[發(fā)明專利]一種低碳烯烴氣體的分離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010188717.5
• 申請(qǐng)日: 2010-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102267850A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊武;劉昱;王雷;施磊;喬立功;張潔;梁龍虎;李海瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司;中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司
• 主分類號(hào): C07C7/11
• 分類號(hào): C07C7/11;C07C11/06;C07C11/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低碳烯烴精制技術(shù)領(lǐng)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物流(主要是乙烯和丙烯)的連續(xù)反應(yīng)和再生過(guò)程中，產(chǎn)物低碳烯烴氣體的分離方法。

背景技術(shù)

低碳烯烴(乙烯、丙烯、丁二烯)和輕質(zhì)芳烴(苯、甲苯、二甲苯)是石油化工的基本原料。目前乙烯生產(chǎn)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(jià)格的日益提高，石腦油資源已經(jīng)越來(lái)越顯得不足，低碳烯烴的生產(chǎn)成本越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)外正積極開(kāi)發(fā)原料來(lái)源更豐富的乙烯生產(chǎn)路線，有機(jī)含氧化合物原料經(jīng)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(yīng)產(chǎn)物，正受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視，處于工業(yè)化階段。

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

含氧化合物(當(dāng)前典型采用的是甲醇)制取低碳烯烴工藝(MTO)的反應(yīng)特點(diǎn)是快速反應(yīng)、強(qiáng)放熱、且醇劑比比較低，是在連續(xù)的反應(yīng)-再生的密相流化床反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)和再生。反應(yīng)生成的富含乙烯和丙烯等低碳烯烴的高溫油氣，需要進(jìn)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(tǒng)進(jìn)行分離。MTO工藝裝置的目的產(chǎn)品是乙烯和丙烯，副產(chǎn)品液化氣、C₅以上組分和燃料氣。MTO氣體的構(gòu)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。如何將這部分富含乙烯和丙烯等低碳烯烴的裂解氣體進(jìn)行分離，提高目的產(chǎn)品乙烯和丙烯的收率，一直受到關(guān)注。

WO01/25174披露了一種生產(chǎn)乙烯的方法，該方法的主要特點(diǎn)是：(1)采用前脫乙烷流程，減少脫甲烷塔的進(jìn)料量；(2)和常規(guī)的石腦油裂解生產(chǎn)乙烯裝置相比，提高了脫甲烷塔塔頂產(chǎn)品中的乙烯含量，從而提高了脫甲烷塔頂溫度，避免采用乙烯冷量；(3)為了回收脫甲烷塔頂氣體中的乙烯，將該氣體送入變壓吸附設(shè)施，分離甲烷、氫和乙烯，將回收的乙烯返回氧化反應(yīng)器出口物料中。該分離方法設(shè)備投資低，但由于采用了PSA技術(shù)，操作程序較復(fù)雜，系統(tǒng)維護(hù)的工作量較大。

CN101367697A披露了一種MTO/MTP反應(yīng)產(chǎn)物中輕烴產(chǎn)品的分離方法。該發(fā)明是將MTO/MTP反應(yīng)產(chǎn)物預(yù)處理后送入脫乙烷塔進(jìn)行C₂/C₃的清晰分離，脫乙烷塔頂氣相送到吸收蒸出塔，吸收蒸出塔采用來(lái)自油吸收塔的富吸收劑進(jìn)行吸收，脫乙烷塔塔釜產(chǎn)品進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)；將吸收蒸出塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入油吸收塔，油吸收塔采用乙烷作為貧吸收劑，分離吸收蒸出塔塔頂產(chǎn)品中的乙烯，其余輕質(zhì)氣體由塔頂排出，塔釜產(chǎn)品做為富吸收劑返回吸收蒸出塔；吸收蒸出塔塔釜產(chǎn)品進(jìn)入乙烯塔，塔釜乙烷組分作為貧吸收劑冷卻后進(jìn)入油吸收塔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有投資少、物料回收率高等優(yōu)點(diǎn)。

CN1157280A披露了一種提高乙烯回收率的輕烴分離方法，該發(fā)明是一種高乙烯回收率，節(jié)能和低脫甲烷塔負(fù)荷的輕烴分離方法，輕烴經(jīng)過(guò)壓縮、冷卻和閃蒸后得到的氣體和液體分別進(jìn)入高壓脫乙烷塔，進(jìn)行碳二餾分的非清晰切割，高壓脫乙烷塔塔低產(chǎn)物進(jìn)入低壓脫乙烷塔進(jìn)行碳二和碳三餾分的分離，高壓脫乙烷塔塔頂產(chǎn)物經(jīng)過(guò)多級(jí)冷卻和閃蒸得到兩股以上的液體作為脫甲烷塔的進(jìn)料，氣液分離罐出口的氣體經(jīng)冷卻進(jìn)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(lái)，而甲烷吸收塔底部出口液體返回脫甲烷塔作為進(jìn)料，脫甲烷塔釜液去乙炔加氫反應(yīng)器或乙烯精餾塔。