CN114100542A - 一种裂解气前加氢装置扩能改造装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种裂解气前加氢装置扩能改造装置及方法，涉及石油化工技术领域，在原有装置基础上增设扩能改造装置，包括混合冷剂制冷压缩机和制冷换热冷箱；将原装置燥裂解气引出适当流量送入新增混合冷剂制冷冷箱进行降温冷凝用以维持或减小原装置丙烯、乙烯冷剂的用量，使原有的丙烯、乙烯制冷系统满足装置扩能增效后所需的制冷要求，冷凝液按照不同的温度分别返回原装置的对应位置，低压甲烷和粗氢经新增冷箱复热后与原装置低压甲烷和粗氢合并。

Description

一种裂解气前加氢装置扩能改造装置及方法
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种裂解气前加氢装置扩能改造装置及方法。
背景技术
三烯三苯是石油化工工业最重要最基础的原料，其中的乙烯产量又代表着一个国家石油化工的水平，石油产品的蒸汽裂解是生产三烯的最主要途径，虽然近些年甲醇制烯烃和丙烷脱氢发展迅猛，但仍然无法撼动蒸汽裂解在石油化工的统治地位，蒸汽裂解不仅仅乙烯产量高规模大，也同时产出大量的丙烯、丁二烯及三苯产品，规模大产品多是甲醇制烯烃和丙烷脱氢不可比拟的。
随着我国国民经济的快速发展，对基础化工原料的需求也在大幅度提高，因此，为了提高乙烯产能、建设大的乙烯裂解项目，在已经投入生产乙烯裂解装置上进行扩能改造也尤为重要。
为此我们提出一种裂解气前加氢装置扩能改造装置及方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的产能限制，而提出的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，包括，原装置和扩能改造装置，
所述原装置包括，预脱甲烷塔、脱甲烷塔和高压脱丙烷塔回流罐；
所述扩能改造装置包括混合冷剂压缩机和混合制冷剂制冷冷箱，所述混合冷剂压缩机和混合制冷剂制冷冷箱适配连接，所述混合制冷剂制冷冷箱同干燥器连接，用于接收干燥器中的气体，并形成冷凝液分别排放至预脱甲烷塔、脱甲烷塔和高压脱丙烷塔回流罐中。
进一步的，所述原装置具体包括，依次连接的脱炔反应器、干燥器和高压脱丙烷塔回流罐；
所述高压脱丙烷塔回流罐三支路分别与高压脱丙烷塔、预脱甲烷塔、氢气分离罐连接；
所述高压脱丙烷塔顶部用于排出碳三及轻组分，塔釜用于排出物料至低压脱丙烷塔，所述低压脱丙烷塔分别与MPAD脱除系统和脱丁烷塔连接；
所述预脱甲烷塔的塔顶与脱甲烷塔联通，预脱甲烷塔的塔釜与脱乙烷塔联通，所述脱甲烷塔的塔釜与乙烯蒸馏塔连接，所述脱乙烷塔的塔顶与乙烯蒸馏塔联通，所述脱乙烷塔的塔釜与MPAD脱除系统连接，所述MPAD脱除系统出料端与丙烯精馏塔连接；
所述高压脱丙烷塔回流罐经第二多级冷却系统冷却后与氢气分离罐连接，所述第二多级冷却系统分别与预脱甲烷塔和脱甲烷塔连接，用于排放冷却液至预脱甲烷塔和脱甲烷塔中。
进一步的，干燥器通过第一多级冷却系统与高压脱丙烷塔回流罐连接。
进一步的，所述扩能改造装置还包括碳二切割塔，所述碳二切割塔分别与所述脱甲烷塔和混合制冷剂制冷冷箱连接。
进一步的，所述氢气分离罐与复温冷箱换热器连接。
一种裂解气前加氢装置扩能改造方法，利用上述裂解气前加氢装置扩能改造装置并包含以下内容：
裂解气经终极压缩后，形成碳三及轻组分解气，并传输至脱炔反应器中，脱炔反应器排放出脱炔裂解气，传输至干燥器中形成干燥脱炔裂解气；
