一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统和综合利用方法技术方案

本发明专利技术涉及甲醇制烯烃反应产物的分离应用领域，公开了一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统和综合利用方法。该方法包括将甲醇制烯烃反应产物通入压缩单元中进行压缩处理；将压缩处理得到的气相进行冷却；在吸收剂存在下，将冷却后得到的气液两相在脱甲烷塔中进行脱甲烷处理；将脱甲烷处理得到的塔釜产物在第一脱丙烷塔中进行脱丙烷处理；其中，所述吸收剂是以所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物为原料，经组分调整所得到的C4烃含量大于所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物的烃类混合物。该方法通过控制吸收剂中C4烃的含量，有利于在提高脱甲烷塔的操作温度、降低脱丙烷塔的操作温度。

Comprehensive utilization system and comprehensive utilization method of methanol to olefins reaction product

The invention relates to the separation and application field of methanol to olefin reaction products, and discloses a comprehensive utilization system and comprehensive utilization method of the product of methanol to olefin reaction. The method includes the compression treatment of the product of methanol to olefin reaction into the compression unit, and the gas phase obtained by the compression is cooled, and the gas-liquid two phases obtained after the cooling are demethanate in the demethane tower, and the product of the demethanate treated tower is entered into the first depropane tower. With depropane treatment, the absorbents are used as the raw material of the pagoda of the first propane tower, and the C4 hydrocarbon content obtained by the composition is greater than the hydrocarbon mixture of the reactor flow from the first depropane tower. By controlling the content of C4 hydrocarbon in the absorbent, the method can improve the operating temperature of the degas tower and reduce the operation temperature of the depropane tower.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统和综合利用方法
本专利技术涉及甲醇制烯烃反应产物的分离应用领域，具体地，涉及一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统和综合利用方法。
技术介绍
国民经济对乙烯和丙烯的大量需求主要依赖石油，使我国石油年均消费量提高至5亿吨以上。2014年，我国年产乙烯量已经增加到1700多万吨。我国能源结构以煤为主，煤炭长期作为我国基础能源和重要化工原料。以煤制烯烃技术为代表的现代煤化工无疑为国民经济和社会发展提供了重要支撑，也是保障了国家能源安全的需要。甲醇制烯烃成套技术由反应技术和分离技术组成。反应技术以催化剂研制和反应器开发设计为核心；分离技术则以反应产物为原料，经杂质脱除、压缩、分离等过程生产聚合级的乙烯和丙烯产品，其核心是杂质脱除和分离流程的开发和设计。从甲醇制烯烃(MTO/DMTO)产品气中得到聚合级乙烯和丙烯的分离工艺一般分为四个单元：压缩单元、脱除杂质单元、冷分离单元和热分离单元。