專(zhuān)利名稱(chēng)：裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工設(shè)備系統(tǒng)，設(shè)備涉及裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，屬于石油化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氣體分餾裝置是重要的煉油生產(chǎn)裝置之一。它的主要用途是將液化石油氣中的不同混合組分分離開(kāi)，以得到較為純凈的原料，進(jìn)行下一步的工業(yè)生產(chǎn)。其中最為主要的分離任務(wù)是將碳三的組分分離。其中碳三組分指的是丙烯和丙烷。分離出高純度的丙烯可以直接作為聚丙烯裝置的原料。氣體分餾裝置主要的工作原理是利用物理分離對(duì)液態(tài)烴中各組分在同一壓力下 具有不同的揮發(fā)度而加以分離，從而產(chǎn)出較為純凈的組分。而在分離過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同的吸熱或放熱，加壓或減壓的過(guò)程，其中換熱過(guò)程將產(chǎn)生巨大的能耗，從而使得生產(chǎn)成本增力口，還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。常規(guī)的氣體分餾裝置(如圖2所示)使用分餾塔串聯(lián)結(jié)構(gòu)，在分餾塔(2)的頂端流出的餾出物經(jīng)丙烯輔助冷凝器(3)冷凝并收集產(chǎn)物至丙烯分餾塔頂回流罐(4)中。壓縮式熱泵(如圖3所示)主要的工作原理是通過(guò)壓縮機(jī)(7)消耗電能產(chǎn)生機(jī)械能，將經(jīng)蒸發(fā)冷凝器(8)蒸發(fā)后的飽和丙烷氣體混合物壓縮成過(guò)熱狀態(tài)，然后過(guò)熱丙烷氣體混合物進(jìn)入丙烷輔助冷凝器(3)進(jìn)行熱交換，最后進(jìn)入分餾塔(I)的下部，周而復(fù)始完成循環(huán)冷卻。但是由于需要向壓縮機(jī)(7)加入電能，從而將消耗大量的一次能耗，使得生產(chǎn)成本增加，還可能出現(xiàn)對(duì)環(huán)境的污染。因此對(duì)于開(kāi)發(fā)一種低碳環(huán)保，并減少能耗的方法勢(shì)在必行。溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組中的第一類(lèi)吸收式熱泵，也稱(chēng)增熱型熱泵，是利用少量的高溫?zé)嵩?如蒸汽、高溫?zé)崴?、可燃性氣體燃燒熱等)，產(chǎn)生大量的中溫有用熱能。即利用高溫?zé)崮茯?qū)動(dòng)，把低溫?zé)嵩吹臒崮芴岣叩街袦?，從而提高了熱能的利用效率。第一?lèi)吸收式熱泵的性能系數(shù)一般為I. 5 2. 5。第一類(lèi)溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組是一種以高溫?zé)嵩?蒸汽、高溫?zé)崴?、燃油、燃?xì)?為驅(qū)動(dòng)熱源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，回收低溫?zé)嵩?如廢熱水)的熱能，制取所需要的工藝或采暖用高溫?zé)崦?熱水)，實(shí)現(xiàn)從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩摧斔蜔崮艿脑O(shè)備。熱泵由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器和溶液熱交換器等主要部件及抽氣裝置，屏蔽泵(溶液泵和冷劑泵)等輔助部分組成。抽氣裝置抽除了熱泵內(nèi)的不凝性氣體，并保持熱泵內(nèi)一直處于高真空狀態(tài)。通過(guò)將溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組接入氣體分餾裝置，不僅可以很好地解決能源消耗的問(wèn)題，還可以使得廢物利用，節(jié)約成本，有利環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，以煉油企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次換熱的中溫?zé)崴鳛轵?qū)動(dòng)熱源，提出了把溴化鋰吸收式熱泵應(yīng)用于氣體分餾裝置中的方案。