一种高值利用异丁烷的装置的制作方法

本技术涉及化工，具体而言，涉及一种高值利用异丁烷的装置。

背景技术：

1、在碳四加工产业链中，原采用丁烯和异丁烷进行烷基化反应，产生的异辛烷是一种高辛烷值汽油组分，但是随着异辛烷消费税的推行，传统异辛烷装置已无效益。mtbe作为一种具有优良抗爆性、并且汽油的混溶性好、对环境无污染的汽油添加剂，在近年来的市场中需求持续增长。目前市场上的碳四原料大多是丁烷、丁烯的混合物，在原有的产业链中丁烯可以用于生产mtbe或者乙酸仲丁酯等产品，但是会剩余较多异丁烷组分无法进行利用，只能将其作为液化石油气外卖，效益非常低甚至是负效益。

2、异丁烷脱氢技术以异丁烷为原料，裂解生成异丁烯和氢气，生成的异丁烯可以作为mtbe的原料，mtbe反应可以使异丁烯的转化率达到99.85%，mtbe装置醚后碳四中的异丁烷含量非常高，是非常理想的异丁烷脱氢原料。但是醚后碳四中含有1400ppm左右的二甲醚(含氧化合物)，但是异丁烷脱氢进料原料一般要求含氧化合物(以水计)≤350ppm，因此醚后碳四不能直接用作异丁烷脱氢的原料。因此，需要对现有技术进行改进，以提高异丁烷的利用率，降低生产成本。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种高值利用异丁烷的装置，通过结构优化设计，将异丁烷脱氢后送至mtbe单元生产mtbe，并通过脱二甲醚单元脱除醚后碳四中的二甲醚，并将其返回作为异丁烷脱氢的原料，几乎可以将原料中的异丁烷完全消化，实现异丁烷的高值利用，降低生产成本，提高经济效益。

2、本实用新型提供一种高值利用异丁烷的装置，所述装置包括异丁烷脱氢单元、mtbe单元、脱二甲醚单元；所述异丁烷脱氢单元的一个出口与所述mtbe单元的入口连通，所述mtbe单元的出口与所述脱二甲醚单元的入口连通，所述脱二甲醚单元的出口与所述异丁烷脱氢单元的入口连通。

3、该装置在使用时，异丁烷原料进入异丁烷脱氢单元进行脱氢，获得脱氢碳四和富氢尾气，其中，脱氢碳四进入mtbe单元，脱氢碳四与甲醇反应获得mtbe和醚后碳四，醚后碳四进入脱二甲醚单元脱除二甲醚，脱除二甲醚后的醚后碳四返回异丁烷脱氢单元作为原料再次利用。

4、进一步地，所述装置还包括psa单元，所述异丁烷脱氢单元的另一个出口与所述psa单元的入口连通。

5、上述技术方案中，通过在装置中设置psa单元，并让异丁烷脱氢单元的另一个出口与psa单元的入口连通，异丁烷脱氢单元产出的富氢尾气进入psa单元并产出氢气，实现对氢气的回收利用。

6、进一步地，所述脱二甲醚单元包括醚后碳四缓冲罐、进出料换热器、脱二甲醚塔、空冷器、回流罐、轻组分冷凝器、轻组分缓冲罐、出料冷却器；所述醚后碳四缓冲罐的入口与mtbe单元的出口连通，醚后碳四缓冲罐的出口通过管线经进出料换热器与脱二甲醚塔的上侧进料口连通，脱二甲醚塔的顶部出料口通过管线经空冷器与回流罐的入口连通，回流罐的顶部出口通过管线经轻组分冷凝器与轻组分缓冲罐的入口连通，轻组分缓冲罐的出口通过管线与罐区连接；回流罐的底部出口通过管线与脱二甲醚塔的顶部入料口连通；脱二甲醚塔的底部出料口通过管线依次经进出料换热器、出料冷却器与异丁烷脱氢单元的入口连通。

