【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于石油化工分離，具體涉及用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置。
技術介紹
1、丙烯作為重要的化工基礎原料，已廣泛用于生產聚丙烯、環氧丙烷、異丙醇、丙烯腈、丙酮、丁辛醇等數十種下游化工產品，近年來，因下游產品需求持續增長，丙烯需求量逐年增加，為滿足丙烯市場需求，世界丙烯產能高速擴張。目前，我國丙烯生產工藝主要包括石腦油蒸汽裂解、輕質油深度催化裂化、煤/甲醇制丙烯、丙烷脫氫等，但前幾種工藝具有選擇性不強，能耗高，產品收率低等缺點。隨著頁巖氣開采技術日趨成熟，丙烷產量迅速提升，丙烷脫氫制丙烯技術得到廣泛關注和應用，已成為目前產能增長最快的丙烯生產技術之一。據統計，我國目前已建成和在建有近三十套丙烷脫氫裝置，總產能將達到3000萬噸。
2、在丙烷脫氫制丙烯工藝中，丙烷經過脫氫反應后生成產品氣，經壓縮、干燥、深冷分離等工序后獲得丙烷和丙烯混合物進入丙烯產品精制，最終得到聚合級丙烯產品。在丙烯產品精制工序中大部分采用雙塔串聯精餾的丙烯精餾工藝，采用循環冷卻水作為塔頂冷凝器冷卻媒介，采用低壓蒸汽或低溫熱媒介作為塔釜再沸器熱源。因聚合級丙烯產品純度要求較高，精餾過程回流比一般設定在20以上，為滿足高回流比，需要消耗大量的能源，因此丙烯精餾過程需要設置大型的塔頂冷卻裝置以及塔釜加熱裝置以及配套的公用工程設施，因而導致整個裝置及公輔設施占地面積大，整體投資高及相應的運行成本也居高不下。此外，丙烯產品精制也有采用低溫熱泵精餾工藝，如uop工藝的丙烷脫氫工藝，采用的是開式熱泵精餾，精餾塔頂的操作壓力一般為0.68mpag，操作溫度為1
3、丙烷丙烯價格差決定了丙烷脫氫裝置的效益，目前丙烷和丙烯之間的價格差距越來越小，對丙烷脫氫裝置的生產企業造成極大的挑戰，這種挑戰決定了丙烷脫氫裝置的生產企業必須挖潛增效，進一步降低能耗，同時還需保證生產裝置的安全穩定運行。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，與傳統雙塔精餾工藝相比，本專利技術大幅降低了公用工程消耗和裝置投資，與uop熱泵精餾工藝相比，解決了兩相流管路振動和塔頂回流大量無效氣相的問題?；诒緦＠夹g熱泵精餾裝置的精餾方法流程簡單、生產操作靈活、利于控制、節約能源、環境友好、系統穩定性和適應性強。
2、本專利技術所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，包括丙烯精餾塔，丙烯精餾塔頂部通過管線連接塔頂回流罐，丙烯精餾塔塔底設置第一塔釜再沸器、第二塔釜再沸器和塔底出料泵；塔頂回流罐底部通過塔頂回流管線連接丙烯精餾塔頂部，塔頂回流管線上設有塔頂回流泵，塔頂回流管線連接產品采出管線；塔頂回流罐通過熱泵壓縮機連接第二塔釜再沸器，熱泵壓縮機入口和出口分別通過壓縮機管線一和壓縮機管線二連接塔頂回流罐頂部出口和第二塔釜再沸器殼程入口；第二塔釜再沸器底部通過回流水冷器連接塔頂回流罐底部。
3、優選的，熱泵壓縮機為離心式壓縮機，熱泵壓縮機可根據現場需要選擇驅動方式，如蒸汽驅動或電力驅動。
4、優選的，壓縮機管線一上設有第一壓力變送器和第一溫度變送器。
5、優選的，壓縮機管線二上設有第二溫度變送器、第二流量變送器和第二壓力變送器，壓縮機管線二通過防喘振控制線連接塔頂回流罐，以保證壓縮機安全平穩運行。
6、優選的，防喘振控制線上設有第三流量變送器和防喘振控制調節閥。
7、優選的，塔頂回流罐內部設置管式分布器，管式分布器設置在塔頂回流罐的底部，管式分布器與防喘振控制線連接。
8、優選的，回流水冷器與塔頂回流罐之間管線上設置有第三壓力變送器和壓力控制閥，保證物料在一定壓力下在第二塔釜再沸器內實現冷凝換熱。
9、優選的，塔頂回流罐設有液位變送器；產品采出管線上設有產品流量變送器和出料調節閥；液位變送器和產品流量變送器串級控制出料調節閥。
10、優選的，塔頂回流管線上設有塔頂回流調節閥和回流流量變送器。
11、第一塔釜再沸器僅作為開工氣化用，在穩定運行后，不再使用，也不需要消耗熱媒。
12、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
13、1、采用本專利技術用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾系統，在穩定運行后，不再消耗低壓蒸汽，同時節省了循環冷卻水，與傳統雙塔精餾方案相比，大幅降低運行成本；
14、2、本專利技術設置了回流水冷器(需消耗少量循環水)確保氣相冷凝至塔頂壓力下為液相，避免兩相流管路的設計和操作，保證裝置平穩運行，同時避免了塔頂無效氣相的循環，降低了熱泵壓縮機的功耗；
15、3、本專利技術塔頂回流和產品采出均采用泵增壓，可根據下游界區壓力靈活調整；
