甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法：MTP反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)初步分離壓縮后形成的四段出口氣相物流被送至脫乙烷塔；經(jīng)脫乙烷塔分離為脫乙烷塔頂氣和C3+餾分；脫乙烷塔頂氣經(jīng)冷凝后進(jìn)入回流罐，在回流罐內(nèi)分離出的液相作為回流返回脫乙烷塔頂，分離出的氣相進(jìn)入回流罐頂分餾柱進(jìn)行分餾，分離出的液相返回回流罐，分離出的氣相進(jìn)一步冷凝后進(jìn)入深冷罐進(jìn)行分離，分離出的富含乙烯氣送至相應(yīng)單元進(jìn)行進(jìn)一步處理，分離出的液相作為回流返回分餾柱頂；C3+餾分從脫乙烷塔底進(jìn)入脫丁烷塔分離為C3～C4餾分和C5+餾分，C3～C4餾分從脫丁烷塔頂進(jìn)入精丙烯塔分餾得到聚合級(jí)丙烯。采用本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的方法，可以提高丙烯的回收率，降低能耗。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)屬于煤化工或天然氣化工領(lǐng)域，具體涉及一種甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法，提高丙烯的回收率，降低能耗，簡(jiǎn)化流程。
技術(shù)介紹
石油資源的緊缺將制約我國(guó)石油化工工業(yè)的發(fā)展，甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴技術(shù)，開(kāi)辟了由煤或天然氣生產(chǎn)基本有機(jī)化工原料的新工藝路線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了煤化工或天然氣化工向石油化工延伸發(fā)展的有效途徑。進(jìn)十年來(lái)，專(zhuān)利商對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴的分離技術(shù)開(kāi)發(fā)，主要集中在甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴(MTO)反應(yīng)產(chǎn)物精制、壓縮、分離等過(guò)程生產(chǎn)聚合級(jí)乙烯和丙烯產(chǎn)品，MTO反應(yīng)產(chǎn)物與甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯(MTP)反應(yīng)產(chǎn)物分布有相似之處，但具有特殊性，不能直接將MTO反應(yīng)產(chǎn)物分離流程用于MTP反應(yīng)產(chǎn)物分離。目前，MTP反應(yīng)產(chǎn)物的分離流程主要有：Lurgi公司開(kāi)發(fā)的MTP分離流程、CN1203033C、CN101381270B、CN102304009B等。Lurgi公司MTP分離流程，反應(yīng)器出口物流經(jīng)冷卻、急冷后，粗丙烯氣經(jīng)壓縮后，經(jīng)前脫乙烷，脫丙烷、脫丁烷、脫己烷和丙烯回收、乙烯回收，分離出聚合級(jí)丙烯、聚合級(jí)乙烯、燃料氣、液化氣、C4-C6烴類(lèi)、汽油等，該方法采用深冷分離工藝，逐級(jí)分離混合物中各組分，分離流程長(zhǎng)、能耗高。DME(二甲醚)脫除流程采用吸收法工藝，吸收DME的同時(shí)，也吸收丙烯，增加損失，需增加液液萃取單元，易造成乙烯丙烯產(chǎn)品中的甲醇含量不合格，將水分引入低溫系統(tǒng)。CN1203033C公開(kāi)了一種用甲醇制備丙烯的方法，該方法提出了反應(yīng)產(chǎn)物分離流程雛形方案，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)預(yù)處理(包括急冷等)，在分離器將氣體、液相烴和水分離，經(jīng)前脫乙烷塔、脫丙塔、丙烯回收，部分烴返回反應(yīng)器入口，增加丙烯收率。