本申请实施例提供的丙烷脱氢产物分离装置中，通过气压机改变丙烷脱氢产物的压力，可以使得丙烷脱氢产物的压力可以满足后续进行分离时所需的压力要求，从而可以使后续分离的顺利进行；通过气液分离罐可以将压缩后的气体初步分离成第一气相和第一液相；之后通过吸收塔可以将第一气相产物进行吸收，可以进一步将第一气相产物分离成第二气相产物和第二液相产物；之后通过稳定塔可以进一步将第一液相产物分离，得到第三气相产物和第三液相产物；通过脱乙烷塔将经过冷凝回流的第三气相产物进一步进行分离，可以得到第四气相产物和第四液相产物；之后通过丙烯精馏塔可以进一步将第四液相产物进行分离，从而可获得目标丙烯和丙烷。如此，将丙烷脱氢装置产物层层进行分离，可以保证最终获得的目标丙烯和丙烷的纯度较高，且由于本申请中所涉及的装置，与现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统极为接近，因此可以对现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统中的装置进行再次利用，从而可以降低投资，也可以为新建与改造老厂带来便利。

附图说明

图1是本申请实施例提供的第一种丙烷脱氢产物分离装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的第二种丙烷脱氢产物分离装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的第三种丙烷脱氢产物分离装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第四种丙烷脱氢产物分离装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种丙烷脱氢产物分离方法的流程示意图。

附图标记：

1：气压机：2：气液分离罐；3：吸收塔；31：吸收塔的第一进口；32：吸收塔的第二进口；4：稳定塔；5：脱乙烷塔；6：丙烯精馏塔；7：解吸塔；8：流量控制器；9：压力控制器；10：温度传感器；11：第一回流管线；12：第二回流管线；13：第三回流管线。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。

丙烷脱氢装置产物的组成与催化液化气的组成相似，但相较于催化液化气而言，丙烷脱氢装置产物中所含有的甲烷和氢气的含量较高，丙烷/丙烯的比值也较高。由于丙烷脱氢装置产物具有上述的两个特点，因此可以从丙烷脱氢装置产物中分离聚合级纯度的丙烯与高纯度的丙烷，并可以将分离出的丙烷回送至丙烷脱氢装置进行循环利用，且可以将分离后得到的氢气等产品送至下游装置进行提纯利用，从而可以有效降低投资和节约生产成本。因此提供一种丙烷脱氢装置产物的分离装置与方法是十分必要的。

图1是本申请实施例提供的一种丙烷脱氢产物分离装置的结构示意图。参见图1，该丙烷脱氢产物分离装置包括：气压机1、气液分离罐2、吸收塔3、稳定塔4、脱乙烷塔5和丙烯精馏塔6；气压机1与气液分离罐2的进口连接，气液分离罐2的塔顶与吸收塔3的第一进口31连接，气液分离罐2的塔釜与稳定塔4的进口连接，稳定塔4的塔釜与吸收塔3的第二进口32连接；稳定塔4的塔顶与脱乙烷塔5的进口连接，脱乙烷塔5的塔釜与丙烯精馏塔6的进口连接；丙烯精馏塔6的塔顶用于分离出目标丙烯，塔釜用于分离出丙烷。

本申请实施例提供的丙烷脱氢产物分离装置中，通过气压机1改变丙烷脱氢产物的压力，可以使得丙烷脱氢产物的压力可以满足后续进行分离时所需的压力要求，从而可以使后续分离顺利进行；通过气液分离罐2可以将压缩后的丙烷脱氢产物初步分离成第一气相和第一液相；之后通过吸收塔3可以将第一气相产物进行吸收，可以进一步将第一气相产物分离成第二气相产物和第二液相产物；之后通过稳定塔4可以进一步将第一液相产物分离，得到第三气相产物和第三液相产物；通过脱乙烷塔5将经过冷凝回流的第三气相产物进一步进行分离，可以得到第四气相产物和第四液相产物；之后通过丙烯精馏塔6可以进一步将第四液相产物进行分离，从而可获得目标丙烯和丙烷。如此，将丙烷脱氢产物层层进行分离，可以保证最终获得的目标丙烯和丙烷的纯度较高，且由于本申请中所涉及的装置与现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统极为接近，因此可以对现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统中的装置进行充分再利用，从而可以降低投资，也可以为新建与改造老厂带来便利。

需要说明的是，气压机1是用于改变丙烷脱氢产物压力的构件。气压机1的类型可以根据使用需求进行预先设置，例如，气压机1可以为富气压缩机等，本申请实施例对比不作具体限制。

需要说明的是，气液分离罐2是用于对压缩后的丙烷脱氢产物进行气液分离，得到第一气相产物和第一液相产物的构件。气液分离罐2的尺寸、类型可以根据使用需求进行预先设置，例如，气液分离罐2可以为旋风式气液分离罐，也可以为挡板式气液分离罐，本申请实施例对比不作具体限制。

其中，第一气相产物的主要成分为丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷、乙烯和少量的异丁烷及少量碳五以上组分。第一液相产物的主要成分为异丁烷、碳五以上组分及少量的丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷、乙烯。

