甲醇制烯烃的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及甲醇制烯烃能耗优化领域，公开了甲醇制烯烃的方法和系统。该方法包括：将粗甲醇进行甲醇制烯烃反应，得到含有乙烯、丙烯的产物物流，其中，将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述粗甲醇的温度达到130～250℃，并得到第一换热产物；将所述第一换热产物进行第二换热而降温，得到第二换热产物，所述第二换热产物的温度为160～180℃；将所述第二换热产物进行水洗而降温，得到产品气，所述产品气的温度为35～45℃；所述产品气的一部分经加热后作为调节气返回所述粗甲醇，所述产品气的另一部分进行烯烃分离，得到乙烯和丙烯。可以实现控制甲醇制烯烃反应过程中的温度并利用其中的热量获取中高压蒸汽，实现过程的节能节水。

【技术实现步骤摘要】
甲醇制烯烃的方法和系统
本专利技术涉及甲醇制烯烃能耗优化领域，具体地，涉及甲醇制烯烃的方法和系统。
技术介绍
甲醇制烯烃的反应过程是一个强放热过程。需要降低该过程中的能耗，但是换热网络比较复杂。CN103910592A公开了一种甲醇制烯烃系统，该甲醇制烯烃系统包括：甲醇合成单元；甲醇缓冲单元，与甲醇合成单元连接；脱轻单元，与甲醇缓冲单元连接；反应器，与脱轻单元连接；第一换热单元，设置在甲醇缓冲单元与脱轻单元之间，对从甲醇缓冲单元输入脱轻单元的甲醇的温度进行调节；第二换热单元，设置在脱轻单元和反应器之间，对经脱轻单元处理后的甲醇进行换热以使甲醇达到制烯烃的反应温度。该系统中，将脱轻单元设置在整个系统中的甲醇缓冲单元之后，使得经脱轻处理之后的甲醇无需冷剂冷却即可直接输送至反应器以制作烯烃，省去了冷却设备和大量的冷剂。再有该系统中无需对原料甲醇设置多个预热单元，减少了系统中的预热结构，省略了甲醇升压泵，大大降低了甲醇制烯烃系统的建设周期、投资成本和运行维护成本。该系统从节省换热的角度出发对甲醇原料的热利用进行了优化。并没有涉及对甲醇制烯烃过程的能耗的优化利用。甲醇制烯烃得到的产物物流还储藏有大量的热能，如何利用以利于甲醇制烯烃系统的能耗优化，是需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决如何优化甲醇制烯烃过程的能耗优化的问题，提供了甲醇制烯烃的方法和系统。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面，提供一种甲醇制烯烃的方法，该方法包括：将粗甲醇进行甲醇制烯烃反应，得到含有乙烯、丙烯的产物物流，其中，将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述粗甲醇的温度升高达到130～250℃，并得到第一换热产物；将所述第一换热产物进行第二换热而降温，得到第二换热产物；所述第二换热产物的温度为160～180℃；将所述第二换热产物进行水洗而降温，得到产品气和污水，所述产品气的温度为35～45℃；所述产品气的一部分经加热后作为调节气返回到所述甲醇制烯烃反应，所述产品气的另一部分进行烯烃分离，得到乙烯和丙烯。优选地，该方法进一步包括：将水通入所述甲醇制烯烃反应进行取热，并控制所述甲醇制烯烃反应的温度为450～550℃。优选地，所述甲醇制烯烃反应的压力为0.1～0.5MPa。优选地，将所述污水经过降温和汽提后得到净化水；所述净化水的一部分用于所述第二换热，并被所述第一换热产物加热。本专利技术的第二方面，提供本专利技术的甲醇制烯烃的方法用于甲醇制烯烃的系统，该系统包括：甲醇进料单元、反应器1和产物热量回收单元；其中，所述甲醇进料单元与反应器1连通，用于将粗甲醇通入反应器1进行甲醇制烯烃反应；所述产物热量回收单元与反应器1连通，用于将来自反应器1的产物物流进行热量回收；其中，在所述甲醇进料单元中设置连通所述产物热量回收单元的甲醇-产物换热器2，用于将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述产物物流降温得到第一换热产物并加热所述粗甲醇；所述产物热量回收单元包括产物换热器3、水洗塔4和产品气换热器8；其中，产物换热器3连通甲醇-产物换热器3，用于将所述第一换热产物进行第二换热而降温，得到第二换热产物；水洗塔4连通产物换热器8，用于将所述第二换热产物进行水洗而降温，得到产品气和污水；所述产品气的一部分经过产品气换热器3被低压蒸汽-II加热后作为调节气返回到所述甲醇制烯烃反应，所述产品气的另一部分进行烯烃分离，得到乙烯和丙烯。优选地，反应器1设置取热装置，用于控制甲醇制烯烃反应的温度。通过上述技术方案，本专利技术可以实现控制甲醇制烯烃反应的温度并利用其中的热量获取中高压蒸汽。同时，在反应产物中携带的热量也可以通过多次热交换得以利用，如加热甲醇原料、进行第二换热。本专利技术从反应中、反应产物入手对甲醇制烯烃过程的能耗进行优化，充分回收甲醇制烯烃反应的反应热和产物热量，还可以进一步利用产品气的一部分代替水蒸汽做调节气，可以在相同的进料量和反应条件下节省能耗20％以上，节约水洗水量30％以上。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术的甲醇制烯烃的系统的示意图。图2为现有技术的甲醇制烯烃的系统的示意图。