[发明专利]一种丙烷脱氢装置再生空气烟气的余热回收方法

说明书

本发明涉及一种丙烷脱氢装置再生空气烟气的余热回收方法，本发明将经反应器后的高温再生烟气直接预热新鲜再生空气，有效提高了新鲜空气的进料温度，大大提高了高品位能量的利用效率，降低了现有装置中燃料气的消耗量；同时，采用烟气循环回收系统，将部分可排放的达标烟气进行循环回收，既可作为新鲜空气的补充气，大大降低原料空气的消耗量及系统废气的排放量，同时烟气的循环利用可实现将烟气中余热的能量回收，有效提高装置的能量利用效率；通过将烟气循环并多次经废热锅炉系统中的烟气处理装置可实现污染物的多次处理，进一步减少了烟气中各污染物的排放量。

技术领域

本发明涉及一种丙烷脱氢装置再生空气烟气的余热回收方法。

背景技术

丙烯是一种重要的有机化工原料，具有应用广泛、市场需求大等特点。近年来，随着化工、制造业等各个行业的迅速发展，丙烯的需求量持续上升。随着丙烯生产技术的发展以及生产装置的投产，丙烯产能增长迅速。相比于传统石油化工、煤化工的丙烯生产技术，丙烷脱氢工艺具有项目投资少、产品收率高、生产成本低、原料来源广、环境友好等优势，已作为目前备受青睐的丙烯合成工艺。

目前市场占有率较高的某丙烷脱氢工艺装置中，对于反应器加热再生过程中，其运行方案为新鲜空气经加压、预热后进入加热炉，加热后的高温气与装置注入气混合后去反应器加热再生过程。再生烟气则经过废热锅炉系统副产过热及饱和高压蒸汽，可排放的达标烟气则直接去废气排放系统。

在现运行的某丙烷脱氢工艺装置中，经反应器后的高温再生烟气送往废热锅炉副产过热及饱和高压蒸汽。根据热力学第一定理，现运行技术实现了烟气的能量再利用，但是高温再生烟气温位与高压蒸汽的温位相差较大，根据热力学第二定理，将高品位能量转化为低品位能量，其能量真实利用效率低，高品位能量损失严重。同时，现运行工艺中可排放达标的排放温度为120℃～140℃的烟气直接去往废气排放系统，其增加了原料新鲜空气的消耗量，并同时具有污染物排放多、能量利用效率低等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高高品位能量的利用效率、降低现有装置中燃料气的消耗量的丙烷脱氢装置再生空气烟气的余热回收方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种丙烷脱氢装置再生空气烟气的余热回收方法，其特征在于包括以下步骤：

新鲜空气经过鼓风机/压缩机加压后与循环烟气混合进入一段换热器进行原料初预热；

初预热后的混合气经二段换热器经再预热后送入加热炉，加热后的混合气与装置注入气混合后去反应器的加热再生过程；

高温再生烟气先后通过烟气过滤器及脱非甲烷烃催化床层以除去烟气中的固体杂质和非甲烷烃，随后，高温烟气送入二段换热器进行一次能量回收，换热后的烟气进入脱硝反应床层以除去烟气中的NO_X；

符合污染物排放要求的烟气进入一段换热器进行二次能量回收；进行二次能量回收后的烟气一部分经鼓风机/压缩机进行循环并与加压后的新鲜空气混合作为反应器再生气，另一部分则去废气排放系统。

优选地，所述高温再生烟气用于直接预热新鲜空气，该过程经由烟气过滤器、脱非甲烷烃床层、二段换热器、脱硝反应床层及一段换热器完成。

优选地，所述的烟气过滤器用于将再生烟气中存在的固体颗粒进行脱除；进行部分能量回收后的烟气经过脱非甲烷烃反应床，通过催化反应，脱除烟气中存在的非甲烷烃类，完成非甲烷烃类脱除过程。

优选地，所述的二段换热器用于将过滤并脱除非甲烷烃后的高温烟气对原料再生气进行再预热，高温烟气操作温度从540～560℃降低至300～320℃，再生空气从270～290℃预热至515～535℃。

优选地，经热量回收后的烟气经脱硝反应床层对烟气中的NO_X、杂质进行处理，实现烟气的达标排放。