[发明专利]一种吸收回收甲醇制烯烃反应产物中乙烯的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工、天然气化工及石油化工等领域，尤其是涉及一种吸收回 收甲醇制烯烃反应产物中乙烯的工艺。

背景技术

乙烯、丙烯是石油化工中一种重要的基础原料，其发展水平代表了一个国家石 化行业的总体水平，但是我国石油资源的局限性决定了我国发展乙烯工业不能够唯 一依靠以石油烃为原料的管式裂解炉工艺，在此背景下，以煤为原料生产甲醇并由 甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的一条生产路线。

传统的烃类裂解制乙烯中，典型的分离方法主要分为：顺序流程、前脱乙烷流 程和前脱丙烷流程。此三种方法为了分离甲烷、氢气和乙烯烯烃均需采用深冷分离 方法，不仅需要乙烯制冷压缩机和丙烯制冷压缩机提供冷量，还需要冷箱设备进行 多流股换热以达到冷热量利用的最大化，分离流程复杂且投资较大。

专利CN101353286发明了一种含轻质气体的非深冷低碳烃分离方法，此法采 用前脱丙烷流程，反应器出口气体预处理并冷却后送入预切割塔，此预切割塔为碳 二的非清晰分割，塔顶产物包括甲烷、氢及其他轻质气体、部分碳二馏分及相平衡 的少量碳三，塔釜产品为其余碳二及更重组分；将预切割塔的塔顶产物经冷却或直 接送到吸收塔，采用碳三、碳四、碳五或其他烃类混合物为的吸收剂，优选碳三为 主要成分的吸收剂。将预切割塔塔顶产物中的碳二烃类吸收下来，轻质气体由顶部 排出，塔釜产品返回预切割塔作为进料；预切割塔的塔釜产品送到脱乙烷塔进行碳 二和碳三的清晰切割，塔顶得到碳二馏分；塔釜产品是碳三及更重组分，再分别进 入乙烯精馏塔和丙烯精馏塔进行分离得到最终的乙烯和丙烯。此法不需要深冷分 离，仅使用丙烯制冷和一级低等级乙烯制冷，能耗相对传统乙烯分离流程能耗大大 降低，并且操作简单，维护量小，运行可靠。但是采用前脱丙烷流程，并以丙烷为 吸收剂时，吸收剂循环流程长，丙烷最终会进入丙烯精馏塔进行分离，造成丙烯塔 塔顶和塔釜负荷大幅度增加，塔径也随之增加，由于丙烯精馏塔塔板数较多，一般 采用双塔操作，碳三吸收剂的循环也造成双塔之间的输送泵和丙烯塔回流泵的功率 增加，投资也会相应增加。

申请号为201110279313.1的中国专利公开了一种低碳烃类分离及甲醇制烯烃 (M-OS/MTO)气体分离工艺流程，采用两股或多股吸收剂吸收碳二及以上馏分，使 甲烷/氢从碳二及以上的重组分中分离出来。该方法包括在脱甲烷塔前增设一个吸 收剂分离塔，从该塔分离出一股物流作为脱甲烷塔的主要吸收剂对碳二、碳三进行 吸收，该股吸收剂本身是从前系统来的待分离的馏分混合物，不需要循环。脱甲烷 塔的第二股吸收剂来自脱丙烷塔和脱丁烷塔系统，进一步增强了吸收效果。但是该 种分离工艺采用多股吸收剂，各股吸收剂均由精馏塔分离获得。与直接采用一种未 分离的混合吸收剂相比，吸收效果相近，但蒸汽、冷剂、循环水等消耗大。同时该 工艺用一个分馏塔完成甲烷/氢与碳二分离，能耗大。另外，该工艺需单独设立吸 收剂分离塔，增加投资，造成流程复杂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种投资少、物 料回收率高，操作简单、运行可靠的吸收回收甲醇制烯烃反应产物中乙烯的工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种吸收回收甲醇制烯烃反应产物中乙烯的工艺，包括以下步骤：

（1）将经过预处理的反应器出口气体冷却后送入脱甲烷塔进行分离，塔顶物 料为轻组分，塔釜物料为碳二、碳三和/或更重组分；

（2）脱甲烷塔塔顶物料送入乙烯回收塔，该乙烯回收塔采用C4+（碳四及碳 四以上混合物）作为吸收剂吸收脱甲烷塔塔顶物料，轻质气体由塔顶排出，塔釜产 品送入脱丙烷塔；

（3）脱甲烷塔塔釜物料进入脱乙烷塔进行碳二、碳三分离，塔顶得到碳二馏 分，经处理后进入乙烯精馏塔进行分离，得到所需浓度的乙烯产品，塔釜得到的碳 三馏分经处理后进入丙烯精馏塔分离得到所需浓度的丙烯产品。

步骤（1）所述的预处理为将反应器出口气体经过压缩、冷却、脱除氧化物、 酸性气体及水分。

步骤（1）所述的预处理还包括将脱除混合气中氧化物、酸性气体及水分的反 应器出口气体进入脱丙烷塔进行碳三/碳四的分离。

步骤（1）所述的反应器出口气体冷却至5～-37℃后送入脱甲烷塔进行分离。

步骤（1）所述的脱甲烷塔控制塔釜的甲烷浓度，浓度范围5～200ppm。