值得注意的是，压缩后的丙烷脱氢产物中所含有的气体和液体的比重不同，因此当压缩后的丙烷脱氢产物进入气液分离罐2中时，液体会受到较大的重力作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，从而会使得压缩后的丙烷脱氢产物中所含有的气体和液体分离，进而得到第一气相产物和第一液相产物。

值得说明的是，参见图2，气液分离罐2的罐底也可以不与稳定塔4的进口连接，即此时气液分离罐2分离出的第一液相产物可直接外排至含油污水系统。故而此时吸收塔3的塔釜与稳定塔4的进口连接，也就是第二液相产物直接进入到稳定塔4中进行分离。

需要说明的是，吸收塔3是用于对气液分离罐2分离出的第一气相产物进行吸收，得到第二气相产物和第二液相产物的构件设备。吸收塔3的压力、温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，吸收塔3的塔顶压力可以为1.2-2.0MPa(g)，示例地，吸收塔3的塔顶压力可以为1.2MPa(g)、1.3MPa(g)、1.5MPa(g)或2.0MPa(g)等，本申请实施例对此不作具体限制。

值得说明的是，由于吸收塔3的塔顶会有吸收剂进入，且第一气相产物中所含有的气液混合组分在吸收剂中的溶解度不同，因此第一气相产物中易溶的组分会溶于吸收剂中，从而与第一气相产物中不易溶的组分进行分离，进而可以得到第二气相产物和第二液相产物。

其中，第二气相产物的主要成分为氢气、甲烷、乙烷、乙烯以及少量的丙烷、丙烯、丁烯及碳五以上组分。第二液相产物的主要成分为丙烷、丙烯及碳四以上组分。

值得说明的是，第二气相产物通常会作为干气外排，之后可以将外排的第二气相产物送至下游装置进行提纯，从而可以对第二气相产物进行再利用，进而可以达到对能源的有效利用。

需要说明的是，吸收塔3可以设置为多段。由于吸收反应是一种放热反应，因此第一液相产物在吸收塔3中进行吸收时会释放出大量的热，从而会使得生成的第二液相产物的温度较高，因此可以在吸收塔3的一段侧壁上开设通孔，通过通孔将吸收塔3内的第一液相产物和第二液相产物抽出，并通过另一段侧壁上的通孔将第一液相产物和第二液相产物送回至吸收塔3中，如此可以降低吸收塔3内第二液相产物的温度，也可以对吸收塔3内的温度进行控制。

其中，第二液相产物返回至吸收塔3中的温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，返塔温度可以为0-40℃，示例地，返塔温度可以为0℃、10℃、20℃、30℃或40℃等，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，吸收剂用于吸收第一气相产物中所含有的碳三及以上组分，且吸收剂可以通过吸收塔3的塔顶进入到吸收塔3中。吸收剂的类型可以根据使用需求进行预先设置，例如，吸收剂可以为碳五以上的汽油组分混合物，示例地，吸收剂可以为烷基化油、加氢轻汽油或轻石脑油中的至少一种，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，吸收剂通过吸收塔3的塔顶进入到吸收塔3时的进塔温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，进塔温度可以为0-40℃，示例地，进塔温度可以为0℃、10℃、20℃、30℃或40℃等，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，稳定塔4是用于对气液分离罐2分离出的第一液相产物进行分离，得到第三气相产物和第三液相产物的设备。稳定塔4的压力、温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，稳定塔4的塔顶压力可以为1.2-2.1MPa(g)，示例地，稳定塔4的塔顶压力可以为1.2MPa(g)、1.3MPa(g)、1.55MPa(g)或2.1MPa(g)等，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，从稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物会经过冷凝回流，得到第六液相产物和第六气相产物，其中，一部分第六液相产物会回流至稳定塔4中进行进一步分离，另一部分第六液相产物会进入到脱乙烷塔5进行分离。

其中，第六液相产物的主要成分为丙烷、丙烯以及少量的氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丁烯及碳五以上组分，第六气相产物的主要成分是乙烷、乙烯、甲烷、氢气以及少量碳三以上组分，第三液相产物的主要成分为碳四以上组分。

值得说明的是，由于丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷和乙烯的沸点较低，而碳四以上组分的沸点较高，因此在稳定塔4中沸点较低的丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷和乙烯会汽化形成气相产物从稳定塔4的塔顶输出，沸点较高的碳四以上组分会冷凝形成液相产物从稳定塔4的塔釜输出，从而实现第一液相产物的分离。

需要说明的是，由于稳定塔4可以脱除第一液相产物中的碳四烃类，因此在本申请提供的丙烷脱氢产物分离装置中无需再设置脱丙烷塔，从而可以降低成本，也可以减少能耗。

值得注意的是，第三液相产物可以作为循环吸收剂进入到吸收塔3中，如此可以使第三液相产物得到充分的利用。

需要说明的是，由于第三液相产物为碳四以上组分，且碳三以上组分在碳四以上组分中的溶解度较大，碳一和碳二组分在碳四以上组分中基本不溶解，因此碳三及以上组分会被碳四以上组分所吸收，从而达到分离碳二和碳三组分的目的。

