用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)，包括：脫丙烷塔（1）、乙烯精餾塔（7）以及丙烯精餾塔（15），其中，脫丙烷塔（1）的塔頂連接有脫甲烷塔（5），脫甲烷塔（5）的塔底連接有脫乙烷塔（6），脫乙烷塔（6）的塔頂與乙烯精餾塔（7）連接，脫乙烷塔（6）的塔底與丙烯精餾塔（15）連接。本發(fā)明的目的在于提供一種分離系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化流程、降低能耗，并提高烯烴收率。
【專利說明】用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工、天然氣化工及石油化工等領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]乙烯、丙烯是石油化學(xué)工業(yè)最為重要的基礎(chǔ)原料，其傳統(tǒng)生產(chǎn)方法主要采用石腦油熱裂解制得，對(duì)石油資源依賴嚴(yán)重。隨著石油資源供應(yīng)的日益緊張，以煤為原料生產(chǎn)合成氣、合成氣制甲醇、甲醇脫水制二甲醚、二甲醚脫水制烯烴得到了長足的發(fā)展。習(xí)慣上，當(dāng)以丙烯為主要目標(biāo)產(chǎn)品時(shí)稱為甲醇制丙烯(MTP)工藝，若不分乙烯和丙烯產(chǎn)品產(chǎn)量差異時(shí)則稱為甲醇制烯烴(MTO)工藝。MTO/MTP技術(shù)從一定程度上可以緩解石油資源供應(yīng)的壓力，尤其符合我國“缺油、少氣、富煤”的國情。
[0003]已經(jīng)工業(yè)化的MTP工藝反應(yīng)產(chǎn)品分離流程一般為:四段壓縮后的氣烴和液烴分別送入脫丙烷塔和脫丁烷塔，在脫丁烷塔中，碳四和碳五進(jìn)行分離，碳四與氣烴一起送入脫丙烷塔。碳五以上烴送入脫己烷塔進(jìn)行碳五與碳六及碳六烴分離，碳六以上的烴從塔底出來，經(jīng)冷卻后成為汽油產(chǎn)品。脫丙烷塔塔頂產(chǎn)品送入脫乙烷塔。脫乙烷塔塔底物料送入碳三分離塔進(jìn)行分離，得到丙烯和丙烷產(chǎn)品。脫丙烷塔底物送入萃取塔，萃取塔塔頂物與碳三分離塔塔底物丙烷作為LPG產(chǎn)品。脫乙烷塔塔頂蒸汽經(jīng)脫乙烷塔壓縮機(jī)加壓后送到脫甲烷塔進(jìn)行分離。脫甲烷塔塔頂物作為燃料氣，塔底物送入碳二分離塔。碳二分離塔塔頂為乙烯產(chǎn)品，塔底物作為燃料氣。
[0004]現(xiàn)有的MTO/MTP反應(yīng)產(chǎn)品分離系統(tǒng)流程復(fù)雜，建設(shè)投資高，能耗高，縮減企業(yè)的利潤空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化流程、降低能耗，并提高烯烴收率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)，包括:脫丙烷塔、乙烯精餾塔以及丙烯精餾塔，其中，脫丙烷塔的塔頂連接有脫甲烷塔，脫甲烷塔的塔底連接有脫乙烷塔，脫乙烷塔的塔頂與乙烯精餾塔連接，脫乙烷塔的塔底與丙烯精餾塔連接。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，脫丙烷塔和脫甲烷塔之間依次連接有輕烴干燥器、輕烴預(yù)冷器以及輕烴分液罐，其中，輕烴分液罐的罐頂和罐底均與脫甲烷塔連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，脫丙烷塔的塔底依次連接有脫丙烷塔塔底預(yù)冷器、萃取罐以及萃取塔，其中，脫丙烷塔塔底預(yù)冷器連接至萃取罐的罐頂，萃取罐的罐頂還連接至萃取塔的塔底 。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，萃取塔的塔頂與C4提純塔連接，其中，C4提純塔的塔頂和脫甲烷塔的塔頂均設(shè)置有與乙烯回收塔連接的管路。[0010]根據(jù)本發(fā)明，乙烯回收塔通過吸收劑冷卻器與吸收劑再生塔連接，其中，乙烯回收塔的塔底依次連接吸收劑冷卻器的管側(cè)以及吸收劑再生塔的塔頂；吸收劑再生塔的塔底依次連接吸收劑冷卻器的殼側(cè)以及乙烯回收塔的塔頂。[0011]根據(jù)本發(fā)明，脫丙烷塔的進(jìn)料來自四段壓縮機(jī)的出口。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，乙烯精餾塔的塔頂和塔底分別產(chǎn)出乙烯和乙烷，丙烯精餾塔的塔頂和塔底分別產(chǎn)出丙烯和丙烷。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，萃取塔的塔底產(chǎn)物為含甲醇的水溶液，C4提純塔的塔底產(chǎn)物為碳五及碳六等烴類。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，乙烯回收塔的塔頂和塔底分別得到甲烷燃料氣和回收的乙烯組分。
