CN114917605A - 一种节能式多联产c4精馏系统 - Google Patents

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王政
李冬峰
冯国卫
田风宾
刘佳
王星健
刘培亮
刘玉桥
孟繁胜
张海亮
曹善斌
王明刚
高志文
王磊
田雪梅
王林
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    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • B01D3/146—Multiple effect distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种节能式多联产C4精馏系统，包括脱丙烷塔、脱戊烷塔、以及用于分离正丁烷和异丁烷的精馏塔；其中所述脱丙烷塔的进料口通过管件与原料缓冲罐连通，所述原料缓冲罐连通C4的原料存储罐；其中在所述精馏塔与所述塔顶冷凝器之间的管道上设置有换热器，用于为所述原料缓冲罐的输送C4原料进行换热预热。本申请中在提纯净化C4的过程，可联产得到C3、C5物质以及具有高附加值的异丁烷；另外，本申请中，通过在精馏塔与塔顶冷凝器之间安装换热器，用于对原料进行换热，从而实现能量阶梯利用，提高能量的换热效率。

Description

一种节能式多联产C4精馏系统
技术领域
本发明涉及碳四化工生产技术领域，尤其涉及一种节能式多联产C4精馏系统。
背景技术
常规的C4组分中含有少部分的C3、C5物质，同时还含有部分的异丁烷，其中在利用C4生产化工产品的过程中，并未有效分离C3、C5物质，同时影响具有高附加值的异丁烷制备；
另外环工企业精馏分离，耗能较大，并且能量利用效率较低，工艺路线较长时，忽略其能量的阶梯利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能式多联产C4精馏系统，解决常规C4在化工生产中存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种节能式多联产C4精馏系统，包括脱丙烷塔、脱戊烷塔、以及用于分离正丁烷和异丁烷的精馏塔；
其中所述脱丙烷塔的进料口通过管件与原料缓冲罐连通，所述原料缓冲罐连通C4的原料存储罐；
所述脱丙烷塔的塔顶轻组分通过塔顶冷凝器冷凝得到丙烷产品，并通过管件输送进入丙烷存储罐内；所述脱丙烷塔的塔底通过输送设备进入所述脱戊烷塔；
所述脱戊烷塔的塔底得到液相组分碳五产品，并进入碳五存储罐；所述脱戊烷塔的塔顶通过塔顶冷凝器得到碳四产品，并利用输送设备将所述碳四产品输送至精馏塔，其中所述精馏塔的塔顶精馏低沸点组分通过塔顶冷凝器得到异丁烷产品，所述精馏塔的塔底得到正丁烷产品；
其中在所述精馏塔与所述塔顶冷凝器之间的管道上设置有换热器，用于为所述原料缓冲罐的输送C4原料进行换热预热。
本实施例中，进一步地优化，在所述脱戊烷塔与塔顶冷凝器之间的管道上设置有另一换热器，所述原料缓冲罐中的C4原料通过串联管路通过两个换热器并进行预热换热后，进入所述脱丙烷塔的进料口。
本实施例中，再进一步地优化，在所述脱戊烷塔与塔顶冷凝器之间的管道上设置有另一换热器，所述原料缓冲罐中的C4原料通过并联管路分别通过两个换热器并分别进行预热换热，并汇合后进入所述脱丙烷塔的进料口。
本实施例中，再进一步地优化，所述原料缓冲罐连通原料缓冲罐。
本实施例中，再进一步地优化，所述精馏塔的塔底精馏物进入丁烷存储罐。
本实施例中，再进一步地优化，所述异丁烷产品通过管件进入异丁烷存储罐。
本实施例中，再进一步地优化，所述换热器为管壳式、套管式换热器。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本申请中在提纯净化C4的过程，可联产得到C3、C5物质以及具有高附加值的异丁烷；另外，本申请中通过在精馏塔与塔顶冷凝器之间安装换热器，用于对原料进行换热，从而实现能量阶梯利用，提高能量的换热效率。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明节能式多联产C4精馏系统的主体示意图；
图2为本发明节能式多联产C4精馏系统的另一实施主体示意图；
图3为本发明节能式多联产C4精馏系统的另一实施例主体示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中公开了一种节能式多联产C4精馏系统，其中包括脱丙烷塔、脱戊烷塔、以及用于分离正丁烷和异丁烷的精馏塔；
常规的C4组分中含有少部分的C3、C5物质，同时还含有部分的异丁烷，本申请中在提纯净化C4的过程，可联产得到C3、C5物质以及具有高附加值的异丁烷；
其中所述原料缓冲罐通过管道和输送泵将其内的C4从所述脱丙烷塔的进料口泵入，其中所述C3为丙烷，其同等压力下，沸点最低，按照能量利用效率的阶梯性，优先考虑分离出丙烷；