需要说明的是，由于循环吸收剂长时间对第一气相产物进行吸收，因此一段时间后循环吸收剂中某些组分的吸收量会达到饱和，此时需要将一部分的循环吸收剂从吸收塔3内抽出，再补充相应量的新鲜的吸收剂，使得吸收反应可以继续进行。

需要说明的是，脱乙烷塔5是用于对第三气相产物经过冷凝回流后所产生的第六液相产物进行分离的设备。脱乙烷塔5的压力、温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，脱乙烷塔5的塔顶压力可以为1.5-3.0MPa(g)，示例地，脱乙烷塔5的塔顶压力可以为1.5MPa(g)、2.0MPa(g)、2.7MPa(g)或3.0MPa(g)等，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，由于第六液相产物中所含有的碳二组分的沸点较低，所含有的碳三组分的沸点较高，因此在脱乙烷塔5中沸点较低的碳二组分会汽化形成气相产物，沸点较高的碳三组分会形成液相产物，从而实现碳二组分与碳三组分的分离。

需要说明的是，丙烯精馏塔6是用于对经过脱乙烷塔5分离出的第四液相产物进行分离的设备。丙烯精馏塔6的压力、温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，丙烯精馏塔6的塔顶压力可以为1.5-2.5MPa(g)，示例地，丙烯精馏塔6的塔顶压力可以为1.5MPa(g)、1.9MPa(g)、2.7MPa(g)或3.0MPa(g)等，本申请实施例对此不作具体限制。

其中，第四液相产物的主要成分为丙烷、丙烯以及少量的氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丁烯及碳五以上组分。

值得注意的是，为了降低丙烯精馏塔6的设置高度和难度，丙烯精馏塔6可以设置为双塔串联的形式。即丙烯精馏塔6可以由两个丙烯精馏塔组成，其中一个丙烯精馏塔的塔顶与另一个丙烯精馏塔的塔釜连接。如此，在保证丙烯精馏效果的同时，可以降低每个丙烯精馏塔内所需设置的塔盘数。

示例地，在使用该丙烷脱氢产物分离装置对丙烷脱氢产物进行分离时，可以先使丙烷脱氢产物进入气压机2进行压缩，然后将压缩后的丙烷脱氢产物通过气液分离罐2的进口送入气液分离罐2中进行气液分离，得到第一气相产物和第一液相产物，然后第一气相产物会依次通过气液分离罐2的罐顶和吸收塔3的第一进口31进入到吸收塔3中，第一气相产物会在吸收塔3中进行吸收，得到第二气相产物和第二液相产物，之后第一液相产物会依次通过气液分离罐2的罐底和稳定塔4的进口进入到稳定塔4中，第一液相产物会在稳定塔4中分离出第三气相产物和第三液相产物，之后从稳定塔4的塔釜输出的第三液相产物会通过吸收塔3的第二进口32进入到吸收塔3中，从稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物经过冷凝回流后会通过脱乙烷塔5的进口进入到脱乙烷塔5中，冷凝回流后的第三气相产物会在脱乙烷塔5中分离成第四气相产物和第四液相产物，之后第四液相产物会依次通过脱乙烷塔5的塔釜和丙烯精馏塔6的进口进入到丙烯精馏塔6中，第四液相产物会在丙烯精馏塔6中分离出目标丙烯和丙烷，之后目标丙烯会从丙烯精馏塔6的塔顶输出装置，丙烷会从丙烯精馏塔6的塔釜输出装置。如此，丙烷脱氢产物通过多次分离，可以使得最终获得的目标丙烯和丙烷的纯度较高。且该丙烷脱氢产物分离装置可以对现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统中的装置进行再次利用，从而可以降低生产成本。

可选地，参见图3，该丙烷脱氢产物分离装置还包括解吸塔7；解吸塔7的进口与气液分离罐2的塔釜连接，解吸塔7的塔釜与稳定塔4的进口连接，解吸塔7的塔顶与气液分离罐2的进口连接。

需要说明的是，解吸塔7是用于对气液分离罐2分离出的第一液相产物进行初步分离，得到第五气相产物和第五液相产物的设备。解吸塔7的压力、温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，解吸塔7的塔顶压力可以为0.4-2.3MPa(g)，示例地，解吸塔7的塔顶压力可以为0.4MPa(g)、1.45MPa(g)、2.0MPa(g)或2.3MPa(g)等，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，解吸塔7和脱乙烷塔5都是用于对丙烷脱氢产物中所含有的碳二组分和碳三组分进行分离的。因此当该丙烷脱氢产物分离装置中设置有解吸塔7后，可以大大降低脱乙烷塔5的能耗。

值得说明的是，在解吸塔7中，由于解吸塔7内的温度较高，因此碳二组分的平衡分压会大于其气相分压的传质条件，从而会促使碳二组分从碳三组分中迅速解脱，进而会从解吸塔7的塔底得到碳三组分，从解吸塔7的塔顶得到碳二组分。

需要说明的是，第五气相产物中含有碳二组分和碳三分，因此将第五气相组分依次通过解吸塔7的塔顶和气液分离罐2的进口送入至气液分离罐2中后，第五气相产物可以再一次进行分离，从而可以提高碳三产品的收率。