其中，压缩单元主要任务是将(MTO/DMTO)产品气提高至后续工艺所需压力。脱除杂质单元主要任务是脱除(MTO/DMTO)产品气中未反应原料如甲醇，中间反应产物如二甲醚(DME)，酸性气体如二氧化碳、NOx等，根据所需操作条件不同可以在压缩机段间经水洗、碱洗等操作除去其中部分杂质。冷分离单元是在0℃以下的温度区间的分离单元，如脱甲烷、脱乙烷和乙烯精馏等过程。热分离工艺是在0℃以上的温度区间的分离单元，包括脱丙烷、丙烯精馏等过程。杂质中的轻质组分甲烷的去除是得到高纯度聚合级乙烯的关键。现阶段比较普遍的方法是深冷分离法和吸收分离法。专利申请CN200810201217.3公开了一种MTO/MTP反应产物中轻烃产品的分离方法，该方法采用乙烷作为吸收剂先后经过吸收塔和脱甲烷塔两级吸收过程排除产品中的轻质组分，冷却温度约为-65℃，最后通过精馏可以得到90％-99.99％的乙烯。使用乙烷作为吸收剂所需要的吸收温度较低，工程应用中需要-100℃的乙烯冷冻压缩机，甚至-135℃的甲烷压缩机提供冷量，提高了设备的投资且增加了能耗。专利申请CN201110279313.1公开了一种低碳烃类分离及甲醇制烯烃(M-OS/MTO)气体分离工艺流程，该方法采用前脱甲烷塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔塔釜流出物作为吸收剂吸收产品气体中的C2和C3组分，将甲烷等轻质馏分从产品气中分离。该方法需要在-40℃左右的温度脱甲烷，且该方法是前脱乙烷。专利申请CN201310216950.3公开了一种从MTO/DMTO产品气中回收乙烯的系统及方法，该方法在脱甲烷塔之后增设冷量回收器，降低了系统能耗，且乙烯回收率大于99.7％，但是需要冷箱，能耗较大。专利申请WO2009/015507公开了一种甲醇裂解气分离制备聚合级低碳烯烃的方法，该方法利用吸收分离的方法脱除甲烷，但是工艺最低温度为-91℃左右，能耗也较大。上述专利文献中公开的方法脱甲烷过程均在0℃以下进行，且均是前脱乙烷或者丙烷，因此，会导致甲烷和其他轻烃如乙烷、乙烯和丙烯等容易与水形成烃类水合物，这类水合物在0℃以下容易使阀门和管路发生冻堵的现象，并且上述各方法的能耗也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统和综合利用方法，以提高脱甲烷塔的操作温度、降低脱丙烷塔的操作温度。为了实现上述目的，本专利技术提供一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用方法，该方法包括：(1)将甲醇制烯烃反应产物通入压缩单元中进行压缩处理，使得经压缩处理得到的气相压力为3.2-6.0MPa；(2)将压缩处理得到的气相进行冷却，冷却至温度为10-40℃；(3)在吸收剂存在下，将冷却后得到的气液两相在脱甲烷塔中进行脱甲烷处理，所述脱甲烷处理的条件包括：脱甲烷塔理论板数为20-60块，操作压力为2.5-5.8MPa，塔顶温度为10-40℃，塔釜温度为40-150℃；(4)将脱甲烷处理得到的塔釜产物在第一脱丙烷塔中进行脱丙烷处理；其中，所述吸收剂是以所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物为原料，经组分调整所得到的C4烃含量大于所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物的烃类混合物。同时，在本专利技术中还提供了一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统，该综合利用系统包括沿物流的流动方向依次设置急冷单元、压缩单元和分离单元，所述分离单元包括脱甲烷塔、第一脱丙烷塔和脱丁烷塔，所述第一脱丙烷塔的进料口与所述脱甲烷塔的塔釜出料口相连，所述第一脱丙烷塔的塔釜出料口分别与所述脱甲烷塔的吸收剂进料口和所述脱丁烷塔的进料口相连，其中，在所述第一脱丙烷塔的塔釜出料口与所述脱甲烷塔的吸收剂进料口之间的流路上设置有用于调整物流中C4组分含量的物流组分调整结构。本专利技术的甲醇制烯烃(MTO/DMTO)反应产物的综合利用系统和综合利用方法具有以下优点：(1)通过以所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物为原料配制的烃类混合物作为吸收剂用于脱甲烷处理，有利于降低吸收剂的成本；(2)通过以第一脱丙烷塔的塔釜流出物为原料，并提高其中C4烃的含量，有利于提高脱甲烷塔的操作温度，在10℃以上的操作温度区间脱除甲醇制烯烃(MTO/DMTO)产品气体中的甲烷及轻质馏分，有效抑制了水和烃类形成水合物；(3)通过提高吸收剂中C4烃含量，使其大于所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物中C4烃含量，有利于降低脱丙烷塔的的操作温度，抑制甲醇制烯烃反应产物中二烯烃和炔烃的聚合，避免管道堵塞；(4)本专利技术方法在甲醇制烯烃反应产物的分离流程中全程温度不低于-35℃，不需要使用乙烯制冷机组，材料可选用一般的低温碳钢，能耗低、节省投资；(5)本专利技术的方法可以得到纯度很高的聚合级乙烯和丙烯产品，其中产品乙烯的纯度高于99.9％，产品丙烯的纯度高于99.5％。