回收弛放氣中丙烯丙烷的技術(shù)及應用

中外能源SINO-GLOBAL ENERGY010年第15卷回收弛放氣中丙烯丙烷的技術(shù)及應用劉宏軍,劉殿中,趙曉偉,李新國2,張慧濤',沈琦3(1.中國石油大慶石化公司化工二廠(chǎng),黑龍江大慶163714;2中國石油大慶石化公司化工三廠(chǎng),黑龍江大慶163714;3大慶華科股份有限公司,黑龍江大慶163316)摘要在弛放氣同收中試的基礎上,進(jìn)行了弛放氣回收裝置的工業(yè)化設計,裝置弛放氣設計處理能力為68/,同收丙烯和丙烷5.5k/a,年操作時(shí)數為800h。該技術(shù)采用“吸收一精餾一再精餾”工藝路線(xiàn),即吸收劑吸收他放氣中的丙烯丙烷和丁醛,含丙烯、丙烷的吸收液經(jīng)過(guò)精餾分離得到丙烯,丙烷的混合組分,再經(jīng)過(guò)常規精餾分離得到丙烯和丙烷產(chǎn)品。吸收劑經(jīng)提純后可循環(huán)使用。在吸收丙烯、丙烷的同時(shí),混合丁醛也被吸收,與丁醇分離后可作為產(chǎn)品抽出。應用該技術(shù),丙烯、丙烷收率大于90%,產(chǎn)品丙爝純度大于%6%,丙烷純度大于9%。該工藝技術(shù)為自有技術(shù),其設備全部國產(chǎn)化。吸收塔、精餾塔和脫重塔采用天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的高效填料,精餾塔采用格里奇公司的高效塔盤(pán),有效保證分離效果。全部設備和材料均可在國內生產(chǎn)制造,工程費用比較低。關(guān)鍵詞丁辛醇裝置弛放氣阿收丙烯丙烷1前言大慶石化外,還有吉林石化、齊魯石化和揚子巴斯大慶石化公司化工二廠(chǎng)丁辛醇裝置采用低壓夫公司。其中,吉林石化公司丁辛醇裝置原為汽相羰基合成技術(shù)生產(chǎn)丁辛醇產(chǎn)品,現生產(chǎn)能力為循環(huán)技術(shù),在2000年改造后改為液相循環(huán),2004年85kt/a。丁辛醇產(chǎn)品是重要的基本有機化工原料,可裝置又新建一條12×10/a丁辛醇生產(chǎn)線(xiàn),總計產(chǎn)廣泛用作增塑劑、溶劑,表面活性劑、膠黏劑。丁辛能為26×10t/a,其弛放氣排放量約為22/h。齊魯醇裝置羰基合成反應系統以丙烯和合成氣為原料石化公司丁辛醇裝置為液相循環(huán)生產(chǎn)技術(shù),1999年反應生成正、異丁醛,在此過(guò)程中有少量的丙烯轉改造為14x10a丁辛醇,2005年新建丁辛醇裝置化為丙烷。為了防止丙烷等惰性組分的積累,在生20x10v/a,其弛放氣排放量約為29/h。揚子巴斯夫產(chǎn)過(guò)程中需要將一部分的氣體(簡(jiǎn)稱(chēng)弛放氣)從系統丁辛醇裝置產(chǎn)能為25×10%v/a,其弛放氣排放量約為循環(huán)回路中連續排出。弛放氣中含有一定數量的丙2lt/h。以上各套裝置弛放氣均沒(méi)有回收利用,弛放烷和丙烯(分別占389%和45.81%),由于組分復氣都作為燃料燒掉了,尤其丙烯是非常有價(jià)值的化雜,難以處理,過(guò)去處理弛放氣的方法是直接排入工原料,排放掉非?？上?。燃料氣管網(wǎng)作為燃料燒掉,造成了資源的浪費和效大慶石化丁辛醇裝置羰基合成技術(shù)是汽相循益的流失2。為了回收弛放氣中有較高經(jīng)濟價(jià)值環(huán),生產(chǎn)工藝相對落后,與國內其他同類(lèi)液相循環(huán)的丙烷、丙烯,在原大慶石化公司研究院實(shí)驗室回裝置不具有可比性,為了盡量減少裝置弛放氣排放收技術(shù)試驗結果的基礎上,進(jìn)行了弛放氣回收裝置量,近年來(lái)一直在探尋和試驗,也嘗試了一些方法的工業(yè)化設計,裝置弛放氣設計處理能力為6.kua,和措施,如在羰基合成反應系統應用無(wú)模型控制系回收丙烯和丙烷55kua,年操作時(shí)數為800h。弛統提高收率等。2010年還計劃利用裝置檢修時(shí)換用放氣回收工藝屬?lài)鴥茸灾鏖_(kāi)發(fā),目前在國內外還沒(méi)種新型催化劑,力爭進(jìn)一步減少弛放氣排放量。有相同或類(lèi)似的工業(yè)應用。中國煤化工2回收弛放氣中丙烯、丙烷的分析作者CNMHG畢業(yè)于大慶石油學(xué)21國內各丁辛醇廠(chǎng)家生產(chǎn)現狀院化學(xué)工程專(zhuān)業(yè),目前主要從事化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理工作,目前,國內丁辛醇產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家共有四家已發(fā)表論文6篇。