[0015]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0016]在本發(fā)明的分離系統(tǒng)中，待分離的反應(yīng)產(chǎn)物直接進(jìn)入脫丙烷塔，然后依次經(jīng)由脫甲烷塔和脫乙烷塔，進(jìn)一步由分別與脫乙烷塔連接的乙烯精餾塔和丙烯精餾塔分離出乙烯產(chǎn)品和丙烯產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，簡(jiǎn)化了分離流程，降低建設(shè)投資和運(yùn)行成本。
[0017]另外，在將本發(fā)明的分離系統(tǒng)應(yīng)用在ΜΤ0/ΜΤΡ工藝反應(yīng)產(chǎn)物分離中時(shí)，由于在乙烯回收塔中吸收劑可以在吸收劑再生塔中再生，并再次返回乙烯回收塔中。因此，提高了吸收劑的利用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)進(jìn)行描述。圖1中示出的是該分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括:脫丙烷塔1、乙烯精餾塔7以及丙烯精餾塔15。其中，脫丙烷塔I的塔頂連接有脫甲烷塔5，脫甲烷塔5的塔底連接有脫乙烷塔6。進(jìn)一步，脫乙烷塔6的塔頂與乙烯精餾塔7連接，脫乙烷塔6的塔底與丙烯精餾塔15連接。
[0020]繼續(xù)參照?qǐng)D1，具體而言，脫丙烷塔I和脫甲烷塔5之間依次連接有輕烴干燥器2、輕烴預(yù)冷器3以及輕烴分液罐4。其中，輕烴分液罐4的罐頂和罐底均與脫甲烷塔5連接。
[0021]此外，脫丙烷塔I的塔底依次連接有脫丙烷塔塔底預(yù)冷器11、萃取罐12以及萃取塔13。并且，脫丙烷塔塔底預(yù)冷器11連接至萃取罐12的罐頂，萃取罐12的罐頂還連接至萃取塔13的塔底。此外，萃取罐12的罐底返回本發(fā)明分離系統(tǒng)之前的其他操作系統(tǒng)的水洗工序中。
[0022]進(jìn)一步，萃取塔13的塔頂連接至用于對(duì)碳四進(jìn)行提純的C4提純塔14，并且C4提純塔14的塔頂和脫甲烷塔5的塔頂均設(shè)置有與乙烯回收塔8連接的管路。換句話說，脫甲烷塔5的塔頂產(chǎn)物與乙烯回收塔8通過管路連接，而從與C4提純塔14塔頂連接的產(chǎn)物輸送管中抽出一股作為吸收劑與乙烯回收塔8通過管路連接。
[0023]再次參照?qǐng)D1，乙烯回收塔8通過吸收劑冷卻器9與吸收劑再生塔10連接。
[0024]具體地，乙烯回收塔8的塔底依次連接吸收劑冷卻器9的管側(cè)以及吸收劑再生塔10的塔頂；而乙烯回收塔8的塔頂依次連接吸收劑冷卻器9的殼側(cè)以及吸收劑再生塔10的塔底。
[0025]現(xiàn)結(jié)合附圖，描述將本發(fā)明的分離系統(tǒng)應(yīng)用在ΜΤ0/ΜΤΡ工藝反應(yīng)產(chǎn)物分離中時(shí)的具體分離過程的一個(gè)實(shí)例。
[0026]來自反應(yīng)器出口的反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)急冷、四級(jí)壓縮機(jī)壓縮和雜質(zhì)脫出冷卻后的反應(yīng)產(chǎn)物包括水、甲醇、二甲醚、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、C1到C5以及少量的C6。在2.275MPaG、和42°C的條件下和洗滌甲醇一起進(jìn)入脫丙烷塔1，其中低碳烴和洗滌甲醇的流量比保持在3~9之間，以保證甲醇能將反應(yīng)產(chǎn)物中的二甲醚全部脫出。經(jīng)分離后，脫丙烷塔I塔底產(chǎn)物主要為C4、C5和甲醇，然后塔底產(chǎn)物經(jīng)脫丙烷塔塔底預(yù)冷器11冷卻到38°C進(jìn)入萃取罐12，然后進(jìn)入萃取塔13，進(jìn)一步，萃取罐12的罐底返回至前述的水洗工序中。
[0027]C4和C5烴在萃取塔13中以水作為萃取劑，在2.35MPaG和38°C下萃取脫丙烷塔I塔底產(chǎn)物中的甲醇，萃取塔13塔頂?shù)玫紺4和C5餾分。然后經(jīng)過C4提純塔14在0.49MPaG下塔頂和塔底分別得到液化氣產(chǎn)品和C5/C6等烴類。其中部分C4作為吸收劑在乙烯回收塔8中回收脫甲烷塔5塔頂產(chǎn)物中的乙烯，其余C4作為液化氣產(chǎn)品，而C5返回至反應(yīng)系統(tǒng)。此外，萃取塔13的塔底產(chǎn)物為含甲醇的水溶液返回至返回甲醇回收系統(tǒng)。
