本申請(qǐng)涉及石油烴類產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種輕烴異構(gòu)化原料處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)苛，國(guó)ⅵ汽油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)烯烴、芳烴、苯、多環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求也更加嚴(yán)格。目前汽油池中以催化汽油和重整汽油為主，由于這2種調(diào)和組分中的芳烴、烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，而其他組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，因此，在汽油池中增加高辛烷值，低硫、氮，少芳烴和烯烴的清潔汽油調(diào)和組分已成為環(huán)保新常態(tài)下各大煉廠必須解決的問題。

2、輕質(zhì)烷烴異構(gòu)化產(chǎn)品具有清潔、低芳烴、無烯烴、辛烷值高的特點(diǎn)，其中，二甲基丁烷研究法辛烷值高于94，可提高汽油池前端辛烷值，使汽油餾分辛烷值分布合理，是一種理想的清潔汽油調(diào)和組分。而輕烴異構(gòu)化產(chǎn)品的主要原料為輕石腦油，組分一般為c4～c7的正異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和少量芳烴，異構(gòu)化主要是將低辛烷值的正構(gòu)c5、c6轉(zhuǎn)化為高辛烷值的異戊烷和異己烷，由于異構(gòu)化反應(yīng)為平衡反應(yīng)，而進(jìn)料中異構(gòu)烷烴量越少越利于進(jìn)行異構(gòu)轉(zhuǎn)化，另外，芳烴的存在將被加氫生成環(huán)烷烴，產(chǎn)生大量熱，同時(shí)環(huán)烷烴存在也抑制異構(gòu)反應(yīng)進(jìn)行。因此，需要對(duì)異構(gòu)化原料進(jìn)行處理，以切除c4組分和高辛烷值的異戊烷，控制苯含量不大于2％wt，并除去較重的c7+的組分。

3、目前針對(duì)異構(gòu)化原料的處理方式通常是：(1)設(shè)置脫輕脫重塔，脫輕塔頂脫出異戊烷和c4組分，脫重塔底切除苯和c7+組分。(2)采用側(cè)線塔的方式，塔頂脫出異戊烷和c4組分，塔底切除苯和c7+組分，側(cè)線抽出異構(gòu)化進(jìn)料。但是以上兩種處理方式，能源介質(zhì)的消耗量均較大，且裝置能耗較高，不利于目前碳達(dá)峰、碳中和的治理目標(biāo)，因此如何提供一種輕烴異構(gòu)化原料處理系統(tǒng)，以降低異構(gòu)化原料處理的能源介質(zhì)消耗，是目前亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N輕烴異構(gòu)化原料處理系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中異構(gòu)化原料的處理方式處在能源介質(zhì)消耗量過大的技術(shù)問題。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N輕烴異構(gòu)化原料的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括：

3、分壁塔，所述分壁塔的中部設(shè)有中間隔板，以將所述分壁塔由上到下分隔成公用精餾段、預(yù)分餾段、中間組分產(chǎn)品采出段和公共提餾段，所述預(yù)分餾段和所述中間組分產(chǎn)品采出段通過所述中間隔板阻隔分離，所述公用精餾段設(shè)于所述中間隔板的上部空間，所述公共提餾段設(shè)于所述中間隔板的下部空間；

4、所述分壁塔設(shè)有原料進(jìn)料口、第一采出口、第二采出口和第三采出口，所述原料進(jìn)料口設(shè)于所述預(yù)分餾段的中部，以將所述預(yù)分餾段分為預(yù)精餾段和預(yù)提餾段；所述第一采出口設(shè)于所述中間組分產(chǎn)品采出段的中部，以將所述中間組分產(chǎn)品采出段分為產(chǎn)品精餾段和產(chǎn)品提餾段；所述第二采出口設(shè)于所述分壁塔的頂部，所述第三采出口設(shè)于所述分壁塔的底部；

