一种高纯度正丁烷的生产装置.pdf

《一种高纯度正丁烷的生产装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种高纯度正丁烷的生产装置.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)授权公告号 CN 203269811 U (45)授权公告日 2013.11.06 CN 203269811 U *CN203269811U* (21)申请号 201320251197.7 (22)申请日 2013.05.10 C07C 9/10(2006.01) C07C 7/148(2006.01) (73)专利权人 辽宁同益石化有限公司 地址 113000 辽宁省抚顺市东洲区塔湾街 2 号 (72)发明人 李恒强 宋铁铭 于喜安 付俊文 王建强 丁铁纯 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 代理人 张若华 (54) 实用新型名称 一种高纯度正丁烷的生产。

2、装置 (57) 摘要 本实用新型提供一种高纯度正丁烷的生产装 置， 包括碳四改质部分和饱和加氢部分， 其中碳四 改质原料罐与碳四改质反应器相连接， 通过内部 改质反应后得到的改质产物通过切割塔和稳定塔 等设备进入加氢反应器中， 并通过高分罐和低分 罐等进行分离， 最终得到产品正丁烷。 本用新型提 供的高纯度正丁烷的生产装置， 该生产装置中以 碳四为原料， 反应产物利用率高， 且生产装置结构 简单， 投资小， 操作容易， 能够循环利用反应产物 的热量， 避免热量浪费， 同时还可以实现氢气的循 环利用、 再生空气的循环利用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页。

3、 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)授权公告号 CN 203269811 U CN 203269811 U *CN203269811U* 1/1 页 2 1. 一种高纯度正丁烷的生产装置， 其特征在于， 包括碳四改质原料罐， 所述碳四改质原 料罐顺次通过第一换热器、 汽化发生器、 第一加热炉与碳四改质反应器的进料口相连接， 碳 四改质反应器的出料口通过第一换热器连接切割塔 ； 所述碳四改质反应器的再生气体进口顺次与第二加热炉、 第二换热器相连接， 碳四改 质反应器的再生尾气出口顺次通过第二换热器、 第一冷凝器、 缓冲罐、 。

4、第一压缩机与碳四改 质反应器的再生气体进口相连接 ； 所述切割塔的塔底出口与重烃储罐相连接， 所述切割塔的塔顶出口通过第二冷凝器连 接气液分离罐， 气液分离罐的液相出口经升压泵连接稳定塔， 气液分离罐的气相出口经第 二压缩机也连接稳定塔， 稳定塔的塔顶出口连接碳四原料缓冲罐， 稳定塔的塔底出口经第 三冷凝器连接轻烃储罐 ； 所述碳四原料缓冲罐通过第三换热器与加氢反应器的入料口相连接， 加氢反应器的反 应产物流出口通过第四冷凝器与高分罐相连接， 高分罐的第一液相出口与加氢反应器的入 料口连接， 高分罐的第二液相出口与低分罐的入口相连接 ； 低分罐的顶部气相出口通过第 三压缩机与加氢反应器的进气口。

5、相连接， 低分罐的液相出口与正丁烷收集罐相连接。 2. 根据权利要求 1 所述的高纯度正丁烷的生产装置， 其特征在于， 所述加氢反应器还 连接有加热器。 3. 根据权利要求 2 所述的高纯度正丁烷的生产装置， 其特征在于， 所述加氢反应器的 反应产物流出口与第四冷凝器之间连接有第三换热器。 权 利 要 求 书 CN 203269811 U 2 1/4 页 3 一种高纯度正丁烷的生产装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种高纯度正丁烷的生产装置。 背景技术 0002 正丁烷为无色气体， 不溶于水， 易溶醇、 氯仿， 且具有易燃易爆性， 通常被用作溶 剂、 致冷剂和有机合成原料。油田气、 湿天。