部分干燥脱炔裂解气传输至混合制冷剂制冷冷箱中形成冷凝液、粗氢和低压甲烷，冷凝液回流至预脱甲烷塔、高压脱丙烷塔回流罐和脱甲烷塔中，部分干燥脱炔裂解气冷却后传输至高压脱丙烷塔回流罐中；
高压脱丙烷塔回流罐中的罐底液相部分传输至预脱甲烷塔中，经预脱甲烷塔处理后，预脱甲烷塔塔顶物料部分输送至脱甲烷塔中，脱甲烷塔中塔釜物料传输至乙烯精馏塔中；预脱甲烷塔塔釜物料部分传输至脱乙烷塔中，脱乙烷塔塔顶物料传输至乙烯精馏塔中，脱乙烷塔塔釜物料传输至MPAD脱除系统中，
高压脱丙烷塔回流罐中的罐顶气相部分经第二多级冷却系统冷却后传输至氢气分离罐中，氢气分离罐将其分离成低温粗氢和低温低压甲烷并复温排出，在多级冷凝过程中形成冷凝液分别传输至预脱甲烷塔和脱甲烷塔中；
高压脱丙烷塔回流罐中部分物料回流至高压脱丙烷塔中，高压脱丙烷塔塔顶部分的碳三及轻组分经压缩形成终极压缩裂解气；
高压脱丙烷塔塔釜中物料输送至低压脱丙烷塔中，低压脱丙烷塔塔顶物料传输至MPAD脱除系统，低压脱丙烷塔塔釜物料传输至脱丁烷塔中，形成混合碳四产品和粗汽油产品；
MPAD脱除系统接收脱乙烷塔塔釜物料和低压脱丙烷塔塔顶物料并释放脱除MPAD的混合碳三，经丙烯精馏塔处理后形成丙烯产品和丙烷产品。
进一步的，所述混合制冷剂制冷冷箱排放低压混合冷剂至混合冷剂压缩机，混合冷剂压缩机排放高压混合冷剂至混合制冷剂制冷冷箱中。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
原装置基础上增设混合冷剂制冷系统(混合冷剂制冷压缩机和制冷换热冷箱)将原装置干燥脱炔裂解气引出适当流量送入新增混合冷剂制冷冷箱进行降温冷凝用以维持或减小原装置丙烯、乙烯冷剂的用量，使原有的丙烯、乙烯制冷系统满足装置扩能增效后所需的制冷要求，冷凝液按照不同的温度分别返回原装置的对应位置，低压甲烷和粗氢经新增冷箱复热后与原装置低压甲烷和粗氢合并；混合冷剂制冷系统包括制冷压缩机和制冷冷箱，能提供0℃到-160℃之间任何温度级别的冷剂，能完成丙烯制冷、乙烯制冷及甲烷制冷三个制冷机组的工作，混合冷剂制冷机组只有两段压缩，所有制冷换热都在冷箱里进行，汽化制冷后气相冷剂也在冷箱里被复温至常温，气相冷剂的冷量也被充分利用，压缩机吸入物料是常温。这个制冷系统占地面积小，投资费用低，与大多数乙烯装置扩能增效是相适配，来提高原装置的产能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，包括，原装置和扩能改造装置；
原装置包括，依次连接的脱炔反应器、干燥器和高压脱丙烷塔回流罐；干燥器通过第一多级冷却系统与高压脱丙烷塔回流罐连接；
高压脱丙烷塔回流罐三支路分别与高压脱丙烷塔、预脱甲烷塔、氢气分离罐连接；
高压脱丙烷塔顶部用于排出碳三及轻组分，塔釜物料送至低压脱丙烷塔，低压脱丙烷塔分别与MPAD脱除系统和脱丁烷塔连接；
预脱甲烷塔的塔顶与脱甲烷塔联通，预脱甲烷塔的塔釜与脱乙烷塔联通，脱甲烷塔的塔釜与乙烯蒸馏塔连接，脱乙烷塔的塔顶与乙烯蒸馏塔联通，脱乙烷塔的塔釜与MPAD脱除系统连接，MPAD脱除系统出料端与丙烯精馏塔连接；
高压脱丙烷塔回流罐经第二多级冷却系统冷却后与氢气分离罐连接，氢气分离罐与复温冷箱换热器连接，第二多级冷却系统分别与预脱甲烷塔和脱甲烷塔连接，用于排放冷却液至预脱甲烷塔和脱甲烷塔中；
