專利名稱：Mtp反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤化工、天然氣化工等領(lǐng)域，具體涉及一種MTP反應(yīng)產(chǎn)物的分離系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
丙烯是重要有機(jī)石油化工基本原料，用于生產(chǎn)聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙二醇、環(huán)氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及異丙醇等，其他用途還包括烷基化油、高辛烷值汽油調(diào)合料等。1968年以后，由于丙烯衍生物需求量增加，特別是丙烯高聚物和共聚物的需求量急劇增長，使丙烯的需求持續(xù)增長。目前的丙烯產(chǎn)品主要來源于石油餾分裂解。但石油儲量有限，又是不可再生資源。高啟的原油價格，對于傳統(tǒng)的采用油品裂解制乙烯、丙烯的工藝方法，無疑是最大的制約。因此尋求其它途徑的乙烯、丙烯制備方法就具有現(xiàn)實意義。MTP甲醇制丙烯工藝是指以煤基或天然氣基合成的甲醇為原料，通過催化合成反應(yīng)，生產(chǎn)丙烯的化工工藝技術(shù)。MTP工藝提供了一種把具有低成本優(yōu)勢的原料(天然氣或煤)轉(zhuǎn)化為高附加值丙烯產(chǎn)品的途徑。甲醇制烯烴的轉(zhuǎn)化反應(yīng)最初是在二十世紀(jì)70年代初，Mobil公司在研究MTG (甲醇制汽油)過程時，發(fā)現(xiàn)通過改變操作條件，用ZSM-5催化劑可以合成一定轉(zhuǎn)化率的烯烴產(chǎn)品。在80年代聯(lián)碳公司發(fā)現(xiàn)SAP0-34硅鋁磷分子篩，這是一種甲醇轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯/丙烯很好的催化劑。國際上一些著名的石油和化學(xué)公司如美孚(Mobil)、巴斯夫(BASF)、?？松?(Exxon)、環(huán)球油品(UOP)、海德魯(Norsk Hydro)等都投入了大量的人力和資金來研究和開發(fā)甲醇制烯烴(MTO)的技術(shù)。國內(nèi)中科院大連化物所、石油大學(xué)、中石化石科院、清華大學(xué)等均開展了 MTO催化劑的研究，在實驗室規(guī)模的裝置上得到了與國際先進(jìn)水平接近的結(jié)
^ ο德國魯奇Lurqi公司則專注于甲醇制丙烯(MTP)的工藝開發(fā)，Lurqi公司從20世紀(jì)90年代開始研究MTP工藝，并與德國南方公司Sudechemie合作成功開發(fā)了 MTP工藝所需的沸石催化劑MTP32，采用中間冷激的絕熱固定床反應(yīng)器，丙烯的選擇性很高，在把大量的C2和C4組分循環(huán)回MTP合成反應(yīng)器后，丙烯總的選擇性超過90%。但是現(xiàn)有的MTP反應(yīng)混合氣體分離系統(tǒng)操作復(fù)雜、管道腐蝕嚴(yán)重、能耗高、投資成本高，限制了 MTP工藝的發(fā)展。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能耗低、投資少、減少管道腐蝕并且操作簡單運行可靠的MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)。本實用新型一種MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，包括預(yù)急冷塔、急冷塔、工藝蒸汽塔、壓縮機(jī)、脫丙烷塔、脫丁烷塔、凝液氣提塔，壓縮機(jī)設(shè)有壓縮I至IV段，所述急冷塔出水口和急冷塔頂端進(jìn)液口相通，急冷塔出水口同時還依次串聯(lián)聚凝器、工藝水汽提塔、離子交換器和工藝蒸汽塔，所述預(yù)急冷塔出水口和甲醇回收塔進(jìn)水口、預(yù)急冷塔頂端進(jìn)水口和急冷塔頂端進(jìn)水口相通；所述凝液汽提塔設(shè)在壓縮段間，壓縮機(jī)I、II段間分離罐液烴出口、預(yù)急冷塔和急冷塔液烴出口和凝液汽提塔的進(jìn)液口連通，凝液汽提塔頂端出口和壓縮機(jī)II段出口連通，凝液汽提塔底端出口和脫丁烷塔進(jìn)料口連通；所述壓縮II段和壓縮III段之間設(shè)有水洗塔和堿洗塔，水洗塔和堿洗塔串聯(lián)相通；所述脫丙烷塔設(shè)在壓縮III段和壓縮IV 段之間，在所述壓縮III段的出口分離罐和脫丙烷塔之間設(shè)有氣烴干燥器、聚凝器和液烴干燥器，所述聚凝器和液烴干燥器串聯(lián)相通。