- 相關(guān)推薦
丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析
第３９卷第７期２０１１年７月
化學(xué)ｔ程
ＣＨＥＭＩＣＡＬ
Ｖ０１．３９Ｎｏ．７Ｊｕｌ．２０ｌｌ
ＥＮＣＩＮＥＥＲｌＮＣ（ＣＨＩＮＡ）
丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析
賈兆年，高海見
（中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司，浙江寧波３１５１０３）
摘要：為確立丙烷脫氫制丙烯工藝中低溫分離單元的最佳制冷流程，采用ＰＲｏ／Ⅱ８．２化工流程模擬軟件，對低溫
分離單元進(jìn)行模擬計算，考察了溫度和壓力對低溫分離效果的影響，分析并確立了最佳分離溫度和壓力范圍；在分
離效果相同的前提下，分別比較了丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷、丙烯預(yù)冷＋混合制冷和丙烯預(yù)冷＋富氫氣膨脹制冷３種制冷流程的公用工程消耗以及各自的優(yōu)缺點。結(jié)果表明：產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力對分離效果影響較小。在確保下游
裝置能夠正常操作的情況下，分離壓力應(yīng)盡可能低；分離溫度是影響分離效果的主要因素，較為經(jīng)濟(jì)的分離溫度為一９０一一１００℃；相對于其他２種流程，丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷流程具有技術(shù)成熟、能耗低和操作簡單等優(yōu)點，更適合于丙烷脫氫制丙烯＿１＝藝。
關(guān)鍵詞：丙烯；丙烷脫氫；低溫分離中圖分類號：ＴＱ
２ｌｌ；ｒＩＥ０８
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ
文章編號：１００５鶘５４（２０１１）ｃｒ７舢３彤
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｃｏＶｅｒｙｕＩｌｉｔｉＩｌｐｒｏｐａｎｅ
ＪＩＡ
ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｔｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅｐｒｏｃｅｓｓ
（Ｓｉｎｏｐｅｃ
Ａｋ渤疆ｃｔ：’ｒｂｄｅｔｅｎＩｌｉｎｅ
Ｎｉｎｇｂｏｔｌｌｅ
Ｚｈａｏ－出蛐，ＧＡｏＨａｉ．ｊｉ蚰
Ｅｎｇｉｎ∞ｒｉｎｇＣｏ．，ｎｄ．，Ｎｉｎｇｂｏ３１５１０３，功ｅｊｉ肌ｇＰｒｏｖｉ眥ｅ，Ｃｌｌｉｎａ）
ｒｅｆｈｇｅｒ砒ｉｎｇｍｅｔｌｌｏｄｆ打ｌｏｗ
Ｌ１Ｒｕｎｉｔ
ｄｅｈｙｄ嘴ｎａｔｉｏｎ
ｏｆ
ｏ—ｍａｌｔｅｍｐｅｍｔｕ肥ｒ優(yōu)ｏｖｅｒｙ（Ｌ１ｒＲ）ＩｌＩＩｉｔ
ｉｎ
ｐｍｐ舡地
ｔｏ
ｐｍｐｙｌｅｎｅ
ｐ眥嘲，ｔｌｌｅ８ｉｍｕｌ枷。璐ｏｆ
Ｏｎｔ｝ＩｅｐｍＩｎｉ∞ｏｆ
ｗ啪ｐｅ而咖ｅｄｂｙ
ｔＩＩｅ
ｔｅｍｐｅｍｔｕ他舳ｄｐ弛鹋ｕ弛傭∞ｐａｍｔｉｏｎｅ＆ｃｔｉｏｎｗｅ地蛐ａｌｙｓｅｄ．，舳ｄ
ｏ州ｍａｌ哪６鋤ｔｅｍｐｅ呲吡ｅ蚰ｄ
ｆ如ｔｏｒ矗）ｒ吐屺眈ｐ眥ｔｉ∞胡＆曲ｎ
ｔｌＩｅ
ＰＲｏ／Ⅱ８．２．－１１ｌｅｉＩｌｎｕｅ腫髓