示例地，第一液相产物会依次通过气液分离罐2的塔釜和解吸塔7的进口进入到解吸塔中，之后第一液相产物会在解吸塔7中被分离成第五气相产物和第五液相产物，之后第五气相产物会依次通过解吸塔7的塔顶和气液分离罐2的进口进入到气液分离罐3中进行再分离，第五液相产物会依次通过解吸塔7的塔釜和稳定塔4的进口进入到稳定塔中。

可选地，参见图1，该丙烷脱氢产物分离装置还包括第一回流管线11，第一回流管线11一端与稳定塔4的塔顶连接，另一端与气液分离罐2的进口连接，第一回流管线用于稳定塔4塔顶分离出的组分返回气液分离罐2进一步进行气液分离。

需要说明的是，第一回流管线11的管径可以根据第一回流管线11中流经的流体流量来设置，例如，当流体流量为20m³/h(立方米/小时)时，第一回流管线11的管径可以设置为65mm(毫米)，本申请实施例对第一回流管线11的直径不限于此。

需要说明的是，第三气相产物中含有大量的碳三组分，因此将第三气相产物冷凝回流后得到的第六气相产物通过气液分离罐2的进口送入至气液分离罐2中后，可以对这部分第六气相产物进行再一次的分离，从而可以提高碳三产品的收率。

可选地，参见图1，该丙烷脱氢产物分离装置还包括第二回流管线12，第二回流管线12一端与脱乙烷塔5的塔顶连接，另一端与气液分离罐2的进口连接，第二回流管线用于脱乙烷塔5塔顶分离出的组分返回气液分离罐2进一步进行气液分离。

需要说明的是，第二回流管线12的管径可以根据第二回流管线12中流经的流体流量来设置，例如，当流体流量为20m³/h时，第二回流管线12的管径可以设置为65mm，本申请实施例对第二回流管线12的直径不限于此。

需要说明的是，第四气相产物的主要成分为碳二组分和碳三组分，因此将第四气相产物依次通过脱乙烷塔5的塔顶和气液分离罐2的进口送入至气液分离罐2中后，可以对第四气相产物进行再一次的分离，从而可以提高碳三产品的收率。

可选地，参见图1，该丙烷脱氢产物分离装置还包括第三回流管线13，第三回流管线13的一端与吸收塔3的塔釜连接，另一端与气液分离罐2的进口连接。

需要说明的是，第三回流管线13的管径可以根据第三回流管线13中流经的流体流量来设置，例如，当流体流量为20m³/h时，第三回流管线13的管径可以设置为65mm，本申请实施例对第三回流管线13的直径不限于此。

需要说明的是，将第一液相产物依次通过吸收塔3的塔釜和气液分离罐2的进口送入至气液分离罐2中后，可以对第一液相产物进行再分离，之后将进一步分离的第一液相产物依次通过气液分离罐2的罐顶和稳定塔4的进口送入至稳定塔4中。如此，即可以避免第一液相产物中的有用能源的浪费，又可以降低稳定塔4的能耗。

可选地，该丙烷脱氢产物分离装置还包括冷凝器(图中未示出)；冷凝器的进口与稳定塔4的塔顶连接。

需要说明的是，冷凝器是用于改变第三气相产物温度，使第三气相产物由单一气相变为气液混合相的设备。冷凝器的尺寸、类型可以根据使用需求进行选择，例如，冷凝器可以为自然通风式空冷器、鼓风式空冷器、引风式空冷器等。

示例地，当第三气相产物从稳定塔4的塔顶输出后，第三气相产物会通过冷凝器的入口进入到冷凝器中进行冷却。通过冷却，第三气相产物会从单一气相转变成气液两相混合。如此，可以便于后期对第三气相产物进行利用。

可选地，该丙烷脱氢产物分离装置还包括回流罐(图中未示出)；回流罐的进口与冷凝器的出口连接，回流罐的第一出口与稳定塔4连接，回流罐的第二出口与脱乙烷塔5的进口连接。

需要说明的是，回流罐是用于将经过冷凝器冷却后的第三气相产物进行分离的设备。

示例地，当冷却后的第三气相产物通过冷凝器的出口输出后，冷却后的第三气相产物会通过回流罐的入口进入到回流罐中进行气相和液相的分离，之后分离出的气相可以通过气液分离罐2的进口送入至气液分离罐2中进行再分离，分离出的液相产物可以进行脱乙烷塔5进行分离。如此，可以对分离出的第三气相产物进行再分离，提高了碳三产品的收率。

可选地，参见图4，丙烷脱氢产物分离装置还包括压力控制器9；气压机1的出口、吸收塔3、稳定塔4、脱乙烷塔5和丙烯精馏塔6上均设置有压力控制器9。

需要说明的是，压力控制器9是可以控制分离操作过程中丙烷脱氢产物分离出的组分经过各个设备时的压力。

需要说明的是，压力控制器9的设置位置均可以根据使用需求进行预先设置，本申请实施例对压力控制器9的设置位置不限于此。

示例地，在气压机1的出口上设置压力控制器9，可以控制丙烷脱氢产物进入气液分离罐2时的压力，以确保后续进行分离时的压力满足所需。在吸收塔3上设置压力控制器9，可以控制吸收塔3的压力，以确保吸收塔3内的吸收操作可以充分进行。在稳定塔4上设置压力控制器9，可以控制稳定塔4的压力，以确保稳定塔4的压力始终满足所需，进而确保分离操作充分进行。在脱乙烷塔5上设置压力控制器9，可以控制脱乙烷塔5的压力，以确保脱乙烷塔5的压力始终满足所需，进而确保分离操作充分进行。在丙烯精馏塔6上设置压力控制器9，可以控制丙烯精馏塔6的压力，以确保丙烯精馏塔6的压力始终满足所需，进而确保精馏操作充分进行。

