[發(fā)明專利]一種降低含氧化合物制烯烴裝置能耗的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110253681.9
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102951982A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施磊;喬立功;湯紅年;陳俊武;劉昱;張潔;昌國平;李海瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/02
• 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)明涉及一種以含氧化合物為原料、以低碳烯烴為主要生成物的連續(xù)反應(yīng)和再生過程中降低裝置能耗的方法。

背景技術(shù)

乙烯、丙烯、丁二烯等輕質(zhì)烯烴和苯、甲苯、二甲苯等輕質(zhì)芳烴是石油化工的基本原料。目前乙烯生產(chǎn)主要依靠以輕石腦油為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(jīng)越來越顯得不足，低碳烯烴的生產(chǎn)成本越來越高，國內(nèi)外正積極開發(fā)原料來源更豐富的乙烯生產(chǎn)路線。以甲醇、乙醇、二甲醚、C₄～C₁₀醇化合物或其混合物為原料的含氧化合物在催化劑磷酸硅鋁分子篩(SAPO)的催化作用下生成以乙烯、丙烯為主要生成物的工藝路線正受到國內(nèi)外的廣泛重視。

以甲醇或二甲醚為代表的化合物是典型的含氧化合物，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化合物為原料生產(chǎn)以乙烯、丙烯為主的低碳烯烴的工藝(MTO)可參見US6166282、US5744680和CN1352627A。

衡量一種工藝的優(yōu)劣的主要指標(biāo)是設(shè)備投資、生產(chǎn)能耗和產(chǎn)品回收率，尤其是裝置能耗最受關(guān)注。人們從MTO工藝技術(shù)加工流程、催化劑、工藝條件以及設(shè)備結(jié)構(gòu)等方面進行了廣泛的研究和探索，使MTO工藝日趨完善，但有關(guān)如何有效降低MTO裝置能耗的文獻(xiàn)報道不多。

在現(xiàn)有已開發(fā)的MTO工藝技術(shù)中，為了回收高溫反應(yīng)生成油氣的高溫?zé)崮埽邷胤磻?yīng)生成油氣常常被用作過熱甲醇?xì)庠系臒嵩矗^熱甲醇?xì)庠吓c高溫反應(yīng)生成油氣經(jīng)原料/反應(yīng)氣換熱器進行換熱，但是，由于甲醇?xì)庠吓c高溫反應(yīng)油氣是氣氣換熱，換熱效果較差，換熱器體積比較龐大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有MTO工藝技術(shù)中，甲醇?xì)庠吓c高溫反應(yīng)油氣氣氣換熱效果差、換熱器體積比較龐大的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的降低含氧化合物制烯烴裝置能耗的方法可以有效地提高換熱器換熱效果、縮小換熱器體積、降低裝置能耗。

本發(fā)明提供的降低含氧化合物制烯烴裝置能耗的方法，包括如下步驟：

1)來自裝置外的液態(tài)含氧化合物原料首先預(yù)熱到一定溫度；

2)步驟1)中經(jīng)預(yù)熱的液態(tài)原料分為兩股，一股經(jīng)加熱氣化，成為氣相原料；另一股升壓后通過霧化噴嘴進行霧化，成為霧化的液相原料；

3)步驟2)中的氣相原料與霧化的液相原料在原料/反應(yīng)氣換熱器前混合，然后以霧狀流的形式進入原料/反應(yīng)氣換熱器，與來自反應(yīng)器的高溫反應(yīng)生成油氣充分換熱以回收高溫反應(yīng)生成油氣的高溫位熱量，回收高溫位熱量后的原料完全氣化，成為高溫氣化原料氣，高溫氣化原料氣隨后進入反應(yīng)器反應(yīng)；來自反應(yīng)器的高溫反應(yīng)生成油氣經(jīng)原料/反應(yīng)氣換熱器換熱后送至后部急冷水洗系統(tǒng)；

所述步驟1)中的原料預(yù)熱溫度為20～150℃，優(yōu)選40～120℃，最好為60～120℃；

所述步驟2)中霧化的液相原料的溫度為20～150℃，優(yōu)選40～120℃，最好為60～120℃；霧化的液相原料呈飽和狀態(tài)，占進原料/反應(yīng)氣換熱器原料總量的質(zhì)量百分比為5～50％，優(yōu)選15～35％；氣相原料占進原料/反應(yīng)氣換熱器原料總量的質(zhì)量百分比為50～95％，優(yōu)選65～85％；

所述步驟3)中高溫反應(yīng)生成油氣的溫度為300～650℃，優(yōu)選400～550℃，操作壓力為0.1～0.5MPaG，優(yōu)選0.1～0.3MPaG。

所述的霧化噴嘴，安裝在原料進料管線上，靠近原料/反應(yīng)氣換熱器；霧化噴嘴數(shù)量根據(jù)裝置規(guī)模確定，可以為一個、兩個或多個，呈均勻布置；進料管線中霧化的液體顆粒粒徑小于60微米。

本發(fā)明所述的液態(tài)含氧化合物原料可以選自甲醇、乙醇、二甲醚和C₄～C₁₀醇化合物中一種或一種以上的混合物。

本發(fā)明所述的原料/反應(yīng)氣換熱器，可以選自所有類型的換熱器，優(yōu)選管殼式換熱器。使用的換熱器可以并流、逆流或錯流操作，優(yōu)選逆流操作方式。