本发明涉及化工气体的提取利用，特别是涉及一种异丁烷脱氢工艺与系统。
背景技术：
异丁烯是重要的有机化工原料，主要用于制备丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯腈、抗氧剂、叔丁酚、叔丁基醚等。其中叔丁基醚和丁基橡胶国内市场需求量极大。
目前我国丁基橡胶的生产能力和实际产量远远不能满足国内下游行业的需求，因而每年都得进口，且进口量有不断增加的趋势。
异丁烷脱氢既能将廉价的异丁烷转化成高附加值的异丁烯，还可以为炼厂提供廉价的氢气，减少烯烃生产对裂解过程的依赖，提高油气资源综合利用水平。现有技术中，缺乏将廉价的异丁烷转化成高附加值的异丁烯的是技术方案。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种效率较高的异丁烷脱氢工艺与系统。
本发明的异丁烷脱氢系统，包括：
用于使原料气初步降温的一级换热器；
用于使初步降温的原料气再次降温的二级换热器，与一级换热器通过管道连接；
用于对再次降温后的原料气进行气液分离，使原料气分离出富氢气和液态异丁烷、异丁烯的第一气液分离器。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，还包括用于对一级换热器、二级换热器提供冷量的混合冷剂循环制冷系统，所述混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方向依次包括用于对混合冷剂压缩的混合冷剂压缩机、循环水冷却器、第二气液分离器，所述第二气气液分离器的液相混合冷剂出口通过第一管路连通第一节流阀，所述第一节流阀通过第一回流管路连接混合冷剂压缩机的入口，所述第二气气液分离器的气相混合冷剂出口通过第二管路连通第二节流阀，第二节流阀通过第二回流管路与第一回流管路连通，以使被所述第一节流阀、第二节流阀分别节流降温后的液相混合冷剂、气相混合冷剂汇合后回流至混合冷剂压缩机，所述混合冷剂在混合冷剂压缩机与第二气气液分离器之间循环，第一管路经过一级换热器，第一管路中的混合冷剂在一级换热器中冷却降温，第二管路依次经过一级换热器、二级换热器，第二管路中的混合冷剂在一级换热器、二级换热器中冷却，第一回流管路经过一级换热器，第一回流管路中的混合冷剂在一级换热器中提供冷量，第二回流管路经过二级换热器，第二回流管路中的混合冷剂在二级换热器中提供冷量。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，第一气液分离器的顶部的富氢气出口与富氢气排出管连接，所述富氢气排出管经过二级换热器、一级换热器，以使所述富氢气排出管内的富氢气复温。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，第一气液分离器的底部的异丁烷、异丁烯混合液出口与混合液排出管连接，所述混合液排出管经过二级换热器、一级换热器，以使所述混合液排出管内的异丁烷、异丁烯复温。
本发明的异丁烷脱氢工艺，包括：
使原料气初步降温；
使初步降温的原料气再次降温；
对再次降温后的原料气进行气液分离，使原料气分离出富氢气和液态异丁烷、异丁烯。
本发明的异丁烷脱氢工艺，其中，还包括：
对原料气分离出的富氢气复温。
本发明的异丁烷脱氢工艺，其中，还包括：
对原料气分离出的异丁烷、异丁烯复温。
本发明的技术方案结构简单、效率较高，可以很好的将廉价的异丁烷转化成高附加值的异丁烯，还可以为炼厂提供廉价的氢气，减少烯烃生产对裂解过程的依赖，提高油气资源综合利用水平。
附图说明
图1为本发明的异丁烷脱氢系统的结构示意图；
图2为混合冷剂循环制冷系统的结构示意参考图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的异丁烷脱氢系统，包括：
用于使原料气初步降温的一级换热器e01；
用于使初步降温的原料气再次降温的二级换热器e02，与一级换热器e01通过管道连接；