不僅能夠充分地利用余熱資源，優(yōu)化了能源的結(jié)構(gòu)，也對(duì)當(dāng)今節(jié)能與環(huán)保的時(shí)代主題有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本實(shí)用新型的目的在于提供一種裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，包括溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組；溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組由吸收器，發(fā)生器，冷凝器，蒸發(fā)器，溶液熱交換器及泵和管路組成；其特征在于還包括至少2個(gè)分餾塔I和分餾塔II，所述分餾塔I與分餾塔II串聯(lián)連接，所述分餾塔II的頂端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)蒸發(fā)器與丙烯輔助冷凝冷卻器相連通，所述丙烯輔助冷凝冷卻器與分餾塔頂回流罐相連，所述分餾塔頂回流罐通過(guò)分餾塔回流泵與分餾塔II的上部相連，分餾塔II的底端與分餾塔I的上部相連，形成循環(huán)回路；所述分餾塔頂回流罐還連有丙烯冷卻器；所述分餾塔I的底端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)丙烷餾分泵與丙烷冷卻器相連通；所述出口還通過(guò)吸收器與丙烷蒸發(fā)罐相連，所述丙烷蒸發(fā)罐的下端連有丙烷蒸發(fā)罐泵，所述丙烷蒸發(fā)罐泵通過(guò)冷凝器與丙烷輔助冷凝器相連，所述丙烷蒸發(fā)罐的上端與丙烷輔助冷凝器相連，所述丙烷輔助冷凝器與分餾塔I相連，形成循環(huán)回路。本實(shí)用新型的上述系統(tǒng)中，為了優(yōu)化技術(shù)方案，所述的分餾塔為2個(gè)；所述分餾塔I的頂端與分餾塔II下部串聯(lián)，所述分餾塔II頂端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)蒸發(fā)器與丙烯 輔助冷凝冷卻器相連通，所述丙烯輔助冷凝冷卻器與分餾塔頂回流罐相連，所述分餾塔頂回流罐通過(guò)分餾塔回流泵與分餾塔II的上部相連，所述分餾塔II通過(guò)分餾塔中間泵與所述分餾塔I相連，形成循環(huán)回路；所述分餾塔頂回流罐還連有丙烯冷卻器；所述分餾塔I的底端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)丙烷餾分泵與丙烷冷卻器相連通；所述出口還通過(guò)吸收器與丙烷蒸發(fā)罐相連，所述丙烷蒸發(fā)罐的下端連有丙烷蒸發(fā)罐泵，所述丙烷蒸發(fā)罐泵通過(guò)冷凝器與丙烷輔助冷凝器相連，所述丙烷蒸發(fā)罐的上端與丙烷輔助冷凝器相連，所述丙烷輔助冷凝器與分餾塔I相連，形成循環(huán)回路。本實(shí)用新型的上述系統(tǒng)中，為了進(jìn)一步的優(yōu)化上述任一技術(shù)方案，所述的分餾塔I出口還連有開(kāi)工再沸器，所述開(kāi)工再沸器的另一端與分餾塔I的下部相連。本實(shí)用新型的上述系統(tǒng)中的任一技術(shù)方案，所述的分餾塔I與所述吸收器之間還連有丙烷增壓泵。本實(shí)用新型的上述系統(tǒng)中的任一技術(shù)方案，溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的熱源為煉油廢水，其廢水溫度為100°c 120°C，更具體地優(yōu)選為110°C。本發(fā)明中的系統(tǒng)剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，首先啟動(dòng)開(kāi)工再沸器，待系統(tǒng)工作狀況基本達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，再啟動(dòng)溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。丙烯丙烷混和物從分餾塔I的中部進(jìn)料后，形成了塔頂以丙烯為主的餾出物I和塔底以丙烷為主的餾出物II。①分餾塔II的頂端以丙烯為主的氣體餾出物I進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器中，以丙烯為主的氣體餾出物I在蒸發(fā)器中制冷，餾出物I被冷凝后，經(jīng)丙烯輔助冷凝冷卻器進(jìn)一步冷凝后，帶入丙烯分餾塔頂回流罐中，得到產(chǎn)品丙烯；從丙烯分餾塔頂回流罐流出的另一部分餾出物I經(jīng)分餾塔回流泵，進(jìn)一步的回流進(jìn)入分餾塔II中。