專利名稱：丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種丁烯氧化脫氫制丁ニ烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)，可最大限度利用流化床反應(yīng)氣余熱，使得急冷塔冷卻負(fù)荷降低，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。
背景技術(shù)：
丁ニ烯是合成橡膠、合成樹脂的重要単體，主要用于合成順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠及ABS樹脂等。丁ニ烯也是多種涂料和有機(jī)化工原料。近幾年隨著我國(guó)橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，丁ニ烯的產(chǎn)量已不能滿足國(guó)內(nèi)橡膠生產(chǎn)的需求。隨著我國(guó)化學(xué)エ業(yè)的發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)丁ニ烯的需求矛盾將日益突出。近幾年，C4綜合利用越來(lái)越受到國(guó)家和石化企業(yè)的重視。隨著國(guó)內(nèi)煉油能力的提高和西氣東輸工程順利實(shí)施，丁烯氧化脫氫原料來(lái)源充足，加上丁烯氧化脫氫原料處理技術(shù)的進(jìn)步及相關(guān)先進(jìn)設(shè)備的使用，丁烯氧化氧化脫氫生產(chǎn)丁ニ烯 技術(shù)將成為目前解決這ー問題的關(guān)鍵技木。其中，氧化脫氫反應(yīng)器對(duì)エ業(yè)化生產(chǎn)非常重要，往往決定エ業(yè)化生產(chǎn)的成敗。國(guó)內(nèi)丁烯氧化脫氫制備丁ニ烯的反應(yīng)器，有流化床反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器兩種床型，不同床型的エ藝流程有所不同。因?yàn)榱骰卜磻?yīng)器較固定床反應(yīng)器具有很多優(yōu)勢(shì)，所以流化床反應(yīng)器在丁烯氧化脫氫制丁ニ烯過程中得到了普遍的應(yīng)用。但是丁烯氧化脫氫制丁ニ烯的エ藝能耗方面面臨很多的問題。由于丁烯氧化脫氫反應(yīng)是ー個(gè)放熱反應(yīng)，所以原料氣在流化床反應(yīng)后反應(yīng)氣會(huì)帶有很多熱量，但是在現(xiàn)有的エ藝流程中，流化床產(chǎn)生的反應(yīng)氣經(jīng)廢熱鍋爐后就直接進(jìn)入急冷塔，由于進(jìn)入急冷塔反應(yīng)氣的溫度很高，一方面使得熱量被嚴(yán)重的浪費(fèi)，另一方面還使得急冷塔的冷凝負(fù)荷増大，即冷卻水的用量増加，能耗比較大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種丁烯氧化脫氫制丁ニ烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)，使余熱能充分被利用，減小急冷塔的冷凝負(fù)荷，進(jìn)ー步降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種丁烯氧化脫氫制丁ニ烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)，包括ニ個(gè)熱水換熱器，沉降槽、隔油罐、污水輸送泵、污水冷卻器，沉降槽通過管路與隔油罐連通，隔油罐污水口通過管路、污水輸送泵與污水冷卻器相通，其特殊之處是在ニ個(gè)熱水換熱器的軟化水出ロ分別接有后換熱器，所述的后換熱器分別設(shè)有反應(yīng)氣入ロ、反應(yīng)氣出ロ、軟化水入口和軟化水出口，后換熱器的軟化水出ロ通過管路接有熱水循環(huán)罐，熱水循環(huán)罐還設(shè)有軟化水補(bǔ)給口和熱水出口，所述的熱水出口通過熱水循環(huán)泵接低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路，所述的低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路另一端接熱水換熱器的軟化水入口形成閉路循環(huán)管路。本實(shí)用新型與現(xiàn)有丁烯氧化脫氫制丁ニ烯流化床反應(yīng)氣エ藝流程相比具有如下優(yōu)點(diǎn)[0007](I)由沉降槽進(jìn)急冷塔的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)氣經(jīng)過后換熱器之后，反應(yīng)氣的溫度由原來(lái)的140-150°C變?yōu)楝F(xiàn)在的90°C，使得急冷塔的冷凝負(fù)荷降低了，SP氣相的負(fù)荷降低了，使得需要的冷卻水的量降低了，能耗也隨之降低了，能量交換的時(shí)間也減少了 ；同時(shí)塔徑、塔盤和降液管的尺寸也由此變小了，節(jié)約了投資成本。