6、然气和裂化气中都含有正丁烷， 正丁烷最主要的 生产方式为通过碳四馏分进行转化制备， 相应的碳四馏分也主要存在于油田气、 湿天然气 和裂化气中， 例如 ： 石油化工轻油裂解制乙烯装置中联产的碳四烃， 约占乙烯产量的 40% ； 石油炼厂催化裂化装置所生产的碳四烃， 约占装置处理量的 6% ； 从油田气和湿天然气中分 离并进行加压冷凝得到碳三、 碳四的液化石油气， 再用蒸馏法分离得到碳四。 由于碳四馏分 中含有较多的烯烃， 其聚合反应较多， 反应放热剧烈， 使碳四转化为正丁烷的转化率十分有 限， 进而使碳四馏分直接进入液化气罐作为低价燃料进行使用， 降低了碳四馏分的经济价 值。 因此如何回炼碳四馏。

7、分， 将碳四进行合理利用进而生产高纯度的正丁烷， 成为本领域技 术人员亟待解决的技术问题。 实用新型内容 0003 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高纯度正丁烷的生产装置， 解决了现 有技术中高效提纯正丁烷的技术问题。 0004 本实用新型提供一种高纯度正丁烷的生产装置， 包括碳四改质原料罐， 所述碳四 改质原料罐顺次通过第一换热器、 汽化发生器、 第一加热炉与碳四改质反应器的进料口相 连接， 碳四改质反应器的出料口通过第一换热器连接切割塔 ； 0005 所述碳四改质反应器的再生气体进口顺次与第二加热炉、 第二换热器相连接， 碳 四改质反应器的再生尾气出口顺次通过第二换热器、 第一冷凝器。

8、、 缓冲罐、 第一压缩机与碳 四改质反应器的再生气体进口相连接 ； 0006 所述切割塔的塔底出口与重烃储罐相连接， 所述切割塔的塔顶出口通过第二冷凝 器连接气液分离罐， 气液分离罐的液相出口经升压泵连接稳定塔， 气液分离罐的气相出口 经第二压缩机也连接稳定塔， 稳定塔的塔顶出口连接碳四原料缓冲罐， 稳定塔的塔底出口 经第三冷凝器连接轻烃储罐 ； 0007 所述碳四原料缓冲罐通过第三换热器与加氢反应器的入料口相连接， 加氢反应器 的反应产物流出口通过第四冷凝器与高分罐相连接， 高分罐的第一液相出口与加氢反应器 的入料口连接， 高分罐的第二液相出口与低分罐的入口相连接 ； 低分罐的顶部气相出口通。

9、 过第三压缩机与加氢反应器的进气口相连接， 低分罐的液相出口与正丁烷收集罐相连接。 0008 进一步地， 所述加氢反应器还连接有加热器。 0009 进一步地， 所述加氢反应器的反应产物流出口与第四冷凝器之间连接有第三换热 器。 0010 本实用新型具有的优点在于 ： 说 明 书 CN 203269811 U 3 2/4 页 4 0011 本实用新型针对醚后碳四无法利用、 烷值较低的问题， 提供了一种高纯度正丁烷 的生产装置， 利用该生产装置能够在非临氢的条件下将碳四转化为烯烃含量低的芳烃组 分， 同时还可生产车用液化气的调合组分。 该生产装置中以碳四为原料， 经过碳四烯烃叠合 和脱氢环化、 芳。

10、构、 环化脱氢等一系列复杂反应， 生产轻芳烃和重芳烃， 其原理利用率高。 该 生产装置结构简单， 投资小， 操作容易， 能够循环利用反应产物的热量， 避免热量浪费。 附图说明 0012 图 1 是本实用新型提供一种高纯度正丁烷的生产装置的结构示意图。 0013 图中 ： 1- 碳四原料罐 ； 2- 第一换热器 ； 3- 汽化发生器 ； 4- 第一加热炉 ； 5- 碳四 改质反应器 ； 6- 切割塔 ； 7- 第二换热器 ； 8- 第二加热炉 ； 9- 第一冷凝器 ； 10- 缓冲罐 ； 11- 第一压缩机 ； 12- 正丁烷收集罐 ； 13- 第二冷凝器 ； 14- 气液分离罐 ； 15- 升。

