一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺及产物的分离方法技术

本发明专利技术涉及一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺及产物的分离方法。在甲醇制烯烃反再工艺中的三段压缩升压中降低了压力值，通过与温度的配合同样除去了部分未反应的甲醇和二甲醚等杂质。在产物的分离中，脱甲烷塔温度高于现有技术，通过适当增加压力，同样有效的分离了甲烷、氢等组分，并实现了乙烯和丙烯的有效回收。本发明专利技术的分离工艺温度相对较高，因此使用的冷剂温度要高于其他的乙烯冷剂、丙烷冷剂，节省了能耗。

An MTO reverse process and product separation method

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺及产物的分离方法
本专利技术涉及一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺及产物的分离方法，具体是一种从甲醇制烯烃反再工艺的产物中分离出聚合级乙烯和丙烯的分离方法。
技术介绍
甲醇制烯烃(MTO)是采用SAPO-n系列催化剂(如，磷酸硅铝分子筛)利用甲醇制备烯烃，其反应产物组成主要有乙烯、乙烷、乙炔、丙烯、丙烷、丙炔、甲醇、二甲醚、氢气、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等。如何将反应产物进行分离得到乙烯和丙烯是分离工艺的核心技术。现有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。压缩单元是将产品气提高至后续工艺所需压力。脱除杂质单元是脱除产品气中未反应原理、中间产物如二甲醚等。冷分离单元是在0℃以下的温度区间脱除甲烷、乙烷和乙烯进行精制等过程。热分离工艺是在0℃以上的温度区间脱除丙烷、丙烯进行精制等过程。冷分离单元需要使用冷剂在低温进行分离，但目前的冷分离单元的能耗较高。专利申请CN200810201217.3公开了一种MTO/MTP反应产物的分离方法，其使用乙烯作为冷剂，需要-100℃的乙烯冷冻压缩机，提高了设备的投资且增加了能耗。专利申请CN201810096069.7公开了一种MTO产品混合气的分离方法，其中需要使用7℃、-24℃和-40℃温度等级的丙烷作为冷剂。上述专利文献中公开的方法在冷分离单元中需要使用较低温度的冷剂，且冷分离单元的工作温度较低；另外，现有分离工艺的工作压力与温度匹配不够充分，从而导致整个设备的能耗较高。如何在保证分离效果的基础上降低能耗是目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺。本专利技术的另一个目的是提供一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物的分离方法，通过各分离单元互相配合，能够在保证分离效果的基础上降低系统能耗。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺，包括下述步骤：(1)甲醇通过流化床反应器与催化剂反应，反应气进入旋风分离器进一步分离；反应器中的温度为400-600℃，优选420-500℃，特别优选450-480℃；反应压力为0.1-0.5MPa，优选0.15-0.4MPa，特别优选0.2-0.3MPa；催化剂循环量与甲醇的进量比为3-40:1，优选5-30:1，特别优选8-20:1；反应器内的空塔速度为0.2-2.0m/s，优选0.4-1.6m/s，特别优选0.5-1.2m/s；(2)反应器中的待生催化剂进入再生器进行再生，再生器的温度为550-750℃，优选560-700℃，特别优选590-660℃；再生器压力为0.05-0.25MPa，优选0.08-0.20MPa，特别优选0.10-0.18MPa；再生器内的空塔速率为0.1-1.0m/s，优选0.2-0.8m/s，特别优选0.3-0.6m/s；(3)从旋风分离器顶部出来的产品气经与催化剂分离、冷却后进入急冷塔；(4)从急冷塔出来的产品气在产品气分离塔内进一步冷却，经产品气分离塔脱除产品气中的水和氧化物后进入产品气压缩机进行三段压缩升压，升压后产品气的压力为1.8-2.0MPa、温度为40-45℃；(5)升压后的产品气进入DME汽提塔进料分离罐分离，分离后的气相进入氧化物吸收塔脱除氧化物，之后产品气经碱洗、冷却、干燥后得到甲醇制烯烃反再工艺产物。进一步的特征在于：步骤(2)中再生后催化剂上的炭含量低于0.2重量％，优选低于0.1重量％，特别优选低于0.05重量％；进一步的特征在于：步骤(4)中三段压缩升压：第一段压缩后压力由0.1-0.2MPa提升到0.35-0.45MPa，将产品气温度冷却至40-45℃；气相进行第二段压缩，产品气压力由0.3-0.4MPa压缩到0.8-0.9MPa，将产品气温度冷却至40-45℃，气相进行第三段压缩，产品气压力由0.8-0.9MPa压缩到1.8-2.0MPa，将产品气温度冷却至40-45℃。进一步的特征在于：步骤(5)中氧化物吸收塔塔顶操作压力为0.5-2.5MPa，优选0.8-2.1MPa，特别优选1.1-1.9MPa；塔底温度为80-220℃，优选90-200℃，特别优选100-180℃。