可选地，参见图4，该丙烷脱氢产物分离装置还包括温度传感器10；气液分离罐2的塔釜上设置有温度传感器10。

需要说明的是，温度传感器10可以控制气液分离罐2内的温度，以确保气液分离充分进行。

可选地，参见图4，稳定塔4与脱乙烷塔5之间设置有温度传感器10。

需要说明的是，温度传感器10可以控制稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物的温度，以确保第三气相产物在脱乙烷塔5中进行充分分离。

图5是本申请实施例提供的一种丙烷脱氢产物分离方法的流程示意图，该方法用于上述图1-图4所示的丙烷脱氢产物分离装置进行丙烷脱氢产物分离。参见图5，该方法包括以下步骤：

步骤501：将丙烷脱氢产物在气压机1中进行压缩，得到压缩气体。

需要说明的是，压缩次数可以根据使用需求进行预先设置，例如，丙烷脱氢产物在气压机中可以进行3～4级压缩，即丙烷脱氢产物可以在气压机中循环进行3次压缩，丙烷脱氢产物也可以在气压机中循环进行4次压缩，只要保证最终压缩气体的压力满足后续进行分离所需即可，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，压缩气体的压力可以根据使用需求进行预先设置，例如，压缩气体的压力可以为1.3-2.2MPa(g)。示例地，压缩气体的压力可以为1.3MPa(g)、1.4MPa(g)、1.5MPa(g)、1.6MPa(g)、1.7MPa(g)、1.8MPa(g)、1.9MPa(g)、2.0MPa(g)、2.1MPa(g)或2.2MPa(g)等，本申请实施例对此不作具体限制。

值得注意的是，将丙烷脱氢产物在气压机中进行压缩之前，还需要对丙烷脱氢产物进行水洗和冷却。由于丙烷脱氢反应中通常会采用一些催化剂，因此会导致丙烷脱氢产物中也含有一些催化剂粉末，因此需要将丙烷脱氢产物进行水洗，以保证丙烷脱氢产物中不含有催化剂粉末。另外，由于气体经过压缩后温度会升高，因此将丙烷脱氢产物冷却后在送入气压机中进行压缩，可以保证气压机中的温度不会过高，从而可以使得得到的压缩气体的温度不会过高。

步骤502：压缩气体进入气液分离罐2中进行分离，得到第一气相产物与第一液相产物。

需要说明的是，第一气相产物的主要成分为丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷、乙烯和少量的异丁烷及少量碳五以上组分。

需要说明的是，第一液相产物的主要成分为异丁烷、碳五以上组分及少量的丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙烷、乙烯。

需要说明的是，由于吸收塔3自身的塔温较低，因此为了维持吸收塔3的塔内温度，在将压缩气体送入吸收塔3之前，还可以对压缩气体进行冷却，从而可以使得吸收过程充分进行。

需要说明的是，压缩气体的冷却温度可以根据使用需求进行预先设置，例如，冷却温度可以为10℃，本申请实施例对此不作具体限制。

步骤503：第一气相产物进入吸收塔3中进行吸收，得到第二气相产物与第二液相产物。

需要说明的是，第二气相产物的主要成分为氢气、甲烷、乙烷、乙烯以及少量的丙烷、丙烯、丁烯及碳五以上组分。

需要说明的是，第二液相产物的主要成分为丙烷、丙烯及碳四以上组分。

需要说明的是，由于第一气相产物中主要包括碳二组分和碳三组分，因此为了便于后续对碳三产品进行收集，需要对第一气相产物中的碳三组分进行吸收，从而达到分离碳二组分和碳三组分的目的。

需要说明的是，吸收塔3中含有吸收剂，而对于碳二组分和碳三组分而言，碳三组分在吸收剂中的溶解度较大，碳二组分在吸收剂中基本不溶解，因此碳三组分会被吸收剂所吸收，从而达到分离碳二组分和碳三组分的目的。

可选地，步骤503之后，该方法还包括：第二气相产物作为干气外排，第二液相产物与压缩气体混合，进入气液分离罐2中进行分离。

需要说明的是，干气指的是经过脱水、净化和轻烃回收工艺，提取出液化气和轻质油以后，主要成分是甲烷的气体。

需要说明的是，将第二气相产物作为干气外排后，可以将第二气相产物送至下游装置进行提纯，从而可以对第二气相产物进行再利用，进而可以达到对能源的有效利用。

步骤504：第一液相产物进入稳定塔4中进行分离，得到第三液相产物与第三气相产物，其中，第三液相产物作为循环吸收剂送入吸收塔3。

需要说明的是，第三液相产物的主要成分为碳四以上组分。

值得说明的是，由于碳三以上组分在碳四以上组分中的溶解度较大，碳一和碳二组分在碳四以上组分中基本不溶解，因此可以采用碳四以上组分即第三液相产物作为循环吸收剂。

需要说明的是，第三液相产物可以作为循环吸收剂进入吸收塔3与第一气相产物进行吸收反应，以吸收第一气相产物中的碳三以上组分，从而避免第一气相产物分离出的第二气相产物中含有大量的碳三以上组分。

