一种降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法和装置与流程

1.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低压脱丙烷塔釜温度的方法和装置。


背景技术：

2.某乙烯生产装置采用前脱丙烷前加氢的分离流程，高压脱丙烷塔在裂解气压缩机五段入口，与裂解气压缩机形成开式热泵系统。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。塔釜物流冷却后送入低压脱丙烷塔。低压脱丙烷塔顶控制不含碳四组分，基本为碳三组分，塔釜控制不含碳三组分，基本为碳四和碳四以上的组分，送入脱丁烷塔进行分离。
3.某工业应用示例中低压脱丙烷塔的塔顶压力约为0.709mpag，塔顶温度为13.7℃。塔釜压力约为0.752mpag，塔釜温度约为79.8℃。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四和碳四以上的组分，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。
4.在很多乙烯装置的生产操作过程中，往往都采用在低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。


技术实现要素：

5.针对上述情况，本发明的目的是提供一种降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法和装置，该方法可以控制低压脱丙烷塔的塔釜温度在80℃以下，保证低压脱丙烷塔的分离效果。
6.本发明的第一方面提供了一种降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法，该方法包括；低压脱丙烷塔的塔釜物料送至脱丁烷塔，脱丁烷塔的塔顶物料经脱丁烷塔塔顶冷凝器冷却后进入脱丁烷塔回流罐，脱丁烷塔回流罐中的混合碳四通过脱丁烷塔回流/产品泵部分引入低压脱丙烷塔，使低压脱丙烷塔的塔釜温度控制在80℃以下。
7.本发明的第二方面提供了上述的降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法采用的装置，该装置包括低压脱丙烷塔和脱丁烷塔，所述低压脱丙烷塔的塔釜出料管线与脱丁烷塔的进料口相连，所述脱丁烷塔的塔顶设有第一回流管线，沿着物料流向，所述第一回流管线上依次设有脱丁烷塔塔顶冷凝器、脱丁烷塔回流罐和脱丁烷塔回流/产品泵，所述脱丁烷塔回流/产品泵的出料管线上设有混合碳四采出管线和与低压脱丙烷塔相连的混合碳四
引入管线。
8.本发明通过在低压脱丙烷塔上新增设混合碳四引入管线，达到降低低压脱丙烷塔釜温的目的，使得低压脱丙烷塔操作稳定，保证低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。
9.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
10.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。
11.图1是现有技术中乙烯装置低压脱丙烷塔和脱丁烷塔的工艺流程示意图。
12.图2是根据本发明的一种具体实施方式的降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的工艺流程示意图。
13.附图标记说明
14.1-低压脱丙烷塔；2-脱丁烷塔；3-脱丁烷塔塔顶冷凝器；4-脱丁烷塔回流罐；5-脱丁烷塔回流/产品泵；6-混合碳四；7-低压脱丙烷塔再沸器；8-低压脱丙烷塔塔顶冷凝器；9-低压脱丙烷塔回流罐；10-低压脱丙烷塔回流泵；11-脱丁烷塔再沸器；12-粗裂解汽油；13-冷却器；14-混合碳四引入管线；15-流量调节阀；16-流量计。
具体实施方式
15.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。
16.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法，该方法包括；低压脱丙烷塔的塔釜物料送至脱丁烷塔，脱丁烷塔的塔顶物料经脱丁烷塔塔顶冷凝器冷却后进入脱丁烷塔回流罐，脱丁烷塔回流罐中的混合碳四通过脱丁烷塔回流/产品泵部分引入低压脱丙烷塔，使低压脱丙烷塔的塔釜温度控制在80℃以下。
17.本发明中，所述混合碳四在低压脱丙烷塔上的引入位置可以为塔釜、提馏段、精馏段或进入塔的其它位置，如进料管线等。
18.根据本发明，所述脱丁烷塔回流罐的操作温度为43℃，所述混合碳四包含1，3-丁二烯、1-丁烯、异丁烯、正丁烷、异丁烷。
19.优选地，所述混合碳四的引入量占低压脱丙烷塔中碳四组分总量的30-50mol％。具体的混合碳四引入量根据低压脱丙烷塔的塔釜温度来调节。
20.本发明中，高压脱丙烷塔釜的物流经过冷却器冷却后进入低压脱丙烷塔。低压脱丙烷塔顶冷凝器采用丙烯冷剂作为冷媒。低压脱丙烷塔顶温度为13.7℃，低压脱丙烷塔回流罐的温度是10℃。
21.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，低压脱丙烷塔、脱丁烷塔的各操作参数均属于常规技术手段。
