[發明專利]一種甲醇轉化制取低碳烯烴氣體的分離方法

有效

• 申請號: 200810231483.0
• 申請日: 2008-12-14
• 公開（公告）號: CN101747128A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 陳俊武;劉昱;王雷;施磊;喬立功;張潔;梁龍虎
• 申請（專利權）人: 中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/02;C07C11/04;C07C11/06;C07C7/04
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技術領域

本發明屬于低碳烯烴精制技術領域，涉及一種以含氧化合物(主要是甲醇、乙醇、二甲醚、C₄～C₁₀醇化合物或其混合物等)為原料，在生成以低碳烯烴為主要生成物流(主要是乙烯和丙烯)的連續反應和再生過程中，產物低碳烯烴氣體的分離方法。?

背景技術

輕質烯烴(乙烯、丙烯、丁二烯)和輕質芳烴(苯、甲苯、二甲苯)是石油化工的基本原料。目前乙烯生產主要依靠輕石腦油原料的管式爐水蒸氣裂解工藝。由于原油資源的短缺和價格的日益提高，石腦油資源已經越來越顯得不足，低碳烯烴的生產成本越來越高。國內外正積極開發原料來源更豐富的乙烯生產路線，有機含氧化合物原料經金屬改性的SAPO類型小孔磷硅酸鋁氧化物分子篩的催化作用，可生成以乙烯、丙烯為主的反應產物，正受到國內外的廣泛的重視，處于工業化階段。?

以甲醇或二甲醚為代表的含氧有機化合物是典型的含氧有機化合物，主要由煤基或天然氣基的合成氣生產。用以甲醇為代表的含氧有機化合物為原料生產以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴工藝目前主要有美國UOP公司的MTO技術(主要專利是美國專利USP6166282、USP5744680；中國專利ZL00137259.9)、美國ExxonMobil公司的MTO技術(主要專利是USP6673978、USP6717023、USP6613950；中國專利ZL00815363.2、ZL00802040.x、ZL03821995.6)、MTP工藝(EP0448000A、DE233975A1)和中國科學院大連化物所的DMTO技術(ZL96115333.4、ZL92109905.3)。?

含氧化合物(當前典型采用的是甲醇)制取低碳烯烴工藝(MTO)的反應特點是快速反應、強放熱、且醇劑比比較低，是在連續的反應-再生的密相流化床反應器中進行反應和再生。反應生成的富含乙烯和丙烯等低碳烯烴的高溫油氣，需要進行急冷和水洗，除去其中催化劑和降溫后，送往下部烯烴分離系統進行分離。MTO工藝裝置的目的產品是乙烯和丙烯，副產品液化氣、C₅以上組分和燃料氣。MTO氣體的構成與石腦油裂解氣有很大的不同，最大的差別在于MTO氣體中氫氣和甲烷含量較低，丙烯和丙烷含量明顯高于石腦油裂解氣中丙烯和丙烷含量。?

近年來，關于“甲醇制烯烴工藝(MTO)”的加工流程、催化劑、工藝條件以及設備結構等方面的研究和探索很多，但有關如何將MTO工藝產物中的富含低?碳烯烴氣體分離為乙烯和丙烯的文獻報道不多。?

美國埃克森公司專利US20050033104A1披露了一種從甲醇制烯烴反應系統中回收乙烯和丙烯的方法，主要是利用吸收塔將分離出的C₄和C₅與DME分離開來，為了提高MTO烯烴產率，將反應流出物分離出的殘留烯烴物流在催化劑的作用下與水進行水和反應生成乙醇返回到MTO反應器。?

美國埃克森公司專利US7060865披露了一種從C₄烯烴、二甲醚和C₅⁺烴等物流中回收C₄烯烴方法，主要是將MTO分離過程中冷凝成液體的烯烴，即副產品中含有的烯烴與水在催化劑的作用下進行水合反應，生成氧化物，并返回到MTO反應器作為原料。?

CN1157280A披露了一種提高乙烯回收率的輕烴分離方法，該發明是一種高乙烯回收率，節能和低脫甲烷塔負荷的輕烴分離方法，輕烴經過壓縮、冷卻和閃蒸后得到的氣體和液體分別進入高壓脫乙烷塔，進行碳二餾分的非清晰切割，高壓脫乙烷塔塔低產物進入低壓脫乙烷塔進行碳二和碳三餾分的分離，高壓脫乙烷塔塔頂產物經過多級冷卻和閃蒸得到兩股以上的液體作為脫甲烷塔的進料，氣液分離罐出口的氣體經冷卻進入甲烷吸收塔，用液相甲烷作為吸收劑，將氣體中99.5％的乙烯吸收下來，而甲烷吸收塔底部出口液體返回脫甲烷塔作為進料，脫甲烷塔釜液去乙炔加氫反應器或乙烯精餾塔。?

CN101234946A披露了一種低碳混合氣體的分離方法，它是將低碳烯烴混和氣體加入中碳原子數為1～4的醇類、醚類或酮類中至少一種作為吸收劑，在一定的溫度和壓力下有效吸收低碳烯烴混和氣體中的C₃～C₅組分，通過吸收、解吸、精餾的方法將低碳烯烴混和氣體中的C₃～C₅組分分開。該發明的方法對于中小規模的甲醇轉化制取低碳烯烴工藝，有很強的經濟性。具有工藝可靠，設備投資少，能耗低的特點。?