CN212451303U - 一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，包括：重油预热器；重油分离塔，重油预热器与重油分离塔的中部连接，重油分离塔设有C11及更轻烃气相出口和C12及更重烃出口；轻烃分离塔，C11及更轻烃气相出口通过轻烃管路与轻烃分离塔的中部连接，轻烃分离塔的设有C5～8混合烃气相出口和C9～11混合烃液相出口，第一真空与轻烃回流罐连接；重烃分离塔，重烃分离塔设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，重烃分离塔设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口。本实用新型的烯烃分离装置能够以煤制稳定重质油为原料，将煤制稳定重质油分离为窄碳数的混合烯烃，有利于简化后续加工过程中的处理难度，市场附加值高。

Description

一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，尤其涉及一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置。

背景技术

α-烯烃是石油化工行业非常重要的基础原料，在石油化工中占有重要的地位。而其中α-烯烃作为一种重要的有机原料和中间体产品，被广泛应用于聚乙烯共聚单体、表面活性剂、润滑油、增塑剂、聚α-烯烃、助剂和精细化学品。其中1-丁烯、1-己烯和1-辛烯主要作为聚乙烯的共聚单体，1-辛烯和C12用于做聚α-烯烃(PAO)的原料，C14～C19用于生产洗涤剂， C19以上的α-烯烃用于生产润滑剂和钻井液。

费托合成煤间接液化技术是将合成气中的CO和H2通过铁基催化剂合成为长碳链烃类大分子，费托合成稳定重质油是中间产物之一，其通过汽提塔分离出来，从费托合成重质油中不同碳链长度的烯烃具有长远的意义和广阔的市场前景，煤基α-烯烃有石油基α-烯烃不可取代的地位，奇数碳和高碳数α-烯烃可通过费托合成工艺合成得到，是目前其他合成工艺无法工业化得到的。费托合成重质油中碳链的碳数长度范围广，常规处理方式为加氢，以得到低碳数的产物，然而不同碳数的烯烃均有不同的用途，获取目标窄碳数烯烃较困难，其次在费托合成重质油分离时，不同碳数的沸点不一致，为了获取目标窄碳数烯烃的能耗严重。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种能够获取窄碳数烯烃以及能耗低的煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，以解决上述至少一项技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，包括：

用于煤制重质油预热的重油预热器；

重油分离塔，所述重油预热器的出料口端与所述重油分离塔的中部连接，所述重油分离塔设有C11及更轻烃气相出口和C12及更重烃出口，所述重油分离塔顶部设有第一真空；

轻烃分离塔，所述C11及更轻烃气相出口通过轻烃管路与所述轻烃分离塔的中部连接，所述轻烃管路上依次设有轻烃空冷器、轻烃水冷器、轻烃回流罐、轻烃泵以及轻烃预热器，所述轻烃分离塔的设有C5～8混合烃气相出口和C9～11混合烃液相出口，所述第一真空与所述轻烃回流罐连接；

重烃分离塔，所述重烃分离塔设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，所述C12及更重烃液相出口通过重烃管路与所述重烃分离塔的中部连接，所述重烃分离塔设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，所述重烃分离塔顶部设有第二真空。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的烯烃分离装置能够以煤制稳定重质油为原料，将煤制稳定重质油分离为窄碳数的混合烯烃，有利于简化后续加工过程中的处理难度，市场附加值高。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括用于分离得到C12～13混合烃和C14～17混合烃的中间烃分离塔，所述C12～17混合烃气相出口通过中间烃管路与所述中间烃分离塔的中部连接，所述中间烃分离塔设有C12～13混合烃气相出口和C14～17 混合烃液相出口，所述C12～13混合烃气相出口依次连接C12～13混合烃空冷器、C12～13混合烃回流罐以及C12～13混合烃回流泵，所述中间烃分离塔顶部设有第三真空，所述第三真空与所述C12～13混合烃回流罐(17)连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用中间烃分离塔能够分离得到 C12～13混合烃和C14～17混合烃，有利于分离得到长碳链数的烯烃，提升煤制重质油的附加价值。

