一种醇制低碳烯烃的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于低碳烯烃领域，涉及一种利用醇制低碳烯烃的装置和方法。该装置包括依次连接的第一反应系统、急冷系统、压缩系统、分离系统，以及加氢系统和第二反应系统；所述分离系统的碳四及以上重烃出料管线与所述加氢系统连接；所述加氢系统的出料管线与所述第二反应系统连接；所述第二反应系统包括依次设置的中间产物预热器/预热器组、中间产物反应设施，以及任选的裂解气急冷器/急冷器组；所述第二反应系统的出料管线与所述急冷系统连接。与现有的同规模醇制低碳烯烃流程相比，本发明专利技术的装置和方法可以减少副产物的种类，增产乙烯和丙烯。本发明专利技术既可直接应用于新建的醇制低碳烯烃装置，也可在增加少量投资情况下应用于现有甲醇制系统装置的扩能改造。醇制系统装置的扩能改造。醇制系统装置的扩能改造。

【技术实现步骤摘要】
一种醇制低碳烯烃的装置和方法


[0001]本专利技术属于低碳烯烃领域，具体地，涉及一种醇制烯烃的装置和方法，采用本专利技术的装置和方法可以减少副产物的种类，降低单位烯烃的原料消耗，实现增产乙烯、丙烯。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，低碳烯烃的需求呈增长趋势，同时由于石油价格的剧烈波动，非烃类裂解技术得到较快的发展。另外随着页岩气产量的快速增加和煤制合成气技术的成熟，通过天然气或煤制合成气，合成制甲醇或二甲醚，再由甲醇制烯烃(Methanol To Olefin，以下简称MTO)或从二甲醚制烯烃(Dimethyl ether To Olefin，以下简称DTO)技术的应用已引起了各方面的关注。MTO和DTO可以较高选择性地生产轻质烯烃，并可在较宽范围内灵活调节丙烯/乙烯比。
[0003]现有技术一采用专用流化床反应器和再生器，原料甲醇进入流化床反应器内，并脱水生成包含乙烯、丙烯的产品气。产品气经冷却、压缩后进入后续分离系统，分离得到产品乙烯、丙烯以及副产品燃料气、乙烷、丙烷、碳四和碳五+。
[0004]现有技术二采用专用流化床反应器和再生器，使原料甲醇转化为包含乙烯、丙烯的产品气，产品气经冷却后送出。该技术没有压缩和后续的分离系统。
[0005]现有技术三利用专有催化剂和流化床反应器，使甲醇转化为产品气，产品气经过压缩、前脱乙烷、脱甲烷、碳四吸收等工艺，得到产品乙烯、丙烯和副产品燃料气、乙烷、丙烷、碳四和碳五+。
[0006]现有技术四利用固定床反应器将碳四及以上原料中的烯烃转化为丙烯，该方法存在以下问题：1、床层再生频繁；2、反应产物中乙烯：丙烯比低；3、烷烃不参加反应，原料利用率低。
[0007]因此，现有醇制烯烃工艺中的副产品碳四及以上重烃没有得到合理的利用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的专利技术人发现，现有醇制烯烃工艺中的碳四及以上重烃均作为副产品送出(如图1所示)，未能得到充分利用。本专利技术提供一种醇制低碳烯烃的装置和方法，采用此方法，碳四及以上重烃不再是副产品，而是作为中间产物，实现增产乙烯、丙烯，并提高产物中乙烯：丙烯比。
[0009]本专利技术的第一方面提供一种醇制低碳烯烃的装置，包括依次连接的第一反应系统、急冷系统、压缩系统、分离系统，以及加氢系统和第二反应系统；
[0010]所述分离系统设置有碳四及以上重烃出料管线；所述分离系统的碳四及以上重烃出料管线与所述加氢系统连接；
[0011]所述加氢系统包括依次设置的预热换热器/换热器组、加氢反应器，以及任选的冷却器/冷却器组；所述加氢系统的出料管线与所述第二反应系统连接；