烯烃回收率可达99.5％以上。(6)本专利技术的干燥过程不需要放置在压缩单元出口，只需要对脱丙烷塔塔顶流出物进行干燥处理，避免了对压缩单元出口液相凝液进行干燥，大幅度减小了干燥过程处理量，随之大幅度降低了公用工程氮气的消耗量和能耗。本方法将脱甲烷过程转为热分离过程有利于换热网络优化，不需要投入-40℃及以下的冷剂。具有投资少，物流回收率高等特点。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为根据本专利技术一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统的结构示意图；图2为根据本专利技术一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统中分离单元的结构示意图；图3为根据本专利技术另一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统中分离单元的结构示意图；图4为根据本专利技术再一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统中分离单元的结构示意图；图5为根据本专利技术另一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统的结构示意图；图6为根据本专利技术再一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统的结构示意图；图7为根据本专利技术一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统中C4选择性加氢单元的结构示意图；图8为根据本专利技术另一种实施方式中的甲醇制烯烃反应产物的综合利用系统中C4选择性加氢单元的结构示意图。附图标记说明100为甲醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用方法，其特征在于，该方法包括：(1)将甲醇制烯烃反应产物通入压缩单元中进行压缩处理，使得经压缩处理得到的气相压力为3.2‑6.0MPa；(2)将压缩处理得到的气相进行冷却，冷却至温度为10‑40℃；(3)在吸收剂存在下，将冷却后得到的气液两相在脱甲烷塔中进行脱甲烷处理，所述脱甲烷处理的条件包括：脱甲烷塔理论板数为20‑60块，操作压力为2.5‑5.8MPa，塔顶温度为10‑40℃，塔釜温度为40‑150℃；(4)将脱甲烷处理得到的塔釜产物在第一脱丙烷塔中进行脱丙烷处理；其中，所述吸收剂是以所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物为原料，经组分调整所得到的C4烃含量大于所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物的烃类混合物。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃反应产物的综合利用方法，其特征在于，该方法包括：(1)将甲醇制烯烃反应产物通入压缩单元中进行压缩处理，使得经压缩处理得到的气相压力为3.2-6.0MPa；(2)将压缩处理得到的气相进行冷却，冷却至温度为10-40℃；(3)在吸收剂存在下，将冷却后得到的气液两相在脱甲烷塔中进行脱甲烷处理，所述脱甲烷处理的条件包括：脱甲烷塔理论板数为20-60块，操作压力为2.5-5.8MPa，塔顶温度为10-40℃，塔釜温度为40-150℃；(4)将脱甲烷处理得到的塔釜产物在第一脱丙烷塔中进行脱丙烷处理；其中，所述吸收剂是以所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物为原料，经组分调整所得到的C4烃含量大于所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物的烃类混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法中步骤(4)还包括：将第一脱丙烷处理的塔釜流出物在第二脱丙烷塔中进行再次脱丙烷处理，所述吸收剂为所述第二脱丙烷塔的塔釜流出物。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一脱丙烷塔的理论板数为25-80块，操作压力为2.6-4.5MPa，塔顶温度为5-30℃，塔釜温度为80-150℃，优选80-130℃，更优选80-110℃；所述第二脱丙烷塔的理论板数为25-80块，操作压力为0.3-1.2MPa，塔顶温度为15-60℃，塔釜温度为80-150℃，优选80-130℃，更优选80-110℃。