进一步，所述中间烃管路上依次设有中间烃空冷器、中间烃回流罐、中间烃回流泵以及中间烃预热器，所述第二真空与所述中间烃回流罐连接，所述C14～17混合烃液相出口连接有C14～17混合烃输送泵，所述C14～17混合烃输送泵的出口端与所述中间烃预热器的热源入口连接作为所述中间烃预热器的热源。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用C14～17混合烃在分离过程中的热量对中间烃分离塔的入料进行预热，有利于减少分离时的能耗。

进一步，所述轻烃预热器包括第一预热器和第二预热器，所述第一预热器和所述第二预热器串联设置在所述轻烃管路上，所述中间烃预热器的热源出口与所述第一预热器的热源入口连接，所述C19及更重烃液相出口连接有重烃输送泵，所述重烃输送泵的出口端与所述第二预热器的热源入口端连接作为所述第二预热器的热源。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用第一预热器和第二预热器，能够通过换热的方式对C19及更重烃以及C14～17混合烃进一步降温，进一降低能耗。

进一步，所述轻烃分离塔的底部设有轻烃重沸器，所述轻烃重沸器的热源出口与所述第二预热器的热源入口连接，所述重烃输送泵的出口端与所述轻烃重沸器的热源入口连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：轻烃重沸器的热源与重烃输送泵的出口端连接，在连续运行时，轻烃分离塔无需再提供热源，能够进一步减少重油分离的能耗。

进一步，所述重油分离塔、所述重烃分离塔以及所述中间烃分离塔的底部均设有塔底重沸器，所述轻烃分离塔的底部设有开工重沸器，所述开工重沸器与所述轻烃重沸器并联设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：轻烃分离塔设有开工重沸器，能够在开工时提供对轻烃进行加热，而开工重沸器与轻烃重沸器串联，可以在开工重沸器和轻烃重沸器之间切换，有利于减少轻烃分离时的能耗。

进一步，所述C5～8混合烃气相出口依次连接C5～8混合烃空冷器、C5～ 8混合烃水冷器、C5～8混合烃回流罐和C5～8混合烃回流泵，所述C9～11 混合烃液相出口依次连接C9～11混合烃输送泵、C9～11混合烃空冷器和C9～11混合烃水冷器。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过C5～8混合烃空冷器能够对 5～8混合烃产品降温，同时C9～11混合烃空冷器和C9～11混合烃水冷器能够对C9～11混合烃产品进行降温处理。

进一步，所述重油预热器的入料口设有重油输送管，所述重油输送管上设有重油烯烃聚结器。

采用上述进一步方案的有益效果是：重油烯烃聚结器能够有效的提升重质油的品质，有利于烯烃的分离。

进一步，所述轻烃分离塔还设有油洗石脑油输送管，所述油洗石脑油输送管通过所述轻烃预热器与所述轻烃分离塔的进料口连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：设置油洗石脑油输送管，能够对油洗石脑油同步处理分离，提升油洗石脑油的附加价值。

进一步，所述油洗石脑油输送管上设有油洗石脑油烯烃聚结器。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用油洗石脑油烯烃聚结器能够提升油洗石脑油的品质，有利于烯烃分离。

附图说明

图1为本实用新型最佳实施例的结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、重油分离塔；2、轻烃分离塔；3、重烃分离塔；4、中间烃分离塔； 5、重油预热器；6、第一真空；7、轻烃管路；8、轻烃空冷器；9、轻烃水冷器；10、轻烃回流罐；11、轻烃回流泵；12、轻烃预热器；121、第一预热器；122、第二预热器；13、重烃管路；14、第二真空；15、中间烃管路； 16、C12～13混合烃空冷器；17、C12～13混合烃回流罐；18、C12～13混合烃回流泵；19、第三真空；20、中间烃空冷器；21、中间烃回流罐；22、中间烃回流泵；23、中间烃预热器；24、C14～17混合烃输送泵；25、重烃输送泵；26、轻烃重沸器；27、塔底重沸器；28、开工重沸器；29、C5～8混合烃空冷器；30、C5～8混合烃水冷器；31、C5～8混合烃回流罐；32、C5～ 8混合烃回流泵；33、C9～11混合烃输送泵；34、C9～11混合烃空冷器；35、 C9～11混合烃水冷器；36、重油输送管；37、重油烯烃聚结器；38、油洗石脑油输送管；39、油洗石脑油烯烃聚结器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