本實用新型一種MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，其中所述脫甲烷塔頂端氣烴出口和微分冷凝器相連通。本實用新型一種MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，將預(yù)急冷塔和急冷塔的急冷水分別加以處理，不僅可以更加合理的回收急冷水的余熱，而且可以避免現(xiàn)有技術(shù)中將上述兩股急冷水混合處理而帶來的汽蝕問題。壓縮II段得到的氣烴經(jīng)水洗和堿洗后進(jìn)入壓縮III段一方面可以減少對下游管道、設(shè)備腐蝕，另一方面，將堿洗設(shè)在壓縮II、III段間，后續(xù)流程中主物流只需要一次干燥，避免了現(xiàn)有技術(shù)中主物流需兩次干燥而造成的流程復(fù)雜、能耗高的缺陷。設(shè)置凝液汽提塔分離壓縮段間凝液，輕烴組分返回壓縮II段出口，重?zé)N組分送至脫丁烷塔精制處理，可以有效減少烴壓縮機(jī)的循環(huán)量，降低系統(tǒng)能耗。脫丙烷塔設(shè)在壓縮 III段和壓縮IV段之間，將壓縮III段得到的氣烴和液烴分離出碳三及以下組分和碳四及以上組分，脫丙烷塔不僅由于操作壓力較低而分離效率高，而且采用常規(guī)精餾，不引入吸收劑，不僅可以大大簡化后續(xù)流程，而且可以大幅降低裝置能耗和設(shè)備投資。

圖1為本實用新型MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)流程示意圖。附圖標(biāo)記說明1-預(yù)急冷塔；2-急冷塔；3-工藝水汽提塔；4-工藝蒸汽塔；5-脫丙烷塔；6-脫乙烷塔；7-脫甲烷塔；8-乙烯塔；9-微分冷凝器；10-凝液汽提塔；11-氣烴干燥器；12-液烴干燥器；13-第二聚凝器；14-水洗塔；15-堿洗塔；16-脫丁烷塔；17-脫己烷塔；18-丙烯塔；19-壓縮I段；20-壓縮II段；21-壓縮III段；22-壓縮IV段；23-甲醇回收塔；24-1、II段間分離罐；25-11、III段間分離罐；26-111段出口分離罐；27-第一聚凝器；28-離子交換器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。實施例1 如圖1所示，應(yīng)用本實用新型MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)的方法，包括(1) 將混合氣急冷的步驟；(2)將混合氣壓縮的步驟；(3)將混合氣精制的步驟。從MTP反應(yīng)器得出的反應(yīng)混合氣體約190°C，先進(jìn)入預(yù)急冷塔用預(yù)急冷水洗滌，溫度降至約50°C后進(jìn)入急冷塔，冷卻至約40°C，然后送至壓縮單元進(jìn)行壓縮。預(yù)急冷塔底得到的部分工藝水經(jīng)熱量回收后一部分用于補(bǔ)充急冷塔頂?shù)墓に囁?，另一部分回流至預(yù)急冷塔，其余工藝水送至甲醇回收塔，急冷塔底得到的工藝水一部分經(jīng)冷卻后返回急冷塔，另一部分經(jīng)聚凝、氣提、離子交換凈化處理后進(jìn)入工藝蒸汽塔產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽返回MTP反應(yīng)器。從急冷塔頂部出來的氣烴經(jīng)壓縮機(jī)一段進(jìn)口分離罐后進(jìn)入烴壓縮機(jī)，烴壓縮機(jī)共四段，一段出口氣烴冷卻至40°C后進(jìn)入I、II段間分離罐，在I、II段間分離罐內(nèi)氣烴去壓縮機(jī)二段，下部液相分上下兩層，上層為液烴，送至凝液汽提塔，下層主要為水，返回一段進(jìn)口分離罐，最后返回急冷塔。