需要说明的是，第三气相产物的主要成分为丙烷、丙烯以及少量的氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丁烯及碳五以上组分。

可选地，第一液相产物进入稳定塔中进行分离，包括：将第一液相产物送入解吸塔7进行分离，得到第五气相产物与第五液相产物；其中，第五气相产物与压缩气体混合后进入气液分离罐2中进行分离，第五液相产物进入稳定塔4中进行分离。

需要说明的是，第五气相产物的主要成分为氢气、甲烷、碳二组分及少量碳三组分。

需要说明的是，由于第五气相产物中仍含有少量的碳三组分，因此将第五气相产物与压缩气体混合后进入气液分离罐2中进行分离，可以对第五气相产物中所含有的少量碳三组分进行再分离，从而可以提高碳三产品的收率。

需要说明的是，第五液相产物的主要成分为碳三及以上组分。

步骤505：第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔5中进行分离，得到第四气相产物与第四液相产物。

需要说明的是，第四气相产物的主要成分为碳二组分。

需要说明的是，第四液相产物的主要成分为丙烷、丙烯以及少量的氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丁烯及碳五以上组分。

具体地，第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔5中进行分离，包括：第三气相产物经过冷凝回流，得到第六液相产物和第六气相产物，第六液相产物进入脱乙烷塔5中进行分离，第六气相产物与压缩气体混合，进入气液分离罐2中进行分离.

需要说明的是，第六液相产物的主要成分为丙烷、丙烯以及少量的氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丁烯及碳五以上组分，第六气相产物的主要成分是氢气、甲烷、乙烷、乙烯以及少量的丙烷、丙烯、丁烯及碳五以上组分。

需要说明的是，由于第六气相产物的主要成分为氢气、甲烷、乙烷、乙烯以及少量的丙烷、丙烯、丁烯及碳五以上组分，因此将第三气相产物的另一部分与压缩气体混合，可以对第三气相产物中的丙烷和丙烯进行再一次分离，从而可以提高碳三产品的收率。

具体地，步骤505之后，该方法还包括：第四气相产物与压缩气体混合，进入气液分离罐2中进行分离。

需要说明的是，第四气相产物中仍含有丙烯和丙烷，因此，将第四气相产物与压缩气体混合，可以对第四气相产物中的丙烷和丙烯进行再一次分离，从而可以提高碳三产品的收率。

步骤506：第四液相产物进入丙烯精馏塔6中进行分离，得到目标丙烯和丙烷。

需要说明的是，目标丙烯可以从丙烯精馏塔6的塔顶产出，丙烷可以从丙烯精馏塔6的塔底产出。

需要说明的是，由于丙烷脱氢产物经过多次分离，因此目标丙烯和丙烷的纯度较高。

需要说明的是，丙烯精馏塔6的塔底产出的丙烷，可返回至丙烷脱氢装置作为循环原料丙烷再一次进行丙烷脱氢反应。

采用本申请实施例提供的丙烷脱氢产物分离方法可生产纯度较高的聚合级丙烯，还可以分别得到纯度满足丙烷脱氢装置原料要求的丙烷以及摩尔含量较高的氢气，丙烯、丙烷和氢气皆为重要的化工原料，可送至上下游装置进行利用。且与常规流程相比，该方法对温度的要求较低，且可以充分再利用现有催化裂化吸收稳定系统和气体分离系统，因此可以降低投资成本。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，以下将通过可选地实施例进行详细阐述。

实施例1

如图3所示，丙烷脱氢装置产出的低碳烯烃混合气经过水洗和冷却后，进入到气压机1中进行3级压缩，直至压缩气体的压力为1.4MPa(g)为止，然后将压缩气体与吸收塔3的塔釜输出的第二液相产物、解吸塔7的塔顶输出的第五气相产物和脱乙烷塔5的塔顶输出的第四气相产物混合并冷却至40℃后，一起送入气液分离罐2中进行气液分离。

气液分离罐2分离出的第一气相产物进一步冷却至10℃后进入吸收塔3中，此时，吸收塔3的塔顶压力为1.3MPa(g)，第一气相产物的返塔温度为10℃。吸收塔3中新鲜的吸收剂来自外来环境，循环吸收剂来自稳定塔4的塔釜，且新鲜的吸收剂和循环吸收剂均冷却至10℃后进入吸收塔3。吸收塔3的塔顶将第二气相产物输出装置，吸收塔3的塔釜的第二液相返回至气液分离罐2的进口。

气液分离罐2分离出的第一液相产物进入解吸塔7中，此时，解吸塔7的塔顶压力为1.45MPa(g)。解吸塔7的塔顶分离出的第五气相产物的主要成分为氢气、甲烷、碳二组分及少量碳三组分，返回至气液分离罐2的进口；解吸塔7的塔底分离出的第五液相产物的主要成分为碳三及以上组分，进入稳定塔4。

