专利名称：减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脱丙烷工艺，特别是涉及一种用于减少再沸器结垢、塔板堵塞的高低压塔脱丙烷工艺。
背景技术：
乙烯装置裂解气分离流程中，脱丙烷塔塔釜物料中含有的大量C4及其以上的不饱和烃，其在较高温度下极易生成聚合物，造成再沸器结垢、塔板堵塞。早期分离流程中，大多采用单塔工艺，即低压脱丙烷塔。但是，降低脱丙烷塔操作压力以降低塔釜温度，解决再沸器和塔下部因聚合物生成而结垢和堵塞问题的同时，其塔顶温度也相应降低，使冷凝器的丙烯冷冻功耗随之增加。近年来较多采用双塔脱丙烷工艺流程，一定程度上减缓了聚合物结垢。双塔脱丙烷特点在于分为高压脱丙烷塔和低压脱丙烷塔，高压塔进行C3的非清晰切割，塔釜含有部分C3，使塔釜物料组分较轻，降低塔釜温度。高压塔底物料C3及C4+进入低压塔，进一步将C3和C4分离。但是实际生产中，高压脱丙烷塔釜温度仍然较高，通常在80°C以上，结垢问题还是比较突出，设备操作周期较短。结垢物的主要成分是丁二烯和部分苯乙烯的共聚物，其中含有少量烃类氧化物。 危害最大的则是丁二烯基聚合物，一旦生成就会以此为核心成指数增长。现在比较公认的丁二烯聚合机理，即丁二烯与系统内的氧反应，生成丁二烯的过氧化物。丁二烯的过氧化物一是作为一种自聚催化剂使丁二烯迅速自聚；另一种可能是丁二烯的过氧化物在水和铁离子的存在下，使丁二烯过氧化物分解产生自由基，这些自由基进一步增长，形成丁二烯的聚合物。温度是诱发脱丙烷塔中丁二烯自聚的重要因素，其反应速度随温度升高而急剧加快，所以严格控制操作温度是减缓丁二烯自聚和减少结垢的非常重要的措施。为了保证装置长周期稳定运行，工业上通常采用优化乙烯裂解原料、优化脱丙烷系统的工艺条件、抑制设备腐蚀和控制物料中的固体杂质含量(如干燥剂粉末)等措施。目前各乙烯生产厂家普遍采用的技术措施是选用高效阻聚剂抑制脱丙烷系统的结垢。大多数装置都采用在脱丙烷塔进料和再沸器入口处同时注入适当浓度的阻聚剂，将塔釜温度控制在80°C以内。阻聚剂的用量是根据其性能以及原料、工艺和装置状况确定的。国内各乙烯装置脱丙烷塔的阻聚剂用量相差甚远。需事先针对具体原料和工艺进行必要的评价，操作人员必须时时监视阻聚剂注人系统的工作是否正常。生产中常常遇到因阻聚剂泵的故障造成注入量降低甚至完全注不进去的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种减少再沸器结垢、塔板堵塞的高低压塔脱丙烷工艺。本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，所述双塔包括高压脱丙烷塔和低
3压脱丙烷塔，压缩机共设有I-V段压缩，每段间设有段间分离罐，原料气经I- IV段压缩后， 经碱洗和干燥后进入高压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔釜的C3及C3以上组分进入低压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔顶C3及C3以下组分一部分返回高压脱丙烷塔，另一部分送去下游设备处理，低压脱丙烷塔塔顶物料一部分返回高压脱丙烷塔，另一部分送去下游装置处理，高压脱丙烷塔的压力为1. 3-1. 5MPa，该高压脱丙烷塔塔釜中C3组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为25-45%，塔釜温度控制在70-80°C。本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，其中优选所述高压脱丙烷的压力为1. 3-1. 4MPa，塔釜温度为70_75°C，塔釜中C3组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数30-45%。本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，其中所述原料气为石油经裂解炉裂解后得到的原料气，所述低压脱丙烷塔塔顶物料为C3组分，该低压脱丙烷塔塔釜成分是 C4及C4以上组分，送去下游装置处理，该低压脱丙烷塔的操作压力0. 8-1. OMPa,为本领域常规数值。本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，其中还包括将IV、V段间分离罐底部组分进入轻烃汽提塔分离出C3及以下组分和C3及以上组分，C3及以上组分进入低压脱丙烷塔，分离出C3组分、C4及以上组分，C3组分即为低压脱丙烷塔塔顶物料，一部分返回高压脱丙烷塔的塔釜，补充高压脱丙烷塔塔釜中C3组分的含量，一部分送去下游装置处理， C4及以上组分即是该低压脱丙烷塔塔釜成分。