[发明专利]甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的分离装置及方法

说明书

                        技术领域

本发明属于低碳烯烃精制技术领域，涉及一种甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的分离装置及方法。

                        背景技术

乙烯、丙烯是石油化工重要的平台化合物及基础化工原料，全世界年需求量近2亿吨。未来数年国内乙烯、丙烯的生产仍存在很大缺口。现有的乙烯、丙烯生产技术对石油资源依赖严重。乙烯生产普遍采用的是轻质油裂解法，丙烯的生产约97％来自裂解制乙烯的联产和炼油厂副产。采用轻质油裂解方法制备乙烯、丙烯的原料成本占生产成本的60～80％。现有的丙烯生产技术(裂解制乙烯联产及炼厂副产)虽然成熟度高，但是产品结构受到严重限制，无法满足丙烯消费量快速增长的要求。

我国具有相对丰富的天然气和煤资源。已探明的煤炭储量为7650亿吨，天然气储量为38×10¹²立方米。随着造气技术的发展，造气成本大大降低。利用煤或天然气可以大量制得廉价的合成气，经由合成气可制取甲醇，进而由甲醇制取低碳烯烃具有现实意义。甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃是是近年来发展起来的以甲醇为原料，经过催化剂催化直接生成低碳烯烃混合气体的新工艺。中国专利CN 01144188.7、CN00802040.X、CN96115333.4、CN99815451.2披露了甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃的方法。

中国专利CN96115333.4披露了以甲醇、二甲醚为原料制取低碳烯烃的方法，中国专利CN200610144290.2披露了以甲醇、二甲醚为原料，通过流化床催化裂解制取丙烯的方法。两种工艺方法的最终产物都是低碳烯烃混和气体(MDTO气体)。MDTO气体中乙烯和丙烯的含量明显高于石脑油裂解气。中国专利CN200610017775.5公布了改进的前脱乙烷分离流程分离甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的方法，利用深冷流程分离出混合气体中的乙烯。本发明公布了利用吸收解析方法分离出MDTO气体中C3-C5组份的方法。

                        发明内容

本发明根据MDTO气体产物组成特点，为解决分离MDTO气体中的C3-C5组份的问题，提出一种既适合于MDTO工艺气体C3-C5组份的有效分离，又能保证丙烯回收率和纯度的分离方法。

本发明的甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的分离装置，包括吸收塔T1、平衡塔T3、一级解析塔T2、二级解析塔T4、脱C3塔T5、C3分离塔T6、脱汽油塔T7和脱C5塔T8；其中吸收塔T1、平衡塔T3、一级解析塔T2和二级解析塔T4组成吸收解析部分；脱C3塔T5、C3分离塔T6、脱汽油塔T7和脱C5塔T8组成丙烯分离部分。在吸收解析部分中，吸收塔T1、一级解析塔T2、二级解析塔T4顺序连接，平衡塔T3设置在吸收塔T1和一级解析塔T2之间，平衡塔T3塔底设置有工艺气体进料口和C2组份进口，二级解析塔T4塔顶设置有C2组份出口；在C3-C5分离部分中，脱C3塔T5塔顶连接C3分离塔，塔底连接脱汽油塔T7，脱汽油塔T7塔顶连接脱C5塔T8。

本发明的甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的分离装置的操作方法，在吸收解析部分中，工艺气体1由平衡塔T3底部进料，在平衡塔T3内经过传质以后，塔顶的平衡工艺气体3进入吸收塔T1底部；吸收塔T1塔顶进料为平衡汽油2。吸收塔T1塔底的饱和汽油4进入平衡塔T3，平衡塔T3塔底平衡饱和汽油5进入一级解析塔T2。吸收塔T1塔顶乙烯气9送至其他处理工段。一级解析塔T2塔顶以C2组份为主的一级解析气6进入平衡塔T3底部，一级解析塔T2塔顶塔底解析汽油7进入二级解析塔T4。二级解析塔T4将C3-C5组份8从汽油中解析出来，塔顶C3-C5组份8经过C3-C5气体冷却器E2换热冷却后进入，塔底平衡汽油经过平衡汽油冷却器E1换热冷却后返回吸收塔T1。

本发明的甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的分离装置的操作方法，在C3-C5分离部分中，经过C3-C5气体冷却器E2换热冷却后的C3-C5组份8首先进入脱C3塔T5。脱C3塔T5塔顶分离出C3组份10，C3组份10进入C3分离塔T6，塔顶获得丙烯12，塔底获得丙烷13。脱C3塔T5塔底的C4C5组份11进入脱汽油塔T7，塔底为脱汽油塔底汽油15，塔顶脱汽油C4C5组份14进入脱C5塔T8，分离出丁烯16，丁烷17和C5组份18。

本发明的甲醇、二甲醚转化制取低碳烯烃气体产物的乙烯和丙烯两者占气体组份的10v％-95v％。