[發明專利]一種甲醇制烯烴反應氣的分離方法

有效

• 申請號: 201610544515.7
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN107602325B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 鄒弋;王宇飛;邵華偉;張敬升;劉智信;李東風
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C7/11;C07C7/04;C07C11/04;C07C11/06;C01B3/56
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及甲醇制烯烴領域，公開了一種甲醇制烯烴反應氣的分離方法，該方法包括：(1)將甲醇制烯烴反應氣通入壓縮單元中進行壓縮處理；(2)將壓縮處理得到的氣相進行冷卻；(3)在吸收劑存在下，將冷卻后得到的氣液兩相在脫甲烷塔中進行脫甲烷處理；(4)將脫甲烷處理得到的塔釜產物在脫丙烷塔中進行脫丙烷處理；(5)將脫丙烷處理的塔頂產物干燥后在脫乙烷塔中進行脫乙烷處理。本發明的方法利用汽油組分作為吸收劑脫除甲醇制烯烴(MTO/DMTO)反應氣中的甲烷等輕質組分，能夠顯著乙烯和丙烯的純度和回收率，并可以顯著降低系統能耗。

技術領域

本發明涉及甲醇制烯烴領域，具體地，涉及一種甲醇制烯烴反應氣的分離方法。

背景技術

我國能源結構以煤為主，煤炭長期作為我國基礎能源和重要化工原料。現代煤化工以潔凈煤技術為基礎，是煤炭高效清潔轉化利用的重要方向。2014年，我國年產乙烯量已經增加到1700多萬噸。國民經濟對乙烯和丙烯的大量需求主要依賴石油，使我國石油年均消費量提高至5億噸以上。以煤制烯烴技術為代表的現代煤化工無疑為國民經濟和社會發展提供了重要支撐，也是保障了國家能源安全的需要。甲醇制取低碳烯烴技術的突破及其產業化，標志著我國在該領域已進入世界領先水平。

甲醇制烯烴成套技術由反應技術和分離技術組成。反應技術以催化劑研制和反應器開發設計為核心；分離技術則以反應產物為原料，經雜質脫除、壓縮、分離等過程生產聚合級的乙烯和丙烯產品，其核心是雜質脫除和分離流程的開發和設計。

從甲醇制烯烴(MTO/DMTO)產品氣中得到聚合級乙烯和丙烯的分離工藝一般分為四個單元：壓縮單元、脫除雜質單元、冷分離單元和熱分離單元。其中，壓縮單元主要任務是將(MTO/DMTO)產品氣提高至后續工藝所需壓力。脫除雜質單元主要任務是脫除(MTO/DMTO)產品氣中未反應原料如甲醇，中間反應產物如二甲醚(DME)，酸性氣體如二氧化碳、NO_x等，根據所需操作條件不同可以在壓縮機段間經水洗、堿洗等操作除去其中部分雜質。冷分離單元是在0℃以下的溫度區間的分離單元，如脫甲烷、脫乙烷和乙烯精餾等過程。熱分離工藝是在0℃以上的溫度區間的分離單元，包括脫丙烷、丙烯精餾等過程。

雜質中的輕質組分甲烷的去除是得到高純度聚合級乙烯的關鍵。現階段比較普遍的方法是深冷分離法和吸收分離法。專利申請CN200810201217.3公開了一種MTO/MTP反應產物中輕烴產品的分離方法，該方法采用乙烷作為吸收劑先后經過吸收塔和脫甲烷塔兩級吸收過程排除產品中的輕質組分，冷卻溫度約為-65℃，最后通過精餾可以得到90％-99.99％的乙烯。使用乙烷作為吸收劑所需要的吸收溫度較低，工程應用中需要-100℃的乙烯冷凍壓縮機，甚至-135℃的甲烷壓縮機提供冷量，提高了設備的投資且增加了能耗。

專利申請CN201110279313.1公開了一種低碳烴類分離及甲醇制烯烴(M-OS/MTO)氣體分離工藝流程，該方法采用前脫甲烷塔、脫丙烷塔和脫丁烷塔塔釜流出物作為吸收劑吸收產品氣體中的碳二和碳三組分，將甲烷等輕質餾分從產品氣中分離。該方法需要在-40℃左右的溫度脫甲烷，且該方法中是前脫乙烷。

專利申請CN201310216950.3公開了一種從MTO/DMTO產品氣中回收乙烯的系統及方法，該方法在脫甲烷塔之后增設冷量回收器，降低了系統能耗，且乙烯回收率大于99.7％，但是需要冷箱，能耗較大。

專利申請WO2009/015507公開了一種甲醇裂解氣分離制備聚合級低碳烯烴的方法，該方法利用吸收分離的方法脫除甲烷，但是工藝最低溫度為-91℃左右，能耗也較大。

上述專利文獻中公開的方法脫甲烷過程均在0℃以下進行，且均是前脫乙烷或者丙烷，因此，會導致甲烷和其他輕烴如乙烷、乙烯和丙烯等容易與水形成烴類水合物，這類水合物在0℃以下容易使閥門和管路發生凍堵的現象，并且上述各方法的能耗也較大。

發明內容