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：(5)将第一脱丙烷的塔釜流出物在脱丁烷塔中进行脱丁烷处理；所述吸收剂为所述第一脱丙烷塔的塔釜流出物和所述脱丁烷塔的塔顶流出物的混合物。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一脱丙烷塔的理论板数为25-80块，操作压力为1.5-3.5MPa，塔顶温度为10-50℃，塔釜温度为100-150℃；所述脱丁烷塔的操作压力为0.1-0.8MPa，塔顶温度为10-70℃，塔釜温度为60-130℃。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法中步骤(4)还包括：将第一脱丙烷处理的塔釜流出物在第二脱丙烷塔中进行再次脱丙烷处理；所述方法中还包括：(5)将第二脱丙烷的塔釜流出物在脱丁烷塔中进行脱丁烷处理；所述吸收剂为所述第二脱丙烷塔的塔釜流出物和所述脱丁烷塔的塔顶流出物的混合物。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一脱丙烷塔的理论板数为25-80块，操作压力为2.6-4.5MPa，塔顶温度为5-30℃，塔釜温度为80-150℃，优选80-130℃，更优选80-110℃；所述第二脱丙烷塔的理论板数为25-80块，操作压力为0.3-1.2MPa，塔顶温度为15-60℃，塔釜温度为80-150℃，优选80-130℃，更优选80-110℃；所述脱丁烷塔的操作压力为0.1-0.8MPa，塔顶温度为10-70℃，塔釜温度为60-130℃。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述吸收剂的温度为10-30℃，优选为15-20℃。9.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述步骤(3)还包括将所述脱甲烷塔的塔顶流出物在变压吸附制氢单元中进行变压吸附制氢处理；优选所述变压吸附制氢处理的条件包括：吸附压力为1.0-4.0MPa，脱附压力为0.1-2.0MPa，优选地，吸附压力为1.5-3.0MPa，脱附压力为0.1-1.0MPa。10.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：(6)将第一脱丙烷处理的塔顶流出物在脱乙烷塔中进行脱乙烷处理；优选所述脱乙烷处理的条件包括：脱乙烷塔理论板数为25-120块，操作压力为1.0-3.0MPa，塔顶温度为-30℃至-10℃，塔釜温度为50-80℃；优选所述步骤(6)中将脱丙烷处理的塔顶流出物干燥后冷却至-10℃至30℃再进行脱乙烷处理。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：(7)将脱乙烷塔的塔顶流出物依次进行加氢和乙烯精馏处理，优选所述乙烯精馏处理的条件包括：乙烯精馏塔的理论板数为100-150块，操作压力为0.8-2.6MPa，优选为1.6-2.6MPa，塔顶温度为-35℃至-15℃，塔釜温度为-20℃至0℃，优选-15℃至0℃。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：(8)将脱乙烷塔的塔釜产物在丙烯精馏塔中进行丙烯精馏处理，优选所述丙烯精馏处理的条件包括：丙烯精馏塔的理论板数为110-400块，操作压力为操作压力为1.6-2.6MPa，塔顶温度为35℃-55℃，塔釜温度为45℃-60℃。13.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述步骤(4)中包括将第一脱丙烷处理的塔釜流出物在第二脱丙烷塔中进行再次脱丙烷处理时，所述步骤(8)还包括将所述第二脱丙烷塔的塔顶流出物输送至所述丙烯精馏塔中进行丙烯精馏处理。14.根据权利要求4或6所述的方法，其中，所述方法还包括：(9)将所述脱丁烷塔的塔顶流出物在C4选择性加氢反应器中进行C4选择性加氢处理得到选择性加氢产物；(10)将所述选择性加氢产物在催化裂化制丙烯装置中进行催化裂化制丙烯处理。15.根据权利要求4或6所述的方法，其中，所述方法还包括：(9)将所述脱丁烷塔的塔顶流出物在C4选择性加氢反应器中进行加氢处理得到C4选择性加氢产物；(10)将选择性加氢产物在MTBE/...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹弋，李春芳，李东风，王宇飞，过良，刘智信，张敬升，邵华伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11