一种含氧化合物制低碳烯烃的分离方法技术

本发明专利技术公开了一种含氧化合物制低碳烯烃的分离方法，将来自含氧化合物制低碳烯烃反应器的产物和／或来自烯烃催化裂解的产物两者混合后经热量回收、压缩、净化和冷却等一系列前处理步骤后，分为气相烃和液相烃。气相烃和液相烃分别进脱丙烷塔的不同塔板进行（Ｃ３－）－（Ｃ４＋）分离。脱丙烷塔塔顶Ｃ３和Ｃ３以下轻组分进一步压缩冷却后进脱甲烷塔，脱甲烷塔塔顶用乙烷作吸收剂，以提高乙烯的回收率。脱甲烷塔塔底Ｃ２－Ｃ３去脱乙烷塔分离Ｃ２与Ｃ３。Ｃ２进乙烯精馏塔，侧线采出乙烯，塔顶不凝气返回压缩机，塔底乙烷全部冷却后作脱甲烷塔吸收剂或部分作为燃料气采出。Ｃ３去丙烯精馏塔，塔顶采出丙烯，塔底采出丙烷作ＬＰＧ副产品。本发明专利技术具有乙烯收率高、能耗低、投资少、副产品能得到有效利用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低碳烃分离
，尤其涉及含氧化合物制低碳烯烃或烯烃催化裂 解过程的分离方法。
技术介绍
乙烯、丙烯是石油化学工业的基础原料，其产品聚乙烯和聚丙烯是重要的工程塑 料。传统上生产乙烯和丙烯主要采用石脑油管式蒸汽裂解方法制得，对石油资源依赖严重。 随着石油供应的日益紧张，含氧化合物制取低碳烯烃成为研究的热点，并得到了长足的发 展，含氧化合物包括醇、醚、醛和酮等，其中甲醇和二甲醚应用比较广泛，可以通过煤或天然 气制取，这从一定程度上可以缓解石油供应的压力，尤其符合我国“缺油、少气、富煤”的国 情。石脑油蒸汽裂解制取低碳烃由于氢气、甲烷含量较高，普遍采用深冷来分离甲烷 和乙烯，以提高乙烯的回收率。典型的深冷分离方法包括顺序分离、前脱乙烷和前脱丙烷流 程，三种流程具有各自的优缺点，但深冷温度均在-100°C以下，需要乙烯压缩机，甚至甲烷 压缩机，同时对冷箱要求高，使得固定投资大。含氧化合物制低碳烯烃产物的特点是氢气、甲烷含量较低，乙烯、丙烯含量较高， C5+等高碳烃含量较少，致使脱甲烷塔需要的冷量较少，如采用深冷分离方法，对设备要求 高，投资大，能耗高，经济上并不合算。US7714180提出了一种烯烃回收的工艺方法。根据该方法，工艺气经压缩后首先经 脱丁烷塔脱除C5+，C4-再进一步压缩、冷却后先后进脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔，脱丙 烷塔塔底混合C4作吸收剂去脱甲烷塔吸收塔顶气中的乙烯，提高乙烯回收率。该专利技术避免 采用深冷分离工艺，而是采用油吸收的工艺，降低了投资，但是对于含氧化合物制低碳烃工 艺，主要成分为C1-C4物质，大量的物料需预冷后进脱甲烷塔，能耗较大。而且混合C4吸收 剂循环量大且循环流程长，能耗较大。中国专利200710171098. 7提出了一种精馏与溶剂吸收相结合的含轻质气体低碳 烃的分离方法。根据该方法气体经预处理后再冷却进预分离塔，塔顶气进吸收塔以提高乙 烯的回收率，使用C3或C4或C5或C6或其烃类的混合物作为吸收剂。该专利技术虽然避免采 用乙烯压缩机，降低了投资，但是使用C3-C6的烃类作为吸收剂循环量大，而且部分吸收剂 会随吸收塔塔顶气去作燃料气，降低了吸收剂本身的经济价值。中国专利200810201217. 3提出了一种MTO-MTP反应产物中轻烃产品的分离方法。 根据该方法，轻烃产物预处理后直接送入脱乙烷塔，塔顶C2-再进入吸收塔，用乙烷做吸收 剂以提高乙烯回收率。该方法同上述两种方法类似，避免了使用乙烯压缩机，降低了投资， 使用乙烷作吸收剂，部分乙烷从吸收塔塔顶蒸出作燃料气并未降低乙烷的利用价值。但是 该专利技术的前提条件是使用前脱乙烷流程，不适宜使用乙烷、丙烷混合吸收剂。
