石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法技术

本发明专利技术涉及一种石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法，主要解决现有技术中石脑油及乙烷原料消耗大、丙烯产量少、副产物数量多、生产运行成本高的问题。本发明专利技术通过采用一种石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法，依托乙烯装置顺序分离工艺流程，将100～120万吨/年乙烯装置与180万吨/年MTO装置耦合，可少投石脑油及乙烷78.55～117.92万吨/年，增产丙烯13.23～24.52万吨/年；增加经济效益2.9～12.9亿元人民币/年的技术方案较好地解决了上述问题，可用于石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合中。

【技术实现步骤摘要】
石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法
本专利技术涉及一种石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法。依托现有顺序分离工艺流程乙烯生产装置，以甲醇为原料替代部分石脑油及乙烷，可有效的提高丙烯产能、提高低碳烯烃收率、减少副产物数量并降低生产运行成本，可应用于低碳烯烃的工业生产中。
技术介绍
乙烯主要通过裂解石脑油以及轻烃、常压柴油、加氢尾油等而获得，是石油化工行业的基石，因此裂解工艺技术的发展对于乙烯装置至关重要。经过长期的研究与开发，裂解炉技术日趋成熟，朝着扩大生产规模、提高裂解深度、缩短停留时间、增大裂解原料变化和操作弹性等方面发展，以提高裂解炉对原料的适应性，延长操作运转周期，降低装置综合能耗。现有技术中的CN102051206A涉及一种石脑油加氢精制生产乙烯裂解原料的方法，提高了二次加工的石脑油的质量。CN105349172A涉及一种石脑油原料的催化裂解方法，降低了非理想产物产率。CN105585399A提供了一种石脑油催化裂解产丙烯的方法，克服了现有技术石脑油催化裂解产丙烯收率低的问题。分离过程是乙烯生产的核心过程之一，主要分为三大类技术，即顺序分离技术、前脱乙烷技术和前脱丙烷技术。三类技术各有特长，其中现有乙烯生产装置的分离流程采用顺序分离技术包括：裂解气中含不同分子量的烃类，各组分按照由轻到重的顺序依次分离，先进入脱甲烷塔，塔顶分离出甲烷和氢气，塔釜分离出碳二及碳二以上组分送入脱乙烷塔，脱乙烷塔顶分离出碳二组分送乙烯精馏塔，乙烯精馏塔顶分离出聚合级乙烯产品，脱乙烷塔釜液送至脱丙烷塔，脱丙烷塔顶分离出碳三组分送丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶分离出聚合级丙烯产品，脱丙烷塔釜液送至脱丁烷塔，脱丁烷塔顶分离出碳四组分，塔釜液得到裂解汽油。由于石油资源紧缺，价格波动巨大，以UOP/Hydro甲醇制烯烃MTO工艺为代表的非石油路线乙烯工艺技术逐渐发展起来。国际上MTO工艺包括美孚公司和UOP公司的MTO工艺以及鲁奇公司的MTP工艺。国内中科院大连化物所、陕西新兴煤化工科技发展有限公司、中石化洛阳工程公司共同开发的以甲醇为原料一步催化反应制备轻烯烃技术DMTO已在国内成功进行工业化大规模生产应用。近年来关于MTO工艺的研究与应用逐渐增多。CN101921161A涉及了甲醇制烯烃MTO气体分离工艺流程，具有投资低、操作费用低、乙烯损失少等优点。CN204138566U公开了一种MTO级甲醇的提纯系统。CN107602328A涉及一种MTO装置副产碳四预分离工艺。101381270A提供了一种MTO/MTP反应混合物的分离方法。