本发明工艺通过控制高压脱丙烷塔塔顶C3 组分一部分返回高压脱丙烷塔和低压脱丙烷塔塔顶C3组分一部分返回高压脱丙烷塔这两条回流线，使高压塔塔釜中C3组分的含量占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为25-45%，使塔釜温度控制在70-80°C。其中，原料气经碱洗后进入分离罐中，分离出轻烃气体组分和重烃液体组分，罐底得到的重烃液体组分进入轻烃汽提塔分离出C3及以下组分和C3及以上组分。轻烃汽提塔分离出的C3及以下组分返回III、IV段间分离罐。本发明工艺通过减小裂解气压缩机IV段的压比，增加V段的压比，使高压脱丙烷塔的操作压力保持在1.3 1.5MPaA，塔釜温度控制在70_80°C，其中所述压缩V段的入口压力为1. 3-1. 5MPa，压缩V段的出口压力与入口压力之比为2. 6-3. 0 ；所述压缩IV的出口压力与入口压力之比为1.8-2.0，压缩IV的出口压力范围是1.6-1.8MPa。本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，通过减小裂解气压缩机IV段的压比，增加V段的压比，使高压脱丙烷塔的操作压力保持在1. 3 1. 5MPaA,比常规的操作压力(一般在1. 6MPa以上)小，有利于降低塔釜的温度；低压脱丙烷塔顶设置一条去往高压脱丙烷塔的回流线，此回流线中物料为C3组分，通过回流到高压脱丙烷塔，可以起到稀释高压脱丙烷塔釜物料的作用，降低C4组分的含量，增加C3组分的含量，进而降低塔釜温度。 另外，工艺中还可设置轻烃汽提塔，用于将IV、V段间分离罐底部组分中的C3及以上重组分预先分离出来，其中包括大部分C4不饱和烃，这些重组分直接进入低压脱丙烷塔，跨过高压脱丙烷塔，由于高压脱丙烷塔进料中C4不饱和烃含量减少，塔釜温度会下降，可以减少塔釜结垢。本发明工艺通过上述方法将高压脱丙烷塔的压力控制在1. 3-1. 5MPa，塔釜中 C3组分的含量占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为25-45%，塔釜温度控制在 70-80°C，大大减少或避免了再沸器的结垢和塔板堵塞，延长了设备的使用寿命。
图1为本发明减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺流程示意图；图2为本发明减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺另一实施例流程示意图。附图标记说明1-高压脱丙烷塔；2-低压脱丙烷塔；3-轻烃汽提塔；13、14、15、 16、4_压缩机I至V段；17-1段入口分离罐；18、19、20、21_段间分离罐；25、26、27、28_段间冷却器；22-碱洗塔；23-干燥器进料分离罐；24-气体干燥器；6-碳二加氢反应器；7-碳二加氢反应器出口冷却器；8-高压脱丙烷塔分离罐；9-低压脱丙烷塔冷凝器；10-低压脱丙烷塔分离罐；29-凝液泵；30-汽油泵；31-碱洗塔顶冷却器；32-液相干燥器。
具体实施例方式以下结合附图和实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例1如图1所示，本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，所述双塔包括高压脱丙烷塔和低压脱丙烷塔，压缩机共设有I-V段压缩，每段间设有段间分离罐，从上游设备得到的裂解气经I段入口分离罐17分离后，气体进入压缩机I至IV段13、14、15、16压缩和段间分离罐18、19、20、21分离，罐顶分出的轻烃气体组分进入碱洗塔22去除二氧化碳、 二氧化硫等酸性气体，碱洗塔22顶部气体经碱洗塔顶冷却器31冷却后进入干燥器进料分离罐23气液分离。干燥器进料分离罐23顶部气体经气体干燥器M干燥后进入高压脱丙烷塔1，底部液相经液相干燥器32干燥后进入高压脱丙烷塔1 ；高压脱丙烷塔1内进行C3的非清晰切割，即塔顶得到C3及以下组分，塔釜含有C4 及以上组分和部分C3，塔顶的组分经第V段压缩后在碳二加氢反应器6内进行碳二不饱和烃的加氢反应，得到的产物经出口冷却器7冷却后，在分离罐8中分离出碳二及以下轻烃组分和C3组分，罐顶的碳二及以下轻烃组分进入下游设备，罐底C3组分一部分送至下游设备处理，一部分返回至高压脱丙烷塔1作为回流；低压脱丙烷塔2塔底分离出的C4及以上组分送去下游装置处理，塔顶得到的C3 组分经冷凝器9冷凝后进入分离罐10，分离出的C3组分一部分送至下游装置处理，一部分作为低压脱丙烷塔的回流，另一部分作为返回至高压脱丙烷塔1的回流线，此回流线可以注入高压脱丙烷塔的上部，也可以注入下部，目的是使塔釜物料组分较轻；本发明实施例中，经高压脱丙烷塔1回流量调节后，高压脱丙烷塔1塔釜中C3组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为25 %，塔釜温度为79. 7 V，也可控制C3 组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为30%、35%或45%即25% -45%之间任意的数值，当为45%时，塔釜温度为69. 9°C，针对常规进料情况，进行了工况计算如表 1所示表1塔釜中C3组分的含量和塔釜温度