E-mail:l1972@163第9期劉宏軍等.回收弛放氣中丙烯丙烷的技術(shù)及應用同時(shí),大慶石化丁辛醇裝置擬在2012年進(jìn)行抽出。應用該技術(shù),丙烯、丙烷收率大于90%,產(chǎn)品改擴建,屆時(shí)裝置不僅生產(chǎn)規模將擴大一倍,生產(chǎn)丙烯純度大于%6%,丙烷純度大于99%。工藝也將由汽相循環(huán)改為液相循環(huán)。液相循環(huán)工藝3回收丙烯、丙烷的生產(chǎn)方法與工藝路線(xiàn)不僅收率高于汽相循環(huán),改擴建后裝置弛放氣排放31生產(chǎn)方法量將減少一半以上,弛放氣中丙烯、丙烷含量也將該工藝采用吸收、解吸、精餾等技術(shù)回收弛放減少。這樣既提高了裝置收率、減少了弛放氣排放,氣中的丙烯、丙烷,從而得到丙烯、丙烷等產(chǎn)品。又降低了生產(chǎn)成本,增加了企業(yè)的市場(chǎng)競爭力。3.2工藝路線(xiàn)22回收弛放氣中的丙烯、丙烷的必要性和可行性來(lái)自丁辛醇裝置的弛放氣經(jīng)緩沖罐進(jìn)行氣液作為化工裝置,節約生產(chǎn)成本,多創(chuàng )經(jīng)濟效益分離后進(jìn)入吸收塔塔底,吸收劑從塔頂進(jìn)入,將弛始終是裝置運行和發(fā)展不變的主題。近年來(lái),國家放氣中的丙烯和丙烷吸收下來(lái)并從塔底流出,塔頂也在提倡環(huán)保節能、低碳生產(chǎn)。弛放氣作為裝置的氣排至燃料氣管網(wǎng)。吸收塔塔底物料經(jīng)換熱器換熱副產(chǎn)物,由于其連續排放并含有丙烯、丙烷等有用升溫后,進(jìn)入解吸塔進(jìn)行解吸,解吸后的吸收劑從的物質(zhì),很有必要回收利用,降本增效。解吸塔底分出,經(jīng)過(guò)與吸收塔塔底物料換熱降溫為了回收弛放氣中的丙烯、丙烷和丁醛,有效后,其中一部分送至脫重塔脫重,經(jīng)脫重塔脫重后節約利用資源,保護環(huán)境提出了一種回收方法。該的吸收劑再補進(jìn)循環(huán)吸收劑中使用。另一部分再經(jīng)技術(shù)采用“吸收一精餾一再精餾”工藝路線(xiàn),即吸收過(guò)冷卻器冷卻到一定溫度后返回吸收塔,作為吸收劑吸收弛放氣中的丙烯、丙烷和丁醛,含丙烯、丙烷劑循環(huán)使用。的吸收液經(jīng)過(guò)精餾分離得到丙烯、丙烷的混合組由解吸塔頂解吸出的丙烯和丙烷經(jīng)壓縮機升分,再經(jīng)過(guò)常規精餾分離得到丙烯和丙烷產(chǎn)品。吸壓后,進(jìn)人精餾塔進(jìn)行精餾分離。精餾塔塔頂產(chǎn)出收劑經(jīng)提純后可循環(huán)使用。在吸收丙烯、丙烷的同丙烯,塔釜產(chǎn)出丙烷。丙烯、丙烷再分別進(jìn)人產(chǎn)品罐時(shí),混合丁醛也被吸收,與丁醇分離后可作為產(chǎn)品作為產(chǎn)品出廠(chǎng)。弛放氣回收工藝流程見(jiàn)圖1尾氣去燃料氣管網(wǎng)她放氣來(lái)自化二丙烯去外網(wǎng)g@,T重組分出裝置g丙烷去裝車(chē)圖1弛放氣回收工藝流程T,—吸收塔;T:解吸塔;T:一精餾塔;T—脫重塔;Ⅴ一塔頂冋流罐;E、E、E一塔頂冷凝器E、E、E—塔底再沸器;E一丁醛后冷器;E一丁醛進(jìn)料冷卻器;E一解吸塔進(jìn)料預熱器3弛放氣回收單元特點(diǎn)劑為丁辛醇生產(chǎn)過(guò)程的中間產(chǎn)品——丁醛,所回收弛放氣回收單元具有5個(gè)特點(diǎn)的溶劑可以返回丁辛醇裝置使用或作為產(chǎn)品出售①工藝簡(jiǎn)單操作方便產(chǎn)品收率高。采用低有利中國煤化工溫吸收、低壓升溫解吸、分段精餾等工藝技術(shù),生產(chǎn)CNMH(有效節能措施,過(guò)程容易控制,丙烯和丙烷收率大于90%。降低裝置的物耗和能耗。充分利用物料間的溫度②吸收劑來(lái)源方便,易于回收處理。選用吸收差,盡可能回收熱源,減少能耗?？茖W(xué)優(yōu)化流程,將中外能源108SINO-GLOBAL ENERGY2010年第15卷精餾過(guò)程排放的氣體返回至吸收塔中再循環(huán)利用。2丙烯、丙烷產(chǎn)品質(zhì)量指標%摩爾分數)④吸收劑循環(huán)利用,操作成本低。吸收劑在生內烯丙烷組產(chǎn)過(guò)程中部分會(huì )縮聚產(chǎn)生一部分低聚物,會(huì )影響吸設計值標定值設計值標定值收;同時(shí)低聚物會(huì )附著(zhù)在塔內件上,降低分離效果。