MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法技术

本发明专利技术涉及一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，主要解决现有耦合技术中裂解原料成本高、丙烯产量低、MTO装置分离流程长、设备工程投资高的问题。本发明专利技术通过采用一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，在保持乙烯总产量不变的前提下，依托乙烯装置现有分离设备，将MTO工艺与前脱丙烷工艺耦合，并采用甲醇和丙烷替代大部分石脑油的技术手段，增产丙烯3.85～19.02万吨/年，少投石脑油209.52～384.23万吨/年，产品与原料差价节省12.67～29.32亿元人民币/年的技术方案较好地解决了上述问题，可用于用于低碳烯烃的生产中。

【技术实现步骤摘要】
MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法
本专利技术涉及一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法。
技术介绍
我国是“多煤贫油”的能源结构，石油消费的增长速度始终保持较高水平，对外依存度60％左右，能源的安全性比较差。因此，本专利技术由煤制备的甲醇作为生产低碳烯烃的原料替代部分由原油炼制的石脑油裂解原料，不仅技术水平先进，经济效益显著，而且更加符合国家“以煤代油”优化能源结构的能源发展战略，从而保证我国能源结构的安全、可靠，进一步走可持续发展的道路。乙烯和丙烯是重要的石油化工基础原料。乙烯装置热裂解生成的丙烯/乙烯比大致在1：2左右，而MTO装置催化反应生成的丙烯/乙烯比大都在1：1以上。目前，我国主要采用乙烯装置制备乙烯等低碳烯烃，而MTO装置与乙烯装置相比，在生产低碳烯烃过程中，比乙烯装置更有效，尤其是可以多生产丙烯产品。MTO装置的反应气组成与乙烯装置的裂解气组成有很大的差异，MTO反应气中的氢气和甲烷含量较低，重组分含量也较低，而丙烯和丙烷含量明显高于乙烯装置裂解气中的丙烯和丙烷含量。乙烯装置和MTO装置为生产合格的乙烯、丙烯、混合碳四等产品都要求对裂解气或反应气进行分离精制。因此，将前脱丙烷分离工艺的乙烯装置与MTO装置在分离流程部分进行一体化耦合，在充分依托乙烯装置前脱丙烷分离流程的现有设备，并保持乙烯总产能不变的前提下，采用甲醇替代部分石脑油原料，能够有效降低原料成本并增产丙烯产品，是一条可以大规模工业化生产低碳烯烃的路线。现有技术中的专利技术专利CN104193574B、CN104151121B、CN104193570B分别公开了以前脱乙烷分离路线、前脱丙烷分离路线、顺序分离路线的石脑油蒸汽热裂解工艺与MTO工艺耦合的方法，专利技术专利104230617B还公开了顺序分离路线的石脑油及丙烷蒸汽裂解工艺与MTO工艺耦合的方法。现有技术中的CN104193574B、CN104151121B、CN104193570B和CN104230617B虽然公开了蒸汽热裂解工艺与MTO工艺耦合的方法，但还没有针对采用石脑油和丙烷作为裂解原料、前脱丙烷分离路线的乙烯裂解装置与MTO装置耦合的工艺方法，尤其是没有原料结构、产品结构和分离流程等方面的优化工艺方法。存在乙烯装置裂解原料成本高、丙烯产量低、MTO装置分离流程长、设备工程投资高等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有耦合技术中裂解原料成本高、丙烯产量低、MTO装置分离流程长、设备工程投资高的问题，提供一种新的MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有裂解原料成本低、丙烯产量高，甲醇能够替代部分石脑油及丙烷在前脱乙烷分离流程上增产丙烯的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，MTO产品气经急冷、压缩、干燥后进入预切割塔，包括C2和C2以下轻组分及部分C3组分的预切割塔塔顶物流进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔，包括剩余部分C3及C4和C4以上重组分的预切割塔釜物流进入MTO分离流程中的脱丙烷塔，脱丙烷塔塔顶物流进入MTO分离流程中的丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶得到丙烯产品，丙烯精馏塔釜得到丙烷送往石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的裂解炉，脱丙烷塔釜物流进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丁烷塔，其中，石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺采用前脱丙烷分离流程，石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺中的乙烯精馏塔塔釜得到的乙烷、丙烯精馏塔塔釜得到的丙烷均返回所述裂解炉，依托石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程得到甲烷氢、乙烯、部分丙烯、混合C4及C5以上烃产品，从MTO工艺分离流程中得到剩余部分丙烯产品，通过降低石脑油及丙烷进料量保持所述石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔进料中的乙烯、丙烯流量不变。上述技术方案中，优选地，所述预切割塔的操作条件：温度为-20℃～10℃，压力为0.6MPaG～3.0MPaG。上述技术方案中，优选地，所述MTO产品气中乙烯与丙烯质量比0.8～1.5：1。上述技术方案中，优选地，所述石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺中，裂解原料石脑油与丙烷的质量比为3/7，裂解产品中丙烯与乙烯的质量比为0.47。上述技术方案中，优选地，所述MTO工艺分离单元所需冷量由冷冻水站提供。上述技术方案中，优选地，所述包括C2和C2以下轻组分及部分C3组分的粗分离塔塔顶物流经增压后进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔。上述技术方案中，优选地，乙烯装置公称能力为80～150万吨/年，MTO装置公称能力为180万吨/年。上述技术方案中，优选地，MTO装置预切割塔塔顶流出的一部分C3组分占全部MTO反应气C3组分的40～60wt％之间。本专利技术涉及一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，依托乙烯装置前脱丙烷分离流程现有的设备，在保持乙烯产量不变的前提下，采用甲醇和丙烷替代大部分石脑油以增产丙烯产品。以80～150万吨/年乙烯装置为例，可少投石脑油209.52～384.23万吨/年，增产丙烯3.85～19.02万吨/年，产品与原料差价节省12.67～29.32亿元人民币/年，取得了较好的技术和经济效果。附图说明图1为本专利技术所述方法的流程示意图。图1中，其中100～200单元为乙烯装置反应系统，210～260单元为MTO装置与乙烯装置耦合后的分离系统，300～430单元为MTO装置反应分离系统。乙烯装置反应系统：按一定比例的石脑油和丙烷原料102和返回乙烷原料242以及返回丙烷原料253送入乙烯装置裂解炉100发生高温蒸汽热裂解反应，生成高温裂解气111，经过急冷单元110分离处理，流出裂解汽油113和裂解燃料油产品112，同时高温裂解气111降温为裂解气115，经压缩和碱洗单元200处理后，增压为高压裂解气201。MTO装置与乙烯装置耦合的分离系统：乙烯装置高压裂解气201与MTO装置烯烃混合气412合并为物料202后进入乙烯装置脱丙烷塔210，脱丙烷塔210塔釜分离出C4及C4更重组分213与来自MTO装置脱丙烷塔420塔釜分离出C4和C4更重组分烯烃混合物413合并为物料214，送入乙烯装置脱丁烷塔260，脱丁烷塔260塔顶得到混合C4产品261，脱丁烷塔260塔釜得到裂解汽油262与裂解汽油113合并为裂解汽油产品263。脱丙烷塔塔顶流出物料211经过乙烯装置脱甲烷塔220、脱乙烷塔230、乙烯精馏塔240、丙烯精馏塔250，最终得到甲烷氢产品222、乙烯产品241、丙烯物料251。乙烯装置丙烯物料251与MTO装置丙烯物料421合并为丙烯产品254。乙烯精馏塔240塔釜、丙烯精馏塔250塔釜分别流出乙烷物料242、丙烷物料252返回乙烯装置裂解炉100。MTO装置反应分离系统：甲醇原料101首先进入MTO装置反应300单元，在MTO反应300单元中，甲醇原料101发生催化反应生成烯烃混合气301后，经急冷310单元降温为烯烃混合气311，经压缩和碱洗400单元增压为烯烃混合气401后，送入预切割塔410对烯烃混合气401进行预分离。预切割塔410塔顶流出全部C2和C2更轻组分以及一部分C3组分的烯烃混合气41本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，MTO产品气经急冷、压缩、干燥后进入预切割塔，包括C2和C2以下轻组分及部分C3组分的预切割塔塔顶物流进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔，包括剩余部分C3及C4和C4以上重组分的预切割塔釜物流进入MTO分离流程中的脱丙烷塔，脱丙烷塔塔顶物流进入MTO分离流程中的丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶得到丙烯产品，丙烯精馏塔釜得到丙烷送往石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的裂解炉，脱丙烷塔釜物流进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丁烷塔，其中，石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺采用前脱丙烷分离流程，石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺中的乙烯精馏塔塔釜得到的乙烷、丙烯精馏塔塔釜得到的丙烷均返回所述裂解炉，依托石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程得到甲烷氢、乙烯、部分丙烯、混合C4及C5以上烃产品，从MTO工艺分离流程中得到剩余部分丙烯产品，通过降低石脑油及丙烷进料量保持所述石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔进料中的乙烯、丙烯流量不变。