[0012]所述第二反应系统包括依次设置的中间产物预热器/预热器组、中间产物反应设
施，以及任选的裂解气急冷器/急冷器组；所述第二反应系统的出料管线与所述急冷系统连接。
[0013]本专利技术的第二方面提供一种醇制低碳烯烃的方法，该方法在上述装置中进行，包括：原料甲醇依次进入第一反应系统、急冷系统、压缩系统和分离系统，分离系统得到的中间产物碳四及以上重烃进入加氢系统，进行加氢饱和，然后进入第二反应系统，进行蒸汽裂解反应，得到包含乙烯和/或丙烯的裂解气，所述裂解气与所述第一反应系统得到的产品气合并进入所述急冷系统，经后续分离得到乙烯产品和/或丙烯产品。
[0014]本专利技术的效果是：作为一种新的醇制低碳烯烃工艺，与典型的甲醇制烯烃工艺相比，减少了副产品的种类，同等规模甲醇原料可产出更多的乙烯和丙烯产品。本专利技术具有非常显著的经济效益，同时还可降低整个装置的能耗。特别地，本专利技术的装置既可直接应用于新建的醇制低碳烯烃装置，也可在增加少量投资情况下应用于现有甲醇制低碳烯烃系统装置的扩能改造，有着良好的应用前景。
[0015]本专利技术的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0016]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0017]图1示出了现有技术的工艺示意图。
[0018]图2示出了本专利技术一种实施方式的工艺示意图。
[0019]图3为本专利技术实施例1和实施例2的具体流程图，分离系统采用前脱乙烷流程。
[0020]图4为本专利技术实施例3的具体流程图，分离系统采用前脱乙烷流程。
[0021]附图标记说明
[0022]A、第一反应系统
[0023]A01、甲醇转化反应器及再生器
[0024]B、急冷系统
[0025]B01、急冷换热器/换热器组；B02、急冷塔
[0026]C、压缩系统
[0027]C01、压缩机；C02、氧化物水洗塔和碱洗塔
[0028]D、分离系统
[0029]D01、脱乙烷塔单元；D02、脱甲烷塔单元；D03、碳二加氢单元；D04、乙烯精馏塔单元；D05、脱丙烷塔单元；D06、丙烯精馏塔单元；D07、脱戊烷塔单元；D10、OCC单元
[0030]E、加氢系统
[0031]E01、加氢反应器；
[0032]F、第二反应系统
[0033]F01、中间产物预热器/预热器组；F02、中间产物反应设施；F03、裂解气急冷器/急冷器组。
[0034]1、甲醇；2、产品气；3、工艺气、4、分馏物流；5、升压后的分馏物流；6、去除酸性气体的工艺气；7、脱乙烷塔塔顶物料；8、甲烷氢；9、脱甲烷塔塔釜物料；10、乙烷和乙烯；11、乙烯
产品；12、副产物乙烷；13、脱乙烷塔塔釜物料；14、C3物料；15、丙烯产品；16、副产物丙烷；17、脱丙烷塔塔釜物料；20、中间产物(碳四及以上重烃)；21、氢气；22、加氢后的中间产物；23、预热的中间产物；24、裂解气；25、冷却后的裂解气；26、蒸汽；27、有机硫；28、OCC单元进料；29、粗丙烯；30、OCC流出C4以上重烃。
具体实施方式
[0035]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0036]本专利技术提供一种醇制低碳烯烃的装置，包括依次连接的第一反应系统、急冷系统、压缩系统、分离系统，以及加氢系统和第二反应系统；
[0037]所述分离系统设置有碳四及以上重烃出料管线；所述分离系统的碳四及以上重烃出料管线与所述加氢系统连接；
[0038]所述加氢系统包括依次设置的预热换热器/换热器组、加氢反应器，以及任选的冷却器/冷却器组；所述加氢系统的出料管线与所述第二反应系统连接；