本专利技术还提供了一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物的分离方法，包括下述步骤：(1)甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物进入高压脱丙烷塔；(2)高压脱丙烷塔的操作压力为2.1-2.5MPa，优选2.2-2.3MPa，塔顶温度为5-10℃，优选6-9℃，特别优选7-9℃，塔釜温度为70-130℃，优选80-110℃，特别优选90-100℃，理论塔板数为25-80块，经高压脱丙烷塔分离后的气相进入脱甲烷塔；(3)脱甲烷塔的操作压力为2.0-2.5MPa，优选2.1-2.4Pa，特别优选2.2-2.3MPa，塔顶温度为-19～-10℃，优选-18～-12℃，特别优选-16～-14℃，理论塔板数为30-60块，脱甲烷塔底的物料送至脱乙烷塔；(4)脱乙烷塔的操作压力为1.5-3.0MPa，优选1.8-2.5MPa，特别优选2.0-2.3MPa，塔顶温度为-20～-10℃，优选-18～-12℃，特别优选-15～-13℃，理论塔板数为25-100块，脱乙烷塔顶部气体与氢气混合进料至乙炔加氢反应器，反应后的气体被送至乙烯塔进行乙烷和乙烯的分离；脱乙烷塔底部物料至丙烯塔进行丙烯和丙烷的分离。进一步的特征在于：乙烯塔的操作压力为1.5-3.0MPa，优选1.8-2.5Pa，特别优选2.0-2.3MPa，塔顶温度为-20～-10℃，优选-18～-12℃，特别优选-15～-13℃，理论塔板数为25-100块。进一步的特征在于：丙烯塔的操作压力为1.5-2.0MPa，优选1.6-1.9Pa，特别优选1.7-1.8MPa，塔顶温度为40-50℃，优选42～48℃，特别优选44～45℃，理论塔板数为100-140块，进料口设置在60-90块理论塔板处。进一步的特征在于：高压脱丙塔塔底的物料进入低压脱丙烷塔，低压脱丙烷塔的操作压力为0.4-0.8MPa，优选0.5-0.7Pa，特别优选0.6MPa，塔顶温度为15-30℃，优选16-25℃，特别优选18-22℃，塔釜温度为70-130℃，优选80-110℃，特别优选90-100℃，理论塔板数为25-80块；低压脱丙烷塔底部物料送至脱丁烷塔。进一步的特征在于：脱丁烷塔的操作压力为0.2-0.6MPa，优选0.3-0.5Pa，特别优选0.4MPa，塔顶温度为15-40℃，优选18-30℃，特别优选20-25℃，塔釜温度为60-120℃，优选70-110℃，特别优选80-100℃。进一步的特征在于：分离中的冷量由7℃、-19℃、-38℃级别的冷剂来提供。进一步的特征在于：从脱甲烷塔27层塔盘抽出一股物料经冷却后送回至22层塔盘和28层塔盘。进一步的特征在于：脱甲烷塔顶富含甲烷和一些丙烷的尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺，其特征在于：包括下述步骤：/n(1)甲醇通过流化床反应器与催化剂反应，反应气进入旋风分离器进一步分离；反应器中的温度为400-600℃，优选420-500℃，特别优选450-480℃；反应压力为0.1-0.5MPa，优选0.15-0.4MPa，特别优选0.2-0.3MPa；催化剂循环量与甲醇的进量比为3-40:1，优选5-30:1，特别优选8-20:1；反应器内的空塔速度为0.2-2.0m/s，优选0.4-1.6m/s，特别优选0.5-1.2m/s；/n(2)反应器中的待生催化剂进入再生器进行再生，再生器的温度为550-750℃，优选560-700℃，特别优选590-660℃；再生器压力为0.05-0.25MPa，优选0.08-0.20MPa，特别优选0.10-0.18MPa；再生器内的空塔速率为0.1-1.0m/s，优选0.2-0.8m/s，特别优选0.3-0.6m/s；/n(3)从旋风分离器顶部出来的产品气经与催化剂分离、冷却后进入急冷塔；/n(4)从急冷塔出来的产品气在产品气分离塔内进一步冷却，经产品气分离塔脱除产品气中的水和氧化物后进入产品气压缩机进行三段压缩升压，升压后产品气的压力为1.8-2.0MPa、温度为40-45℃；/n(5)升压后的产品气进入DME汽提塔进料分离罐分离，分离后的气相进入氧化物吸收塔脱除氧化物，之后产品气经碱洗、冷却、干燥后得到甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺，其特征在于：包括下述步骤：
(1)甲醇通过流化床反应器与催化剂反应，反应气进入旋风分离器进一步分离；反应器中的温度为400-600℃，优选420-500℃，特别优选450-480℃；反应压力为0.1-0.5MPa，优选0.15-0.4MPa，特别优选0.2-0.3MPa；催化剂循环量与甲醇的进量比为3-40:1，优选5-30:1，特别优选8-20:1；反应器内的空塔速度为0.2-2.0m/s，优选0.4-1.6m/s，特别优选0.5-1.2m/s；
(2)反应器中的待生催化剂进入再生器进行再生，再生器的温度为550-750℃，优选560-700℃，特别优选590-660℃；再生器压力为0.05-0.25MPa，优选0.08-0.20MPa，特别优选0.10-0.18MPa；再生器内的空塔速率为0.1-1.0m/s，优选0.2-0.8m/s，特别优选0.3-0.6m/s；
(3)从旋风分离器顶部出来的产品气经与催化剂分离、冷却后进入急冷塔；
(4)从急冷塔出来的产品气在产品气分离塔内进一步冷却，经产品气分离塔脱除产品气中的水和氧化物后进入产品气压缩机进行三段压缩升压，升压后产品气的压力为1.8-2.0MPa、温度为40-45℃；
(5)升压后的产品气进入DME汽提塔进料分离罐分离，分离后的气相进入氧化物吸收塔脱除氧化物，之后产品气经碱洗、冷却、干燥后得到甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物。


