CN210765076U - 可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统 - Google Patents

Abstract

一种可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，包括烯烃饱和单元、制氢单元、异构单元、干气处理单元，烯烃饱和单元包括脱轻烃塔，制氢单元包括甲醇制氢装置，干气处理单元包括干气缓冲罐、压缩机、液化气罐，异构单元包括洗涤塔，本实用新型中，脱轻烃塔、洗涤塔产生的干气在干气缓冲罐收集后，利用压缩机送入液化气罐内，由于液化气罐内腔与压缩机的入口压力保持平衡，液化气罐内腔处于一定的正压，干气中的氢气、丙烷依然保持气态，而干气中的异丁烷、烯烃凝聚为液态，从而将干气中的异丁烷、烯烃与氢气、丙烷分离，并分别回收，而氢气、丙烷再送入甲醇制氢装置，用作甲醇制氢装置的加热燃气，避免了资源的浪费，还降低了能耗。

Description

可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工反应装备技术领域，特别涉及一种可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统。

背景技术

正丁烷异构化是石油化工中一个很重要的反应，其产物异丁烷是生产高辛烷值汽油的原料之一，现有的正丁烷异构反应装置存在以下缺陷：其一，原料正丁烷中含有少量烯烃和水，会影响之后的异构反应中异丁烷的转化率，还会影响催化剂的寿命；其二，干气中含有氢气、丙烷、少量异丁烷、烯烃，直接排放不仅污染环境，还造成了资源的浪费，整个异构化装置能耗也高。

发明内容

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种能有效回收干气中的异丁烷和烯烃，能耗低，转化率高的可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统。

一种可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，包括烯烃饱和单元、制氢单元、异构单元、干气处理单元，所述烯烃饱和单元包括脱轻烃塔、烯烃饱和器、碳四干燥器，所述脱轻烃塔的顶部设有第一干气出口，所述脱轻烃塔的一侧的上部设有轻组分出口，所述脱轻烃塔的一侧的下部设有重组分出口，所述脱轻烃塔的重组分出口与烯烃饱和器的入口连接，所述烯烃饱和器的出口与碳四干燥器的入口连接，所述制氢单元包括甲醇制氢装置、氢气净化反应器、氢气干燥器，所述甲醇制氢装置的氢气出口与氢气净化反应器的入口连接，所述氢气净化反应器的出口与氢气干燥器的入口连接，所述甲醇制氢装置的氢气出口还与烯烃饱和器的入口连接，所述异构单元包括异构反应器、稳定塔、洗涤塔、分离器，所述碳四干燥器的正丁烷出口与异构反应器的入口连接，所述氢气干燥器的出口与异构反应器的入口连接，所述异构反应器的出口与稳定塔的入口连接，所述稳定塔顶部的轻组分出口与洗涤塔的一侧的入口连接，所述洗涤塔的另一侧的上部设有碱液入口，所述洗涤塔的另一侧的下部设有废碱出口，洗涤塔的顶部设有第二干气出口，所述稳定塔底部的重组分出口与分离器的一侧的入口连接，所述分离器的另一侧设有异丁烷出口，在所述分离器的底部设有碳五出口，所述干气处理单元包括干气缓冲罐、压缩机、液化气罐，所述第一干气出口、第二干气出口均通过管道与干气缓冲罐的入口连接，所述干气缓冲罐的出口与压缩机的入口连接，所述压缩机的出口与液化气罐的入口连接，在液化气罐的顶部设有第一回收组分出口，在液化气罐的底部设有第二回收组分出口，所述第一回收组分出口通过管道与甲醇制氢装置的燃气入口连接。

优选的，在分离器的顶部设有循环正丁烷出口，所述分离器的循环正丁烷出口与碳四干燥器的入口连接。

优选的，所述碳四干燥器为聚结脱水器。

优选的，所述烯烃饱和单元还包括排水缓存罐、聚结水收集罐，所述碳四干燥器底部设有排污口，所述碳四干燥器的排污口与排水缓存罐的入口连接，所述聚结水收集罐设置于所述排水缓存罐下方，所述聚结水收集罐上设置有收集罐入口管、聚结水出口管、放散气收集管，收集罐入口管的入口与排水缓存罐的出口连接，在收集罐入口管上设置隔断阀，所述聚结水出口管的入口端靠近所述聚结水收集罐的下部，所述放散气收集管的入口端连通所述聚结水收集罐的上部，在聚结水出口管上设置排水阀，在放散气收集管上设置放散气阀。