如图1所示，本实用新型的核心是提供一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，包括：用于煤制重质油预热的重油预热器5，预热温度为210℃；重油分离塔1，重油预热器5的出料口端与重油分离塔1的中部连接，重油分离塔1设有C11及更轻烃气相出口和C12及更重烃出口，重油分离塔1顶部设有第一真空6；轻烃分离塔2，C11及更轻烃气相出口通过轻烃管路7 与轻烃分离塔2的中部连接，轻烃管路7上依次设有轻烃空冷器8、轻烃水冷器9、轻烃回流罐10、轻烃回流泵11以及轻烃预热器12，轻烃回流泵11 将经过轻烃空冷器8和轻烃水冷器9的轻烃一部分回流输送至重油分离塔1 的塔顶，将一部分输送至轻烃分离塔2内，轻烃分离塔2的设有C5～8混合烃气相出口和C9～11混合烃液相出口，第一真空6与轻烃回流罐10连接；重烃分离塔3，重烃分离塔3设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，C12及更重烃液相出口通过重烃管路13与重烃分离塔3的中部连接，重烃分离塔3设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，重烃分离塔3顶部设有第二真空14。

优选的，还包括用于分离得到C12～13混合烃和C14～17混合烃的中间烃分离塔4，C12～17混合烃气相出口通过中间烃管路15与中间烃分离塔4 的中部连接，中间烃分离塔4设有C12～13混合烃气相出口和C14～17混合烃液相出口，C12～13混合烃气相出口依次连接C12～13混合烃空冷器16、 C12～13混合烃回流罐17以及C12～13混合烃回流泵18，中间烃分离塔4 顶部设有第三真空19，第三真空19与C12～13混合烃回流罐17连接，气相的C12～13混合烃经C12～13混合烃空冷器16冷却至60℃，输送至储罐储存用于精加工，液相的C14～17混合烃经换热、冷却至60℃，输送至储罐储存用于精加工。

需要说明的是，本实施例中，重油分离塔1塔顶的真空度为-29kPa，进料温度为210℃，重油分离塔1塔顶的操作温度为159℃，塔底的操作温度为262℃，塔顶得到C11及更轻烃，塔底得到C12及更重烃；轻烃分离塔2 为常压操作，塔顶压力为8kPa，进料温度为147℃，轻烃分离塔2的塔顶操作温度为113℃，塔顶得到C5～8混合烃，塔底得到C9～11混合烃；重烃分离塔3塔顶的真空度为-64kPa，重烃分离塔3进料的操作温度为168℃，塔顶得到C12～17混合烃，操作温度为232℃，塔底得到C19及更重烃，塔底的操作温度为299℃；中间烃分离塔4塔顶的真空度为-58kPa，进料温度为 205℃，塔顶的操作温度为183℃，塔底的操作温度为248℃，塔顶得到C12～ 13混合烃，塔底得到C14～17混合烃。

优选的，中间烃管路15上依次设有中间烃空冷器20、中间烃回流罐21、中间烃回流泵22以及中间烃预热器23，第二真空14与中间烃回流罐21连接，C14～17混合烃液相出口连接有C14～17混合烃输送泵24，C14～17混合烃输送泵24的出口端与中间烃预热器23的热源入口连接作为中间烃预热器23的热源。

优选的，轻烃预热器12包括第一预热器121和第二预热器122，第一预热器121和第二预热器122串联设置在轻烃管路7上，中间烃预热器23的热源出口与第一预热器121的热源入口连接，C19及更重烃液相出口连接有重烃输送泵25，重烃输送泵25的出口端与第二预热器122的热源入口端连接作为第二预热器122的热源，在第一预热器121的热源出口设有C14～17 混合烃空冷器，将C14～17混合烃冷却至60℃，并输送至储罐储存待用。