ｔＩ地８蛐ｅ８ｅｐｍｔｉｏｎｅ任＆ｔｉｏｎ，ｔＩＩｅｕｔｉｌｉｔｙｃ（ｍ鯽ｍｐ６伽瑪衄ｄ
ｆｅａｔｕ嘲ｏｆｐｍｐｙｌｅ鵬＋ｅｔＩＩｙｌｅｎｅｃａ８ｃａｄｅ耐ｈｇｅｒ撕ｏｎ，ｐｍｐｙｌｅＩ地ｐ陀－ｃｏｏｌｅｄ＋ＭｉｘｅｄＲｅ銜ｇｅ啪￡Ｃｙｃｌｅ（ＭＲＣ）
ｐ陀８ｓⅢ嗆ｒａｎｇｅｓｗｅ陀ａｃｃｌｕｉｒｅｄ．
墑ｇｅｍｔｉ蚰蚰ｄｐｍｐｙｌｅｎｅｐ弛－ｃ００ｌｅｄ＋ｈｙｄｍｇｅｎ—ｅｘｐ觚８ｉｏｎ確ｇｅｍｔｉ∞ｗｅ他ｃｏｍｐｄｒｅｄ．Ｔｈｅｒ憾ｔＩｌｔ８ｈｏｗ８ｔＩＩｍ
ｔｌｌｅｄｉ∞ｈ呻薩ｐｒｅ褐ｕ颮ｏｆＣｈ盯ｇｅ
ｍ
Ｇ鵬Ｃｏｍｐ托８∞ｒ（ＣＧＣ）ｉ８
ｓｉｇｎｉｆｉｃ蛐ｔ
ｉ１１ｆｌｕｅｎｃｅ
ｎｏｔ
ｔｌｌｅ
ｉｍｐｏｒｔ鋤ｔ
ｏｆ
ｕＩＩｉｔ，ｂｕｔｔｌＩｅｔｅｍｐｅｒ砒眥℃ｈ∞ｔｌｌｅ
ｏｎ
ｔｌＩｅ眙ｐ哪ｔｉｏｎ
ｒ∞ｕｌｔ，肌ｄ
ｔｅｍｐｅｍｔｕｍｉ８ｆ南ｍ一９（）ｔｏ一１００℃．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｌｌｔＩＩｅｏｔｌＩｅｒ
ｈ吣確ｇｅ瑚血ｎｇｍｅｔｌｌｏｄ８，ｐｍｐｙｌｅｎｅ＋ｅｔｈｙｌｅ眥
ａｎｄ∞ｓｙｏｐｅｍｌｉＴＩｇ，
ｅｃｏｎ砌ｃ８ｅｐ日枷傭
ｃａ靶ａｄｅ叫矗ｇｅ枷ｏｎｈ聃腫ｍａｄＶ舳ｔａｇｅｓｓｕｃｈ鵲Ｉｌｉｇｌｌ弛ｌｉａｂｉｌ畸，ｌｏｗｅ眥Ｅｇｙｃｏ嚙ｕｍ面ｏｎｅｔｃ．，的ｔｌｌｉｓｍｅｔｌＩｏｄｉ８ｍｏ陀ｓｕｉ訕ｌｅｆ．ｏｒｐｍｐ明ｅｄｅｈｙｄｍｇｅｎａｔｉｏｎｔｏｐｍｐｙｌｅｎｅｐｒｏｃｅ夠．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｍｐｙｌｅｎｅ；ｐｒｏｐａｎｅｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎ砒ｉｏｎ；ｌａｗ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕ陀嗽ｏｖｅｒｙ
目前已工業(yè)化的丙烷脫氫工藝均由反應(yīng)、產(chǎn)品壓縮、低溫分離、產(chǎn)品精制等幾個部分組成，其中壓縮和低溫分離系統(tǒng)是保證下游產(chǎn)品分離單元正常操作和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是本裝置的主要耗能單元，“三機(jī)”（產(chǎn)品壓縮機(jī)、丙烯制冷機(jī)及乙烯制冷
丙烷脫氫制丙烯技術(shù)是在異丁烷脫氫制異丁烯
的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，作為—腫工業(yè)化生產(chǎn)工藝已
有近２０年的歷史，但由于歷史上丙烷原料的價格高、丙烯產(chǎn)品低廉，加上此類裝置投資較高，使其應(yīng)
用受到限制。近些年來，隨著丙烯需求的不斷增長
以及丙烷脫氫工藝技術(shù)的發(fā)展帶來投資成本和操作費用的降低，使得丙烷脫氫制丙烯技術(shù)有著更為廣闊的市場前景。
收稿日期：２０ｌ
Ｉ旬ｌ?１３
機(jī)）能耗約占總耗能的７０％ｑＯ％。因此，本文將
重點分析低溫分離系統(tǒng)，并比較壓力、溫度以及制冷方式等因素對分離系統(tǒng)的影響。
作奢簡介：賈兆年（１９６４一），男。高級工程師．主要從事化工設(shè)計ｌ高海見．通訊聯(lián)系人，電話：（０５７４）盯９７４７７１．Ｅ－叫Ｉｉｌ：鼬ｊ．∞∽＠?ｉｎ?