本申请中，所述原料缓冲罐中的C4来源于的原料存储罐；
其中所述脱丙烷塔的塔顶轻组分通过塔顶冷凝器冷凝得到丙烷产品，并通过管件输送进入丙烷存储罐内；其中经过塔顶冷凝器进行冷凝处理后，进入脱丙烷回流罐，其中冷凝液体会流入所述脱丙烷塔顶顶部，冷凝后的气体为丙烷，然后通过加压储存的方式存储在所述丙烷存储罐内；
所述脱丙烷塔的塔底馏出物通过输送设备进入所述脱戊烷塔的进料口；
由于C4的凝沸点低于所述C5，因此在所述脱戊烷塔的塔底得到液相组分碳五产品，并进入碳五存储罐；
同时所述脱戊烷塔的塔顶通过塔顶冷凝器得到碳四产品，并利用输送设备将所述碳四产品输送至精馏塔，其中经过塔顶冷凝器物质进入所述脱戊烷塔回流罐，其中所述脱戊烷塔回流罐内气相物质为正丁烷和异丁烷，其液相回流进入所述脱戊烷塔；
其中所述精馏塔的塔顶精馏低沸点组分通过塔顶冷凝器得到异丁烷产品，所述精馏塔的塔底得到正丁烷产品，具体利用同等压力下，异丁烷的凝沸点低于正丁烷的凝沸点；
其中在所述精馏塔与所述塔顶冷凝器之间的管道上安装有换热器，用于为所述原料缓冲罐的输送C4原料进行换热预热；
其中所述C4原料丁烷含量最多，在其经过精馏塔进入所述塔顶冷凝器之前，其具有较大潜热，通过利用所述换热器，对所述原料缓冲罐内的C4进行预热，从而提高能量的利用效率，达到节能环保的作用。
如图2所示，本实施例中，在所述脱戊烷塔与塔顶冷凝器之间的管道上安装有另一换热器，所述原料缓冲罐中的C4原料通过串联管路通过两个换热器并进行预热换热后，进入所述脱丙烷塔的进料口；
本实施例中，所述脱戊烷塔的塔顶馏出物含有大量的丁烷，因此其在进入塔顶冷凝器中之前同样具有大量潜热；
本实施例中，通过原料缓冲罐中的C4原料通过串联管路通过两个换热器从而同样为了提高能量利用效率。
如图3所示，本实施例中，再进一步地优化，在所述脱戊烷塔与塔顶冷凝器之间的管道上安装有另一换热器，所述原料缓冲罐中的C4原料通过并联管路分别通过两个换热器并分别进行预热换热，并汇合后进入所述脱丙烷塔的进料口；
本实施例中，利用并联换热的方式，避免串联换热时，与第二个换热器之间换热工质温差较小，导致换热效率不足。
本实施例中，所述原料缓冲罐连通原料缓冲罐；所述精馏塔的塔底精馏物进入丁烷存储罐；所述异丁烷产品通过管件进入异丁烷存储罐。
本实施例中，所述换热器为管壳式、套管式换热器。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。
以上实施例仅是对本发明创造的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：包括脱丙烷塔、脱戊烷塔、以及用于分离正丁烷和异丁烷的精馏塔；
其中所述脱丙烷塔的进料口通过管件与原料缓冲罐连通，所述原料缓冲罐连通C4的原料存储罐；
所述脱丙烷塔的塔顶轻组分通过塔顶冷凝器冷凝得到丙烷产品，并通过管件输送进入丙烷存储罐内；所述脱丙烷塔的塔底通过输送设备进入所述脱戊烷塔；
所述脱戊烷塔的塔底得到液相组分碳五产品，并进入碳五存储罐；所述脱戊烷塔的塔顶通过塔顶冷凝器得到碳四产品，并利用输送设备将所述碳四产品输送至精馏塔，其中所述精馏塔的塔顶精馏低沸点组分通过塔顶冷凝器得到异丁烷产品，所述精馏塔的塔底得到正丁烷产品；
其中在所述精馏塔与所述塔顶冷凝器之间的管道上设置有换热器，用于为所述原料缓冲罐的输送C4原料进行换热预热。
2.根据权利要求1所述的节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：在所述脱戊烷塔与塔顶冷凝器之间的管道上设置有另一换热器，所述原料缓冲罐中的C4原料通过串联管路通过两个换热器并进行预热换热后，进入所述脱丙烷塔的进料口。
3.根据权利要求1所述的节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：在所述脱戊烷塔与塔顶冷凝器之间的管道上设置有另一换热器，所述原料缓冲罐中的C4原料通过并联管路分别通过两个换热器并分别进行预热换热，并汇合后进入所述脱丙烷塔的进料口。
4.根据权利要求1-3所述的节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：所述原料缓冲罐连通原料缓冲罐。
5.根据权利要求1-3所述的节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：所述精馏塔的塔底精馏物进入丁烷存储罐。
6.根据权利要求1-3所述的节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：所述异丁烷产品通过管件进入异丁烷存储罐。
7.根据权利要求1所述的节能式多联产C4精馏系统，其特征在于：所述换热器为管壳式、套管式换热器。
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