在丙烷脱氢装置的运作流程中，低温回收环节紧随产品压缩之后，扮演着至关重要的角色。该环节旨在有效剥离反应器流出物中的大量惰性气体成分（包括氢气、氮气、一氧化碳及二氧化碳）及轻烃类物质，同时使丙烷、丙烯等关键组分冷凝并收集，为后续的产品精制阶段奠定基础。低温回收系统的设备与管道布局设计，其精妙与否直接关系到整个装置的运行效率与项目投资成本的控制，对丙烷脱氢装置的整体性能乃至整个项目的成功实施，都具有举足轻重的意义。
1 低温回收区设备区域布置方案对比
在丙烷脱氢装置的低温回收区域，其核心装置为集成了多个铝质多通道板翅式换热器的冷箱。此冷箱的布局设计是整个区域规划的首要考量，通常被安置于整体框架的几何中心，以最大化空间利用与操作效率。紧接着，与冷箱紧密相关的辅助设备应围绕这一中心错落布局，确保流程的顺畅与管理的便捷。
脱乙烷塔、脱油塔及脱丁烷塔等关键塔器及其附属设备，则需保持相近的布置位置，并单独设立共用的设备框架，以便于统一管理与维护。值得注意的是，这些塔器的再沸器设备安装需严格遵守工艺规定的位置与高度要求，同时，在规划塔区框架层高时，必须充分预留出足够的空间以支持再沸器的安装、抽芯检修及整体吊装作业。
此外，从工艺流程的连续性与高效性出发，低温回收区应紧邻丙烯制冷压缩机与乙烯制冷压缩机设置，旨在缩短冷箱与压缩机之间冷媒管道的长度，减少冷量损失，并便于管道的连接与维护。
基于上述低温回收区的工艺流程特性、设备布局要求及优化原则，我们提出两种详细的设备区域布置方案，分别通过图1与图2进行直观展示。这两种方案均力求在符合安全规范、提升操作效率与降低维护成本之间找到最佳平衡点。
图 1 低温回收区设备区域布置方案一
图 2 低温回收区设备区域布置方案二
2 低温回收区管道布置设计
低温回收区域所处理的工艺介质，如丙烷、丙烯、乙烯及乙烷等，均处于低温状态，对管道系统的设计与布置提出了更为严苛的要求。这些低温管道不仅需满足复杂的工艺条件，还因材料多为昂贵的低温钢或不锈钢而增加了成本考量。因此，在配管研究的初期阶段，首要任务是依据工艺PID图、管道类型与管径尺寸等要素，进行细致的管道分类与路径规划，确保整体布局既符合技术要求又经济高效。
鉴于低温回收区独特的工艺环境，冷箱作为该区域的核心设备，其管道布置设计显得尤为关键。冷箱拥有众多的管口接口，且间距紧凑，连接的所有管道均需保持低温状态，因此保冷层厚度显著增加。此外，为保护冷箱内敏感的铝制多流道板翅换热器，每个冷箱入口都配备了过滤器，这进一步加剧了冷箱周边管道的密集程度。
在有限的空间内，合理布置这些低温管道，同时确保足够的操作与检修空间，成为了冷箱配管设计的核心挑战。设计师需精心规划每一条管道的走向，既要满足工艺流程的顺畅性，又要考虑未来维护的便捷性，通过优化布局来平衡成本与效益，确保低温回收区管道系统的整体成功实施。
在规划冷箱入口管道布置时，必须充分考虑到过滤器的拆卸与检修需求，确保留有足够的空间供操作人员作业。受限于整体框架的尺寸，冷箱入口常选用锥形过滤器或T型过滤器，而每种过滤器的选择都会影响到管道的布局形式，因此项目间可能存在差异。
锥形过滤器因其设计特点，通常被内置于直管段之中，这样的布置虽简化了管道走向，但在滤芯的拆卸与维护上却带来了一定的挑战。为了确保滤芯能够顺利拆卸而不受阻碍，布置管道时必须特别留意，预留的直管段长度需超出过滤器滤芯的实际长度，以防止滤芯与邻近的阀门阀板发生碰撞，进而影响到拆卸作业的进行。图3所示即为一种常见的锥形过滤器拆卸段管道布置方案，它直观地展示了如何通过合理的管道设计来满足过滤器的检修需求。
图 3 冷箱入口管道锥形过滤器管道布置
在低温回收区内，广泛分布着丙烷、丙烯、乙烯、乙烷等液化烃管道，这些管道内流动的介质均为高度易燃易爆的化学品，因此其布置与管理需格外谨慎。为避免潜在的环境污染与安全事故，必须确保所有液化烃管道均接入密闭排放系统，严禁随意排放。同时，管道的低点导淋与高点放空也应纳入此系统，以全面控制排放风险。
对于可能因两端关闭或外界因素导致压力上升的液化烃管道，必须采取严格的安全措施，以防止意外发生。此外，在涉及气液两相流的管道设计中，管道支架的稳固性至关重要。基于应力分析的结果，推荐采用固定架或四向限位架作为支架形式，以有效抑制管道振动，确保运行稳定。
特别需要注意的是，在丙烯制冷压缩机与乙烯制冷压缩机段间罐的底部出口处，低温液化烃管线的布置需精心规划。其中，调节阀的安装高度应严格控制，确保低于设备底部，以防止因管道压损导致介质气化，进而影响阀门性能与使用寿命。如图4所示，合理的安装高度与管道布局对于保障系统安全、稳定运行具有重要意义。
图 4 段间罐底部出口管线调节阀组布置
3 总结
本文聚焦于丙烷脱氢装置中低温回收区域的关键设备与管道布局设计，通过借鉴国内某成功实施的丙烷脱氢项目在低温回收区的设计实践，深入剖析并提炼了该区域设备与管道布置的核心要点。文章旨在通过经验分享与理论总结，为同类项目的设计与实施提供有价值的参考与指导，确保低温回收区能够高效、安全地运行，优化整体装置的性能与投资效益。
航烨能源推动了无动力深冷回收技术在烯烃分离装置中的应用，实现了甲烷氢尾气中丙烷、甲烷等有价值组分的高效回收，提高了资源利用率。通过深冷回收技术，航烨能源不仅增加了丙烷及LNG产品的市场供应量，还减少了资源浪费，有助于推动能源行业的绿色低碳发展。