5、冷凝回流單元，所述冷凝回流單元設(shè)于所述第二采出口和所分壁塔之間，所述冷凝回流單元連通所述第二采出口，所述冷凝回流單元的進(jìn)料口連通所述公用精餾段的頂部，所述冷凝回流單元的出料口連通所述公用精餾段的一側(cè)；

6、重沸器，所述重沸器設(shè)于所述分壁塔和所述第三采出口之間，所述重沸單元連通所述第三采出口，所述重沸器的進(jìn)料口連通所述公共提餾段的一側(cè)，所述重沸器的出料口連通所述公共提餾段的底部。

7、可選的，所述冷凝回流單元還包括塔頂回流罐、冷凝器和回流泵，所述冷凝器的進(jìn)料口連通所述公用精餾段的頂部，所述冷凝器的出料口連通所述塔頂回流罐，所述塔頂回流罐的出料口連通所述回流泵，所述回流泵的出料口連通所述公用精餾段的一側(cè)，所述回流泵的出料口還連通所述第二采出口。

8、可選的，所述公用精餾段還設(shè)有分隔塔板，以區(qū)分所述冷凝回流單元的進(jìn)料口和出料口。

9、可選的，所述處理系統(tǒng)還包括：

10、分配控制單元，所述分配控制單元包括第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道的一端連通所述公用精餾段的一側(cè)，所述第一管道的另一端連通所述第二管道的一側(cè)；所述第二管道的進(jìn)料口連通所述公用精餾段的一側(cè)，所述第二管道的出料口連通所述預(yù)分餾段的進(jìn)料口；所述第三管道的一端連通所述公用精餾段的一側(cè)，所述第三管道的另一端連通所述中間組分產(chǎn)品采出段。

11、可選的，所述分配控制單元還包括第四管道，所述第四管道的一端連通所述中間組分產(chǎn)品采出段，所述第四管道的另一端連通所述公共提餾段的一側(cè)。

12、可選的，所述處理系統(tǒng)還包括進(jìn)料換熱器，所述進(jìn)料換熱器連通所述原料進(jìn)料口，所述進(jìn)料換熱器的一端連通所述預(yù)分餾段，所述進(jìn)料換熱器的一端連通所述公共提餾段，所述進(jìn)料換熱器設(shè)有產(chǎn)品出料口。

13、可選的，所述分壁塔的塔板數(shù)量為80～130塊。

14、可選的，所述公用精餾段的塔板數(shù)量為20～40塊；和/或，

15、所述預(yù)分餾段的塔板數(shù)量為20～30塊；和/或，

16、所述中間組分產(chǎn)品采出段的塔板數(shù)量為40～55塊；和/或，

17、所述公共提餾段的塔板數(shù)量為20～50塊；和/或，

18、所述中間隔板的間隔塔板數(shù)量為20～25塊。

19、可選的，所述分壁塔的操作壓力為0.2mpa～0.5mpa。

20、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N輕烴異構(gòu)化原料的處理方法，所述處理方法適配第一方面所述的處理系統(tǒng)，所述處理方法包括：

21、對(duì)輕質(zhì)石腦油原料進(jìn)行換熱，后進(jìn)行預(yù)分餾和中間組分產(chǎn)品采出段，分別得到第一組分和第二組分；

22、對(duì)所述第二組分進(jìn)行公用精餾，后進(jìn)行冷凝回流，得到c4及異戊烷組分產(chǎn)品；

23、對(duì)所述第一組分進(jìn)行重沸和公共提餾，分別得到苯和c7+重組分物料和異構(gòu)化原料；

24、對(duì)所述異構(gòu)化原料進(jìn)行換熱，以利用所述輕質(zhì)石腦油原料的換熱量進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)，得到異構(gòu)化原料產(chǎn)品。