7、采用脱二甲醚单元脱除二甲醚时，来自mtbe单元的醚后碳四进入醚后碳四缓冲罐，并被进出料换热器预热后送至脱二甲醚塔进行精馏，二甲醚、碳三以及部分碳四从塔顶馏出，通过空冷器冷却后进入回流罐中，冷凝下来的液相物料被送至脱二甲醚塔进行回流，未被冷凝下来的二甲醚、碳三等轻组分通过轻组分冷凝器二次冷凝为液相后进入轻组分缓冲罐，并被送至罐区；二甲醚塔塔底采出的脱除二甲醚后的醚后碳四通过进出料换热器及出料冷却器冷却后返回异丁烷脱氢单元作为原料再次利用。

8、进一步地，所述醚后碳四缓冲罐与所述脱二甲醚塔之间的管线上设有增压泵。

9、上述技术方案中，通过在醚后碳四缓冲罐与脱二甲醚塔之间的管线上设置增压泵，可以为脱二甲醚塔提供稳定、足压的进料，确保精馏过程高效运行。

10、进一步地，所述轻组分缓冲罐与所述罐区之间的管线上设有轻组分采出泵。

11、上述技术方案中，通过在轻组分缓冲罐与罐区之间的管线上设置轻组分采出泵，可以将缓冲罐中的轻组分液体稳定输送至罐区储存。

12、进一步地，所述回流罐的底部出口与所述脱二甲醚塔的顶部入料口之间的管线上设有回流泵。

13、上述技术方案中，通过在回流罐的底部出口与脱二甲醚塔的顶部入料口之间的管线上设置回流泵，可以保证脱二甲醚塔的稳定运行和高效分离。

14、本实用新型的有益效果在于：本实用新型的高值利用异丁烷的装置，通过结构优化设计，将异丁烷脱氢后送至mtbe单元生产mtbe，并通过脱二甲醚单元脱除醚后碳四中的二甲醚，并将其返回作为异丁烷脱氢的原料，几乎可以将原料中的异丁烷完全消化，实现异丁烷的高值利用，降低生产成本，提高经济效益。

1.一种高值利用异丁烷的装置，其特征在于，所述装置包括异丁烷脱氢单元、mtbe单元、脱二甲醚单元；所述异丁烷脱氢单元的一个出口与所述mtbe单元的入口连通，所述mtbe单元的出口与所述脱二甲醚单元的入口连通，所述脱二甲醚单元的出口与所述异丁烷脱氢单元的入口连通。

2.根据权利要求1所述的高值利用异丁烷的装置，其特征在于，所述装置还包括psa单元，所述异丁烷脱氢单元的另一个出口与所述psa单元的入口连通。

3.根据权利要求1或2所述的高值利用异丁烷的装置，其特征在于，所述脱二甲醚单元包括醚后碳四缓冲罐、进出料换热器、脱二甲醚塔、空冷器、回流罐、轻组分冷凝器、轻组分缓冲罐、出料冷却器；所述醚后碳四缓冲罐的入口与mtbe单元的出口连通，醚后碳四缓冲罐的出口通过管线经进出料换热器与脱二甲醚塔的上侧进料口连通，脱二甲醚塔的顶部出料口通过管线经空冷器与回流罐的入口连通，回流罐的顶部出口通过管线经轻组分冷凝器与轻组分缓冲罐的入口连通，轻组分缓冲罐的出口通过管线与罐区连接；回流罐的底部出口通过管线与脱二甲醚塔的顶部入料口连通；脱二甲醚塔的底部出料口通过管线依次经进出料换热器、出料冷却器与异丁烷脱氢单元的入口连通。

4.根据权利要求3所述的高值利用异丁烷的装置，其特征在于，所述醚后碳四缓冲罐与所述脱二甲醚塔之间的管线上设有增压泵。

5.根据权利要求3所述的高值利用异丁烷的装置，其特征在于，所述轻组分缓冲罐与所述罐区之间的管线上设有轻组分采出泵。

6.根据权利要求3所述的高值利用异丁烷的装置，其特征在于，所述回流罐的底部出口与所述脱二甲醚塔的顶部入料口之间的管线上设有回流泵。