优选的，轻烃分离塔2的底部设有轻烃重沸器26，轻烃重沸器26的热源出口与第二预热器122的热源入口连接，重烃输送泵25的出口端与轻烃重沸器26的热源入口连接，在第二预热器122的热源出口设有C19及更重烃空冷器，将C19及更重烃冷却至167℃，并在输送至加氢精制单元加氢，或将C19及更重烃冷却至60℃，输送至中间储罐储存。

优选的，重油分离塔1、重烃分离塔3以及中间烃分离塔4的底部均设有塔底重沸器27，轻烃分离塔2的底部设有开工重沸器28，开工重沸器28 与轻烃重沸器26并联设置；需要说明的是，本装置的开工重沸器28以及塔底重沸器27均采用导热油加热，轻烃分离塔2的分离在开工后连续运行时，由开工重沸器28切换至轻烃重沸器26，这样整个装置的重油分离塔1、轻烃分离塔2、重烃分离塔3以及中间烃分离塔4在连续运行时，无需再对进料设置其他热源，有利于实现煤制稳定重质油分离为窄碳数的烯烃的同时降低能耗。

优选的，C5～8混合烃气相出口依次连接C5～8混合烃空冷器29、C5～ 8混合烃水冷器30、C5～8混合烃回流罐31和C5～8混合烃回流泵32，C9～ 11混合烃液相出口依次连接C9～11混合烃输送泵33、C9～11混合烃空冷器 34和C9～11混合烃水冷器35，需要说明的是，气相的C5～8混合烃经C5～ 8混合烃空冷器29和C5～8混合烃水冷器30冷却至40℃，一部分在C5～8 混合烃回流泵32的输送作用下回流，另一部分输送至储罐储存，便于后续的进一步提质加工，液相的C9～11混合烃经C9～11混合烃空冷器34和C9～ 11混合烃水冷器35冷却至40℃，并输送至储罐储存，便于后续的进一步提质加工。

优选的，重油预热器5的入料口设有重油输送管36，重油输送管36上设有重油烯烃聚结器37，重油烯烃聚结器37主要去除煤制稳定重质油中的水，以避免水对真空精馏的影响，同时避免水与煤制重质油在高温作用下发生反应，影响产品的质量。

优选的，轻烃分离塔2还设有油洗石脑油输送管38，油洗石脑油输送管 38通过轻烃预热器12与轻烃分离塔2的进料口连接。

优选的，油洗石脑油输送管38上设有油洗石脑油烯烃聚结器39，油洗石脑油烯烃聚结器39主要去除油洗石脑油中的水，以避免水对真空精馏的影响，同时避免水与油洗石脑油在高温作用下发生反应，影响产品的质量。

需要说明的是，通过将油洗石脑油与轻烃混合后在轻烃分离塔精馏分离，能够有效本装置对油洗石脑油进行处理，有利于提升油洗石脑油的附加价值，还要说明的是，煤制稳定重质油为费托合成的中间产品之一，可以理解的是，煤制稳定重质油来自费托合成工艺中的汽提塔。

上述烯烃分离装置以煤制稳定重质油和油洗石脑油为原料，得到的C5～8混合烃的收率为17.93％，纯度≥98％；C9～11混合烃的收率为11.03％，纯度≥99％；C12～13混合烃的收率为6.65％，纯度≥98％；C14～17混合烃的收率为29.48％，纯度≥98％；C19更重混合烃的收率为34.91％，C19更重混合烃中C18及更轻组分含量＜5％。

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

Claims (10)

1.一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，包括：

用于煤制重质油预热的重油预热器(5)；

重油分离塔(1)，所述重油预热器(5)的出料口端与所述重油分离塔(1)的中部连接，所述重油分离塔(1)设有C11及更轻烃气相出口和C12及更重烃出口，所述重油分离塔(1)顶部设有第一真空(6)；

