一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置

文档序号:148739 发布日期:2021-10-26 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置 (Method and device for reducing temperature of high-pressure depropanizing tower kettle of ethylene device ) 是由 白宇辰 王振维 赵百仁 雷正香 于 2020-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明属于石油化工中的乙烯生产装置技术领域,公开了一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置,该方法包括;高压脱丙烷塔的塔顶物料经加热、压缩、碳二加氢、冷却后进入高压脱丙烷塔回流罐,高压脱丙烷塔回流罐中的气体进入脱甲烷塔深冷系统,经冷却后进入预脱甲烷塔,高压脱丙烷塔回流罐中的液体回流至高压脱丙烷塔,预脱甲烷塔的塔釜物料送至脱乙烷塔、塔顶气相送往脱甲烷塔,将脱乙烷塔的塔釜物料混合碳三部分引入高压脱丙烷塔,使高压脱丙烷塔的塔釜温度控制在80℃以下。本发明的方法和装置可控制高压脱丙烷塔的釜温,使高压脱丙烷塔的操作达到设计的温度,在保证产品纯度的同时,不会造成塔板、再沸器发生结焦堵塞的现象。(The invention belongs to the technical field of ethylene production devices in petrochemical industry, and discloses a method and a device for reducing the temperature of a high-pressure depropanizing tower kettle of an ethylene device, wherein the method comprises the following steps of; the tower top material of the high-pressure depropanizing tower is heated, compressed, hydrogenated by carbon and cooled, and then enters a reflux tank of the high-pressure depropanizing tower, the gas in the reflux tank of the high-pressure depropanizing tower enters a deep cooling system of the demethanizing tower, and then enters a pre-demethanizing tower after being cooled, the liquid in the reflux tank of the high-pressure depropanizing tower refluxes to the high-pressure depropanizing tower, the tower bottom material of the pre-demethanizing tower is sent to a deethanizing tower, the gas phase at the tower top is sent to the demethanizing tower, and the three parts of the tower bottom material mixed carbon of the deethanizing tower are introduced into the high-pressure depropanizing tower, so that the tower bottom temperature of the high-pressure depropanizing tower is controlled below 80 ℃. The method and the device can control the kettle temperature of the high-pressure depropanizing tower, ensure that the operation of the high-pressure depropanizing tower reaches the designed temperature, and can not cause the phenomena of coking and blockage of tower plates and a reboiler while ensuring the product purity.)

一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置

技术领域

本发明属于石油化工中的乙烯生产装置技术领域,具体地,涉及一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置。

背景技术

某乙烯生产装置采用前脱丙烷的分离流程,具体的分离流程如图1、2所示,裂解原料1经裂解炉2裂解后,进入急冷油塔3,急冷油塔3的塔釜得到裂解燃料油10、中部得到裂解柴油9、塔顶物料送入急冷水塔4,急冷水塔4的塔釜得到裂解汽油8、塔顶物料进入裂解气压缩机(1、2、3、4段)5压缩后送至碱洗塔6,碱洗塔6塔顶气经裂解气干燥器7干燥后进入高压脱丙烷塔11,高压脱丙烷塔11的塔顶物料经加热器28加热、裂解气压缩机(5段)12压缩、碳二加氢系统13加氢、冷却器29冷却后,液体回流至高压脱丙烷塔11、气体经脱甲烷塔深冷系统14进入预脱甲烷塔16,脱甲烷塔深冷系统14排出燃料气15,预脱甲烷塔16的塔釜物料送至脱乙烷塔17,预脱甲烷塔16的塔顶物料送往脱甲烷塔39,脱乙烷塔17的塔釜物料经碳三加氢系统18加氢后进入丙烯精馏塔20得到丙烯22,脱甲烷塔39的塔釜物料和脱乙烷塔17的塔顶物料进入乙烯精馏塔19得到乙烯21,脱甲烷塔39的塔顶物料进入脱甲烷塔深冷系统14,高压脱丙烷塔11的塔釜物料经低压脱丙烷塔进料冷却器31送至低压脱丙烷塔23,低压脱丙烷塔23的塔釜物料送至脱丁烷塔24,脱丁烷塔24的塔顶得到混合碳四25、塔釜得到裂解汽油26。高压脱丙烷塔11和脱乙烷塔17自身的具体工艺流程不作详细描述。