ｏｐ∞－ｃ鋤ｏ
?９４?
化學(xué)工程２０１１年第３９卷第７期
ｌ工藝流程
度越低越有利于烴類分離，低溫分離排放氣中的丙烷和丙烯夾帶量越少，氫氣的純度越高。為達(dá)到較為理想的分離效果，減小下游產(chǎn)品精餾單元的負(fù)荷，低溫
典型的丙烷脫氫制丙烯流程可分為原料預(yù)處理、脫氫反應(yīng)、產(chǎn)品壓縮干燥、低溫分離及產(chǎn)品精制（包括脫乙烷塔和脫丙烷塔）等單元，流程示意圖見圖ｌ。
Ｃｔ＋
分離溫度通常在一９卜一１００℃。在此溫度區(qū)間可
以選擇的制冷方式有丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷、丙烯預(yù)冷＋混合制冷及丙烯預(yù)冷＋富氫氣膨脹制冷。１．１丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷
丙烯、乙烯級聯(lián)制冷是石化Ｔ業(yè)上常用的制冷方式。乙烯、丙烯分別經(jīng)過各自的壓縮機(jī)壓縮后，再經(jīng)逐級冷卻冷凝，然后凝液在不同的壓力下閃蒸，為低溫分離冷箱提供不同溫度級別的冷劑。理論上，從提高冷量利用率看，閃蒸級數(shù)越多和制冷溫度級越多，冷量利用效率越高，但相應(yīng)的設(shè)備投資費用相應(yīng)增加，操作也越為復(fù)雜。圖２為丙烯、乙烯級聯(lián)制冷流程示意圖，ＣＷＳ，ＣＷＲ分別指循環(huán)冷卻水上水、回水。產(chǎn)品氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓后，分別經(jīng)過循環(huán)水和１３℃丙烯冷卻至１６℃進(jìn)入分子篩脫水床層，脫水后的產(chǎn)品氣（水露點降低至一７０℃以下）進(jìn)入到冷箱逐步冷卻至一９５℃左右。在此過程中丙烯制冷分別提供１３，Ｏ，一３８℃的冷量，乙烯制冷則提供一６５，一１００℃的冷量。
富氫氣至變爪吸附
液鑲轔：竺！，—志
或丙烷
脯鬯嶇盤豇噸孽母—卣
．匾麗荔而面
Ｌ
ｏ．
巫匿蛩嶇
ｔ■
氫氣循環(huán)
ｌＩ
燃料氣＋——壓玎市瓦司
—丁一
高純氫氣副產(chǎn)品
圈ｌ丙烷脫氫制丙烯流程
Ｆｉｇ．１
聊ｉｃａｌ
ｓｃｈｅ刪ＩｔｉｃｄｉｌＩ盱吼ｏｆｐｍｐ明ｅ
ｔｏ
ｄｅｈｙｄｒｏ鏟ｆＩａｔｉｏｎｐｍｐｙｌｅｎｅ
反應(yīng)器出口物料的壓力通常為微正壓（甚至負(fù)壓），需由壓縮機(jī)增壓至下游產(chǎn)品分離所需的壓力，在確定壓縮機(jī)出口壓力時需綜合考慮制冷方式、丙
髟丙烯收率、氫氣用戶所需壓力以及操作費用等因
素，力求找到最佳平衡點。低溫分離的目的則是為了將反應(yīng)物中的氫氣、ｃＨ。等與輕烴最大程度地分離，盡可能多地回收丙烷、丙烯。一般，壓力越高、溫
圈２丙烯、乙烯級聯(lián)制冷流程
Ｆｉｇ．２
Ｐ】ｍ∞鶴ｆｌｄｗｄｉｑ辨ｍ０ｆ
ｐＩＤｐｙｌｅｌ艙越ｈｙｌｅｎｅ瑚Ｂｃ８ｄｅ尚群粕６∞
一級的冷劑，輕組分則繼續(xù)冷凝并依次分離、節(jié)流、蒸發(fā)，為熱物流提供不同溫度級的冷量。
１．了丙烯預(yù)冷＋富氫氣膨脹制冷
１．２丙烯預(yù)冷＋混合制冷