該方法公開(kāi)不夠充分。CN101381270B公開(kāi)了一種MTO/MTP反應(yīng)混合物的分離方法，該方法包括以下步驟：(1)將反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的烴凝液送入脫丙烷預(yù)分餾塔，該脫丙烷預(yù)分餾塔的塔頂產(chǎn)物包括輕質(zhì)氣體、碳二、碳三以及碳三以上餾分，塔釜產(chǎn)物為碳四及碳四以上餾分；(2)脫丙烷預(yù)分餾塔塔釜產(chǎn)品碳四及碳四以上餾分經(jīng)處理返回反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)或直接送往脫丁烷塔進(jìn)行碳四碳五餾分的切割，塔頂產(chǎn)物繼續(xù)壓縮并脫除雜質(zhì)后進(jìn)入脫丙烷塔進(jìn)行碳三碳四的切割；(3)脫丙烷塔塔釜為碳四及碳四以上餾分，經(jīng)處理返回反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)或直接送往脫丁烷塔進(jìn)行碳四碳五餾分的切割。該方法主要公開(kāi)了為反應(yīng)出口氣體經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的烴凝液增設(shè)脫丙烷預(yù)分餾塔，提高乙烯、丙烯等產(chǎn)品的回收率，脫丙烷預(yù)分餾塔釜產(chǎn)品碳四及碳四以上餾分經(jīng)處理返回反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)，該物流中含碳六以上烴類(lèi)，對(duì)反應(yīng)有不利的影響。CN102304009B公開(kāi)了一種MTP反應(yīng)混合氣分離方法及系統(tǒng)，將預(yù)急冷塔和急冷塔塔釜的急冷水分別加以處理；壓縮II段得到的氣烴經(jīng)水洗和堿洗后進(jìn)入壓縮III段，壓縮三段得到的氣烴和不含碳六以上重?zé)N的液烴分別經(jīng)氣烴干燥、液烴聚凝和干燥后送至脫丙烷塔；在壓縮段間設(shè)有凝液汽提塔分離壓縮段間凝液，輕烴組分返回壓縮II段出口，重?zé)N組分送至脫丁烷塔精制處理；脫丙烷塔設(shè)在壓縮III段和壓縮IV段之間，且采用常規(guī)精餾；脫甲烷塔塔頂設(shè)微分冷凝器，回收自身冷量并減少乙烯損失率。該方法引入了預(yù)急冷流程，與Lurgi公司MTP分離流程比較，分離流程更長(zhǎng)、能耗更高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決目前MTP反應(yīng)產(chǎn)物分離流程復(fù)雜、能耗高、丙烯回收率受影響等問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法。本專(zhuān)利技術(shù)提供的甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法主要包括下述步驟：1)MTP反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)初步分離后分為氣相產(chǎn)物、液相產(chǎn)物和工藝水，氣相產(chǎn)物送至壓縮單元，經(jīng)四段壓縮后形成的四段出口氣相物流被送至脫乙烷塔；2)進(jìn)入脫乙烷塔的氣相物流在塔內(nèi)經(jīng)分餾分離為脫乙烷塔頂氣和C3+餾分；脫乙烷塔頂氣經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐，在脫乙烷塔回流罐內(nèi)進(jìn)行氣液分離，分離出的液相經(jīng)升壓后作為回流全部返回脫乙烷塔頂，分離出的氣相進(jìn)入回流罐頂分餾柱進(jìn)行分餾，經(jīng)回流罐頂分餾柱分離出的液相返回回流罐，分離出的氣相經(jīng)進(jìn)一步冷凝冷卻后，進(jìn)入脫乙烷塔深冷罐進(jìn)行氣液分離，經(jīng)脫乙烷塔深冷罐分離出的富含乙烯氣送至相應(yīng)單元進(jìn)行進(jìn)一步處理，分離出的液相經(jīng)升壓后作為回流全部返回分餾柱頂；C3+餾分從脫乙烷塔底自壓送至脫丁烷塔；3)進(jìn)入脫丁烷塔的C3+餾分經(jīng)分餾分離為C3～C4餾分和C5+餾分，C5+餾分從脫丁烷塔底進(jìn)入脫己烷塔進(jìn)行后續(xù)處理，C3～C4餾分從脫丁烷塔頂進(jìn)入精丙烯塔；4)進(jìn)入精丙烯塔的C3～C4餾分經(jīng)分餾得到聚合級(jí)丙烯。