高压脱丙烷塔的工艺流体轻关键组分为全部碳二和部分碳三组分,重关键组分为碳四及比碳四重的组分。塔顶要严格控制碳四组分的含量,因为过量碳四组分会严重影响后面的碳二前加氢系统,因此一般塔顶控制不含碳四及以上的组分,同时塔釜控制不含碳二及以下的组分。正常操作时塔釜的组分为碳三和比碳三重的组分。

某工业应用示例中高压脱丙烷塔的塔顶压力约为1.459MpaG,塔顶温度为-31℃,塔釜压力约为1.486MPaG,塔釜温度约为79.6℃。在生产操作过程中如果操作不当,会出现塔釜温度超过80℃的情况。此时由于塔釜组成基本为碳三以上的组分,当塔釜温度超过80℃时,塔釜中的碳四不饱和烃组分会发生严重的聚合现象,会使塔板和塔釜再沸器发生结焦、堵塞的现象,造成塔的压差升高,再沸器无法提供足够的加热,严重时会导致装置停车。

在很多乙烯装置的生产操作过程中,往往都采用在高压脱丙烷塔进料和再沸器入口注入适当浓度的阻聚剂。阻聚剂的加入可缓解塔板和再沸器的结焦,但是这种方式往往响应滞后,或有时候存在效果不佳的情况。此时会影响到乙烯装置的正常生产操作。

发明内容

针对上述情况,本发明的目的是提供一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置,该方法采用在工艺流程中与高压脱丙烷塔相距较远的脱乙烷塔塔釜的一部分混合碳三物流循环注入至高压脱丙烷塔,可以控制高压脱丙烷塔的塔釜温度在80℃以下,保证高压脱丙烷塔的分离效果。

本发明的第一方面提供了一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法,该方法包括;高压脱丙烷塔的塔顶物料经加热、压缩、碳二加氢、冷却后进入高压脱丙烷塔回流罐,高压脱丙烷塔回流罐中的气体进入脱甲烷塔深冷系统,经冷却后进入预脱甲烷塔,高压脱丙烷塔回流罐中的液体回流至高压脱丙烷塔,预脱甲烷塔的塔釜物料送至脱乙烷塔、塔顶气相送往脱甲烷塔,将脱乙烷塔的塔釜物料混合碳三部分引入高压脱丙烷塔,使高压脱丙烷塔的塔釜温度控制在80℃以下。

本发明的第二方面提供了上述的降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法采用的装置,该装置包括高压脱丙烷塔和脱乙烷塔,所述高压脱丙烷塔的塔顶设有第一回流管线,按照物料流向,所述第一回流管线上依次设有加热器、裂解气压缩机、碳二加氢系统、冷却器和高压脱丙烷塔回流罐,所述高压脱丙烷塔回流罐的气体出口经脱甲烷塔深冷系统与预脱甲烷塔的进料口相连,所述预脱甲烷塔的塔釜出料管线与脱乙烷塔的进料口相连,所述预脱甲烷塔的塔顶出料管线与脱甲烷塔的进料口相连,所述脱乙烷塔的塔釜出料管线上设有与高压脱丙烷塔相连的混合碳三引入管线。

本发明通过在高压脱丙烷塔上新增设混合碳三引入管线,达到降低高压脱丙烷塔釜温的目的,使得高压脱丙烷塔操作稳定,保证高压脱丙烷塔的分离效果,在满足塔釜产品、塔顶产品合格的前提下,降低塔板和再沸器结焦堵塞的风险,使得装置安全稳定长周期运行。

本发明的其它特征和优点将在随后的

具体实施方式

部分予以详细说明。

附图说明

附图是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,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但不构成对本发明的限制。

图1是现有技术中乙烯装置的前脱丙烷流程简图。

图2是图1中高压脱丙烷塔和脱乙烷塔的工艺流程示意图。

图3是根据本发明的一种具体实施方式的降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的工艺流程示意图。