混合制冷工藝（ＭＲＣ）最早應(yīng)用于天然氣液化裝置，是在級聯(lián)式工藝的基礎(chǔ)上演變而來的，采用烴類混合物（如：Ｎ２，Ｃ。，Ｃ：，Ｃ，，Ｃ。，Ｃ，）作為制冷劑，代替級聯(lián)式工藝中的多個純組分體系，以優(yōu)化與熱物流之間的傳熱溫差，達(dá)到提高傳熱效率的目的。其制冷劑組成根據(jù)原料氣的組成和壓力而定。丙烯預(yù)冷＋混合制冷則是在單級混合制冷工藝基礎(chǔ)上增加了丙烯預(yù)冷回路，使得流程更為節(jié)能。圖３為丙烯預(yù)冷＋混合制冷流程示意圖，經(jīng)冷卻干燥后的產(chǎn)品氣進(jìn)人預(yù)冷冷箱，用丙烯產(chǎn)品氣和混合制冷劑預(yù)冷至一３５℃，混合冷劑中的重組分先冷凝，凝液經(jīng)分離減壓后作為下
富氫氣膨脹制冷則是利用冷箱分離出的高壓富氫氣經(jīng)等熵膨脹后產(chǎn)生的低溫氣體作為冷劑返回冷箱。圖４為丙烯預(yù)冷＋富氫氣膨脹制冷流程示意圖，首先利用丙烯將產(chǎn)品氣冷卻至一３５℃左右，再利用分離出的富氫氣膨脹提供更低溫度的冷量，將物流中的重組分冷凝下來，輕組分送入膨脹機(jī)，重組分則送人脫乙烷塔。。膨脹后的富氫氣能夠提供≤一１００℃的冷量。富氫氣的壓力可由膨脹機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)增壓至—個合適的壓力，以滿足下游用戶需求。
賈兆年等丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析
富氫氣至變壓吸附
?９５?
自
圈３丙烯預(yù)冷＋混合制冷流程
Ｆｉｇ．３
Ｐ脫嘲ｎｄｗ
ｄｉａＦａｍ０ｆ
ｐｍｐｙｌｅ∞ｐｍ?ｃ∞ｌｅｄ＆ＭＲＣ弛ｆｈ伊瑚畸∞
機(jī)
變壓吸附
圈４丙烯預(yù)冷＋富氯氣膨脹制冷流程
Ｆｉｇ．４
Ｐｌ∞嘲ｆｌａｗｄｉａｇ咖ｌ０ｆ
ｐｒｏｐｙｌｅｌ他ｐ地．ｃｏｏＩｅｄ＆ｈｙｄｌ唧＿ｅ珥哪ｉ∞陀缸薩埔ｔｉ蚰
定上游的脫氫反應(yīng)單元和下游的產(chǎn)品精制單元采用相同的工藝和操作條件，且能耗相同的前提下，比較了３種制冷流程的經(jīng)濟(jì)性。各流程中主要工藝參數(shù)見表２。其中流程１，２，３分別代表丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷、丙烯預(yù)冷＋混合制冷和丙烯預(yù)冷＋富氫氣膨
脹制冷，以下相同。
裒ｌ產(chǎn)品壓縮機(jī)入口條件?
ＴａｂＩｅｌ
Ｓｕｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｃｈａ瑁ｅ齲ｓｃｏｍｐ他ｓ∞ｒＨ２
ＣＨ．１．２６
Ｃ２Ｈ４Ｏ．６３
Ｃ２Ｈ６Ｏ．４４
Ｃ３Ｈ６１８．７２
Ｃ３Ｈ８２１．８４
２模擬計算與分析
２．１流程模擬
．
為了便于分析，本文以表ｌ中的組成為例來對低溫分離單元進(jìn)行模擬計算分析，此組分中未考慮Ｃ。＋和少量水，ＣＯ，ＣＯ：，Ｎ２等組分。模擬采用ＳＩＭ．ＳＣｌ公司的ＰＲｏ／Ⅱ８．２軟件。由于產(chǎn)品氣組成主要為輕烴，且涉及到氣液二相平衡，為保證較高的精確度，熱力學(xué)方法將采用ＳＲＩ（ｓ方程，氣、液相焓值計算采用Ｌｌ（Ｐ方程，液相密度采用ＣＯＳＴＡＬＤ方法。本文通過ＰＲ０／Ⅱ８．２軟件分別對上述３個低溫分離過程進(jìn)行了模擬，分析了產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力、低溫分離溫度等參數(shù)對分離效果的影響。在假
摩爾分?jǐn)?shù)／％５７．１ｌ
?溫度４０℃．壓力一Ｏ．０３ＭＰａ（ｇ），流量ｌ∞∥ｈ。
裹２主要工藝參數(shù)’７Ｉ址ｌｅ２Ｐｍｃ姻ｓｐａｍｍｅｔｅ隋
?表中壓力均為表壓。
．９６?