二段出口氣烴冷卻至50°C后進(jìn)入II、III段間分離罐，分離罐下部液相分上下兩層，上層為液烴，送至凝液汽提塔，下層主要為水，返回I、II段間分離罐，頂部氣體先經(jīng)水洗塔洗滌冷卻到約40°C脫除醇類等有機(jī)氧化物，再經(jīng)堿洗塔除去C02、 H2S等酸性氣體，然后進(jìn)入壓縮機(jī)三段。水洗塔底的水與急冷步驟來的工藝水一起送至甲醇回收塔，回收其中的甲醇和二甲醚(DME)返回MTP反應(yīng)器重新加以利用。甲醇回收塔塔底的工藝水，經(jīng)冷卻后大部分循環(huán)至水洗塔作為洗滌劑，其余作為工藝廢水送污水處理系統(tǒng)。將壓縮I、II段間分離罐，II、III段間分離罐以及急冷工段的預(yù)急冷塔底、急冷塔底得到的液烴送至凝液汽提塔，分離出碳三及以下輕烴組分和碳四及以上重?zé)N組分，輕烴組分返回壓縮機(jī)II段出口，重?zé)N組分送至脫丁烷塔精制處理。壓縮III段得到的氣烴經(jīng)干燥處理，不含碳六以上重?zé)N的液烴經(jīng)聚凝、干燥處理， 將處理后的氣烴和液烴送至脫丙烷塔分離出碳三及以下組分和碳四及以上組分，碳三及以下組分送至壓縮IV段，碳四及以上組分直接作為循環(huán)物流返回MTP反應(yīng)器。脫丙烷塔的壓力為1.55MPa，采用常規(guī)精餾，不引入吸收劑。脫丁烷塔塔頂?shù)玫教妓慕M分，部分作為循環(huán)物流返回MTP反應(yīng)器，其余作為液化石油氣(LPG)產(chǎn)品送出，塔底產(chǎn)物主要為碳五及以上組分，送至脫已烷塔進(jìn)一步處理，脫丁烷塔的操作壓力為0. 5MPa。脫己烷塔塔頂?shù)玫教嘉搴吞剂?，全部作為循環(huán)物流返回MTP反應(yīng)器，塔底為汽油產(chǎn)品。壓縮機(jī)IV段輕烴進(jìn)入脫乙烷塔，塔頂?shù)玫紺2及以下輕組分，部分經(jīng)回收冷量后循環(huán)回MTP反應(yīng)器，其余經(jīng)冷卻后進(jìn)入脫甲烷塔。脫乙烷塔塔底得到產(chǎn)物C3,送至丙烯塔。丙烯塔連接有DME保護(hù)床脫除DME，得到聚合級丙烯產(chǎn)品，純度為99. 6wt%，塔底得到的丙烷與脫丁烷塔得到的C4產(chǎn)品混合作為LPG副產(chǎn)品。脫乙烷塔的壓力為3. 15MPa。脫乙烷塔塔頂進(jìn)入脫甲烷塔的氣烴用系統(tǒng)的丙烯冷劑冷凝，塔底用系統(tǒng)得到的急冷水作再沸器熱源。 丙烯塔的壓力為1. 95MPa，塔頂氣相用循環(huán)水冷凝，塔底用系統(tǒng)的急冷水作再沸器熱源。脫甲烷塔塔頂?shù)玫降募淄?、氫氣等輕組分再經(jīng)過一個微分冷凝器，回收部分乙烯和自身冷量后再作為燃料氣送出，塔底得到碳二，送往乙烯塔。乙烯塔塔頂?shù)玫骄酆霞壱蚁┊a(chǎn)品，純度為99. 95wt %，塔釜得到乙烷，脫甲烷塔操作壓力約3. OMpa,脫甲烷塔塔頂冷凝器采用乙烯冷劑，塔底用丙烯冷劑作再沸器熱源。乙烯塔的壓力為1. 8MPa，塔頂氣相用丙烯冷劑冷凝，塔底用丙烯冷劑作再沸器熱源。實施例2 如圖1所示，本實用新型一種MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，包括預(yù)急冷塔 1、急冷塔2、工藝蒸汽塔4、壓縮機(jī)、脫丙烷塔5、脫丁烷塔16、凝液汽提塔10，壓縮機(jī)設(shè)有壓縮I至IV段19、20、21、22，所述急冷塔1出水口和急冷塔1頂端進(jìn)液口相通，急冷塔1出水口同時還依次串聯(lián)第一聚凝器27、工藝水汽提塔3、離子交換器28和工藝蒸汽塔4，預(yù)急冷塔1出水口和甲醇回收塔23進(jìn)水口、預(yù)急冷塔1頂端進(jìn)水口和急冷塔2頂端進(jìn)水口相通；所述凝液汽提塔10設(shè)在壓縮段間，壓縮機(jī)I、II段間分離罐M液烴出口、預(yù)急冷塔1和急冷塔2液烴出口和凝液汽提塔10的進(jìn)液口連通，凝液汽提塔10頂端出口和壓縮機(jī)II段20 出口連通，凝液汽提塔10底端出口和脫丁烷塔16進(jìn)料口連通；所述壓縮II段20和壓縮 III段21之間設(shè)有水洗塔14和堿洗塔15，水洗塔14和堿洗塔15串聯(lián)相通；所述脫丙烷塔 5設(shè)在壓縮III段21和壓縮IV段22之間，在所述壓縮III段出口分離罐沈和脫丙烷塔5 之間設(shè)有氣烴干燥器11、第二聚凝器13和液烴干燥器12，所述第二聚凝器13和液烴干燥器12串聯(lián)相通。