②分餾塔I的底端以丙烷為主的液體餾出物II 一部分作為產(chǎn)品(丙烷餾分)輸出，另一部分經(jīng)過(guò)丙烷增壓泵增壓后被泵入到溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的吸收器中吸熱，然后流進(jìn)丙烷蒸發(fā)罐，此時(shí)餾出物II為兩相并以液相為主；液相的混合物進(jìn)入冷凝器中吸收制冷劑水蒸氣在冷凝過(guò)程中放出的冷凝熱后氣化，然后與直接從蒸發(fā)罐中流出的的氣相混合物混合，再經(jīng)丙烷輔助冷凝器流入分餾塔I的下部，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。[0016]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明利用煉油企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次換熱的中溫?zé)崴鳛轵?qū)動(dòng)熱源，提出了把溴化鋰吸收式熱泵應(yīng)用于氣體分餾裝置中的方案；不僅能夠充分地利用余熱資源，而且優(yōu)化了能源的結(jié)構(gòu)。2、煉油企業(yè)有著大量經(jīng)過(guò)多次換熱的中溫?zé)崴?，完全排放掉不僅浪費(fèi)了大量的能源，也增加了企業(yè)的成本。將這部分中溫?zé)崴厥?，將之作為溴化鋰吸收式熱泵的熱源是非常合適的，既節(jié)省了能源，又有利于環(huán)保。

本發(fā)明附圖3幅，圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I、分餾塔I，2、分餾塔11，3、丙烯分餾塔頂回流罐，4、丙烷餾分泵，5、分餾塔中間泵，6、吸收器，7、發(fā)生器，8、冷凝器，9、蒸發(fā)器，10、溶液熱交換器，11、節(jié)流閥，12、丙烷蒸發(fā)罐，13、吸收器泵，14、丙烷增壓泵，15、丙烷輔助冷凝器，16、分餾塔回流泵，17、丙烷蒸發(fā)罐泵，18、蒸發(fā)器泵，19、丙烯輔助冷凝冷卻器，20、開(kāi)工再沸器，21、丙烯冷卻器，22、丙烷冷卻器。圖2為常規(guī)的氣體分餾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I、分餾塔I，2、分餾塔11，3、丙烯輔助冷凝器，4、丙烯分餾塔頂回流罐，5、分餾塔中間泵，6、分餾塔回流泵，7、丙烷餾分泵。圖3為氣體分餾裝置的壓縮式熱泵流程圖；其中，I、分餾塔I，2、分餾塔11，3、丙烷輔助冷凝器，4、丙烯分餾塔頂回流罐，5、分餾塔中間泵，6、分餾塔回流泵，7、壓縮機(jī)，8、蒸發(fā)冷凝器，9、節(jié)流閥，10、丙烷餾分泵。
具體實(shí)施方式
下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例I本實(shí)用新型結(jié)合附圖I進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)用新型的裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，包括溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組；溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組由吸收器6，發(fā)生器7，冷凝器8，蒸發(fā)器9，溶液熱交換器10及泵和管路組成；所述的分餾塔為2個(gè)；所述分餾塔I I的頂端與分餾塔II 2下部串聯(lián)，所述分餾塔II 2頂端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)蒸發(fā)器9與丙烯輔助冷凝冷卻器19相連通，所述丙烯輔助冷凝冷卻器19與分餾塔頂回流罐3相連，所述分餾塔頂回流罐3通過(guò)分餾塔回流泵16與分餾塔II 2的上部相連，所述分餾塔II 2通過(guò)分餾塔中間泵5與所述分餾塔I I相連，形成循環(huán)回路；所述分餾塔頂回流罐3還連有丙烯冷卻器21 ;所述分餾塔I I的底端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)丙烷餾分泵4與丙烷冷卻器22相連通；所述出口還通過(guò)吸收器6與丙烷蒸發(fā)罐12相連，所述丙烷蒸發(fā)罐12的下端連有丙烷蒸發(fā)罐泵17，所述丙烷蒸發(fā)罐泵17通過(guò)冷凝器8與丙烷輔助冷凝器15相連，所述丙烷蒸發(fā)罐12的上端與丙烷輔助冷凝器15相連，所述丙烷輔助冷凝器15與分餾塔I I相連，形成循環(huán)回路。