优选的，所述第二回收组分出口通过管道与脱轻烃塔的入口连接。

本实用新型中设置的烯烃饱和器能将原料中的烯烃转化成烷烃，提高了之后异构反应中异丁烷的转化率，也提高了催化剂的使用寿命。

本实用新型中设置的碳四干燥器和氢气干燥器能降低原料中的水含量，提高了催化剂的使用寿命。

本实用新型中，脱轻烃塔、洗涤塔产生的干气在干气缓冲罐收集后，利用压缩机送入液化气罐内，由于液化气罐内腔与压缩机的入口压力保持平衡，液化气罐内腔处于一定的正压，干气中的氢气、丙烷依然保持气态，而干气中的异丁烷、烯烃凝聚为液态，从而将干气中的异丁烷、烯烃与氢气、丙烷分离，并分别回收，而氢气、丙烷再送入甲醇制氢装置，用作甲醇制氢装置的加热燃气，避免了资源的浪费，还降低了该可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统的能耗。

附图说明

图1为所述可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统的结构示意图。

图中：烯烃饱和单元10、脱轻烃塔11、烯烃饱和器12、碳四干燥器13、制氢单元20、甲醇制氢装置21、氢气净化反应器22、氢气干燥器23、异构单元30、异构反应器31、稳定塔32、洗涤塔33、分离器34、排水缓存罐35、聚结水收集罐36、收集罐入口管361、聚结水出口管362、放散气收集管363、隔断阀364、排水阀365、放散气阀366、干气处理单元40、干气缓冲罐41、压缩机42、液化气罐43。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，包括烯烃饱和单元10、制氢单元20、异构单元30、干气处理单元40，烯烃饱和单元10包括脱轻烃塔11、烯烃饱和器12、碳四干燥器13，脱轻烃塔11的顶部设有第一干气出口，脱轻烃塔11的一侧的上部设有轻组分出口，脱轻烃塔11的一侧的下部设有重组分出口，脱轻烃塔11的重组分出口与烯烃饱和器12的入口连接，烯烃饱和器12的出口与碳四干燥器13的入口连接，制氢单元20包括甲醇制氢装置21、氢气净化反应器22、氢气干燥器23，甲醇制氢装置21的氢气出口与氢气净化反应器22的入口连接，氢气净化反应器22的出口与氢气干燥器23的入口连接，甲醇制氢装置21的氢气出口还与烯烃饱和器12的入口连接，异构单元30包括异构反应器31、稳定塔32、洗涤塔33、分离器34，碳四干燥器13的正丁烷出口与异构反应器31的入口连接，氢气干燥器23的出口与异构反应器31的入口连接，异构反应器31的出口与稳定塔32的入口连接，稳定塔32顶部的轻组分出口与洗涤塔33的一侧的入口连接，洗涤塔33的另一侧的上部设有碱液入口，洗涤塔33的另一侧的下部设有废碱出口，洗涤塔33的顶部设有第二干气出口，稳定塔32底部的重组分出口与分离器34的一侧的入口连接，分离器34的另一侧设有异丁烷出口，在分离器34的底部设有碳五出口，干气处理单元40包括干气缓冲罐41、压缩机42、液化气罐43，第一干气出口、第二干气出口均通过管道与干气缓冲罐41的入口连接，干气缓冲罐41的出口与压缩机42的入口连接，压缩机42的出口与液化气罐43的入口连接，在液化气罐43的顶部设有第一回收组分出口，在液化气罐43的底部设有第二回收组分出口，第一回收组分出口通过管道与甲醇制氢装置21的燃气入口连接。

本实用新型中设置的烯烃饱和器12能将原料中的烯烃转化成烷烃，提高了之后异构反应中异丁烷的转化率，也提高了催化剂的使用寿命。

本实用新型中设置的碳四干燥器13和氢气干燥器23能降低原料中的水含量，提高了催化剂的使用寿命。

本实用新型中，脱轻烃塔11、洗涤塔33产生的干气在干气缓冲罐41收集后，利用压缩机42送入液化气罐43内，由于液化气罐43内腔与压缩机42的入口压力保持平衡，液化气罐43内腔处于一定的正压，干气中的氢气、丙烷依然保持气态，而干气中的异丁烷、烯烃凝聚为液态，从而将干气中的异丁烷、烯烃与氢气、丙烷分离，并分别回收，而氢气、丙烷再送入甲醇制氢装置21，用作甲醇制氢装置21的加热燃气，避免了资源的浪费，还降低了该可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统的能耗。

在一个具体的实施例中，异构反应器31为两个，两个异构反应器31并列安装在碳四干燥器13、氢气干燥器23与稳定塔32之间。

异构反应器31内装有催化剂，为了提高异丁烯转化率，多增加塔身的高度，在生产中，塔底的催化效率往往最高，随着反应的深入，塔顶的催化剂几乎不能或处于极低负荷运行。

通过并联设置的至少两个异构反应器31，相当于将原先塔身较高的一个异构反应器31分成两个塔身较低的异构反应器31，在异构反应器31总的高度不变的情况下，提高了异构反应器31的催化反应效率，提高了异丁烯的转化率。