丙烯≥95009703≥9059927丙烷≤2.830.40≤0.94001因此,生產(chǎn)過(guò)程中吸收劑需要經(jīng)過(guò)脫重塔分離出低正丁醛聚物,然后將脫重后的吸收劑補充到循環(huán)吸收劑中異丁醛≤5使用,盡可能降低生產(chǎn)成本。脫重塔底產(chǎn)品可作為≤2.00副產(chǎn)品外售,最大限度地收和利用資源。表3回收單元設計與標定消耗對比⑤工藝技術(shù)為自有技術(shù),設備全部國產(chǎn)化。吸噸產(chǎn)品消耗收塔、精餾塔和脫重塔采用天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的高效填72h消耗量設計值標定值料,精餾塔采用格里奇公司的高效塔盤(pán),有效保證78061538466.82分離效果。全部設備和材料均可在國內生產(chǎn)制造,新鮮水/t蒸汽/t54.63.121.27工程費用比較低。氮氣/m34投產(chǎn)后的效果對比分析僅表風(fēng)(標準》m90565318.27弛放氣原料組分見(jiàn)表1。工業(yè)風(fēng)(標準)m3表1設計與標定原料組分%(摩爾分數)表4回收單元設計與標定能耗對比組分標定噸產(chǎn)品消耗/M項目能耗折算值MJ丙烷l1.84286.105527.151561.8022.213182802.026.2831.900.75儀表風(fēng)159103.8429.055.940.00H28.62綜合能耗174589396203正、異丁醛該同收單元原設計生產(chǎn)能力為:丙烯0.327/h,丙烷0.362/h。標定期間(72h)共處理弛放氣692從表1可以看出,標定原料與原設計參數沒(méi)有產(chǎn)丙烯24.8810346/h),丙烷2660362h)通過(guò)大的差別。丙烷的含量稍高是因為丁辛醇裝置反應標定可以看出,該回收單元在滿(mǎn)負荷下運行,丙烯系統催化劑使用處于前期,活性較高,丙烯轉化為和丙烷的產(chǎn)量均已達到或超出原設計產(chǎn)量。丙烷的轉化率較高。從表3和表4數據看出,無(wú)論是噸產(chǎn)品消耗還4.1產(chǎn)品質(zhì)量是能耗,該回收單元的實(shí)際值都大大低于設計值。該回收單元的主要產(chǎn)品是丙烯、丙烷,其質(zhì)量回收單元的主要技術(shù)經(jīng)濟指標見(jiàn)表5。指標見(jiàn)表2?？梢钥闯?標定的質(zhì)量指標完全達到豪5主要技術(shù)經(jīng)濟指標了設計要求,尤其是丙烯純度達到97.03%,遠大于設計值標定值設計值95%,丙烷的純度也滿(mǎn)足設計要求。這是由總投資/萬(wàn)元17056178于吸收塔、解吸塔、精餾塔以及脫重塔等關(guān)鍵設備銷(xiāo)售收人∥(萬(wàn)元164717計算準確,選型合理,并選擇了合理的操作參數總成本/(萬(wàn)元·a-)1272折舊按7a計算4.2物耗和能耗中國煤化工該回收單元于2009年11月進(jìn)行了72h標定。CNMHG回收單元設計和標定消耗對比見(jiàn)表3,設計和標定投資利潤率,%能耗對比見(jiàn)表4。投資回收期/a含建設期la第9期劉宏軍等.回收弛放氣中丙烯丙烷的技術(shù)及應用從表5數據可以看出,該回收單元建成投產(chǎn)運家企業(yè)均有丁辛醇生產(chǎn)裝置,弛放氣排放量巨大,行后,經(jīng)濟效益要好于項目建設前評價(jià)結果,體現本文介紹的弛放氣回收技術(shù)可為類(lèi)似的羰基合成在公用工程用量降低,生產(chǎn)成本降低,提高了裝置裝置弛放氣的處理提供一種經(jīng)濟可行的工藝路線(xiàn)。的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟評價(jià)結果同時(shí)說(shuō)明,該回收單元的投資利潤率為23.8%,并在52a(含建設期1a)內參考文獻:收回全部投資,技術(shù)經(jīng)濟指標良好。[趙金立增產(chǎn)丙烯的技術(shù)及其進(jìn)展[煉油技術(shù)與工程,200,5結語(yǔ)經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)際生產(chǎn)考核,證明該回收單元工2)王路海曲風(fēng)書(shū)經(jīng)基合成系統放氣中丙解,丙燒回收可行藝先進(jìn),設計合理,設備選型合理,控制可靠,環(huán)保達標,經(jīng)濟效益良好,并且運行平穩。