技术实现思路
本专利技术根据含氧化合物制备低碳烯烃气体组成的特点，提出了一种能耗低、投资 少、且充分利用自产副产品作吸收剂的低碳烃分离方法。本专利技术的采用如下技术方案，其特征在于在进入脱乙烷塔处理之前， 增加脱丙烷-脱甲烷工艺流程，并脱乙烷时使用乙烷或乙烷与丙烷的混合烷烃作吸收剂， 混合吸收剂中乙烷与丙烷的质量比为(100-1) (0-99)，具体包括以下步骤(1)将来自含氧化合物制低碳烯烃反应器的产物和/或来自烯烃催化裂解的产物 混合后经热量回收、压缩、净化和冷却等一系列前处理步骤后，分为气相烃和液相烃，气相 烃和液相烃分别进脱丙烷塔的不同塔板进行C3及C3以下的轻组分和C4及C4以上的重组 分的分离，C3及C3以下轻组分由脱丙烷塔塔顶分出，C4及C4以上的重组分由脱丙烷塔塔 底分出；(2)再将步骤(1)由塔顶分离出的C3及C3以下轻组分进一步压缩至2. 0 4. OMPa,冷却至-40 20°C后，进入脱甲烷塔对甲烷、氢气、一氧化碳等轻组分和C2-C3物料 进行分离，其中轻组分由甲烷塔塔顶分出，C2-C3物料由甲烷塔塔底分出，脱甲烷塔使用乙 烷吸收或者乙烷和丙烷二元混合物吸收的方法，以提高乙烯的回收率，由塔顶分离出的轻 组分回收冷缺后作燃料气或去制氢；(3)由脱丙烷塔塔底分离出的C4及C4以上重组分物料去除后，作为副产品输出或 去烯烃催化裂解以进一步制取低碳烯烃；(4)脱甲烷塔塔底分离出的C2-C3物料进入脱乙烷塔分离出C2与C3，塔顶C2去 加氢或直接进入乙烯精馏塔，塔底C3进入丙烯精馏塔；(5)由乙烯精馏塔塔顶或侧线采出乙烯，塔底乙烷全部或部分冷却后作吸收剂进 入脱甲烷塔；(6)由丙烯精馏塔塔顶或侧线采出丙烯，塔底丙烷全部作液化石油气(LP6)副产 品输出或部分冷却后作吸收剂的另一组分进入脱甲烷塔。所述的，其特征在于，所述的流程采用前脱 丙烷_脱甲烷工艺，其中脱丙烷塔为单塔或高低压双脱丙烷塔，优选为高低压双脱丙烷塔。所述的，其特征在于，所述的脱甲烷塔采 用乙烷吸收剂，吸收剂优选温度为-10 -37°c。所述的，其特征在于，所述的脱甲烷塔采 用乙烷、丙烷混合吸收剂，其中乙烷和丙烷质量比优选为(95 5) (5 90)，更优选为 (90 10) (10 90)，吸收剂优选温度-10 -37°C。本专利技术使用-40°C及以上的冷剂，仅需要丙烯制冷压缩机，避免传统乙烯分离使用 的乙烯压缩机和深冷冷箱，降低了设备投资和操作难度。根据含氧化合物制低碳烯烃产物 组成的特点，本专利技术使用前脱丙烷-脱甲烷流程，可有效降低能耗。本专利技术的要点在于在传统的分离工艺与设备中增加了脱丙烷塔、脱甲烷塔，经过 脱丙烷后，再经过脱甲烷处理的物料进入脱乙烷塔处理，脱乙烷塔及其后续工艺设备属于 现有技术。本专利技术中的脱丙烷塔可为传统的单塔脱丙烷塔或高低压双塔脱丙烷塔。本专利技术的脱甲烷塔也称油吸收塔，以乙烷吸收或者乙烷和丙烷二元混合物作吸收剂，脱甲烷塔顶 轻组分采用节流或膨胀机制冷后回收冷量，轻组分作燃料气或去制氢，以满足二烯烃或炔 烃的加氢需要。以乙烷或混合烷烃作吸收剂，虽然与丙烷及以上重组分作吸收剂相比，随甲 烷等轻组分损失较多，但并未降低乙烷的利用价值，仍作为燃料气使用；而使用丙烷做吸收 剂，损失的丙烷用作燃料气，降低了丙烷的利用价值(丙烷本可以作为液化石油气)。