用于对再次降温后的原料气进行气液分离，使原料气分离出富氢气和液态异丁烷、异丁烯的第一气液分离器s01。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，还包括用于对一级换热器e01、二级换热器e02提供冷量的混合冷剂循环制冷系统，混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方向依次包括用于对混合冷剂压缩的混合冷剂压缩机k01、循环水冷却器e03、第二气液分离器s02，第二气气液分离器s02的液相混合冷剂出口通过第一管路1连通第一节流阀v01，第一节流阀v01通过第一回流管路4连接混合冷剂压缩机k01的入口，第二气气液分离器s02的气相混合冷剂出口通过第二管路2连通第二节流阀v02，第二节流阀v02通过第二回流管路3与第一回流管路4连通，以使被第一节流阀v01、第二节流阀v02分别节流降温后的液相混合冷剂、气相混合冷剂汇合后回流至混合冷剂压缩机k01，混合冷剂在混合冷剂压缩机k01与第二气气液分离器s02之间循环，第一管路1经过一级换热器e01，第一管路1中的混合冷剂在一级换热器e01中冷却降温，第二管路2依次经过一级换热器e01、二级换热器e02，第二管路2中的混合冷剂在一级换热器e01、二级换热器e02中冷却，第一回流管路4经过一级换热器e01，第一回流管路4中的混合冷剂在一级换热器e01中提供冷量，第二回流管路3经过二级换热器e02，第二回流管路3中的混合冷剂在二级换热器e02中提供冷量。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，第一气液分离器s01的顶部的富氢气出口与富氢气排出管连接，富氢气排出管经过二级换热器e02、一级换热器e01，以使富氢气排出管内的富氢气复温。富氢气排出管上设置有第三节流阀v03，用于对富氢气节流。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，第一气液分离器s01的底部的异丁烷、异丁烯混合液出口与混合液排出管连接，混合液排出管经过二级换热器e02、一级换热器e01，以使混合液排出管内的异丁烷、异丁烯复温。混合液排出管上设置有第四节流阀v04，用于对异丁烷、异丁烯节流。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，混合液排出管中异丁烷大约占20％、异丁烯大约占70％。
本发明的异丁烷脱氢工艺，包括：
使原料气初步降温；
使初步降温的原料气再次降温；
对再次降温后的原料气进行气液分离，使原料气分离出富氢气和液态异丁烷、异丁烯。
本发明的异丁烷脱氢工艺，其中，还包括：
对原料气分离出的富氢气复温。
本发明的异丁烷脱氢工艺，其中，还包括：
对原料气分离出的异丁烷、异丁烯复温。
本发明的技术方案涉及异丁烷脱氢工艺与系统。异丁烷原料气进入本发明的异丁烷脱氢系统，经过冷凝降温，原料气分离出异丁烷和氢气。
本发明的技术方案利用混合冷剂制冷，通过低温分离的方式从异丁烷原料气中脱除其中的氢气，提取异丁烷、异丁烯等产品，工艺流程稳定可靠，能耗低。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，混合冷剂压缩机为离心式压缩机、往复式压缩机或螺杆式压缩机。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，原料气中烷烃包括c1～c4组分，烯烃包括c1～c4组分。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，原料气中组分包括微量co、co2、苯等杂质。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，换热器为板翅式换热器。
本发明的异丁烷脱氢系统，其中，混合冷剂为乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、正丁烷、异丁烷、异戊烷其中的3～5种，可以根据需要进行自由搭配。
本发明的技术方案性能稳定、能耗低，回收率高、产品收率大，节能环保。
本发明的技术方案的实施例：
原料气经一级换热器e01、二级换热器e02降温至-62℃，其中重组分凝结为液体，后经第一气液分离器s01分为气态的富氢气以及液态异丁烷和异丁烯的混合物，分别经一级换热器e01、二级换热器e02复温后产生富氢尾气以及异丁烷和异丁烯产品。
混合冷剂首先经压缩机压缩压缩至21bar(a)，然后经循环水进行冷却，冷却至40℃，经过气液分离器分离为气液两股，分别进入一级换热器e01，液相降温至-33℃后经过节流阀，减压降温，为一级换热器e01提供冷能，气相经二级换热器e02降温至-62℃，经节流阀减压降温后为一级换热器e01、二级换热器e02提供冷能。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。