专利技术专利CN104193574B、CN104151121B、CN107056575A、CN107417481A、CN107056568A、CN104193570B、CN104230617B均涉及了MTO装置与乙烯装置的耦合工艺。现有技术中的专利技术专利CN104193574B、CN104151121B、CN107056575A、CN107417481A和CN107056568A涉及了MTO装置与乙烯装置的耦合，但并没有针对乙烯装置顺序分离工艺流程；专利技术专利CN104193570B和CN104230617B涉及了MTO工艺与乙烯装置顺序分离工艺耦合的方法，但并没有选用石脑油及乙烷作为乙烯装置的裂解原料。因此，现有技术石脑油裂解顺序分离工艺乙烯装置与MTO装置耦合存在石脑油及乙烷原料消耗大、丙烯产量少、副产物数量多、生产运行成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中石脑油及乙烷原料消耗大、丙烯产量少、副产物数量多、生产运行成本高的问题，提供一种新的石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法，具有石脑油及乙烷原料消耗小、丙烯产量多、副产物数量少、生产运行成本低的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法，乙烯装置：裂解原料石脑油和乙烷进入裂解炉发生蒸汽热裂解反应生成包括乙烯、丙烯的裂解气，裂解气进入急冷区进行急冷处理后，送压缩区进行增压；急冷区分离出重组分裂解汽油和裂解燃料油；增压后的裂解气物料与来自MTO装置的物料合并后送入脱甲烷塔，塔顶分离出甲烷和氢气，塔釜分离出的C2和C2以上组分送入脱乙烷塔；脱乙烷塔顶分离出的C2物料送入乙烯精馏塔，塔顶分离出聚合级乙烯产品，塔釜分离出乙烷物料；脱乙烷塔塔釜分离出C3和C3以上重组分物料送入脱丙烷塔；脱丙烷塔顶分离出的C3物料送入丙烯精馏塔，塔顶分离出聚合级丙烯产品，塔釜分离出丙烷物料；脱丙烷塔塔釜分离出C4和C4以上重组分物料送入脱丁烷塔；脱丁烷塔顶分离出C4组分，塔釜分离出C5和C5以上重组分裂解汽油；MTO装置：甲醇原料送MTO反应单元发生催化反应生成包括乙烯、丙烯的产品气；产品气物料送入MTO预分离单元进行分离，部分C3和C3以下轻组分物料送乙烯装置脱甲烷塔进一步处理；剩余C3和C3以上重组分物料进入MTO装置脱丙烷塔进行分离，脱丙烷塔顶物流进入MTO装置中的丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶得到聚合级丙烯产品，塔釜得到丙烷；脱丙烷塔釜物流送至乙烯装置，依托乙烯装置脱丁烷塔进一步分离。上述技术方案中，优选地，乙烯装置：公称能力100～120万吨/年，石脑油占原料质量的70％；乙烷占原料质量的30％。上述技术方案中，优选地，MTO装置：公称能力180万吨/年，反应强度：乙烯/丙烯质量比＝0.8～1.5。上述技术方案中，优选地，石脑油及乙烷裂解制乙烯装置采用顺序分离工艺，乙烷和石脑油作为裂解原料分别进入蒸汽裂解炉进行裂解反应，裂解选择性丙烯/乙烯质量比＝0.34。上述技术方案中，优选地，所述预分离单元的操作条件为：操作压力0.6～3.0MPaA，操作温度-30～15℃。上述技术方案中，优选地，MTO反应单元产生的产品气经过预分离单元后分成两股，第一股与第二股产品气的质量流量之比为1.2～2.6：1。本专利技术中，MTO反应单元的操作条件为：反应压力0.15～0.50MPaA，反应温度400～550℃；乙烯装置裂解炉的操作条件为：反应压力0.10～0.25MPaA，反应温度810～870℃。本专利技术所要解决的技术问题就是现有技术石脑油裂解顺序分离工艺乙烯装置与MTO装置耦合存在石脑油及乙烷原料消耗大、丙烯产量少、副产物数量多、生产运行成本高的问题。