权利要求
1.一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，所述双塔包括高压脱丙烷塔和低压脱丙烷塔，压缩机共设有I-V段压缩，每段间设有段间分离罐，原料气经I-IV段压缩后，经碱洗和干燥后进入高压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔釜的C3及以上组分进入低压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔顶C3及以下组分一部分返回高压脱丙烷塔，其特征在于低压脱丙烷塔塔顶物料一部分返回高压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔的压力为1. 3-1. 5MPa，塔釜中C3组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为25-45%，塔釜温度控制在70-80°C。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于还包括将IV、V段间分离罐底部组分进入轻烃汽提塔分离出C3及以下组分和C3及以上组分，C3及以上组分进入低压脱丙烷塔，分离出C3组分、C4及以上组分。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述原料气经碱洗后进入分离罐中，分离出轻烃气体组分和重烃液体组分，罐底得到的重烃液体组分进入所述轻烃汽提塔分离出C3 及以下组分和C3及以上组分。
4.根据权利要求2或3所述的工艺，其特征在于所述C3及以下组分返回III、IV段间分离罐。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述高压脱丙烷的压力为1.3-1. 4MPa, 塔釜中C3组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为30-45%，塔釜温度为 70-75 O。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述压缩V段的入口压力为1.3-1. 5MPa, 压缩V段的出口压力与入口压力之比为2. 6-3.0。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述压缩IV段的出口压力为1.6-1. 8MPa, 压缩IV段的出口压力与入口压力之比为1. 8-2. 0。
全文摘要
本发明涉及一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺。本发明一种减少再沸器结垢的双塔脱丙烷工艺，原料气经I-Ⅳ段压缩后，经碱洗和干燥后进入高压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔釜的C3及以上组分进入低压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔顶C3及以下组分一部分返回高压脱丙烷塔，低压脱丙烷塔塔顶物料一部分返回高压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔的压力为1.3-1.5MPa，塔釜中C3组分占进入高压脱丙烷塔的总C3组分的摩尔百分数为25-45％，塔釜温度控制在70-80℃。本发明工艺大大减少或避免了再沸器的结垢和塔板堵塞，延长了设备的使用寿命。
文档编号C07C7/05GK102464546SQ201110236678
公开日2012年5月23日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者佟跃胜, 吴德娟, 孙长庚, 宋磊, 张来勇, 朱为明, 李文堂, 杨庆兰, 毕可珍, 汪永宗, 王金成, 苏燕兵, 辛江, 马超凡, 鲁文华, 黄文 申请人:中国寰球工程公司