所述四段出口氣相物流的壓力為2.5～3.5MPa(g)。所述脫乙烷塔的操作壓力為2.5～3.5MPa(g)，脫乙烷塔的塔頂操作溫度為45～55℃，脫乙烷塔的塔底操作溫度為95～125℃，脫乙烷塔回流罐操作溫度為38～42℃。所述回流罐頂分餾柱的理論塔板數(shù)為5～15塊，分餾柱分離出的氣相在丙烯或丙烷作制冷劑的制冷系統(tǒng)作用下進(jìn)一步冷凝冷卻至-30～-15℃。脫丁烷塔和精丙烯塔采用常規(guī)操作，本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員可根據(jù)具體情況采用合適的操作條件；精丙烯塔采用熱泵流程或常規(guī)流程，塔頂產(chǎn)品為聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品，塔底丙烷和C4餾分返回反應(yīng)單元繼續(xù)反應(yīng)。脫己烷塔采用加壓操作，脫己烷塔頂氣相物流送至精丙烯塔重沸器作為熱源，冷凝冷卻后進(jìn)入脫己烷回流罐，塔頂產(chǎn)品為C5～C6餾分返回反應(yīng)單元繼續(xù)反應(yīng)，塔底產(chǎn)品為C7+餾分。所述C3+餾分是指C3～C9餾分，C5+餾分是指C5～C9餾分，C7+餾分是指C7～C9餾分。本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：1)采用本專(zhuān)利技術(shù)所述的方法，在脫乙烷塔回流罐頂設(shè)置分餾柱，脫乙烷塔回流罐頂氣進(jìn)入回流罐頂分餾柱分餾，分離出的氣相經(jīng)進(jìn)一步冷凝冷卻，降低了分餾柱頂氣的溫度，使脫乙烷塔深冷罐富含乙烯氣中丙烯損失降低，提高丙烯的回收率。2)在保證丙烯產(chǎn)品質(zhì)量和回收率的前提下，采用帶回流罐頂分餾柱前脫乙烷工藝，使得脫乙烷塔可采用低品位熱源和冷源，操作便利。3)采用帶回流罐頂分餾柱前脫乙烷工藝，只是分餾柱深冷罐系統(tǒng)在低溫下操作，脫乙烷塔不需在低溫下操作，大大降低了脫乙烷塔對(duì)冷量需求，從而降低了能耗，分餾系統(tǒng)節(jié)能顯著。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但并不限制本專(zhuān)利技術(shù)的保護(hù)范圍。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)一種甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法流程示意圖。圖中：1-四段出口氣相物流，2-脫乙烷塔，3-脫乙烷塔頂冷凝器，4-脫乙烷塔回流罐，5-回流罐頂分餾柱，6-脫乙烷塔回流泵，7-制冷器，8-丙烯或丙烷制冷系統(tǒng)，9-脫乙烷塔深冷罐，10-富含乙烯氣，11-分餾柱頂回流泵，12-脫丁烷塔，13-精丙烯塔，14-聚合級(jí)丙烯，15-丙烷和C4餾分，16-脫己烷塔，17-C5～C6餾分，18-C7+餾分。具體實(shí)施方式如圖1所示，MTP反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)初步分離后分為氣相產(chǎn)物、液相產(chǎn)物和工藝水，氣相產(chǎn)物送至壓縮單元，經(jīng)四段壓縮后形成的四段出口氣相物流1被送至脫乙烷塔2。