提供一种新的MTO工艺与石脑油及乙烷裂解顺序分离工艺耦合的方法，该方法采用甲醇替代部分石脑油及乙烷，降低了石脑油及乙烷原料消耗、增加了丙烯产量、减少了副产物数量、从而降低了生产运行成本。本专利技术依托乙烯装置顺序分离工艺流程，用甲醇替代部分石脑油和乙烷的一体化耦合工艺方法增产丙烯产品。对于100～120万吨/年乙烯装置及180万吨/年MTO装置来说，可少投石脑油54.99～82.54万吨/年，少投乙烷23.57～35.38万吨/年，增产丙烯13.23～24.52万吨/年；同时产品与原料差价节省2.9～12.9亿元人民币/年，取得了较好的经济效益。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式【比较例1】现有石脑油及乙烷蒸汽热裂解顺序分离的乙烯装置。其中，石脑油占原料量的质量分数70％，乙烷占原料量的质量分数30％；乙烯产能为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法，乙烯装置：裂解原料石脑油和乙烷进入裂解炉发生蒸汽热裂解反应生成包括乙烯、丙烯的裂解气，裂解气进入急冷区进行急冷处理后，送压缩区进行增压；急冷区分离出重组分裂解汽油和裂解燃料油；增压后的裂解气物料与来自MTO装置的物料合并后送入脱甲烷塔，塔顶分离出甲烷和氢气，塔釜分离出的C2和C2以上组分送入脱乙烷塔；脱乙烷塔顶分离出的C2物料送入乙烯精馏塔，塔顶分离出聚合级乙烯产品，塔釜分离出乙烷物料；脱乙烷塔塔釜分离出C3和C3以上重组分物料送入脱丙烷塔；脱丙烷塔顶分离出的C3物料送入丙烯精馏塔，塔顶分离出聚合级丙烯产品，塔釜分离出丙烷物料；脱丙烷塔塔釜分离出C4和C4以上重组分物料送入脱丁烷塔；脱丁烷塔顶分离出C4组分，塔釜分离出C5和C5以上重组分裂解汽油；MTO装置：甲醇原料送MTO反应单元发生催化反应生成包括乙烯、丙烯的产品气；产品气物料送入MTO预分离单元进行分离，部分C3和C3以下轻组分物料送乙烯装置脱甲烷塔进一步处理；剩余C3和C3以上重组分物料进入MTO装置脱丙烷塔进行分离，脱丙烷塔顶物流进入MTO装置中的丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶得到聚合级丙烯产品，塔釜得到丙烷；脱丙烷塔釜物流送至乙烯装置，依托乙烯装置脱丁烷塔进一步分离。...

【技术特征摘要】
1.一种石脑油及乙烷裂解顺序分离与MTO耦合的方法，乙烯装置：裂解原料石脑油和乙烷进入裂解炉发生蒸汽热裂解反应生成包括乙烯、丙烯的裂解气，裂解气进入急冷区进行急冷处理后，送压缩区进行增压；急冷区分离出重组分裂解汽油和裂解燃料油；增压后的裂解气物料与来自MTO装置的物料合并后送入脱甲烷塔，塔顶分离出甲烷和氢气，塔釜分离出的C2和C2以上组分送入脱乙烷塔；脱乙烷塔顶分离出的C2物料送入乙烯精馏塔，塔顶分离出聚合级乙烯产品，塔釜分离出乙烷物料；脱乙烷塔塔釜分离出C3和C3以上重组分物料送入脱丙烷塔；脱丙烷塔顶分离出的C3物料送入丙烯精馏塔，塔顶分离出聚合级丙烯产品，塔釜分离出丙烷物料；脱丙烷塔塔釜分离出C4和C4以上重组分物料送入脱丁烷塔；脱丁烷塔顶分离出C4组分，塔釜分离出C5和C5以上重组分裂解汽油；MTO装置：甲醇原料送MTO反应单元发生催化反应生成包括乙烯、丙烯的产品气；产品气物料送入MTO预分离单元进行分离，部分C3和C3以下轻组分物料送乙烯装置脱甲烷塔进一步处理；剩余C3和C3以上重组分物料进入MTO装置脱丙烷塔进行分离，脱丙烷塔顶物流进入MTO装置中的丙烯精馏塔，丙烯精馏塔顶得到聚合级丙烯产品，塔釜得到丙烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蕾，张永生，彭婷婷，
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