轻烃分离塔(2)，所述C11及更轻烃气相出口通过轻烃管路(7)与所述轻烃分离塔(2)的中部连接，所述轻烃管路(7)上依次设有轻烃空冷器(8)、轻烃水冷器(9)、轻烃回流罐(10)、轻烃回流泵(11)以及轻烃预热器(12)，所述轻烃分离塔(2)的设有C5～8混合烃气相出口和C9～11混合烃液相出口，所述第一真空(6)与所述轻烃回流罐(10)连接；

重烃分离塔(3)，所述重烃分离塔(3)设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，所述C12及更重烃液相出口通过重烃管路(13)与所述重烃分离塔(3)的中部连接，所述重烃分离塔(3)设有C12～17混合烃气相出口和C19及更重烃液相出口，所述重烃分离塔(3)顶部设有第二真空(14)。

2.根据权利要求1所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，还包括用于分离得到C12～13混合烃和C14～17混合烃的中间烃分离塔(4)，所述C12～17混合烃气相出口通过中间烃管路(15)与所述中间烃分离塔(4)的中部连接，所述中间烃分离塔(4)设有C12～13混合烃气相出口和C14～17混合烃液相出口，所述C12～13混合烃气相出口依次连接C12～13混合烃空冷器(16)、C12～13混合烃回流罐(17)以及C12～13混合烃回流泵(18)，所述中间烃分离塔(4)顶部设有第三真空(19)，所述第三真空(19)与所述C12～13混合烃回流罐(17)连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述中间烃管路(15)上依次设有中间烃空冷器(20)、中间烃回流罐(21)、中间烃回流泵(22)以及中间烃预热器(23)，所述第二真空(14)与所述中间烃回流罐(21)连接，所述C14～17混合烃液相出口连接有C14～17混合烃输送泵(24)，所述C14～17混合烃输送泵(24)的出口端与所述中间烃预热器(23)的热源入口连接作为所述中间烃预热器(23)的热源。

4.根据权利要求3所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述轻烃预热器(12)包括第一预热器(121)和第二预热器(122)，所述第一预热器(121)和所述第二预热器(122)串联设置在所述轻烃管路(7)上，所述中间烃预热器(23)的热源出口与所述第一预热器(121)的热源入口连接，所述C19及更重烃液相出口连接有重烃输送泵(25)，所述重烃输送泵(25)的出口端与所述第二预热器(122)的热源入口端连接作为所述第二预热器(122)的热源。

5.根据权利要求4所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述轻烃分离塔(2)的底部设有轻烃重沸器(26)，所述轻烃重沸器(26)的热源出口与所述第二预热器(122)的热源入口连接，所述重烃输送泵(25)的出口端与所述轻烃重沸器(26)的热源入口连接。

6.根据权利要求5所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述重油分离塔(1)、所述重烃分离塔(3)以及所述中间烃分离塔(4)的底部均设有塔底重沸器(27)，所述轻烃分离塔(2)的底部设有开工重沸器(28)，所述开工重沸器(28)与所述轻烃重沸器(26)并联设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述C5～8混合烃气相出口依次连接C5～8混合烃空冷器(29)、C5～8混合烃水冷器(30)、C5～8混合烃回流罐(31)和C5～8混合烃回流泵(32)，所述C9～11混合烃液相出口依次连接C9～11混合烃输送泵(33)、C9～11混合烃空冷器(34)和C9～11混合烃水冷器(35)。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述重油预热器(5)的入料口设有重油输送管(36)，所述重油输送管(36)上设有重油烯烃聚结器(37)。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述轻烃分离塔(2)还设有油洗石脑油输送管(38)，所述油洗石脑油输送管(38)通过所述轻烃预热器(12)与所述轻烃分离塔(2)的进料口连接。

10.根据权利要求9所述的一种煤制稳定重质油提质的烯烃分离装置，其特征在于，所述油洗石脑油输送管(38)上设有油洗石脑油烯烃聚结器(39)。

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