附图标记说明1、反应器2、甲醇-产物换热器3、产物换热器4、水洗塔5、污水-净化水换热器6、汽提塔7、净化水换热器8、产品气换热器9、汽包10、甲醇-净化水换热器11、甲醇-凝结水换热器12、甲醇-汽提气换热器13、甲醇-蒸汽换热器具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术的第一方面，提供一种甲醇制烯烃的方法，如图1所示，该方法包括：将粗甲醇进行甲醇制烯烃反应，得到含有乙烯、丙烯的产物物流，其中，将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述粗甲醇的温度升高达到130～250℃，并得到第一换热产物；将所述第一换热产物进行第二换热而降温，得到第二换热产物；所述第二换热产物的温度为160～180℃；将所述第二换热产物进行水洗而降温，得到产品气和污水，所述产品气的温度为35～45℃；所述产品气的一部分经加热后作为调节气返回到所述甲醇制烯烃反应，所述产品气的另一部分进行烯烃分离，得到乙烯和丙烯。本专利技术提供的方法中，可以进一步优选在进行甲醇制烯烃反应的过程中进行取热。优选情况下，该方法进一步包括：将水通入所述甲醇制烯烃反应进行取热，并控制所述甲醇制烯烃反应的温度为450～550℃。所述取热可以为将通入水的换热管设置在反应器中与所述甲醇制烯烃反应的物料进行间接换热，将该反应过程中产生的多余的反应热取出制得中高压蒸汽。优选使用的水为除氧水，以减少换热管的氧腐蚀。通过所述取热可以实现控制所述甲醇制烯烃反应在稳定的温度范围内进行。优选地，所述甲醇制烯烃反应的压力为0.1～0.5MPa。本专利技术提供的方法中，将甲醇制烯烃反应得到的产物物流所携带的热量通过与原料粗甲醇进行所述第一换热加以利用，在将粗甲醇加热达到130～250℃的同时，所述产物物流也被降温为第一换热产物，优选，所述第一换热产物的温度为280～380℃。本专利技术中，所述产物物流的温度一般为450～550℃。本专利技术中，通过所述第二换热可以进一步地降低所述第一换热产物的温度，以便进行后续的水洗过程并回收所述第一换热产物中的热量。实现所述第二换热的方法可以是将所述第一换热产物与后续的经汽提得到的净化水进行热交换，在将所述第一换热产物降温为低温的第二换热产物的同时，净化水被加热汽化，可以进一步返回所述汽提的过程用作汽提气。本专利技术中，所述第二换热产物的温度降低，可以进一步分离得到其中的烯烃产品。所述产品气可以送去烯烃分离单元得到最终的烯烃产品。也可以将所述产品气的一部分替代水蒸汽作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇制烯烃的方法，该方法包括：将粗甲醇进行甲醇制烯烃反应，得到含有乙烯、丙烯的产物物流，其中，将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述粗甲醇的温度升高达到130～250℃，并得到第一换热产物；将所述第一换热产物进行第二换热而降温，得到第二换热产物，所述第二换热产物的温度为160～180℃；将所述第二换热产物进行水洗而降温，得到产品气和污水，所述产品气的温度为35～45℃；所述产品气的一部分经加热后作为调节气返回到所述甲醇制烯烃反应，所述产品气的另一部分进行烯烃分离，得到乙烯和丙烯。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃的方法，该方法包括：将粗甲醇进行甲醇制烯烃反应，得到含有乙烯、丙烯的产物物流，其中，将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述粗甲醇的温度升高达到130～250℃，并得到第一换热产物；将所述第一换热产物进行第二换热而降温，得到第二换热产物，所述第二换热产物的温度为160～180℃；将所述第二换热产物进行水洗而降温，得到产品气和污水，所述产品气的温度为35～45℃；所述产品气的一部分经加热后作为调节气返回到所述甲醇制烯烃反应，所述产品气的另一部分进行烯烃分离，得到乙烯和丙烯。2.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法进一步包括：将水通入所述甲醇制烯烃反应进行取热，并控制所述甲醇制烯烃反应的温度为450～550℃。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述甲醇制烯烃反应的压力为0.1～0.5MPa。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一换热产物的温度为280～380℃。5.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法进一步包括：将所述污水经过降温和汽提后得到净化水；所述净化水的一部分用于所述第二换热，并被所述第一换热产物加热。6.权利要求1-5中任意一项所述的甲醇制烯烃的方法用于甲醇制烯烃的系统，该系统包括：甲醇进料单元、反应器(1)和产物热量回收单元；其中，所述甲醇进料单元与反应器(1)连通，用于将粗甲醇通入反应器(1)进行甲醇制烯烃反应；所述产物热量回收单元与反应器(1)连通，用于将来自反应器(1)的产物物流进行热量回收；其中，在所述甲醇进料单元中设置连通所述产物热量回收单元的甲醇-产物换热器(2)，用于将所述产物物流与所述粗甲醇进行第一换热，使所述产物物流降温得到第一换热产物并加热所述粗甲醇；所述产物热量回收单元包括产物换热器(3)、水洗塔(4)和产品气换热器(8)；其中，产物换热器(3)连通甲醇-产物换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李初福，姜兴剑，胡先君，姚金松，余建良，孙高攀，张峰，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11