22.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低压脱丙烷塔釜温度的方法采用的装置，该装置包括低压脱丙烷塔和脱丁烷塔，所述低压脱丙烷塔的塔釜出料
管线与脱丁烷塔的进料口相连，所述脱丁烷塔的塔顶设有第一回流管线，沿着物料流向，所述第一回流管线上依次设有脱丁烷塔塔顶冷凝器、脱丁烷塔回流罐和脱丁烷塔回流/产品泵，所述脱丁烷塔回流/产品泵的出料管线上设有混合碳四采出管线和与低压脱丙烷塔相连的混合碳四引入管线。
23.本发明中，所述混合碳四引入管线的出料端与低压脱丙烷塔的塔釜、提馏段、精馏段或进料管线相连。
24.优选地，所述混合碳四引入管线上设有流量计和流量调节阀。根据低压脱丙烷塔釜温度对混合碳四的流量来进行具体的调节。
25.本发明中，所述混合碳四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。混合碳四引入管线的尺寸不宜过大，以防止过量注入混合碳四，导致低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，混合碳四引入管线的尺寸不宜过小，以防止混合碳四注入流量不够，效果不明显，导致低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，所述混合碳四引入管线的尺寸为3”。
26.根据本发明，所述低压脱丙烷塔的上部设有进料管线、塔釜设有低压脱丙烷塔再沸器和塔釜出料管线、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低压脱丙烷塔塔顶冷凝器、低压脱丙烷塔回流罐和低压脱丙烷塔回流泵。
27.本发明中，所述脱丁烷塔的上部设有进料口、塔釜设有脱丁烷塔再沸器和粗裂解汽油出料管线，所述粗裂解汽油出料管线上设有冷却器。
28.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。
29.本发明提供了一种灵活调节的手段，通过增设混合碳四引入管线，控制低压脱丙烷塔的釜温，使低压脱丙烷塔的操作达到设计的温度，同时保证低压脱丙烷塔的分离效果。生产操作过程中如果出现低压脱丙烷塔的釜温偏高的现象，实施调整增加的混合碳四引入管线上的阀门开度的操作，用以增加碳四物流的流量，进而降低低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。
30.下面将通过实施例对本发明说明进行详细描述。
31.实施例
32.本实施例用于说明本发明的降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法和装置。
33.如图2所示，本发明提供一种降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法，该方法包括；低压脱丙烷塔1的塔釜物料送至脱丁烷塔2，脱丁烷塔2的塔顶物料经脱丁烷塔塔顶冷凝器3冷却后进入脱丁烷塔回流罐4，脱丁烷塔回流罐4中的混合碳四6通过脱丁烷塔回流/产品泵5部分引入低压脱丙烷塔1，使低压脱丙烷塔1的塔釜温度控制在80℃以下。所述混合碳四6在低压脱丙烷塔1上的引入位置为塔釜。所述脱丁烷塔回流罐4的操作温度为43℃，所述混合碳四6包含1，3-丁二烯、1-丁烯、异丁烯、正丁烷、异丁烷。所述混合碳四6的引入量占低压脱丙烷塔1中碳四组分总量的30-50mol％。
34.上述的降低乙烯装置低压脱丙烷塔釜温度的方法采用的装置，该装置包括低压脱丙烷塔1和脱丁烷塔2，所述低压脱丙烷塔1的塔釜出料管线与脱丁烷塔2的进料口相连，所
述脱丁烷塔2的塔顶设有第一回流管线，沿着物料流向，所述第一回流管线上依次设有脱丁烷塔塔顶冷凝器3、脱丁烷塔回流罐4和脱丁烷塔回流/产品泵5，所述脱丁烷塔回流/产品泵5的出料管线上设有混合碳四6采出管线和与低压脱丙烷塔1相连的混合碳四引入管线14。所述混合碳四引入管线14的出料端与低压脱丙烷塔1的塔釜相连。所述混合碳四引入管线14上设有流量计16和流量调节阀15，流量调节阀的流量正常为12000kg/h，最大流量为15600kg/h。所述混合碳四引入管线14的尺寸为3”。
35.所述低压脱丙烷塔1的上部设有进料管线、塔釜设有低压脱丙烷塔再沸器7和塔釜出料管线、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低压脱丙烷塔塔顶冷凝器8、低压脱丙烷塔回流罐9和低压脱丙烷塔回流泵10。所述脱丁烷塔2的上部设有进料口、塔釜设有脱丁烷塔再沸器11和粗裂解汽油12出料管线，所述粗裂解汽油12出料管线上设有冷却器13。
36.本实施例通过从脱丁烷塔回流/产品泵5引出混合碳四引入管线14，接入低压脱丙烷塔1的塔釜位置，作为补充调节和控制低压脱丙烷塔釜温度的手段。同时，混合碳四引入管线14带有流量计16和流量调节阀15，用以控制流量，根据低压脱丙烷塔釜的温度调整阀门的开度。正常操作时低压脱丙烷塔釜容易出现超温发生丁二烯聚合的情况，在低压脱丙烷塔釜温升高的时候，调节混合碳四引入管线14上的调节阀开度，增加混合碳四6的流量，使得塔釜的温度得到控制，塔的操作达到设计要求。
37.实施方式仅以进入塔釜为例，其他引入低压脱丙烷塔1的位置类似，不一一列举。
38.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。