2.权利要求1所述的工艺，进一步的特征在于：步骤(4)中三段压缩升压：第一段压缩后压力由0.1-0.2MPa提升到0.35-0.45MPa，将产品气温度冷却至40-45℃；气相进行第二段压缩，产品气压力由0.3-0.4MPa压缩到0.8-0.9MPa，将产品气温度冷却至40-45℃，气相进行第三段压缩，产品气压力由0.8-0.9MPa压缩到1.8-2.0MPa，将产品气温度冷却至40-45℃。


3.权利要求1所述的工艺，进一步的特征在于：步骤(5)中氧化物吸收塔塔顶操作压力为0.5-2.5MPa，优选0.8-2.1MPa，特别优选1.1-1.9MPa；塔底温度为80-220℃，优选90-200℃，特别优选100-180℃。


4.一种甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物的分离方法，包括下述步骤：
(1)将权利要求1-4任一项所述的甲醇制烯烃(MTO)反再工艺产物进入高压脱丙烷塔；
(2)高压脱丙烷塔的操作压力为2.1-2.5MPa，优选2.2-2.3MPa，塔顶温度为5-10℃，优选6-9℃，特别优选7-9℃，塔釜温度为70-130℃，优选80-110℃，特别优选90-100℃，理论塔板数为25-80...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆海，刘鑫，邵永飞，卢振林，耿立生，徐岩文，李先亮，李凤，
申请(专利权)人：久泰能源准格尔有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15