所述的分餾塔I I出口還連有開(kāi)工再沸器20，所述開(kāi)工再沸器20的另一端與分餾塔I I的下部相連。所述的分餾塔I I與所述吸收器6之間還連有丙烷增壓泵14。本實(shí)用新型中的系統(tǒng)剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，首先啟動(dòng)開(kāi)工再沸器20，待系統(tǒng)工作狀況基本達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，再啟動(dòng)溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。丙烯丙烷混和物從分餾塔I I的中部進(jìn)料后，形成了塔頂以丙烯為主的餾出物I和塔底以丙烷為主的餾出物II。裝有溴化鋰稀溶液的發(fā)生器7通入110°C溫度廢水后，廢水與溴化鋰水溶液進(jìn)行熱交換后，產(chǎn)生高壓冷劑蒸汽，溴化鋰溶液濃度提高，成為濃溶液，進(jìn)入吸收器6 ;產(chǎn)生的高壓冷劑蒸汽在冷凝器8中與來(lái)自丙烷蒸發(fā)罐12的以丙烷為主液相混合物進(jìn)行熱交換，液相混合物氣化，高壓冷劑蒸汽冷凝成冷劑液體，冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥11進(jìn)入到蒸發(fā)器9中，冷劑液體通過(guò)噴淋，吸收了以丙烯為主的氣體餾出物I的熱量蒸發(fā)成低壓冷劑蒸汽，然后低壓冷劑蒸汽進(jìn)入吸收器6，該低壓冷劑蒸汽被吸收器6中的溴化鋰濃溶液所吸收，成為溴化鋰稀溶液，同時(shí)產(chǎn)生吸收熱，加熱了以丙烷為主的液體餾出物II ；①分餾塔II 2的頂端以丙烯為主的氣體餾出物I進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器9 中，以丙烯為主的氣體餾出物I在蒸發(fā)器9中制冷，餾出物I被冷凝后，經(jīng)丙烯輔助冷凝冷卻器19進(jìn)一步冷凝冷卻后，帶入分餾塔頂回流罐3中，得到產(chǎn)品丙烯；從分餾塔頂回流罐3流出的另一部分餾出物I經(jīng)分餾塔回流泵16，進(jìn)一步的回流進(jìn)入分餾塔II 2中，進(jìn)行下一步的循環(huán)。②分餾塔I I的底端以丙烷為主的液體餾出物II 一部分作為產(chǎn)品(丙烷餾分)輸出，另一部分經(jīng)過(guò)丙烷增壓泵14增壓后被泵入到溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的吸收器6中吸熱，然后流進(jìn)丙烷蒸發(fā)罐12，此時(shí)餾出物II為兩相并以液相為主；液相的混合物進(jìn)入冷凝器8中吸收制冷劑水蒸氣在冷凝過(guò)程中放出的冷凝熱后氣化，然后與直接從丙烷蒸發(fā)罐12中流出的的氣相混合物混合，再經(jīng)丙烷輔助冷凝器15 —并流入分餾塔I I的下部，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。為了進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明的效果，現(xiàn)將本發(fā)明的系統(tǒng)與現(xiàn)有的常規(guī)裝置(如背景技術(shù)中圖2所示)和壓縮式熱泵裝置(如背景技術(shù)中如圖3所示)進(jìn)行比較。氣體分餾裝置中，物料進(jìn)入分餾塔I I的流量均為30648kg/h，分餾塔II 2塔頂丙烯產(chǎn)品(丙烯摩爾分?jǐn)?shù)99. 6%)，分餾塔I I塔底丙烷餾分(丙烷摩爾分?jǐn)?shù)95. 0%)，其他的已知參數(shù)如表I所示表I氣體分餾裝置分餾塔的工作參數(shù)