16、4、本專利技術具有工藝流程簡單、生產操作靈活、利于控制、節能、環境友好、系統穩定性和適應性強的優點。
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1.一種用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，包括丙烯精餾塔(1)，丙烯精餾塔(1)頂部通過管線連接塔頂回流罐(2)，丙烯精餾塔(1)塔底設置第一塔釜再沸器(13)、第二塔釜再沸器(14)和塔底出料泵(18)；塔頂回流罐(2)底部通過塔頂回流管線(24)連接丙烯精餾塔(1)頂部，塔頂回流管線(24)上設有塔頂回流泵(3)，塔頂回流管線(24)連接產品采出管線(25)；塔頂回流罐(2)通過熱泵壓縮機(7)連接第二塔釜再沸器(14)，熱泵壓縮機(7)入口和出口分別通過壓縮機管線一(26)和壓縮機管線二(27)連接塔頂回流罐(2)頂部出口和第二塔釜再沸器(14)殼程入口；第二塔釜再沸器(14)底部通過回流水冷器(15)連接塔頂回流罐(2)底部。
2.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，熱泵壓縮機(7)為離心式壓縮機。
3.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，壓縮機管線一(26)上設有第一壓力變送器(5)和第一溫度變送器(6)。
4.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征
5.根據權利要求4所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，防喘振控制線(19)上設有第三流量變送器(11)和防喘振控制調節閥(12)。
6.根據權利要求4所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，塔頂回流罐(2)內部設置管式分布器(28)，管式分布器(28)設置在塔頂回流罐(2)的底部，管式分布器(28)與防喘振控制線(19)連接。
7.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，回流水冷器(15)與塔頂回流罐(2)之間管線上設置有第三壓力變送器(17)和壓力控制閥(16)。
8.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，塔頂回流罐(2)設有液位變送器(4)；產品采出管線(25)上設有產品流量變送器(23)和出料調節閥(20)；液位變送器(4)和產品流量變送器(23)串級控制出料調節閥(20)。
9.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，塔頂回流管線(24)上設有塔頂回流調節閥(21)和回流流量變送器(22)。
...【技術特征摘要】
1.一種用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，包括丙烯精餾塔(1)，丙烯精餾塔(1)頂部通過管線連接塔頂回流罐(2)，丙烯精餾塔(1)塔底設置第一塔釜再沸器(13)、第二塔釜再沸器(14)和塔底出料泵(18)；塔頂回流罐(2)底部通過塔頂回流管線(24)連接丙烯精餾塔(1)頂部，塔頂回流管線(24)上設有塔頂回流泵(3)，塔頂回流管線(24)連接產品采出管線(25)；塔頂回流罐(2)通過熱泵壓縮機(7)連接第二塔釜再沸器(14)，熱泵壓縮機(7)入口和出口分別通過壓縮機管線一(26)和壓縮機管線二(27)連接塔頂回流罐(2)頂部出口和第二塔釜再沸器(14)殼程入口；第二塔釜再沸器(14)底部通過回流水冷器(15)連接塔頂回流罐(2)底部。
2.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，熱泵壓縮機(7)為離心式壓縮機。
3.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，壓縮機管線一(26)上設有第一壓力變送器(5)和第一溫度變送器(6)。
4.根據權利要求1所述的用于丙烷丙烯分離的熱泵精餾裝置，其特征在于，壓縮機管線二(27)上設有第二溫度變送器(8)、第二流量變送器(9...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許兆廣，徐鑫，路德明，龐春霞，王宗宇，
申請(專利權)人：山東齊魯石化工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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