[发明专利]甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程

说明书

技术领域：

甲醇制烯烃(Methanol To Olefins简称MTO)气体分离工艺流程涉及煤化工、天燃气化工及石油化工领域，其中甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程一、二适用于组分较轻的分离工艺，甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程三适用于组分较重的分离工艺。

背景技术：

传统的乙烯和丙烯的来源主要是石油烃类蒸汽裂解，其原料主要是石脑油，而我国石油资源紧缺，这是制约我国乙烯工业的发展的主要原因。由于我国以煤为主的能源格局，使得一些业内人士对煤制烯烃等煤化工项目寄予很大希望。甲醇制烯烃工艺是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工工艺技术。甲醇制烯烃工艺的主要产品是乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆)，甲醇制烯烃成套技术由反应技术和分离技术组成。反应技术以催化剂的研制和反应器开发设计为核心，以甲醇为原料生产烯烃混合物；分离技术则是以反应产物为原料，经杂质脱除、压缩、分离等过程生产聚合级乙烯和丙烯产品，其核心是杂质脱除和分离流程的开发与设计。

在现有的甲醇制烯烃(MTO)分离工艺中，鲁姆斯工艺是比较成熟的工艺，该工艺是裂解气在四段压缩后经四个换热器将其冷却到-37℃，经过分离罐分离气液后分别进入到脱甲烷塔中脱甲烷。脱甲烷塔用丙烯塔塔底丙烷洗涤，洗涤的目的是回收乙烯，使乙烯损失降低。用丙烯塔塔底丙烷循环至脱甲烷塔洗涤，增加了脱甲烷塔、脱乙烷塔、丙烯塔的负荷及能耗增加，这是此工艺流程的不足之处。

发明内容：

针对现有技术的不足，北京麦科直通石化工程设计有限公司(Maxstone)提出三种节省能耗及固定投资的技术方案。若MTO气体组分较轻，采用甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程一、二进行分离，两工艺不使用乙烯冷剂，前脱碳三，且采用低压脱丙烷塔塔顶产品作洗涤剂，乙烯收率高，固定投资和操作费用均较低；若MTO气体组分较重，采用甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程三进行分离，该工艺采用前脱碳三技术，采用碳三 或碳三及以上混合组分作洗涤剂，增设洗涤塔，大大减少了脱甲烷塔的负荷，且不使用乙烯制冷机，能耗低，乙烯收率高，在重MTO气体组分分离工艺流程中具有极大的优势。

甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程一通过如下技术措施来实现：经干燥后的MTO烃气进入高压脱丙烷塔DA404B，塔顶较轻组分进入压缩机E-GB201压缩后，经脱甲烷塔塔底换热后采用丙烯冷剂逐级冷凝，进入脱甲烷塔，塔底产品进入低压脱丙烷塔DA404A进一步分离；DA404A塔顶产品经丙烯冷剂逐级冷凝至-21℃--37℃后进入脱甲烷塔作洗涤剂，塔底产品送入脱丁烷塔系统；脱甲烷塔DA301塔顶冷凝器采用-40℃丙烯冷剂冷凝，得到甲烷、氢气产品，塔底产品则送入脱乙烷塔。

甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程一具有以下优点：

1、低压脱丙烷塔塔顶产品直接进入脱甲烷塔，取消了乙烯制冷机，降低了能耗和固定投资。

2、低压脱丙烷塔塔顶产品不进入裂解气压缩机，降低了裂解气压缩机的功耗。

3、低压脱丙烷塔塔顶产品不进入高压脱丙烷塔，两塔之间没有物流循环，降低了固定投资及能耗。

4、由于上述措施，乙烯收率高，总能耗低。

甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程二通过如下技术措施来实现：经干燥后的MTO烃气进入高压脱丙烷塔DA404B，塔顶较轻组分进入压缩机E-GB201压缩后，经脱甲烷塔塔底换热后采用丙烯冷剂逐级冷凝，进入脱甲烷塔，塔底产品进入低压脱丙烷塔DA404A进一步分离；DA404A塔顶产品经丙烯冷剂逐级冷凝至-21℃--37℃后进入洗涤塔DA302作洗涤剂，塔底产品送入脱丁烷塔系统；脱甲烷塔DA301塔顶气体进入洗涤塔DA302，塔底产品则送入脱乙烷塔；洗涤塔DA302塔顶为甲烷、氢气，塔底产品进脱乙烷塔。

甲醇制烯烃(MTO)气体分离工艺流程二具有以下优点：

1.低压脱丙烷塔塔顶产品直接进入洗涤塔，取消了乙烯制冷机，降低了能耗和固定投资。

2.低压脱丙烷塔塔顶产品不进入脱甲烷塔，降低了脱甲烷塔的能耗和固定投资。

3.低压脱丙烷塔塔顶产品不进入裂解气压缩机，降低了裂解气压缩机的功耗。

4.低压脱丙烷塔塔顶产品不进入高压脱丙烷塔，两塔之间没有物流循环，降低了固定投资及能耗。

5.由于上述措施，乙烯收率高，总能耗低。