目前,國內多(編輯劉燕)Technology for Recovering Propylene and Propane fromPurge Gas and Its ApplicationLiu Hongjun, Liu Dianzhong, Zhao Xiaowei, Li Xinguo?, Zhang Huitao, Shen QP(1. No. 2 Chemical Plant, Petro China Daqing Petrochemical Company, Daqing Heilongjiang 163714:2. No. 3 Chemical Plant, PetroChina Daqing Petrochemical Company, Daqing Heilongjiang 163714:3. Daqing Huake Co., Lad. Daqing Heilongjiang 163316)[Abstract] Based on pilot-scale experiment on the recovery of purge gas, technicians designed an industrialpurge gas recovery unit. The unit has a design purge gas processing capacity of 6.8kt/a and is able to re-cover 5.5kt of propylene and propane per year. It is designed to operate 8,000 hours per year. This technolo-the process route of "absorption, distillation and re-distillation. That is to say that first using ab-sorbent to absorb the propylene, propane and butyl aldehyde in purge gas, then distilling the absorption liquidcontaining propylene and propane to obtain propylene and propane blending components and finally using thetraditional distillation process to obtain propylene and propane products. Absorbents can be reused after beingpurified. In addition to propylene and propane, butyl aldehyde blend is also absorbed Butyl aldehyde can beextracted as a product after being separated from butanol. In this technology, the yields of propylenepropane exceed 90%, the purity of product propylene is higher than 96% and that of propane is greater99%. This technology is a proprietary technology and all equipment used in it is manufactured domesticallyThe absorption column, distillation column and rectification tower use a high-efficiency packing material developed by Tianjin University. The distillation column uses Glistsch's high-efficiency column tray, which can en-sure good separation effect. All equipmetand materials used canbe produced domestically and therefore theengineering costs involved are low.[Keywords] butyl alcohol unit; purge gas recovery: propylene; propane中國煤化工CNMHG