(2)通過后換熱器將流化床反應(yīng)氣余熱通過軟化水帶出，帶有熱量的軟化水可以直接作為其他單元的熱源，或者可以作為低溫?zé)岚l(fā)電之用，或者可以作為冬天供暖之用，從而大大的減少了蒸汽的使用量。通過回收此熱量有效地提高了熱能利用率，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。(3)熱水換熱器合理地調(diào)節(jié)了軟化水經(jīng)循環(huán)之后進(jìn)入后換熱器的溫度，使得此工藝流程更加的合理。(4)采用軟化水作閉路循環(huán)，使各個(gè)工序不易結(jié)垢及堵塞，節(jié)能減排，減少了環(huán)境污染。 (5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能統(tǒng)可靠實(shí)用，以較少量的投資獲取了較好的經(jīng)濟(jì)效益，通過低溫?zé)崂檬沟梅磻?yīng)氣的低溫?zé)崮艿玫匠浞值睦谩?br>
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中熱水換熱器1、2，后換熱器3、4，熱水循環(huán)罐5，熱水循環(huán)泵6，沉降槽7，隔油罐8，污水輸送泵9，污水冷卻器10，軟化水入口 101、201，軟化水出口 102、202，循環(huán)上水口103、203，循環(huán)回水口 104、204，反應(yīng)氣入口 301、401，反應(yīng)氣出口 302、402，軟化水入口 303、403，軟化水出口 304、404，熱水入口 501，熱水出口 502，軟化水補(bǔ)給口 503，反應(yīng)氣出口 701，污油口 801，污水口 802，循環(huán)上水口 1001，循環(huán)回水口 1002。
具體實(shí)施方式
如圖所示，該丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)，包括熱水換熱器I和2，后換熱器3和4、熱水循環(huán)罐5、熱水循環(huán)泵6、沉降槽7、隔油罐8、污水輸送泵9、污水冷卻器10，所述的熱水換熱器I和2分別設(shè)有軟化水入口 101和201、軟化水出口 102和202、循環(huán)上水口 103和203、循環(huán)回水口 104和204，所述的后換熱器3、4分別設(shè)有反應(yīng)氣入口 301和401、反應(yīng)氣出口 302和402、軟化水入口 303和403以及軟化水出口 304和404，熱水循環(huán)罐5設(shè)有熱水入口 501、軟化水補(bǔ)給口 503和熱水出口 502，沉降槽7設(shè)有反應(yīng)氣出口 701，隔油槽8設(shè)有污油口 801和污水口 802，污水冷卻器10設(shè)有循環(huán)上水口 1001、循環(huán)回水口 1002，沉降槽7通過管路與隔油罐8連通，隔油罐8的污水口 802通過管路、污水輸送泵9與污水冷卻器10相通，熱水換熱器1、2的軟化水出口 102和202分別與后換熱器3、4的軟化水入口 303和403相連，軟化水出口 304和404通過管路與熱水循環(huán)罐5的熱水入口 501相連，熱水循環(huán)罐5的熱水出口 503通過熱水循環(huán)泵6接低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路11，所述的低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路11另一端接熱水換熱器I和2的軟化水入口101和201形成閉路循環(huán)管路。以10萬(wàn)噸/年丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床為例，生產(chǎn)時(shí)，循環(huán)水分別進(jìn)入熱水換熱器1、2和污水冷卻器10，來(lái)自廢熱鍋爐的丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)氣進(jìn)入后換熱器3和4，反應(yīng)氣作為換熱主體，軟化水作為冷卻介質(zhì)。在后換熱器3和4中，進(jìn)入到管程的反應(yīng)氣與來(lái)自于殼程的軟化水進(jìn)行換熱，后換熱器3和4將溫度為140-150°C流化床反應(yīng)氣溫度降至90°C，由于來(lái)自于廢熱鍋爐的反應(yīng)氣當(dāng)中攜帶有大量水蒸汽，經(jīng)過后換熱器3和4，反應(yīng)氣中部分的水蒸汽會(huì)發(fā)生相變變成水。