附图标记说明

1-裂解原料;2-裂解炉;3-急冷油塔;4-急冷水塔;5-裂解气压缩机(1、2、3、4段);6-碱洗塔;7-裂解气干燥器;8、26-裂解汽油;9-裂解柴油;10-裂解燃料油;11-高压脱丙烷塔;12-裂解气压缩机(5段);13-碳二加氢系统;14-脱甲烷塔深冷系统;15-燃料气;16-预脱甲烷塔;17-脱乙烷塔;18-碳三加氢系统;19-乙烯精馏塔;20-丙烯精馏塔;21-乙烯;22-丙烯;23-低压脱丙烷塔;24-脱丁烷塔;25-混合碳四;27-进料管线;28-加热器;29-冷却器;30-高压脱丙烷塔回流罐;31-低压脱丙烷塔进料冷却器;32-高压脱丙烷塔再沸器;33-脱乙烷塔再沸器;34-脱乙烷塔塔顶冷却器;35-脱乙烷塔回流罐;36-脱乙烷塔回流泵;37-第一混合碳三引入管线;38-第二混合碳三引入管线;39-脱甲烷塔。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解,下面将结合实施方式和附图来详细说明本发明,这些实施方式仅起说明性作用,并不用于限制本发明。

根据本发明的第一方面,本发明提供了一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法,该方法包括;高压脱丙烷塔的塔顶物料经加热、压缩、碳二加氢、冷却后进入高压脱丙烷塔回流罐,高压脱丙烷塔回流罐中的气体进入脱甲烷塔深冷系统,经冷却后进入预脱甲烷塔,高压脱丙烷塔回流罐中的液体回流至高压脱丙烷塔,预脱甲烷塔的塔釜物料送至脱乙烷塔、塔顶气相送往脱甲烷塔,将脱乙烷塔的塔釜物料混合碳三部分引入高压脱丙烷塔,使高压脱丙烷塔的塔釜温度控制在80℃以下。

本发明中,所述混合碳三在高压脱丙烷塔上的引入位置可以为一处或多处,例如,可以为塔釜、提馏段、精馏段、进料管线和回流管线中的至少一处。

根据本发明,脱乙烷塔的操作压力可以为2.36MPaG,塔顶温度可以为-15.9℃,塔釜温度可以为59.5℃,塔顶物料组分为碳二,塔釜物料组分为混合碳三,塔釜物料经冷却水冷却至43℃后送至碳三加氢反应系统。所述混合碳三包含丙烯和丙烷,具体地,丙烯91.94mol%,丙烷6.81mol%。

本发明中未加以限定的工艺参数,均可根据现有技术进行常规设置,例如,高压脱丙烷塔的各操作参数均属于常规技术手段。

根据本发明的第二方面,本发明提供了上述的降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法采用的装置,该装置包括高压脱丙烷塔和脱乙烷塔,所述高压脱丙烷塔的塔顶设有第一回流管线,按照物料流向,所述第一回流管线上依次设有加热器、裂解气压缩机、碳二加氢系统、冷却器和高压脱丙烷塔回流罐,所述高压脱丙烷塔回流罐的气体出口经脱甲烷塔深冷系统与预脱甲烷塔的进料口相连,所述预脱甲烷塔的塔釜出料管线与脱乙烷塔的进料口相连,所述预脱甲烷塔的塔顶出料管线与脱甲烷塔的进料口相连,所述脱乙烷塔的塔釜出料管线上设有与高压脱丙烷塔相连的混合碳三引入管线。

本发明中,所述混合碳三引入管线的出料端与高压脱丙烷塔的塔釜、提馏段、精馏段、进料管线和回流管线中的至少一处相连。

优选地,所述混合碳三引入管线上设有流量计和调节阀。根据高压脱丙烷塔釜温度对混合碳三的流量来进行具体的调节。

本发明中,所述混合碳三引入管线应有合适的尺寸,太大或太小均不能满足长周期安全稳定操作的要求。混合碳三引入管线的尺寸不宜过大,以防止过量注入混合碳三,导致高压脱丙烷塔釜温度偏低,塔釜轻组分含量超标,塔的分离效果变差,影响操作和产品质量。同样地,混合碳三引入管线的尺寸不宜过小,以防止混合碳三注入流量不够,效果不明显,导致高压脱丙烷塔釜温度偏高,塔板、塔釜再沸器结焦、阻塞的现象严重,影响塔的操作。优选地,所述混合碳三引入管线的尺寸为2”。