根据本专利技术，可以采用乙烷作为脱甲烷塔塔顶气中乙烯的吸收剂，如来自反应生 成的乙烷量小于脱甲烷塔塔顶乙烷的损失量时，则可以补充丙烷作吸收剂，以避免大量外 购乙烷。与现有技术相比，本专利技术的优点是本专利技术根据含氧化合物制低碳烯烃产物组成的特点，使用前脱丙烷_脱甲烷流 程，并使用乙烷或乙烷、丙烷混合吸收剂，避免采用深冷冷箱和乙烯压缩机，降低了设备投 资和能耗，同时不降低吸收剂原本的利用价值。因此本专利技术是一种设备投资低、能耗低，同时不降低吸收剂利用价值的油吸收分 离方法，对含氧化合物制低碳烯烃或烯烃催化裂解过程有很好的适用性。下面结合附图和具体实施例来具体说明本专利技术的意图，但附图和实施例并不构成 对本专利技术的限制。附图说明图1为本专利技术含氧化合物制低碳烯烃的分离流程图。图2为本专利技术另一种含氧化合物制低碳烯烃的分离流程图。具体实施例方式如图1，来自含氧化合物制低碳烯烃反应器的产物和或来自烯烃催化裂解的产物 两者混合后经热量回收、压缩、净化和冷却等一系列前处理步骤后，分为气相烃和液相烃。 气相烃和液相烃分别进脱丙烷塔的不同塔板进行(C3-)-(C4+)分离，其中脱丙烷塔可以为 单塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氧化合物制低碳烯烃的分离方法，其特征在于：在进入脱乙烷塔处理之前，增加脱丙烷－脱甲烷工艺流程，并脱乙烷时使用乙烷或乙烷与丙烷的混合烷烃作吸收剂，混合吸收剂中乙烷与丙烷的质量比为（１００－１）∶（０－９９），具体包括以下步骤：　　（１）将来自含氧化合物制低碳烯烃反应器的产物和／或来自烯烃催化裂解的产物混合后经热量回收、压缩、净化和冷却等一系列前处理步骤后，分为气相烃和液相烃，气相烃和液相烃分别进脱丙烷塔的不同塔板进行Ｃ３及Ｃ３以下的轻组分和Ｃ４及Ｃ４以上的重组分的分离，Ｃ３及Ｃ３以下轻组分由脱丙烷塔塔顶分出，Ｃ４及Ｃ４以上的重组分由脱丙烷塔塔底分出；　　（２）再将步骤（１）由塔顶分离出的Ｃ３及Ｃ３以下轻组分进一步压缩至２．０～４．０ＭＰａ，冷却至－４０～２０℃后，进入脱甲烷塔对甲烷、氢气、一氧化碳等轻组分和Ｃ２－Ｃ３物料进行分离，其中轻组分由甲烷塔塔顶分出，Ｃ２－Ｃ３物料由甲烷塔塔底分出，脱甲烷塔使用乙烷吸收或者乙烷和丙烷二元混合物吸收的方法，以提高乙烯的回收率，由塔顶分离出的轻组分回收冷缺后作燃料气或去制氢；　　（３）由脱丙烷塔塔底分离出的Ｃ４及Ｃ４以上重组分物料去除后，作为副产品输出或去烯烃催化裂解以进一步制取低碳烯烃；　　（４）脱甲烷塔塔底分离出的Ｃ２－Ｃ３物料进入脱乙烷塔分离出Ｃ２与Ｃ３，塔顶Ｃ２去加氢或直接进入乙烯精馏塔，塔底Ｃ３进入丙烯精馏塔；　　（５）由乙烯精馏塔塔顶或侧线采出乙烯，塔底乙烷全部或部分冷却后作吸收剂进入脱甲烷塔；　　（６）由丙烯精馏塔塔顶或侧线采出丙烯，塔底丙烷全部作液化石油气（ＬＰＧ）副产品输出或部分冷却后作吸收剂的另一组分进入脱甲烷塔。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江家贵，蔡林清，王建平，郭勇义，吴越峰，肖红，胡存，赵磊，吴双月，陆俊峰，
申请(专利权)人：东华工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34