一种低温生产乙烯副产合成气的工艺装置 |
|||||||
| 申请号 | CN202322222173.5 | 申请日 | 2023-08-18 | 公开(公告)号 | CN220564513U | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 安徽环轩材料科技有限公司; | 发明人 | 章为忠; 陈忠; 徐森; | ||||
| 摘要 | 本实用新型公开了一种低温生产乙烯副产 合成气 的工艺装置，包括沿主物料流方向依次连接的乙烷 氧 化脱氢装置、气液分离设备、乙烯精馏塔、乙烷干重整装置与合成气分离设备；所述乙烷氧化脱氢装置的产品气出口与气液分离设备连接，所述气液分离设备的产品气出口与乙烯精馏塔连接，所述乙烯精馏塔的尾气出口与乙烷干重整装置的进气端连接，所述乙烷干重整装置的出气口与合成气分离设备的进气口连接。通过乙烷氧化脱氢装置C2H6+0.5O2→C2H4+H2O和乙烷干重整装置2CO2+C2H6→3H2+4CO，在简化装置的同时实现以乙烷为原料脱氢生成乙烯和合成气。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种低温生产乙烯副产合成气的工艺装置，其特征在于，包括沿主物料流方向依次连接的乙烷氧化脱氢装置、气液分离设备、乙烯精馏塔、乙烷干重整装置与合成气分离设备；所述乙烷氧化脱氢装置的产品气出口与气液分离设备连接，所述气液分离设备的产品气出口与乙烯精馏塔连接，所述乙烯精馏塔的尾气出口与乙烷干重整装置的进气端连接，所述乙烷干重整装置的出气口与合成气分离设备的进气口连接。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种低温生产乙烯副产合成气的工艺装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种低温生产乙烯副产合成气的工艺装置，适用于化工行业中乙烯的生产，属于石油化工领域。 背景技术[0002] 乙烯(C2H4)是世界上产量最大的化学产品之一，是一种重要的化工基础原料，主要用于合成纤维、橡胶、塑料、腈纶、粘合剂等化学品。当前乙烯产品占有机化学品的40％以上，而石油化工产品中约有75％都是乙烯生产的，其在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯生产规模、技术与产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。 [0003] 近些年来随着北美页岩气革命，以乙烷为原料，通过热裂解的路径制备乙烯成本大大降低，国内也纷纷建立起多个低碳烷烃裂解装置。但是乙烷热裂解是一个吸热反应，受热力学平衡的限制，反应温度大于900℃造成高能耗，裂解炉容易积炭结焦，装置设备复杂，操作成本高。相较而言，乙烷氧化脱氢(ODHE)作为一种很有潜力的替代工艺，因为其放热特性，在降低反应温度的同时，能有效克服平衡转化率以及积炭等问题。但是ODHE工艺的副产物COx以及未反应的乙烷将增加装置的分离成本，使得乙烷氧化脱氢工艺路线具有一定的经济性劣势。实用新型内容 [0004] 针对上述问题，本实用新型的目的是为了降低目前乙烷氧化脱氢工艺中分离成本较高的问题，设计的一种工艺装置，通过乙烷氧化脱氢装置C2H6+0.5O2→C2H4+H2O和乙烷干重整装置2CO2+C2H6→3H2+4CO，在简化装置的同时实现以乙烷为原料脱氢生成乙烯和合成气。 [0005] 为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为： [0006] 一种低温生产乙烯副产合成气的工艺装置，包括沿主物料流方向依次连接的乙烷氧化脱氢装置、气液分离设备、乙烯精馏塔、乙烷干重整装置与合成气分离设备；所述乙烷氧化脱氢装置的产品气出口与气液分离设备连接，所述气液分离设备的产品气出口与乙烯精馏塔连接，所述乙烯精馏塔的尾气出口与乙烷干重整装置的进气端连接，所述乙烷干重整装置的出气口与合成气分离设备的进气口连接。 [0007] 进一步地，所述乙烷氧化脱氢装置的进气端设置有第一混气设备，所述第一混气设备上分别设置有三个进气支管，分别为氧气支管、乙烷支管与惰性气体支管。 [0008] 进一步地，所述乙烷干重整装置的进气端还设置有二氧化碳管道，所述二氧化碳管道上设置有控制阀。 [0009] 更进一步地，所述乙烷干重整装置的进气端还设置有第二混气设备，所述第二混气设备的进气口分别与二氧化碳管道、所述乙烯精馏塔的尾气出口连接。 [0010] 经由所述乙烯精馏塔的尾气直接和下游的二氧化碳在第二混气设备内混合后进入乙烷干重整装置，不用进行乙烷脱除过程。 [0011] 进一步地，所述乙烯精馏塔的产品气出口与乙烯存储罐连接。 [0012] 进一步地，所述合成气分离设备包括依次连接的第二气液分离设备、脱乙烷塔、脱二氧化碳塔。 [0014] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： [0016] 图1为本实用新型低温生产乙烯副产合成气工艺装置的结构示意图； [0017] 图2为本实用新型中合成气分离设备的结构示意图。 [0018] 图中：1、乙烷氧化脱氢装置；2、气液分离器；3、乙烯精馏塔；4、乙烷干重整装置；5、合成气分离设备；6、第一混气设备；7、第二混气设备；8、冷凝器；9、气液分离器；10、乙烯存储罐；11、二氧化碳管道；12、控制阀；13、第二液分离设备；14、脱乙烷塔；15、脱二氧化碳塔；101、氧气支管；102、乙烷支管；103、惰性气体支管。 具体实施方式[0019] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。 [0020] 一种低温生产乙烯副产合成气的工艺装置，包括沿主物料流方向依次连接的乙烷氧化脱氢装置1、气液分离设备2、乙烯精馏塔3、乙烷干重整装置4与合成气分离设备5；所述乙烷氧化脱氢装置1的产品气出口与气液分离设备2连接，所述气液分离设备2的产品气出口与乙烯精馏塔3连接，所述乙烯精馏塔3的尾气出口与乙烷干重整装置4的进气端连接，所述乙烷干重整装置4的出气口与合成气分离设备5的进气口连接。 [0021] 如图1所示，该装置将乙烷和氧气通过乙烷氧化脱氢反应生成乙烯和其它副产物以及未反应的乙烷，乙烯则作为主产物通过乙烯精馏塔分离收集；而乙烯精馏塔的尾气进入乙烷干重整装置作为原料进行反应，得到的反应尾气进入合成气分离设备5得到一定一氧化碳和氢气比例的合成气。 [0022] 如图1所示，在本实用新型的一实施例中： [0023] 所述乙烷氧化脱氢装置1的进气端设置有第一混气设备6，所述第一混气设备6上分别设置有三个进气支管，分别为氧气支管101、乙烷支管102与惰性气体支管103。 [0024] 第一混气设备6用于接收并混合来自三个进气支管的乙烷、氧气和惰性气体(如氮气)，将原料气混合并预热后输送至乙烷氧化脱氢装置1。 [0025] 在本实施例中，所述乙烷干重整装置4的进气端还设置有二氧化碳管道11，所述二氧化碳管道11上设置有12控制阀。 [0026] 具体地，乙烷氧化脱氢装置1的尾气经由所述气液分离设备2分离后的产品进入乙烯精馏塔3、所述乙烯精馏塔3的出气口和二氧化碳管道11连接混合后连接到乙烷干重整装置4。 [0027] 如图1所示，在本实用新型的一实施例中： [0028] 所述乙烷干重整装置4的进气端还设置有第二混气设备7，所述第二混气设备7的进气口分别与二氧化碳管道11、所述乙烯精馏塔3的尾气出口连接。 [0029] 在第二混气设备7内对单独进入的二氧化碳和未反应的乙烷与副产物进行混合预热，预热完成后的混合气体再进入乙烷干重整装置4内进行反应，获得合成气体。 [0030] 如图1所示，在本实用新型的一实施例中：所述乙烯精馏塔3的产品气出口与乙烯存储罐10连接。 [0031] 在本实用新型的一实施例中： [0032] 所述合成气分离设备包括依次连接的第二气液分离设备13、脱乙烷塔14、脱二氧化碳塔15。如图2所示，乙烷干重整装置4内反应后的气体先经由气液分离设备进行分离，分离后的气体依次进入脱乙烷塔14、脱二氧化碳塔15脱除气体中未完全反应的乙烷以及二氧化碳，最终得到一氧化碳和氢气混合的合成气。 [0033] 如图1所示，在本实用新型的一实施例中：所述气液分离设备2包括与所述乙烷氧化脱氢装置依次连接的冷凝器8、气液分离器9。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