根据本发明,所述高压脱丙烷塔的中部设有进料管线、塔釜设有高压脱丙烷塔再沸器和塔釜出料管线。

本发明中,所述脱乙烷塔的中部设有进料口、塔釜设有脱乙烷塔再沸器,塔顶设有第二回流管线,沿着物料流向,所述第二回流管线上依次设有脱乙烷塔塔顶冷却器、脱乙烷塔回流罐和脱乙烷塔回流泵。

本发明中未加以限定的系统组件均可根据现有技术进行常规选择,属于常规技术手段。

本发明提供了一种灵活调节的手段,通过增设混合碳三引入管线,控制高压脱丙烷塔的釜温,使高压脱丙烷塔的操作达到设计的温度,同时保证高压脱丙烷塔的分离效果。生产操作过程中如果出现高压脱丙烷塔的釜温偏高的现象,实施调整增加的混合碳三引入管线上的阀门开度的操作,用以增加碳三物流的流量,进而降低高压脱丙烷塔的塔釜温度。即使生产操作过程中再沸器的加热量稍有增加,也不会使得塔釜超温,使塔釜在保证产品纯度的同时,不会造成塔板、再沸器发生结焦堵塞的现象。

下面将通过实施例对本发明说明进行详细描述。

实施例

本实施例用于说明本发明的降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法和装置。

如图3所示,本发明提供一种降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法,该方法包括;高压脱丙烷塔的塔顶物料经加热、压缩、碳二加氢、冷却后进入高压脱丙烷塔回流罐,高压脱丙烷塔回流罐中的气体进入脱甲烷塔深冷系统,经冷却后进入预脱甲烷塔,高压脱丙烷塔回流罐中的液体回流至高压脱丙烷塔,预脱甲烷塔的塔釜物料送至脱乙烷塔、塔顶气相送往脱甲烷塔,将脱乙烷塔的塔釜物料混合碳三部分引入高压脱丙烷塔,使高压脱丙烷塔的塔釜温度控制在80℃以下。所述混合碳三在高压脱丙烷塔上的引入位置为进料管线和回流管线上。脱乙烷塔的操作压力为2.36MPaG,塔顶温度为-15.9℃,塔釜温度为59.5℃,塔釜物料混合碳三经冷却水冷却至43℃后部分引入进料管线和/或回流管线。混合碳三包含91.94mol%丙烯和6.81mol%丙烷。

上述的降低乙烯装置高压脱丙烷塔釜温度的方法采用的装置,该装置包括高压脱丙烷塔11和脱乙烷塔17,所述高压脱丙烷塔11的塔顶设有第一回流管线,按照物料流向,所述第一回流管线上依次设有加热器28、裂解气压缩机(5段)12、碳二加氢系统13、冷却器29和高压脱丙烷塔回流罐30,所述高压脱丙烷塔回流罐30的气体出口经脱甲烷塔深冷系统14与预脱甲烷塔16的进料口相连,所述预脱甲烷塔16的塔釜出料管线与脱乙烷塔17的进料口相连,所述预脱甲烷塔16的塔顶出料管线与脱甲烷塔39的进料口相连,所述脱乙烷塔17的塔釜出料管线上设有与高压脱丙烷塔11相连的混合碳三引入管线,混合碳三引入管线包括第一混合碳三引入管线37和第二混合碳三引入管线38。第一混合碳三引入管线37的出料端与高压脱丙烷塔11的进料管线相连,第二混合碳三引入管线38的出料端与高压脱丙烷塔11的回流管线相连。

所述第一混合碳三引入管线37和第二混合碳三引入管线38上均设有流量计和调节阀(未示出),两引入管线的正常总流量为6000kg/h,最大总流量为8100kg/h。所述第一混合碳三引入管线37和第二混合碳三引入管线38的尺寸为2”。

所述高压脱丙烷塔11的中部设有进料管线27、塔釜设有高压脱丙烷塔再沸器32和塔釜出料管线。

所述脱乙烷塔17的中部设有进料口(未示出)、塔釜设有脱乙烷塔再沸器33,塔顶设有第二回流管线,沿着物料流向,所述第二回流管线上依次设有脱乙烷塔塔顶冷却器34、脱乙烷塔回流罐35和脱乙烷塔回流泵36。

实施方式仅以混合碳三由进料管线27和第一回流管线引入为例,其他引入高压脱丙烷塔1的位置类似,不一一列举。

以上已经描述了本发明的实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

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