[發(fā)明專利]一種甲醇制烯烴反應(yīng)氣的分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610546049.6
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN107602333B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒弋;王宇飛;劉智信;邵華偉;張敬升;李東風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）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: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C11/06;C07C7/00;C07C7/11;C07C7/04
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明涉及甲醇制烯烴領(lǐng)域，公開了一種甲醇制烯烴反應(yīng)氣的分離方法，該方法包括：將甲醇制烯烴反應(yīng)氣進(jìn)行壓縮處理；將壓縮處理得到的氣相進(jìn)行冷卻；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(jìn)行脫甲烷處理；將脫甲烷處理得到的塔釜產(chǎn)物進(jìn)行脫丙烷處理；將脫丙烷處理的塔頂產(chǎn)物干燥后進(jìn)行脫乙烷處理；所述壓縮處理使得得到的氣相壓力為3.2?6.0MPa，在壓縮處理的過程中進(jìn)行變壓吸附制氫，所述冷卻至溫度為10?40℃，所述吸收劑含有C4?C5烴，并控制脫甲烷處理的條件。采用本發(fā)明的方法能夠有效回收反應(yīng)氣中的乙烯和丙烯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及甲醇制烯烴領(lǐng)域，具體地，涉及一種甲醇制烯烴反應(yīng)氣的分離方法。

背景技術(shù)

我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭長期作為我國基礎(chǔ)能源和重要化工原料?，F(xiàn)代煤化工以潔凈煤技術(shù)為基礎(chǔ)，是煤炭高效清潔轉(zhuǎn)化利用的重要方向。2014年，我國年產(chǎn)乙烯量已經(jīng)增加到1700多萬噸。國民經(jīng)濟(jì)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(fèi)量提高至5億噸以上。以煤制烯烴技術(shù)為代表的現(xiàn)代煤化工無疑為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)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(shù)的突破及其產(chǎn)業(yè)化，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域已進(jìn)入世界領(lǐng)先水平。

甲醇制烯烴成套技術(shù)由反應(yīng)技術(shù)和分離技術(shù)組成。反應(yīng)技術(shù)以催化劑研制和反應(yīng)器開發(fā)設(shè)計(jì)為核心；分離技術(shù)則以反應(yīng)產(chǎn)物為原料，經(jīng)雜質(zhì)脫除、壓縮、分離等過程生產(chǎn)聚合級的乙烯和丙烯產(chǎn)品，其核心是雜質(zhì)脫除和分離流程的開發(fā)和設(shè)計(jì)。

從甲醇制烯烴(MTO/DMTO)產(chǎn)品氣中得到聚合級乙烯和丙烯的分離工藝一般分為四個(gè)單元：壓縮單元、脫除雜質(zhì)單元、冷分離單元和熱分離單元。其中，壓縮單元主要任務(wù)是將(MTO/DMTO)產(chǎn)品氣提高至后續(xù)工藝所需壓力。脫除雜質(zhì)單元主要任務(wù)是脫除(MTO/DMTO)產(chǎn)品氣中未反應(yīng)原料如甲醇，中間反應(yīng)產(chǎn)物如二甲醚(DME)，酸性氣體如二氧化碳、NO_x等，根據(jù)所需操作條件不同可以在壓縮機(jī)段間經(jīng)水洗、堿洗等操作除去其中部分雜質(zhì)。冷分離單元是在0℃以下的溫度區(qū)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(qū)間的分離單元，包括脫丙烷、丙烯精餾等過程。

雜質(zhì)中的輕質(zhì)組分甲烷的去除是得到高純度聚合級乙烯的關(guān)鍵。現(xiàn)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(yīng)產(chǎn)物中輕烴產(chǎn)品的分離方法，該方法采用乙烷作為吸收劑先后經(jīng)過吸收塔和脫甲烷塔兩級吸收過程排除產(chǎn)品中的輕質(zhì)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(yīng)用中需要-100℃的乙烯冷凍壓縮機(jī)，甚至-135℃的甲烷壓縮機(jī)提供冷量，提高了設(shè)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(chǎn)品氣體中的碳二和碳三組分，將甲烷等輕質(zhì)餾分從產(chǎn)品氣中分離。該方法需要在-40℃左右的溫度脫甲烷，且該方法是前脫乙烷。

專利申請CN201310216950.3公開了一種從MTO/DMTO產(chǎn)品氣中回收乙烯的系統(tǒng)及方法，該方法在脫甲烷塔之后增設(shè)冷量回收器，降低了系統(tǒng)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(xiàn)中公開的方法脫甲烷過程均在0℃以下進(jìn)行，且均是前脫乙烷或者丙烷，因此，會(huì)導(dǎo)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(fā)生凍堵的現(xiàn)象，并且上述各方法的能耗也較大。

發(fā)明內(nèi)容