【技术特征摘要】
1.一种MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，MTO产品气经急冷、压缩、干燥后进入预切割塔，包括C2和C2以下轻组分及部分C3组分的预切割塔塔顶物流进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔，包括剩余部分C3及C4和C4以上重组分的预切割塔釜物流进入MTO分离流程中的脱丙烷塔，脱丙烷塔塔顶物流进入MTO分离流程中的丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶得到丙烯产品，丙烯精馏塔釜得到丙烷送往石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的裂解炉，脱丙烷塔釜物流进入石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丁烷塔，其中，石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺采用前脱丙烷分离流程，石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺中的乙烯精馏塔塔釜得到的乙烷、丙烯精馏塔塔釜得到的丙烷均返回所述裂解炉，依托石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程得到甲烷氢、乙烯、部分丙烯、混合C4及C5以上烃产品，从MTO工艺分离流程中得到剩余部分丙烯产品，通过降低石脑油及丙烷进料量保持所述石脑油及丙烷裂解制乙烯工艺流程中的脱丙烷塔进料中的乙烯、丙烯流量不变。2.根据权利要求1所述MTO工艺与石脑油及丙烷裂解前脱丙烷工艺耦合的方法，其特征在于所述预切割塔的操作条件：温度为-20℃～10℃，压力为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：周茹英，张永生，何琨，
申请(专利权)人：中石化上海工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31