一种丙烷脱氢产物低能耗分离方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115597309A(43)申请公布日2023.01.13(21)申请号202211291585.8(22)申请日2022.10.19(71)申请人中科泓能（北京）科技有限公司地址100000北京市昌平区科技园区超前路35号北京化工大学科技园综合楼1114室(72)发明人曹运兵侯丽丽(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224专利代理师钟轮(51)Int.Cl.F25J3/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种丙烷脱氢产物低能耗分离方法和系统(57)摘要本发明公开了一种丙烷脱氢产物低能耗分离方法和系统，该分离方法包括：对丙烷脱氢产物进行增压和冷却处理，得到第一反应气；对第一反应气进行干燥净化处理，得到第二反应气；将第二反应气引入至预冷粗分系统进行预冷和分离处理，分别得到C3+产品和第三反应气；将第三反应气引入至深冷分离系统进行深冷、分离和复温处理，分别得到富氢气产品、C2/C1产品和C3产品；深冷分离系统设有换热装置，换热装置用于吸收深冷处理过程中第三反应气的热能并将该热能在复温处理过程中释放。本发明能够降低外部制冷循环系统需要提供的冷量，减少传热过程的损失，具有分离能耗低、经济性高、操作简便和高回收率等技术特点。CN115597309ACN115597309A权利要求书1/2页1.一种丙烷脱氢产物低能耗分离方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，对丙烷脱氢产物进行增压和冷却处理，得到第一反应气；步骤B，对第一反应气进行干燥净化处理，得到第二反应气；步骤C，将第二反应气引入至预冷粗分系统进行预冷和分离处理，分别得到C3+产品和第三反应气；步骤D，将第三反应气引入至深冷分离系统(4)进行深冷、分离和复温处理，分别得到富氢气产品、C2/C1产品和C3产品；其中，深冷分离系统(4)设有换热装置，所述换热装置用于吸收深冷处理过程中第三反应气的热能并将该热能在复温处理过程中释放。2.根据权利要求1所述的丙烷脱氢产物低能耗分离方法，其特征在于，在步骤A中，对丙烷脱氢产物进行增压和冷却处理，得到第一反应气包括：将丙烷脱氢产物引入至压缩冷却系统(1)中，先进行增压处理，增压处理后进入循环水冷却器进行冷却降温处理，得到第一反应气；在步骤B中，对第一反应气进行干燥净化处理，得到第二反应气包括：将第一反应气引入至干燥净化系统(2)中，脱去第一反应气中的水分及微量汞，得到第二反应气。3.根据权利要求1所述的丙烷脱氢产物低能耗分离方法，其特征在于，在步骤C中，将第二反应气引入至预冷粗分系统进行预冷和分离处理，分别得到C3+产品和第三反应气包括：将第二反应气引入至预冷粗分系统的预冷器(301)进行预冷处理，使得第二反应气中大部分的C3+产品得以液化，所述预冷处理采用新鲜丙烷通过丙烷节流阀(305)减压后提供‑17℃‑20℃温区的冷量预冷第二反应气；将预冷处理后的第二反应气引入至重烃分离器(302)，重烃分离器(302)分离出的液相经过粗分离塔(303)进行提纯并得到高纯度的C3+产品；重烃分离器(302)与粗分离塔(303)分离出的气相为第三反应气。4.根据权利要求3所述的丙烷脱氢产物低能耗分离方法，其特征在于，在步骤D中，将第三反应气引入至深冷分离系统(4)进行深冷、分离和复温处理，分别得到富氢气产品、C2/C1产品和C3产品包括：将第三反应气经过换热装置冷却后引入至深冷分离系统(4)的一级分离器(403)中，一级分离器(403)分离出的液相进入脱轻塔(406)中，一级分离器(403)分离出的气相经过换热装置冷却后进入二级分离器(404)中，二级分离器(404)分离出的气相经过换热装置复温后得到富氢气产品，二级分离器(404)分离出的液相进入脱轻塔(406)中，脱轻塔塔顶分离器(407)的分离产品经过换热装置复温后得到C2/C1产品，脱轻塔再沸器(405)的分离产品经过换热装置复温后得到C3产品。5.根据权利要求4所述的丙烷脱氢产物低能耗分离方法，其特征在于，所述换热装置包括一级换热器(401)和二级换热器(402)，所述一级换热器(401)连接有制冷循环系统(5)，所述二级换热器(402)与制冷循环系统(5)连接，所述制冷循环系统(5)连接有制冷剂补充系统(6)，所述制冷剂补充系统(6)的制冷剂由异戊烷、丙烷、乙烯和甲烷其中至少3种按照比例混合组成；其中，脱轻塔再沸器(405)的热量由新鲜丙烷提供；粗分离塔再沸器(304)的热量由制冷循环系统(5)提供。6.一种丙烷脱氢产物低能耗分离系统，其特征在于，包括：压缩冷却系统(1)，用于对丙烷脱氢产物进行增压和冷却处理，得到第一反应气；干燥净化系统(2)，用于对第一反应气进行干燥净化处理，得到