扩能改造装置包括混合冷剂压缩机、混合制冷剂制冷冷箱和碳二切割塔，混合冷剂压缩机和混合制冷剂制冷冷箱适配连接，混合制冷剂制冷冷箱同干燥器连接，用于接收干燥器中的气体，并形成冷凝液分别排放至预脱甲烷塔、脱甲烷塔和高压脱丙烷塔回流罐中；碳二切割塔分别与脱甲烷塔和混合制冷剂制冷冷箱连接；
一种裂解气前加氢装置扩能改造方法，利用上述裂解气前加氢装置扩能改造装置并包含以下内容：
裂解气经终极压缩后，形成碳三及轻组分解气，并传输至脱炔反应器中，脱炔反应器排放出脱炔裂解气，传输至干燥器中形成干燥脱炔裂解气；
部分干燥脱炔裂解气传输至混合制冷剂制冷冷箱中形成冷凝液、粗氢和低压甲烷，冷凝液回流至预脱甲烷塔、高压脱丙烷塔回流罐和脱甲烷塔中，部分干燥脱炔裂解气冷却后传输至高压脱丙烷塔回流罐中；
高压脱丙烷塔回流罐中的罐底液相部分传输至预脱甲烷塔中，经预脱甲烷塔处理后，预脱甲烷塔塔顶物料部分输送至脱甲烷塔中，脱甲烷塔中塔釜物料传输至乙烯精馏塔中；预脱甲烷塔塔釜物料部分传输至脱乙烷塔中，脱乙烷塔塔顶物料传输至乙烯精馏塔中，脱乙烷塔塔釜物料传输至MPAD脱除系统中；
高压脱丙烷塔回流罐中的罐顶气相部分经第二多级冷却系统冷却后传输至氢气分离罐中，氢气分离罐将其分离成低温粗氢和低温低压甲烷并复温排出，在多级冷凝过程中形成冷凝液分别传输至预脱甲烷塔和脱甲烷塔中；
高压脱丙烷塔回流罐中部分物料回流至高压脱丙烷塔中，高压脱丙烷塔塔顶部分的碳三及轻组分经压缩形成终极压缩裂解气；
高压脱丙烷塔塔釜中物料输送至低压脱丙烷塔中，低压脱丙烷塔塔顶物料传输至MPAD脱除系统，低压脱丙烷塔塔釜物料传输至脱丁烷塔中，形成混合碳四产品和粗汽油产品；
MPAD脱除系统接收脱乙烷塔塔釜物料和低压脱丙烷塔塔顶物料并释放脱除MPAD的混合碳三，经丙烯精馏塔处理后形成丙烯产品和丙烷产品。
其中，混合制冷剂制冷冷箱排放低压混合冷剂至混合冷剂压缩机，混合冷剂压缩机排放高压混合冷剂至混合制冷剂制冷冷箱中；
其中，碳二切割塔分别与脱甲烷塔和混合制冷剂制冷冷箱连接，碳二切割塔接收混合制冷剂制冷冷箱中的冷凝液，在碳二切割塔形成的气相部分传输至脱甲烷塔中，碳二切割塔形成的液相部分伴随脱乙烷塔塔釜物料一同进入到MPAD脱除系统中；
其中，第一多级冷系统采用冷却剂分别为，6℃的丙烯冷却剂、 -6℃的丙烯冷却剂和-24℃的丙烯冷却剂，以实现多级冷却效果；
第二多级冷系统采用冷却剂分别为，-40℃的丙烯冷却剂、-63℃的乙烯冷却剂、-83℃的乙烯冷却剂和-100的乙烯冷却剂，其中，经 -63℃的乙烯冷却剂、-83℃的乙烯冷却剂冷却后的冷凝液传输至预脱甲烷塔中，经-100的乙烯冷却剂冷却后的冷凝液传输至脱甲烷塔中；
复温冷箱换热器接收来自氢气分离罐产生的低温粗氢和低温低压甲烷，并形成粗氢和低压甲烷后排出，其中粗氢伴随混合制冷剂制冷冷箱产生的粗氢进行甲烷化，并经氢气干燥器处理后，形成氢气产品并排出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，其特征在于，包括，原装置和扩能改造装置，
所述原装置包括，预脱甲烷塔、脱甲烷塔和高压脱丙烷塔回流罐；
所述扩能改造装置包括混合冷剂压缩机和混合制冷剂制冷冷箱，所述混合冷剂压缩机和混合制冷剂制冷冷箱适配连接，所述混合制冷剂制冷冷箱同干燥器连接，用于接收干燥器中的气体，并形成冷凝液分别排放至预脱甲烷塔、脱甲烷塔和高压脱丙烷塔回流罐中。
2.根据权利要求1所述的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，其特征在于，