經(jīng)過換熱之后，被加熱的軟化水進(jìn)入到熱水循環(huán)罐5中，經(jīng)熱水循環(huán)泵6以后進(jìn)入低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路11中，供其它用途使用。由于加熱的軟化水經(jīng)過低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路11以后，大部分軟化水的熱量被帶走，使得少部分的軟化水的熱量被保留下來(lái)，進(jìn)入熱水換熱器I和2，將軟化水的溫度再次降低，使得進(jìn)入后換熱器3和4的軟化水的溫度達(dá)到要求，經(jīng)降溫的軟化水再循環(huán)進(jìn)入后換熱器3和4的殼程繼續(xù)進(jìn)行下一次循環(huán)。即進(jìn)入后換熱器3和4前后軟化水的溫度由75°C變?yōu)?0°C，軟化水的循環(huán)量是2000t/h，由于軟化水在循環(huán)過程中會(huì)有部分的損失，通過在熱水循環(huán)罐5上的軟化水補(bǔ)給口 503補(bǔ)充軟化水。軟化水在后換熱器3和4、熱水循環(huán)罐5、低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路11以及熱水換熱器I和2之間形成了一個(gè)封閉循環(huán)。在此過程中節(jié)能達(dá)到30 00X 104kcal/h，節(jié)能效果顯著。反應(yīng)氣經(jīng)過后換熱器3和4之后，由于反應(yīng)氣溫度的降低，使得反應(yīng)氣在沉降槽7中進(jìn)行了分離，氣體從沉降槽7頂部的氣應(yīng)氣出口 701離開，去急冷塔進(jìn)行下一步工序。反應(yīng)氣中的油和反應(yīng)氣夾帶的污水在沉降槽7中沉降下來(lái) 且被分離出來(lái)，然后進(jìn)入隔油罐8。在隔油罐8中油和污水被分離開來(lái)，由于油和污水在隔油罐8中進(jìn)行了分層，因?yàn)槲鬯拿芏却?，油的密度小，所以使得油?jīng)過隔油板之后從隔油罐8上方的污油口 801離開，被送去污油罐，污水從隔油罐8下方的污水口 802離開，污水輸送泵9將隔油罐8中的污水經(jīng)污水冷卻器10送去污水處理廠進(jìn)行處理。
權(quán)利要求1.一種丁烯氧化脫氫制丁ニ烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)，包括ニ個(gè)熱水換熱器，沉降槽、隔油罐、污水輸送泵、污水冷卻器，沉降槽通過管路與隔油罐連通，隔油罐污水出ロ通過管路、污水輸送泵與污水冷卻器相通，其特征是在ニ個(gè)熱水換熱器的軟化水出ロ分別接有后換熱器，所述的后換熱器分別設(shè)有反應(yīng)氣入口、反應(yīng)氣出ロ、軟化水入口和軟化水出口，后換熱器的軟化水出口通過管路接有熱水循環(huán)罐，熱水循環(huán)罐還設(shè)有軟化水補(bǔ)給口和熱水出口，所述的熱水出ロ通過熱水循環(huán)泵接低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路，所述的低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路另一端接熱水換熱器的軟化水入口形成閉路循環(huán)管路。
專利摘要一種丁烯氧化脫氫制丁二烯流化床反應(yīng)氣余熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)，包括二個(gè)熱水換熱器，沉降槽、隔油罐、污水輸送泵、污水冷卻器，沉降槽通過管路與隔油罐連通，隔油罐污水出口通過管路、污水輸送泵與污水冷卻器相通，其在熱水換熱器的軟化水出口接有后換熱器，后換熱器分別設(shè)有反應(yīng)氣入口、反應(yīng)氣出口、軟化水入口和軟化水出口，其軟化水出口通過管路接有熱水循環(huán)罐，熱水循環(huán)罐還設(shè)有軟化水補(bǔ)給口和熱水出口，熱水出口通過熱水循環(huán)泵接低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路，低溫?zé)崂孟到y(tǒng)管路另一端接熱水換熱器入口形成閉路循環(huán)管路。優(yōu)點(diǎn)是可使余熱能充分被利用，減小急冷塔的冷凝負(fù)荷，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本；使各個(gè)工序不易結(jié)垢及堵塞，減少了環(huán)境污染。
文檔編號(hào)B01J8/24GK202516539SQ20122008759
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月10日
發(fā)明者于楊, 侯敏, 劉說(shuō), 張玉, 梁平, 趙俊波, 趙永祥, 趙猛, 韓紅霞, 高川 申請(qǐng)人:中石油東北煉化工程有限公司錦州設(shè)計(jì)院