權(quán)利要求1.裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，包括溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組；溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組由吸收器(6 )，發(fā)生器(7 )，冷凝器(8 )，蒸發(fā)器(9 )，溶液熱交換器(10 )及泵和管路組成；其特征在于還包括至少2個(gè)分餾塔I (I)和分餾塔II (2)，所述分餾塔I (I)與分餾塔II (2)串聯(lián)連接，所述分餾塔II (2)的頂端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)蒸發(fā)器(9)與丙烯輔助冷凝冷卻器(19)相連通，所述丙烯輔助冷凝冷卻器(19)與分餾塔頂回流罐(3)相連，所述分餾塔頂回流罐(3)通過(guò)分餾塔回流泵(16)與分餾塔II (2)的上部相連，分餾塔II (2)的底端與分餾塔I (I)的上部相連，形成循環(huán)回路；所述分餾塔頂回流罐(3)還連有丙烯冷卻器(21);所述分餾塔I (I)的底端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)丙烷餾分泵(4)與丙烷冷卻器(22)相連通；所述出口還通過(guò)吸收器(6)與蒸發(fā)罐(12)相連，所述丙烷蒸發(fā)罐(12)的下端連有丙烷蒸發(fā)罐泵(17)，所述丙烷蒸發(fā)罐泵(17)通過(guò)冷凝器(8)與丙烷輔助冷凝器(15)相連，所述丙烷蒸發(fā)罐(12)的上端與丙烷輔助冷凝器(15)相連，所述丙烷輔助冷凝器(15)與分餾塔I (I)相連，形成循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，其特征在于所 述的分餾塔為2個(gè)；所述分餾塔I(I)的頂端與分餾塔II (2)下部串聯(lián)，所述分餾塔II (2)頂端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)蒸發(fā)器(9)與丙烯輔助冷凝冷卻器(19)相連通，所述丙烯輔助冷凝冷卻器(19)與分餾塔頂回流罐(3)相連，所述分餾塔頂回流罐(3)通過(guò)分餾塔回流泵(16)與分餾塔II (2)上部相連，所述分餾塔II (2)通過(guò)分餾塔中間泵(5)與所述分餾塔I (I)相連，形成循環(huán)回路；所述分餾塔頂回流罐(3)還連有丙烯冷卻器(21);所述分餾塔I (I)的底端設(shè)有出口，所述出口通過(guò)丙烷餾分泵(4)與丙烷冷卻器(22)相連通；所述出口還通過(guò)吸收器(6)與丙烷蒸發(fā)罐(12)相連，所述丙烷蒸發(fā)罐(12)的下端連有丙烷蒸發(fā)罐泵(17)，所述丙烷蒸發(fā)罐泵(17)通過(guò)冷凝器(8)與丙烷輔助冷凝器(15)相連，所述丙烷蒸發(fā)罐(12)的上端與丙烷輔助冷凝器(15)相連，所述丙烷輔助冷凝器(15)與分餾塔I (I)相連，形成循環(huán)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，其特征在于所述的分餾塔I (I)出口還連有開(kāi)工再沸器(20)，所述開(kāi)工再沸器(20)的另一端與分餾塔I (O的下部相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，其特征在于所述的分餾塔I (I)與所述吸收器(6)之間還連有丙烷增壓泵(14)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)，通過(guò)利用溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，以丙烯丙烷之間產(chǎn)生熱交換，設(shè)計(jì)本實(shí)用新型的裝有溴化鋰吸收式熱泵的丙烯丙烷分餾系統(tǒng)。本實(shí)用新型利用煉油企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次換熱的中溫?zé)崴鳛轵?qū)動(dòng)熱源，提出了把溴化鋰吸收式熱泵應(yīng)用于氣體分餾裝置中的方案；不僅能夠充分地利用余熱資源，而且優(yōu)化了能源的結(jié)構(gòu)；煉油企業(yè)有著大量經(jīng)過(guò)多次換熱的中溫?zé)崴耆欧诺舨粌H浪費(fèi)了大量的能源，也增加了企業(yè)的成本。將這部分中溫?zé)崴厥眨瑢⒅鳛殇寤囄帐綗岜玫臒嵩词欠浅：线m的節(jié)省了能源，有利于節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)C07C7/04GK202777870SQ201220285659
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者王平, 徐士鳴, 金東旭, 權(quán)生林, 徐林 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)