11、压泵 ； 16- 稳 定塔 ； 17 第三冷凝器 ； 18- 第二压缩机 ； 19- 重烃储罐 ； 20- 碳四原料缓冲罐 ； 21- 轻烃储罐 ； 22- 加氢进料泵 ； 23- 第三换热器 ； 24- 加氢反应器 ； 25- 加热器 ； 26- 第四冷凝器 ； 27- 高分 罐 ； 28- 低分罐 ； 29- 第三压缩机。 具体实施方式 0014 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明， 以使本领域的技术人员 可以更好的理解本实用新型并能予以实施， 但所举实施例不作为对本实用新型的限定。 0015 本实用新型提供一种高纯度正丁烷的生产装置， 如图 1 所示， 主要包括碳四改质 部。

12、分和饱和加氢部分， 其中碳四改质部分包括改质反应单元、 催化剂再生单元及分馏单元。 饱和加氢部分主要包括加氢反应单元及分离单元。 0016 所述改质反应单元包括实现原料汽化、 反应器进出物流换热、 进料加热、 反应器、 反应产物冷却以及催化剂再生等部分。碳四改质原料罐 1 中的原料 （异丁烷除去的醚后碳 四） 通过与改质反应所产生的反应产物通过第一换热器 2 进行换热后， 通过汽化发生器 3 进 行汽化， 汽化后的气相碳四改质原料可以再进一步与改质后的反应产物进行换热后， 通过 第一加热炉 4 加热至 280 405（初期至末期逐渐升高） ， 然后通过碳四改质反应器的 进料口进入碳四改质反应器。

13、 5 中进行改质反应。温升约 40， 碳四改质反应器 5 的操作压 力 0.6MPaG， 温度 280 430。在催化剂的参与下， 进行改质反应， 改质反应结束后， 生产 得到的反应产物通过碳四改质反应器的出料口流出后， 与碳四的进料通过第一换热器 2 进 行换热后， 冷却降温至一定温度， 进行初步气液分离， 初步分离后的液相进入切割塔 6， 初步 分离后也得到了气相， 可以通过冷凝器冷却后排出。 0017 在催化剂再生单元中， 采用氮气和空气作为再生气体， 控制再生气体中的氧含量， 以防止碳四改质反应器中催化剂床层在再生时飞温， 而破坏催化剂。为回收再生时产生的 尾气的热量， 再生气体在进入。

14、碳四改质反应器 5 之前先通过第二换热器 7 与再生尾气进行 换热， 然后通过第二加热炉 8 加热至再生所需温度， 通过再生气体进口进入碳四改质反应 器 5 中进行催化剂再生。再生压力 0.7MPaG， 温度 450。而再生尾气与新鲜再生气体通过 第二换热器 7 进行换热后， 通过第一冷凝器 9（水冷） 冷却至 40， 然后经过烟气缓冲罐 10 除掉水分， 再经第一压缩机 11 压缩后再经缓冲罐缓冲后作为再生气体， 循环进入碳四改质 反应器 5 中进行再生。 说 明 书 CN 203269811 U 4 3/4 页 5 0018 所述的分流单元为切割塔 6， 碳四改质反应器中反应后得到的初步分。

15、离后的液相 进入切割塔6， 切割塔6的操作压力0.15MPaG， 温度60260。 塔底出口流出重烃产品， 送至相应重烃储罐 19。塔顶出口流出轻烃产品， 经过第二冷凝器 13（水冷） 后进入气液分 离罐14分离， 分离后的液相通过液相出口流出后经升压泵15升压后进入稳定塔16， 分离后 的气相经气相出口流出后经第二压缩机 18 压缩后也进入稳定塔 16。稳定塔 16 的操作压 力 0.8MPaG， 温度 50 160。稳定塔 16 的塔顶馏出物收集到碳四原料缓冲罐 20， 以备 饱和加氢部分中进行下一步反应， 当然也可以作为优质的液化气使用。塔底出口产出的碳 五以上组分经第三冷凝器 17 冷。