[0039]所述第二反应系统包括依次设置的中间产物预热器/预热器组、中间产物反应设施，以及任选的裂解气急冷器/急冷器组；所述第二反应系统的出料管线与所述急冷系统连接。
[0040]根据本专利技术，优选地，所述第一反应系统包括甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种醇制低碳烯烃的装置，包括依次连接的第一反应系统、急冷系统、压缩系统、分离系统，以及加氢系统和第二反应系统；所述分离系统设置有碳四及以上重烃出料管线；所述分离系统的碳四及以上重烃出料管线与所述加氢系统连接；所述加氢系统包括依次设置的预热换热器/换热器组、加氢反应器，以及任选的冷却器/冷却器组；所述加氢系统的出料管线与所述第二反应系统连接；所述第二反应系统包括依次设置的中间产物预热器/预热器组、中间产物反应设施，以及任选的裂解气急冷器/急冷器组；所述第二反应系统的出料管线与所述急冷系统连接。2.根据权利要求1所述的醇制低碳烯烃的装置，其中，所述第一反应系统包括甲醇转化反应器及再生器；所述急冷系统包括依次设置的急冷换热器/换热器组、急冷塔；所述压缩系统包括依次设置的压缩机、氧化物水洗塔和碱洗塔；所述分离系统包括脱乙烷塔单元、脱甲烷塔单元、碳二加氢单元、乙烯精馏塔单元、脱丙烷塔单元、丙烯精馏塔单元、以及任选的脱丁烷塔单元和/或脱戊烷塔单元；所述分离系统的碳四及以上重烃出料管线与以下至少一处连接：脱丙烷塔单元底部出料管线、任选的脱丁烷塔单元顶部出料管线、任选的脱丁烷塔单元底部出料管线、任选的脱戊烷塔单元顶部出料管线、任选的脱戊烷塔单元底部出料管线。3.根据权利要求2所述的醇制低碳烯烃的装置，其中，所述分离系统采用以下方式之一：顺序流程：压缩系统与脱甲烷塔单元连接，脱甲烷塔单元顶部连接有甲烷氢排出管线，底部出料管线与脱乙烷塔单元连接；脱乙烷塔单元顶部出料管线依次与碳二加氢单元、乙烯精馏塔单元连接，底部出料管线与脱丙烷塔单元连接；乙烯精馏塔单元顶部连接有乙烯出料管线，底部连接有副产物乙烷出料管线；脱丙烷塔单元顶部出料管线与丙烯精馏塔单元连接，底部出料管线任选地与脱丁烷塔单元和/或脱戊烷塔单元连接；丙烯精馏塔单元顶部连接有丙烯出料管线，底部连接有副产物丙烷出料管线；前脱乙烷流程：压缩系统与脱乙烷塔单元连接，脱乙烷塔单元顶部出料管线与脱甲烷塔单元连接，底部出料管线与脱丙烷塔单元连接；脱甲烷塔单元顶部连接有甲烷氢排出管线，底部出料管线依次与碳二加氢单元、乙烯精馏塔单元连接；乙烯精馏塔单元顶部连接有乙烯出料管线，底部连接有副产物乙烷出料管线；脱丙烷塔单元顶部出料管线与丙烯精馏塔单元连接，底部出料管线任选地与脱丁烷塔单元和/或脱戊烷塔单元连接；丙烯精馏塔单元顶部连接有丙烯出料管线，底部连接有副产物丙烷出料管线；前脱丙烷流程：压缩系统与脱丙烷塔单元连接，脱丙烷塔单元顶部出料管线连接脱甲烷塔单元，底部出料管线任选地与脱丁烷塔单元和/或脱戊烷塔单元连接；脱甲烷塔单元顶部连接有甲烷氢排出管线，底部出料管线与脱乙烷塔单元连接；脱乙烷塔单元顶部出料管线依次与碳二加氢单元、乙烯精馏塔单元连接，底部出料管线与丙烯精馏塔单元连接；乙烯精馏塔单元顶部连接有乙烯出料管线，底部连接有副产物乙烷出料管线；丙烯精馏塔单元顶部连接有丙烯出料管线，底部连接有副产物丙烷出料管线；以上三种流程中，所述分离系统的碳四及以上重烃出料管线与以下至少一处连接：脱丙烷塔单元底部出料管线、任选的脱丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振维，夏庆宁，陈海，赵百仁，潘珂，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：