化學(xué)工程２０１１年第３９卷第７期
為了保證流程模擬的合理性與準(zhǔn)確性，模擬過程中充分考慮了冷箱在不同溫度段的冷損失，冷損失量取值如表３所示，壓縮機(jī)和膨脹機(jī)效率分別按８５％和８０％來考慮。
表３各溫度段冷箱冷損
’Ｉ’ａｂｌｅ３
Ａｓｓｕｍｅｄｈｅａｄｅａｋｆ如ｔｏｒｓａｔｄｉｆｆｂｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
溫度／℃
冷箱冷損／％
溫度／℃
冷箱冷損／％
９０—４０１．６００．３—５０１．９—１００．６—６５２．４—２００．９—７５２．７—２７
１．１
—１０ｌ
３．５
２．２結(jié)果與討論
２．２．１分離壓力和溫度的選擇
圖５為一７５℃分離溫度下不同產(chǎn)品壓縮機(jī)（ＣＧＣ）出口壓力對丙烯收率的影響圖，從圖中可
以看出：壓縮機(jī)出口壓力由０．８ＭＰａ（ｇ）增加至
３．６
ＭＰａ（ｇ）時，丙烯收率由９５．５７％增加至
９８．６６％，只增加了３．０９％，而壓縮機(jī)軸功率卻增
加了６
１１０．９６
ｋＷ，這說明壓力對分離效果的影響
較小，產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力太大將大大增加壓縮功耗，在確保下游裝置正常操作的前提下，產(chǎn)品壓縮機(jī)的出口壓力應(yīng)盡量低，以降低能耗。從圖５中還可以看出，壓力在１ＭＰａ（ｇ）左右最為經(jīng)濟(jì)，大于此值分離效果改善不明顯，能耗卻增加較快。本文將按照１．１ＭＰａ（ｇ）產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力對流程ｌ和２的低溫分離系統(tǒng)進(jìn)行分析；而對于流程３，由于采用膨脹機(jī)制冷，膨脹機(jī)上游需要更高的壓力，為了能夠提供足夠低的冷量，產(chǎn)品壓縮機(jī)出
口壓力定為２．２ＭＰａ（ｇ）。圖６為１．１ＭＰａ（ｇ）和
２．２
ＭＰａ（ｇ）壓力下不同溫度對丙烯收率的影響，從圖中可以看出：分離溫度由一３０℃降低至一１３０℃時，丙烯收率分別由６５％，８３％增加至
９９．２％，９９．６％，這說明溫度是決定分離效果的主要因素。但是當(dāng)分離溫度降低至一定程度時，對分離效果的影響將逐漸減弱，此時若繼續(xù)降低分離溫度則會大大增加能耗。因此，分離溫度的確定十分關(guān)鍵，選擇的溫度太高則分離效果不理想，選擇過低的分離溫度則會大大地增加分離成本。工業(yè)上為了不至于采用更低能級的制冷系統(tǒng)，分離溫度一般選擇在一９０一一１００℃。
產(chǎn)品壓縮機(jī)出ｎ壓力／ＭＰａ（ｇ）
圖５產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力對丙烯收率的影響
Ｆｉｇ．５
Ｅ玨融ｏｆｄｉ∞ｈａｒｇｅｐ嗍哦０ｆＣＧｃ蚰ｐｍｐｌｙｅ鵬ｙｉｅｌｄ
分離溫度，℃圈６
溫度對丙烯收率的影響
隱．６
ＥⅡ＆ｔｏｆ
ｔ唧畔礙ｌｕｍ仰ｐｒ叩ｌｙ蛐ｅ
ｙｉｅｌｄ
２．２．２
３種制冷流程比較
低溫分離單元主要消耗的公用工程為循環(huán)水和電（壓縮機(jī)為電機(jī)驅(qū)動），本文對３種制冷方式分別進(jìn)行了模擬計算，計算結(jié)果如圖７及表４。其中圖７為按照１００Ｌ／ｈ流量的產(chǎn)品氣計算的公用丁程消耗
量，從圖中可以看出３種流程循環(huán)水消耗較為接近，
流程２略微大些；而電力消耗有較大差別，流程２用電量最大，流程ｌ和３較為接近。
日ｌ乜日｛
盾環(huán)水
２５００＝女：
』＾
‘ｌ
２０００
●
ｏ加博№¨￡！●
ｌ５００犍
囂８ｌ０００
＊
６●
—Ｉ≥＝＼堪襄御
長
４５００姆
２ｏ
０