進(jìn)入脫乙烷塔2的氣相物流在塔內(nèi)經(jīng)分餾分離為脫乙烷塔頂氣和C3+餾分；脫乙烷塔頂氣經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器3部分冷凝，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐4，在脫乙烷塔回流罐4內(nèi)進(jìn)行氣液分離，分離出的液相經(jīng)脫乙烷塔回流泵6升壓后在液位及流量串級(jí)控制下作為回流全部返回脫乙烷塔頂，分離出的氣相進(jìn)入回流罐頂分餾柱本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法，其特征在于主要包括下述步驟：1）MTP反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)初步分離后分為氣相產(chǎn)物、液相產(chǎn)物和工藝水，氣相產(chǎn)物送至壓縮單元，經(jīng)四段壓縮后形成的四段出口氣相物流被送至脫乙烷塔；2）進(jìn)入脫乙烷塔的氣相物流在塔內(nèi)經(jīng)分餾分離為脫乙烷塔頂氣和C3+餾分；脫乙烷塔頂氣經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐，在脫乙烷塔回流罐內(nèi)進(jìn)行氣液分離，分離出的液相經(jīng)升壓后作為回流全部返回脫乙烷塔頂，分離出的氣相進(jìn)入回流罐頂分餾柱進(jìn)行分餾，經(jīng)回流罐頂分餾柱分離出的液相返回回流罐，分離出的氣相經(jīng)進(jìn)一步冷凝冷卻后，進(jìn)入脫乙烷塔深冷罐進(jìn)行氣液分離，經(jīng)脫乙烷塔深冷罐分離出的富含乙烯氣送至相應(yīng)單元進(jìn)行進(jìn)一步處理，分離出的液相經(jīng)升壓后作為回流全部返回分餾柱頂；C3+餾分從脫乙烷塔底自壓送至脫丁烷塔；3）進(jìn)入脫丁烷塔的C3+餾分經(jīng)分餾分離為C3～C4餾分和C5+餾分，C5+餾分從脫丁烷塔底進(jìn)入脫己烷塔進(jìn)行后續(xù)處理，C3～C4餾分從脫丁烷塔頂進(jìn)入精丙烯塔；4）進(jìn)入精丙烯塔的C3～C4餾分經(jīng)分餾得到聚合級(jí)丙烯。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯氣體的分離方法，其特征在于主要包括下述步驟：1）MTP反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)初步分離后分為氣相產(chǎn)物、液相產(chǎn)物和工藝水，氣相產(chǎn)物送至壓縮單元，經(jīng)四段壓縮后形成的四段出口氣相物流被送至脫乙烷塔；2）進(jìn)入脫乙烷塔的氣相物流在塔內(nèi)經(jīng)分餾分離為脫乙烷塔頂氣和C3+餾分；脫乙烷塔頂氣經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐，在脫乙烷塔回流罐內(nèi)進(jìn)行氣液分離，分離出的液相經(jīng)升壓后作為回流全部返回脫乙烷塔頂，分離出的氣相進(jìn)入回流罐頂分餾柱進(jìn)行分餾，經(jīng)回流罐頂分餾柱分離出的液相返回回流罐，分離出的氣相經(jīng)進(jìn)一步冷凝冷卻后，進(jìn)入脫乙烷塔深冷罐進(jìn)行氣液分離，經(jīng)脫乙烷塔深冷罐分離出的富含乙烯氣送至相應(yīng)單元進(jìn)行進(jìn)一步處理，分離出的液相經(jīng)升壓后作為回流全部返回分餾柱頂；C3+餾分從脫乙烷塔底自壓送至脫丁烷塔；3）進(jìn)入脫丁烷塔的C3+餾分經(jīng)分餾分離為C3～C4餾分和C5+餾分，C5+餾分從脫丁烷塔底進(jìn)入脫己烷塔進(jìn)行后續(xù)處理，C3～C4餾分從脫丁烷塔頂進(jìn)入精丙烯塔...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐又春，郭勁鶴，孫秋榮，李?lèi)?ài)國(guó)，楊旭東，董海芳，張鐘巖，曾菁，馮好喆，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中石化廣州工程有限公司，中石化煉化工程集團(tuán)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44