参见图1，进一步，在分离器34的顶部设有循环正丁烷出口，分离器34的循环正丁烷出口与碳四干燥器13的入口连接。

本实施例中，分离器34分离出的正丁烷返回碳四干燥器13，再次参与异构反应，提高了异构反应中异丁烷的转化率。

参见图1，进一步，碳四干燥器13为聚结脱水器。

参见图1，进一步，烯烃饱和单元10还包括排水缓存罐35、聚结水收集罐36，碳四干燥器13底部设有排污口，碳四干燥器13的排污口与排水缓存罐35的入口连接，聚结水收集罐36设置于排水缓存罐35下方，聚结水收集罐36上设置有收集罐入口管361、聚结水出口管362、放散气收集管363，收集罐入口管361的入口与排水缓存罐35的出口连接，在收集罐入口管361上设置隔断阀364，聚结水出口管362的入口端靠近聚结水收集罐36的下部，放散气收集管363的入口端连通聚结水收集罐36的上部，在聚结水出口管362上设置排水阀365，在放散气收集管363上设置放散气阀366。

正丁烷异构反应过程中，原料中带水会对催化剂产生致命的影响，所以在进料前会对原料液化气进行深度脱水，目前，多采用聚结脱水器实现原料深度脱水。但是，脱除的水中会带有易挥发性可燃气体，存在安全隐患。

本实施例中，在聚结脱水器的排污口处增设排水缓存罐35及聚结水收集罐36，含有部分易挥发性可燃气体的水首先经过排水缓存罐35，后进入聚结水收集罐36，聚结水收集罐36上设置放散气收集管363，使聚结水收集罐36内呈微负压状态，以将聚结水收集罐36内聚集的易挥发性可燃气体收集并集中处理，降低安全风险，消除安全隐患。

参见图1，进一步，第二回收组分出口通过管道与脱轻烃塔11的入口连接。

本实施例中，将第二回收组分出口通过管道与脱轻烃塔11的入口连接，能回收干气中的异丁烷、烯烃，提高了该可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统中异丁烷的收率。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，其特征在于：包括烯烃饱和单元、制氢单元、异构单元、干气处理单元，所述烯烃饱和单元包括脱轻烃塔、烯烃饱和器、碳四干燥器，所述脱轻烃塔的顶部设有第一干气出口，所述脱轻烃塔的一侧的上部设有轻组分出口，所述脱轻烃塔的一侧的下部设有重组分出口，所述脱轻烃塔的重组分出口与烯烃饱和器的入口连接，所述烯烃饱和器的出口与碳四干燥器的入口连接，所述制氢单元包括甲醇制氢装置、氢气净化反应器、氢气干燥器，所述甲醇制氢装置的氢气出口与氢气净化反应器的入口连接，所述氢气净化反应器的出口与氢气干燥器的入口连接，所述甲醇制氢装置的氢气出口还与烯烃饱和器的入口连接，所述异构单元包括异构反应器、稳定塔、洗涤塔、分离器，所述碳四干燥器的正丁烷出口与异构反应器的入口连接，所述氢气干燥器的出口与异构反应器的入口连接，所述异构反应器的出口与稳定塔的入口连接，所述稳定塔顶部的轻组分出口与洗涤塔的一侧的入口连接，所述洗涤塔的另一侧的上部设有碱液入口，所述洗涤塔的另一侧的下部设有废碱出口，洗涤塔的顶部设有第二干气出口，所述稳定塔底部的重组分出口与分离器的一侧的入口连接，所述分离器的另一侧设有异丁烷出口，在所述分离器的底部设有碳五出口，所述干气处理单元包括干气缓冲罐、压缩机、液化气罐，所述第一干气出口、第二干气出口均通过管道与干气缓冲罐的入口连接，所述干气缓冲罐的出口与压缩机的入口连接，所述压缩机的出口与液化气罐的入口连接，在液化气罐的顶部设有第一回收组分出口，在液化气罐的底部设有第二回收组分出口，所述第一回收组分出口通过管道与甲醇制氢装置的燃气入口连接。

2.如权利要求1所述的可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，其特征在于：在分离器的顶部设有循环正丁烷出口，所述分离器的循环正丁烷出口与碳四干燥器的入口连接。

3.如权利要求1所述的可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，其特征在于：所述碳四干燥器为聚结脱水器。

4.如权利要求3所述的可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，其特征在于：所述烯烃饱和单元还包括排水缓存罐、聚结水收集罐，所述碳四干燥器底部设有排污口，所述碳四干燥器的排污口与排水缓存罐的入口连接，所述聚结水收集罐设置于所述排水缓存罐下方，所述聚结水收集罐上设置有收集罐入口管、聚结水出口管、放散气收集管，收集罐入口管的入口与排水缓存罐的出口连接，在收集罐入口管上设置隔断阀，所述聚结水出口管的入口端靠近所述聚结水收集罐的下部，所述放散气收集管的入口端连通所述聚结水收集罐的上部，在聚结水出口管上设置排水阀，在放散气收集管上设置放散气阀。

5.如权利要求1所述的可回收干气中碳四组分的正丁烷异构化系统，其特征在于：所述第二回收组分出口通过管道与脱轻烃塔的入口连接。

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