[发明专利]一种从费托合成副产品气中回收利用轻烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，进一步地说，是涉及一种从费托合成副产品气中回收利用轻烃的方法。

背景技术

费托合成工艺将采用不同原料和方法生产的合成气（CO+H2），在催化剂的作用下经F-T（费托）合成反应生成液态烃类产品。通过费托（F-T）合成工艺可将煤炭、天然气、油田伴生气液化，生产石脑油、柴油、煤油等石油制品。F-T合成工艺在生产液体油品的同时副产大量的气体，通常称作费托合成尾气。这部分气体含有CO、CO2、H2以及较低碳数的轻烃，如甲烷、碳二、碳三（丙烯和丙烷）和碳四（丙烯混合物及丙烷混和物），这些组分虽然都是很好的化工原料，但因种类多，每个组分的数量少，不易分离利用。通常的回收方法只是分离获得其中的一部分碳三和碳四，将其作为液化气产品计入费托合成的液收，其它大部分成分作为燃料气使用。更进一步有技术（公开号CN101559320A）分离获得乙烯，提高了尾气的利用价值。但即便如此，尾气中的大量CO、乙烷和氢气都作为燃料气，丙烯和丁烯也作为液化气产品，没有实现这些组分的使用价值。

现有技术多采用直接分离的办法回收费托合成分产品气，一般是先采用溶剂吸收脱碳工艺脱除二氧化碳，再用变压吸附得到氢气和燃料气（其中为一部分氢气+C1+一部分C2），之后得到的副烃气体，采用中温油吸工艺回收C3+C4作为液化气产品，剩余的碳二+碳一作为燃料气送出。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种从费托合成副产品气中回收利用轻烃的方法。可以提高费托合成产物有效产品产率，增加产品种类，提高产品附加值，增加效益。

本发明的目的是提供一种从费托合成副产品气中回收利用轻烃的方法。

所述方法包括：尾气处理、轻烃回收、烯烃转换和聚烯烃合成。

所述尾气处理包括脱碳、碳一物流和碳二物流粗分离；

所述轻烃回收是对碳二物流和裂解气体进行分离，获得包括包括乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、混合碳四和轻石脑油的物流；其中裂解气指轻烃回收所获得的乙烷、丙烷在蒸汽裂解装置内裂解后获得的气体；轻烃回收装置不单单回收了轻烃，而且还将轻烃分离成乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、碳四烯烃和碳四烷烃；

所述烯烃转换是碳四烯烃与乙烯反应生产丙烯；其中，碳四烯烃是在轻烃回收中的混合碳四物流中；

所述聚烯烃的合成是将得到的乙烯和丙烯聚合成聚乙烯和聚丙烯。

具体包括以下步骤：

（1）费托合成副产品气经脱碳后分离成碳一物流和碳二物流，碳一物流经变换、脱碳、变压吸附回收氢气；

（2）碳二物流通过轻烃回收及分离，获得包括乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、混合碳四和轻石脑油的物流；

（3）步骤（2）得到的物流进一步分离成乙烯和乙烷、丙烯和丙烷，获得的乙烷和丙烷进入裂解炉生产乙烯；丁烯和乙烯，经歧化，生产丙烯；

（4）步骤（3）得到的乙烯和丙烯聚合成聚乙烯和聚丙烯。

费托合成产生的气体中含有相当数量的未反应的CO和H2，同时也含有一定数量的甲烷和碳二+轻烃，回收的液化气中溶解有少量碳二；用逐级吸附的方法将碳一和碳碳二进行切割，获得碳一物流和碳二物流。其中副产气体中60～99%的甲烷进入碳一物流，副产气体中60～99%的碳二进入碳二物流。

碳一物流经变换、脱碳、变压吸附回收氢气；碳一物流采用CO变换工艺将CO转变为氢气，在脱除副产品CO2后，用变压吸附的方法回收氢气，作为选择，也可在变换后直接用变压吸附的方法回收氢气。

采用中冷油吸收的工艺技术分离获得费托合成气体和轻烃产物中的碳二、碳三、等轻烃组分，以及混合碳四。

将分出的碳二送入冷箱分离获得乙烯和乙烷，采用常温蒸馏工艺将碳三分离成丙烯和丙烷，作为选择，丙烯和丙烷也可在轻烃回收部分进行分离。

获得的碳二物流通过轻烃回收及分离，获得包括乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、混合碳四和轻石脑油的物流；

C2和C3进一步分离成乙烯和乙烷、丙烯和丙烷，获得的乙烷和丙烷进入裂解炉生产乙烯；混合碳四中丁烯和乙烯经歧化，生产丙烯；

裂解及分离生产的一部分乙烯和轻烃回收生产的混合C4送到烯烃转换装置，通过歧化反应将乙烯和丁烯转化为丙烯，作为聚丙烯装置的部分原料，混合C4中未反应的丁烷作液化气出厂。轻烃回收和烯烃转换装置生产的丙烯，以及部分裂解及分离生产的乙烯共聚生产聚丙烯；裂解及分离生产的剩余乙烯聚合生产聚乙烯。