25、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

26、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種輕烴異構(gòu)化原料的處理系統(tǒng)，通過在輕烴異構(gòu)化原料的處理過程中引入分壁塔，由于分壁塔在熱力學(xué)上是理想的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免了進(jìn)料與進(jìn)料塔板間因組分組成的差異而引起的熵混的形成，同時(shí)也避免了中間組分的返混效應(yīng)，具有較高的分離效率，并且塔內(nèi)氣相流量比常規(guī)兩塔流程氣相總量小，對(duì)于給定的物料，完成同樣的分離任務(wù)，分壁塔比常規(guī)兩塔流程或側(cè)線抽出流程需要更小的重沸熱量和冷凝量，同時(shí)采取中間隔板將原料進(jìn)料口和采出口分隔開，阻止了已分離組分的再混合，同配合冷凝回流單元和重沸器降低組分的回流量所需的冷凝量和再加熱量，使得大量的異構(gòu)化原料產(chǎn)品可以在中間組分產(chǎn)品采出段積累，而由于異構(gòu)化為濃度平衡反應(yīng)，異構(gòu)化原料中正構(gòu)烷烴組分含量越高越利于烷烴異構(gòu)化的轉(zhuǎn)化，因此能在最低的能源消耗基礎(chǔ)上得到較高純度的異構(gòu)化原料產(chǎn)品，降低了異構(gòu)化原料處理的能源介質(zhì)消耗。

技術(shù)特征：

1.一種輕烴異構(gòu)化原料的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝回流單元還包括塔頂回流罐(4)、冷凝器(3)和回流泵(5)，所述冷凝器(3)的進(jìn)料口連通所述公用精餾段(101)的頂部，所述冷凝器(3)的出料口連通所述塔頂回流罐(4)，所述塔頂回流罐(4)的出料口連通所述回流泵(5)，所述回流泵(5)的出料口連通所述公用精餾段(101)的一側(cè)，所述回流泵(5)的出料口還連通所述第二采出口(10)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述公用精餾段(101)還設(shè)有分隔塔板(7)，以區(qū)分所述冷凝回流單元的進(jìn)料口和出料口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分配控制單元(13)還包括第四管道(134)，所述第四管道(134)的一端連通所述中間組分產(chǎn)品采出段(103)，所述第四管道(134)的另一端連通所述公共提餾段(104)的一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括進(jìn)料換熱器(1)，所述進(jìn)料換熱器(1)連通所述原料進(jìn)料口(9)，所述進(jìn)料換熱器(1)的一端連通所述預(yù)分餾段(102)，所述進(jìn)料換熱器(1)的一端連通所述公共提餾段(104)，所述進(jìn)料換熱器(1)設(shè)有產(chǎn)品出料口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分壁塔(2)的塔板數(shù)量為80～130塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述公用精餾段(101)的塔板數(shù)量為20～40塊；和/或，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分壁塔的操作壓力為0.2mpa～0.5mpa。

10.一種輕烴異構(gòu)化原料的處理方法，其特征在于，所述處理方法適配權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的處理系統(tǒng)，所述處理方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及石油烴類產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種輕烴異構(gòu)化原料處理系統(tǒng)及方法；所述處理系統(tǒng)包括：分壁塔，中部設(shè)有中間隔板，以將分壁塔由上到下分隔成公用精餾段、預(yù)分餾段、中間組分產(chǎn)品采出段和公共提餾段；分壁塔設(shè)有原料進(jìn)料口、第一采出口、第二采出口和第三采出口，原料進(jìn)料口設(shè)于預(yù)分餾段的中部；第一采出口設(shè)于中間組分產(chǎn)品采出段的中部；第二采出口設(shè)于分壁塔的頂部，第三采出口設(shè)于分壁塔的底部；冷凝回流單元，設(shè)于第二采出口和所分壁塔之間，并連通第二采出口；重沸器，設(shè)于分壁塔和第三采出口之間，并連通第三采出口；該處理系統(tǒng)能在最低的能源消耗基礎(chǔ)上得到較高純度的異構(gòu)化原料產(chǎn)品，降低了異構(gòu)化原料處理的能源介質(zhì)消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：李小娜,謝崇亮,顏峰,陳晨,白浩博,顏?zhàn)育?br/>受保護(hù)的技術(shù)使用者：中石油華東設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2