圈７
３種淹程公用工程消耗■
ｎｇ．７
Ｕｔｉｌｉｔｙ∞瑚ｕｍ叫。岫０ｆｔｌｌｌ氍ｎａ帥
表４低溫分離單元每ｔ丙烯產(chǎn)品耗能
１曲ｌｅ４
Ｅｎｅｒｇｙ
ｃｏ吣岫ｐｔｉ咖ｐ盯ｔｏｌＩ
ｐｍｐｙｌｅｎｅ
ｐｍｄｕｃ“ｎ
Ｌ１ＲｕｒＩｉｔ
ｏｆｔｌｌＩ儻ｎｏｗｓ
公用工程
煎堡
ｌ
２
３
備注
賈兆年等丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析
?９７?
表４為單位丙烯產(chǎn)品的公用工程消耗量，并按
照ｓＨ／Ｔ３ｌｌＯ一２００ｌ《石油化工設(shè)計能力消耗計算
氣壓力很低，需要ｌ臺壓縮機(jī)進(jìn)行增壓，因此，壓縮機(jī)數(shù)量也為３臺套，與前２個流程相比，流程３還增加一臺膨脹機(jī)，因而，操作也更為復(fù)雜。
裹５各流程設(shè)備數(shù)量
方法》將其折算為標(biāo)油的計算結(jié)果。從表中可以看出流程２的能耗最高，其次為流程３，而流程ｌ最低。這說明對于丙烷脫氫制丙烯裝置采用丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷方式最為節(jié)能。對于流程３雖然產(chǎn)品壓縮機(jī)的功率較大，但由于產(chǎn)品氣中的氫氣含量較高，采用富氫氣膨脹能夠提供充足的冷量，可以節(jié)省一４０一一１００℃之間的制冷功率；另一方面由于產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力較高，丙烯制冷的功率也能有所降低，因此，綜合來看流程３的能耗并不會太高。
表５為初步估算的各流程所需的設(shè)備數(shù)量。流程１和２分別采用了２個制冷系統(tǒng)，因此。壓縮機(jī)均需要３臺套，而靜設(shè)備數(shù)量二者基本接近，因而與流程１相比流程２并無經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢可言，相反由于其采用多元制冷系統(tǒng)，反而會增加操作上的復(fù)雜性；流程３雖然只有一個制冷系統(tǒng)，但由于膨脹機(jī)出口富氫
１址ｌｅ 丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析 ５
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ｎｕｒｒｄ塒ｏｆｔｈ陀ｅ
ｎｏｗ８
表６分別比較了３種制冷流程的優(yōu)缺點，從表中可以看出，丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷具有投資小、能耗低、技術(shù)成熟和操作簡單等特點，與其他２種流程相比更具優(yōu)勢。
裹６制冷流程優(yōu)缺點比較
Ｔｈｂｌｅ６
Ｍｅｒｉｔｓ蚰ｄ
ｄｅｒｎｅｒｉ塢ｏｆ１．Ｉｒｅｅ
ｎｏ啪
３結(jié)論［２］
［３］
肖錦堂．烷烴催化脫氫生產(chǎn)ｃ，一ｃ．烯烴工藝之二
［Ｊ］．天然氣工業(yè)，１９９４，１４（３）：６９－７１．
（１）采用冷劑制冷方式時，產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓
力ｌＭＰａ（ｇ）左右最為經(jīng)濟(jì)；采用富氫氣膨脹制冷
肖錦堂．烷烴催化脫氫生產(chǎn)Ｃ，一Ｑ烯烴工藝之三
［Ｊ］．天然氣工業(yè)，１９９４，１４（４）：７２．７６．
時，產(chǎn)品壓縮機(jī)出口壓力一般大于２ＭＰａ（ｇ）。
（２）分離溫度一般在一９０一一１００℃，這樣既能保證分離效果，又不至于采用能級更低的制冷系統(tǒng)。