在稳定塔4中第五液相产物实现碳三组分和吸收剂的分离，此时，稳定塔4的塔顶压力为1.55MPa(g)。稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物的主要成分为混合碳三。之后将第三气相产物冷却至40℃后，一部分回流至稳定塔4中，一部分送至脱乙烷塔5中；稳定塔4的塔釜输出的第三液相产物冷却至10℃后，返回至吸收塔3作为循环吸收剂。

第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔5后，再次对第三气相产物中的碳二组分进行脱除，此时，脱乙烷塔5的塔顶压力为2.7MPa(g)。脱乙烷塔5的塔顶输出的第四气相产物返回至气液分离罐2的进口，脱乙烷塔5的塔釜输出的第四液相产物进入丙烯精馏塔6中。此时，丙烯精馏塔6为双塔串联形式，1#丙烯精馏塔为上半段，2#丙烯精馏塔为下半段，且1#丙烯精馏塔的塔顶压力为1.9MPa(g)，塔顶的液相产物为目标丙烯产品；2#丙烯精馏塔的塔底产出丙烷，作为循环原料返回丙烷脱氢装置入口。

实施例2

如图1所示，丙烷脱氢装置产出的低碳烯烃混合气经过水洗和冷却后，进入到气压机1中进行3级压缩，直至压缩气体的压力为1.4MPa(g)为止，然后将压缩气体与吸收塔3的塔釜输出的第二液相产物、稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物和脱乙烷塔5的塔顶输出的第四气相产物混合并冷却至40℃后，一起送入气液分离罐2中进行气液分离。

气液分离罐2分离出的第一气相产物进一步冷却至10℃后进入吸收塔3中，此时，吸收塔3的塔顶压力为1.3MPa(g)，第一气相产物的返塔温度为10℃。吸收塔3中新鲜的吸收剂来自外来环境，循环吸收剂来自稳定塔4的塔釜，且新鲜的吸收剂和循环吸收剂均冷却至10℃后进入吸收塔3。吸收塔3的塔顶将第二气相产物输出装置，吸收塔3的塔釜的第二液相返回至气液分离罐2的进口。

气液分离罐2分离出的第一液相产物进入稳定塔4中，在稳定塔4中进行第一液相产物中的碳三组分与吸收剂的分离，此时，稳定塔4的塔顶压力为1.55MPa(g)。稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物的主要成分为混合碳三组分，且将第三气相产物冷却至40℃后，一部分回流至稳定塔4，一部分送至脱乙烷塔5中，不凝气返回至气液分离罐2的进口。稳定塔4的塔底输出的第三液相产物冷却至10℃后，返回至吸收塔3中作为循环吸收剂。

第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔5后，再次对第三气相产物中的碳二组分进行脱除，此时，脱乙烷塔5的塔顶压力为2.7MPa(g)。脱乙烷塔5的塔顶输出的第四气相产物返回至气液分离罐2的进口，脱乙烷塔5的塔釜输出的第四液相产物进入丙烯精馏塔6中。此时，丙烯精馏塔6为双塔串联形式，1#丙烯精馏塔为上半段，2#丙烯精馏塔为下半段，且1#丙烯精馏塔的塔顶压力为1.9MPa(g)，塔顶的液相产物为目标丙烯产品；2#丙烯精馏塔的塔底产出丙烷，作为循环原料返回丙烷脱氢装置入口。

实施例3

如图2所示，丙烷脱氢装置产出的低碳烯烃混合气经过水洗和冷却后，进入到气压机1中进行3级压缩，直至压缩气体的压力为1.4MPa(g)为止，然后将压缩气体与稳定塔4塔顶输出的第三气相产物和脱乙烷塔5的塔顶输出的第四气相产物混合并冷却至40℃后，一起送入气液分离罐2中进行气液分离。

气液分离罐2分离出的第一气相产物进一步冷却至10℃后进入吸收塔3中，此时，吸收塔3的塔顶压力为1.3MPa(g)，第一气相产物的返塔温度为10℃。吸收塔3中新鲜的吸收剂来自外来环境，循环吸收剂来自稳定塔4的塔釜，且新鲜的吸收剂和循环吸收剂均冷却至10℃后进入吸收塔3。气液分离罐2分离出的第一液相产物排入至含油污水系统。吸收塔3的塔顶将第二气相产物输出装置，吸收塔3的塔釜的第二液相进入稳定塔4中。

第二液相产物在稳定塔4中进行碳三组分与吸收剂的分离，此时，稳定塔4的塔顶压力为1.55MPa(g)。稳定塔4的塔顶输出的第三气相产物的主要成分为混合碳三组分，且将第三气相产物冷却至40℃后，一部分回流至稳定塔4，一部分送至脱乙烷塔5中，一部分返回至气液分离罐2的进口。稳定塔4的塔底输出的第三液相产物冷却至10℃后，返回至吸收塔3中作为循环吸收剂。