16、却至 40后， 作为轻烃产品送至轻烃储罐 21 储存。另外稳 定塔 16 的回流罐排放口排出的不凝气作为燃料气， 送至本实用新型中各个加热炉中， 实现 热量循环使用。 0019 来自碳四改质部分中稳定塔 16 的塔顶产物的优质液化气在液位控制下进入碳四 原料缓冲罐 20 中， 由加氢进料泵 22 升压至 2.70MPaG 与来自高分罐 27 的加氢产物循环料 混合后再混入循环氢、 新氢及来自低分罐27的低分气进入反应器进/出料换热的第三换热 器 23， 与加氢反应器 24 中反应流出物换热升温后至 41（末期 60） 左右， 通过加氢反应 器的入料口进入加氢反应器24中， 在加氢反应器24中的。

17、原料碳四进行烯烃饱和反应， 温度 升至 71（末期 83.58） 左右， 反应压力为 2.48MPaG。反应时加氢反应器 24 在加热器 25 的作用下用 1.2MPaG 蒸汽加热至 40（末期 60） 左右。加热器 25 可以同时作为还原催 化剂时氢气加热器使用。 0020 加氢反应器 24 中反应得到的反应产物通过反应物流出口流出， 该反应产物初期 第三换热器 23 不用， 加氢反应器 24 的反应物流出口温度约 71， 经旁路直接进入第三换 热器 23 ； 末期加氢反应器 24 的反应物流出口温度约 83.6， 经第三换热器 23 与混合进料 换热降温至 71左右， 再进入反应流出物通过。

18、第四冷凝器 26 冷却， 可以采用循环水冷却至 40后进入高分罐 27 进行汽液分离， 也就是进入分离单元进行分离。 0021 自高分罐 27 中分出的液相通过两个出口流出， 第一液相出口中流出的液相与加 氢反应器24的入料口连接， 作为循环料通过泵输送到加氢反应器24入口与新鲜碳四混合， 以调节加氢反应器 24 进料口进入的烯烃的含量， 第二液相出口作为产品通过液位调节阀 进入低分罐 28 的入口。加氢产品油在低分罐 28 中降压闪蒸至 0.6MPaG 左右， 低分罐 28 顶 部气相出口出来的气相进入第三压缩机 29 中， 压缩至 2.65MPaG 后返回加氢反应器 24 的入 料口， 与。

19、其它进料混合后重新回到加氢反应器 24 中， 其通过加氢反应器的进气口进入。低 分罐 28 出来的液相通过低分罐的液相出口流出， 作为整个生产装置的最终产品通过液位 调节阀储存至正丁烷收集罐 12 完成收集。 0022 自高分罐27顶部出来的气相 （循环氢） 间断放一小部分至火炬系统， 以控制循环氢 纯度 （将氢气中累积的 CO、 CO2 等脱除） ， 其余部分进入循环压缩机 （第四压缩机） 入口经分液 罐分出微量液相后， 进入循环氢压缩机压缩至2.70MPaG与来自界区2.7MPaG的新氢混合后 进入加氢反应器中， 实现氢气循环利用。 0023 本实用新型提供了一种高纯度正丁烷的生产装置， 。

20、利用该生产装置能够在非临氢 的条件下将碳四烯烃转化为富含量芳烃的馏分， 并同时提纯了正丁烷， 该生产装置中以不 含异丁烷的醚后碳四为原料， 经过碳四烯烃叠合和脱氢环化、 芳构、 环化脱氢等一系列复杂 反应， 把碳四烯烃转化为轻芳烃和重芳烃以将正丁烷提纯。该生产装置结构简单， 投资小， 说 明 书 CN 203269811 U 5 4/4 页 6 操作容易， 能够循环利用反应产物的热量， 避免热量浪费， 同时还可以实现氢气的循环利 用、 再生空气的循环利用， 真正实现绿色生产。 0024 以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例， 本实用新型 的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变 换， 均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。 说 明 书 CN 203269811 U 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 203269811 U 7 。