壓縮IV段22出料口和脫乙烷塔6進(jìn)料口連通，脫乙烷塔6頂部出口同時和TMP 反應(yīng)器、脫甲烷塔7連通，脫乙烷塔6底部出口和丙烯塔18進(jìn)料口連通，脫甲烷塔7頂部氣烴出口和微分冷凝器9相連通，底部出口和乙烯塔8進(jìn)料口連通，乙烯塔8底部出口和微分冷凝器9出口相通，丙烯塔18底部出口和脫丁烷塔16頂部出口相通，脫丁烷塔16頂部出口和脫丙烷塔5底部出口、MTP反應(yīng)器相通。水洗塔14底部出水口和甲醇回收塔23進(jìn)水口連通，甲醇回收塔23底部出水口同時和水洗塔14進(jìn)水口、污水處理系統(tǒng)相通。I、II段間分離罐M底部出液口和II、III段間分離罐25底部出液口、水洗塔14 底部出液口和凝液汽提塔10上端進(jìn)液口相連通。本實用新型MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，總能耗在現(xiàn)有技術(shù)能耗的基礎(chǔ)上，降低了 5 10%，并且本實用新型流程設(shè)計與現(xiàn)有技術(shù)相比更加簡化、合理、穩(wěn)定，減少了設(shè)備的腐蝕，大大降低了設(shè)備的投資費用。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，包括預(yù)急冷塔(1)、急冷塔O)、工藝蒸汽塔G)、 壓縮機(jī)、脫丙烷塔(5)、脫丁烷塔(16)、凝液汽提塔(10)，壓縮機(jī)設(shè)有壓縮I至IV段(19)、 00)、01)、(22)，其特征在于所述急冷塔O)出水口和急冷塔( 頂端進(jìn)液口相通，急冷塔O)出水口同時還依次串聯(lián)第一聚凝器(27)、工藝水汽提塔(3)、離子交換器08)和工藝蒸汽塔G)，所述預(yù)急冷塔(1)出水口和甲醇回收塔進(jìn)水口、預(yù)急冷塔(1)頂端進(jìn)水口和急冷塔( 頂端進(jìn)水口相通；所述凝液汽提塔(10)設(shè)在壓縮段間，壓縮機(jī)I、II段間分離罐04)液烴出口、預(yù)急冷塔(1)和急冷塔( 液烴出口和凝液汽提塔(10)的進(jìn)液口連通，凝液汽提塔(10)頂端出口和壓縮機(jī)II段OO)出口連通，凝液汽提塔(10)底端出口和脫丁烷塔(16)進(jìn)料口連通；所述壓縮II段OO)和壓縮III段之間設(shè)有水洗塔(14) 和堿洗塔(15)，水洗塔(14)和堿洗塔(1 串聯(lián)相通；所述脫丙烷塔( 設(shè)在壓縮III段 (21)和壓縮IV段0 之間，在所述壓縮III段出口分離罐06)和脫丙烷塔( 之間設(shè)有氣烴干燥器(11)、第二聚凝器(1 和液烴干燥器(12)，所述第二聚凝器(1 和液烴干燥器(12)串聯(lián)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述脫甲烷塔(7)頂端氣烴出口和微分冷凝器⑶)相連通。
專利摘要本實用新型涉及一種MTP反應(yīng)混合氣分離系統(tǒng)，將預(yù)急冷塔和急冷塔塔釜的急冷水分別加以處理；壓縮II段得到的氣烴經(jīng)水洗和堿洗后進(jìn)入壓縮III段，壓縮三段得到的氣烴和不含碳六以上重?zé)N的液烴分別經(jīng)氣烴干燥、液烴聚凝和干燥后送至脫丙烷塔；在壓縮段間設(shè)有凝液汽提塔分離壓縮段間凝液，輕烴組分返回壓縮II段出口，重?zé)N組分送至脫丁烷塔精制處理；脫丙烷塔設(shè)在壓縮III段和壓縮IV段之間，且采用常規(guī)精餾；脫甲烷塔塔頂設(shè)微分冷凝器，回收自身冷量并減少乙烯損失率。本實用新型系統(tǒng)能夠有效的優(yōu)化工藝流程、降低系統(tǒng)能耗、減少管道腐蝕、降低投資成本。
文檔編號C07C7/00GK202081036SQ20112017818
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者吉京華, 曹媛維, 曹新波, 李玉鑫, 汪永宗, 王勇, 王峰, 石海濤, 趙江麗, 陳四仿, 黃文 申請人:中國寰球工程公司, 中國石油天然氣集團(tuán)公司