第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔5后，再次对第三气相产物中的碳二组分进行脱除，此时，脱乙烷塔5的塔顶压力为2.7MPa(g)。脱乙烷塔5的塔顶输出的第四气相产物返回至气液分离罐2的进口，脱乙烷塔5的塔釜输出的第四液相产物进入丙烯精馏塔6中。此时，丙烯精馏塔6为双塔串联形式，1#丙烯精馏塔为上半段，2#丙烯精馏塔为下半段，且1#丙烯精馏塔的塔顶压力为1.9MPa(g)，塔顶的液相产物为目标丙烯产品；2#丙烯精馏塔的塔底产出丙烷，作为循环原料返回丙烷脱氢装置入口。

通过实施例1、实施例2和实施例3可以得出，采用本申请实施例提供的丙烷脱氢产物分离方法及装置，可以获得纯度较高的目标丙烯和丙烷。且由于对丙烷脱氢产物进行多次循环分离，因此可以提高最终获得的碳三产品的收率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种丙烷脱氢产物分离装置，其特征在于，所述丙烷脱氢产物分离装置包括：气压机(1)、气液分离罐(2)、吸收塔(3)、稳定塔(4)、脱乙烷塔(5)和丙烯精馏塔(6)；

所述气压机(1)与所述气液分离罐(2)的进口连接，所述气液分离罐(2)的罐顶与所述吸收塔(3)的第一进口(31)连接，所述气液分离罐(2)的罐底与所述稳定塔(4)的进口连接，所述稳定塔(4)的塔釜与所述吸收塔(3)的第二进口(32)连接；

所述稳定塔(4)的塔顶与所述脱乙烷塔(5)的进口连接，所述脱乙烷塔(5)的塔釜与所述丙烯精馏塔(6)的进口连接；

所述丙烯精馏塔(6)的塔顶用于分离出目标丙烯，塔釜用于分离出丙烷。

2.如权利要求1所述的丙烷脱氢产物分离装置，其特征在于，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括解吸塔(7)；

所述解吸塔(7)的进口与所述气液分离罐(2)的罐底连接，所述解吸塔(7)的塔釜与所述稳定塔(4)的进口连接，所述解吸塔(7)的塔顶与所述气液分离罐(2)的进口连接。

3.如权利要求1所述的丙烷脱氢产物分离装置，其特征在于，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括第一回流管线(11)，所述第一回流管线(11)一端与稳定塔(4)的塔顶连接，另一端与所述气液分离罐(2)的进口连接，所述第一回流管线用于所述稳定塔(4)塔顶分离出的组分返回所述气液分离罐(2)进一步进行分离。

4.如权利要求1所述的丙烷脱氢产物分离装置，其特征在于，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括第二回流管线(12)，所述第二回流管线(12)一端与所述脱乙烷塔(5)的塔顶连接，另一端与所述气液分离罐(2)的进口连接，所述第二回流管线用于所述脱乙烷塔(5)塔顶分离出的组分返回所述气液分离罐(2)进一步进行分离。

5.如权利要求1所述的丙烷脱氢产物分离装置，其特征在于，所述丙烷脱氢产物分离装置还包括第三回流管线(13)，所述第三回流管线(13)的一端与所述吸收塔(3)的塔釜连接，另一端与所述气液分离罐(2)的进口连接。

6.一种丙烷脱氢产物分离方法，所述方法用于在权利要求1-5所述的丙烷脱氢产物分离装置进行丙烷脱氢产物分离，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将丙烷脱氢产物在气压机(1)中进行压缩，得到压缩气体；

所述压缩气体进入气液分离罐(2)中进行分离，得到第一气相产物与第一液相产物；

所述第一气相产物进入吸收塔(3)中进行吸收，得到第二气相产物与第二液相产物；

所述第一液相产物进入稳定塔(4)中进行分离，得到第三液相产物与第三气相产物，其中，所述第三液相产物作为循环吸收剂送入所述吸收塔(3)；

所述第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔(5)中进行分离，得到第四气相产物与第四液相产物；

所述第四液相产物进入丙烯精馏塔(6)中进行分离，得到目标丙烯和丙烷。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一液相产物进入稳定塔(4)中进行分离，包括：

将所述第一液相产物送入解吸塔(7)进行分离，得到第五气相产物与第五液相产物；

其中，所述第五气相产物与所述压缩气体混合后进入所述气液分离罐(2)中进行分离，所述第五液相产物进入所述稳定塔(4)中进行分离。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔(5)中进行分离，包括：

所述第三气相产物经过冷凝回流，得到第六液相产物和第六气相产物，所述第六液相产物进入所述脱乙烷塔(5)中进行分离，所述第六气相产物与所述压缩气体混合，进入所述气液分离罐(2)中进行分离。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三气相产物经过冷凝回流后进入脱乙烷塔(5)中进行分离，得到第四气相产物与第四液相产物之后，所述方法还包括：

所述第四气相产物与所述压缩气体混合，进入所述气液分离罐(2)中进行分离。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一气相产物进入吸收塔(3)中进行吸收，得到第二气相产物与第二液相产物之后，所述方法还包括：

所述第二气相产物作为干气外排，所述第二液相产物与所述压缩气体混合，进入所述气液分离罐(2)中进行分离。

Images