（３）３種制冷流程中，丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷制冷流程最為節(jié)能，設(shè)備數(shù)量不會太多。操作上也更為簡單，具有較大的優(yōu)勢。因而丙烯＋乙烯級聯(lián)制冷方式最適合于丙烷脫氫制丙烯裝置。參考文獻(xiàn)：
［１］
肖錦堂．烷烴催化脫氫生產(chǎn)Ｃ，一Ｃ．烯烴工藝之一
［４］
肖錦堂．烷烴催化脫氫生產(chǎn)Ｃ，一ｃ４烯烴工藝之四
［Ｊ］．天然氣工業(yè)，１９９４，１４（６）：６４柳．
［５］［６］［７］
陳建九，史海英，汪永．丙烷脫氫制丙烯工藝技術(shù)［Ｊ］．
精細(xì)石油化工進(jìn)展，２０００，ｌ（１２）：２３．２７．
蘇建偉，牛海寧．丙烷脫氫制丙烯技術(shù)進(jìn)展［Ｊ］．化工
科技，２００６，１４（４）：６２彤．
郭洪輝，陳繼華．丙烷脫氫制丙烯技術(shù)研究［Ｊ］．遼寧
化工，２００７，３６（４）：２６６－２６９．
［８］余長林，葛慶杰，徐恒泳。等．丙烷脫氫制丙烯研究新
進(jìn)展［Ｊ］．化工進(jìn)展，２００６，２５（９）：９７７．９８１．［９］
王松漢．乙烯裝置技術(shù)與運行［Ｍ］．北京：中國石化出版社，２００９．
［Ｊ］．天然氣工業(yè)，１９９４，１４（２）：“彤．
丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析
作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次數(shù)：
賈兆年， 高海見， JIA Zhao-nian， GAO Hai-jian中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司,浙江寧波,315103化學(xué)工程
Chemical Engineering2011,39(7)1次
參考文獻(xiàn)(9條)
1.肖錦堂 烷烴催化脫氫生產(chǎn)C3～C4烯烴工藝之一 1994(02)2.肖錦堂 烷烴催化脫氫生產(chǎn)C3～C4烯烴工藝之二 1994(03)3.肖錦堂 烷烴催化脫氫生產(chǎn)C3～C4烯烴工藝之三 1994(04)4.肖錦堂 烷烴催化脫氫生產(chǎn)C3～C4烯烴工藝之四 1994(06)
5.陳建九,史海英,汪泳 丙烷脫氫制丙烯工藝技術(shù)[期刊論文]-精細(xì)石油化工進(jìn)展 2000(12)6.蘇建偉,牛海寧 丙烷脫氫制丙烯技術(shù)進(jìn)展[期刊論文]-化工科技 2006(4)7.郭洪輝,陳繼華 丙烷脫氫制丙烯技術(shù)研究[期刊論文]-遼寧化工 2007(4)
8.余長林,葛慶杰,徐恒泳,李文釗 丙烷脫氫制丙烯研究新進(jìn)展[期刊論文]-化工進(jìn)展 2006(9)9.王松漢 乙烯裝置技術(shù)與運行 2009
引證文獻(xiàn)(1條)
1.張琦,隋志軍,顧雄毅,周興貴 丙烷脫氫分離工藝的模擬與分析[期刊論文]-石油化工 2015(4)
引用本文格式：賈兆年.高海見.JIA Zhao-nian.GAO Hai-jian 丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析[期刊論文]-化學(xué)工程 2011(7)
【丙烷脫氫制丙烯低溫分離工藝分析】相關(guān)文章：
低溫生物膜中微生物脫氫酶活性分析04-30
焦?fàn)t煤氣制甲醇凈化工藝分析04-27
遼寧堿蓬甜菜堿醛脫氫酶基因(BADH)啟動子分離及序列分析04-27
黃姜淀粉、纖維分離工藝研究04-27
甲醛腙、乙醛腙和丙烯醛腙的高效液相色譜分離分析條件的研究04-27
低溫水處理中的膜法工藝04-28