所述原装置具体包括，依次连接的脱炔反应器、干燥器和高压脱丙烷塔回流罐；
所述高压脱丙烷塔回流罐三支路分别与高压脱丙烷塔、预脱甲烷塔、氢气分离罐连接；
所述高压脱丙烷塔顶部用于排出碳三及轻组分，塔釜用于排出物料至低压脱丙烷塔，所述低压脱丙烷塔分别与MPAD脱除系统和脱丁烷塔连接；
所述预脱甲烷塔的塔顶与脱甲烷塔联通，预脱甲烷塔的塔釜与脱乙烷塔联通，所述脱甲烷塔的塔釜与乙烯蒸馏塔连接，所述脱乙烷塔的塔顶与乙烯蒸馏塔联通，所述脱乙烷塔的塔釜与MPAD脱除系统连接，所述MPAD脱除系统出料端与丙烯精馏塔连接；
所述高压脱丙烷塔回流罐经第二多级冷却系统冷却后与氢气分离罐连接，所述第二多级冷却系统分别与预脱甲烷塔和脱甲烷塔连接，用于排放冷却液至预脱甲烷塔和脱甲烷塔中。
3.根据权利要求2所述的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，其特征在于，干燥器通过第一多级冷却系统与高压脱丙烷塔回流罐连接。
4.根据权利要求2所述的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，其特征在于，所述扩能改造装置还包括碳二切割塔，所述碳二切割塔分别与所述脱甲烷塔和混合制冷剂制冷冷箱连接。
5.根据权利要求2所述的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置，其特征在于，所述氢气分离罐与复温冷箱换热器连接。
6.一种裂解气前加氢装置扩能改造方法，其特征在于，利用上述权利要求2-5任意一项所述的一种裂解气前加氢装置扩能改造装置并包含以下内容：
裂解气经终极压缩后，形成碳三及轻组分解气，并传输至脱炔反应器中，脱炔反应器排放出脱炔裂解气，传输至干燥器中形成干燥脱炔裂解气；
部分干燥脱炔裂解气传输至混合制冷剂制冷冷箱中形成冷凝液、粗氢和低压甲烷，冷凝液回流至预脱甲烷塔、高压脱丙烷塔回流罐和脱甲烷塔中，部分干燥脱炔裂解气冷却后传输至高压脱丙烷塔回流罐中；
高压脱丙烷塔回流罐中的罐底液相部分传输至预脱甲烷塔中，经预脱甲烷塔处理后，预脱甲烷塔塔顶物料部分输送至脱甲烷塔中，脱甲烷塔中塔釜物料传输至乙烯精馏塔中；预脱甲烷塔塔釜物料部分传输至脱乙烷塔中，脱乙烷塔塔顶物料传输至乙烯精馏塔中，脱乙烷塔塔釜物料传输至MPAD脱除系统中，
高压脱丙烷塔回流罐中的罐顶气相部分经第二多级冷却系统冷却后传输至氢气分离罐中，氢气分离罐将其分离成低温粗氢和低温低压甲烷并复温排出，在多级冷凝过程中形成冷凝液分别传输至预脱甲烷塔和脱甲烷塔中；
高压脱丙烷塔回流罐中部分物料回流至高压脱丙烷塔中，高压脱丙烷塔塔顶部分的碳三及轻组分经压缩形成终极压缩裂解气；
高压脱丙烷塔塔釜中物料输送至低压脱丙烷塔中，低压脱丙烷塔塔顶物料传输至MPAD脱除系统，低压脱丙烷塔塔釜物料传输至脱丁烷塔中，形成混合碳四产品和粗汽油产品；
MPAD脱除系统接收脱乙烷塔塔釜物料和低压脱丙烷塔塔顶物料并释放脱除MPAD的混合碳三，经丙烯精馏塔处理后形成丙烯产品和丙烷产品。
7.根据权利要求6所述的一种裂解气前加氢装置扩能改造方法，其特征在于，所述混合制冷剂制冷冷箱排放低压混合冷剂至混合冷剂压缩机，混合冷剂压缩机排放高压混合冷剂至混合制冷剂制冷冷箱中。
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