[0028]另一方面，脫丙烷塔I的塔頂產(chǎn)物主要為氫氣、C2及C3以上餾分。該輕烴流股經(jīng)輕烴干燥器2中采用分子篩干燥脫水，然后經(jīng)由輕烴預(yù)冷器3冷卻至-8°C，再經(jīng)過輕烴分液罐4后進(jìn)入脫甲烷塔5。
[0029]脫甲烷塔5的塔底產(chǎn)品C2和C3進(jìn)入脫乙烷塔6進(jìn)行C2和C3的分離。脫乙烷塔6塔頂?shù)腃2餾分進(jìn)入乙烯精餾塔7。乙烯精餾塔7的塔頂?shù)玫揭蚁┊a(chǎn)品，而其塔底得到乙烷
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[0030]脫乙烷塔6塔底的C3餾分在2.3MPaG和55°C條件下進(jìn)入丙烯精餾塔15，其塔頂和塔底分別得到丙烯和丙烷產(chǎn)品。
[0031]進(jìn)一步，脫甲烷塔5的塔頂物料C1和C2、以及C4提純塔14塔頂?shù)腃4在2.0MPaG和-41°C條件下，一起進(jìn)入乙烯回收塔8。然后，在乙烯回收塔8中利用C4作為吸收劑回收脫甲烷塔5產(chǎn)物中的乙烯。
[0032]其中，乙烯回收塔8塔頂產(chǎn)物為甲燒，返回至反應(yīng)系統(tǒng)，而塔底為吸收劑C4以及部分C2。乙烯回收塔8塔底產(chǎn)物經(jīng)過吸收劑冷卻器9加熱至2°C進(jìn)入吸收劑再生塔10，吸收劑再生塔10塔頂為回收的C2烴，返回至壓縮工序。吸收劑再生塔10的塔底為再生后的吸收劑C4,其在吸收劑冷卻器9中與乙烯回收塔8塔底產(chǎn)物換熱后作為吸收劑再次進(jìn)入乙烯回收塔8中。至此完成整個(gè)分離過程。
[0033]表1為通過如上所述過程的分離結(jié)果，計(jì)算結(jié)果表明乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量濃度為95%，收率為26.59% ;而丙烯產(chǎn)品的質(zhì)量濃度為99.6%，收率為99.1%。
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種用于甲醇制丙烯及甲醇制烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)，其特征在于，包括:脫丙烷塔(I)、乙烯精餾塔(7)以及丙烯精餾塔(15)， 其中，所述脫丙烷塔(I)的塔頂連接有脫甲烷塔(5)，所述脫甲烷塔(5)的塔底連接有脫乙烷塔(6)， 所述脫乙烷塔(6)的塔頂與所述乙烯精餾塔(7)連接，所述脫乙烷塔(6)的塔底與所述丙烯精餾塔(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離系統(tǒng)，其特征在于， 所述脫丙烷塔(I)和所述脫甲烷塔(5)之間依次連接有輕烴干燥器(2)、輕烴預(yù)冷器(3)以及輕烴分液罐(4)， 其中，所述輕烴分液罐(4)的罐頂和罐底均與所述脫甲烷塔(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離系統(tǒng)，其特征在于， 所述脫丙烷塔(I)的塔底依次連接有脫丙烷塔塔底預(yù)冷器(11)、萃取罐(12 )以及萃取塔(13)， 其中，所述脫丙烷塔塔底預(yù)冷器(11)連接至所述萃取罐(12 )的罐頂，所述萃取罐(12 )的罐頂還連接至所述萃取塔(13)的塔底。
4.根據(jù)權(quán)利要 求3所述的分離系統(tǒng)，其特征在于， 所述萃取塔(13)的塔頂與C4提純塔(14)連接， 其中，所述C4提純塔(14)的塔頂和所述脫甲烷塔(5)的塔頂均設(shè)置有與乙烯回收塔(8)連接的管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離系統(tǒng)，其特征在于， 所述乙烯回收塔(8)通過吸收劑冷卻器(9)與吸收劑再生塔(10)連接， 其中，所述乙烯回收塔(8)的塔底依次連接吸收劑冷卻器(9)的管側(cè)以及所述吸收劑再生塔(10)的塔頂；所述吸收劑再生塔(10)的塔底依次連接所述吸收劑冷卻器(9)的殼側(cè)以及所述乙烯回收 塔(8)的塔頂。
【文檔編號(hào)】C07C11/04GK103880577SQ201410107769
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】謝省賓, 楊素珍, 劉學(xué)線, 張木蘭, 栗國福, 楊曉光, 劉明東 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院