[发明专利]MTP反应混合气分离方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工、天然气化工等领域，具体涉及一种MTP反应产物的分离方法和系统。

背景技术

丙烯是重要有机石油化工基本原料，用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及异丙醇等，其他用途还包括烷基化油、高辛烷值汽油调合料等。1968年以后，由于丙烯衍生物需求量增加，特别是丙烯高聚物和共聚物的需求量急剧增长，使丙烯的需求持续增长。目前的丙烯产品主要来源于石油馏分裂解。

但石油储量有限，又是不可再生资源。高启的原油价格，对于传统的采用油品裂解制乙烯、丙烯的工艺方法，无疑是最大的制约。因此寻求其它途径的乙烯、丙烯制备方法就具有现实意义。

MTP甲醇制丙烯工艺是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，通过催化合成反应，生产丙烯的化工工艺技术。MTP工艺提供了一种把具有低成本优势的原料(天然气或煤)转化为高附加值丙烯产品的途径。

甲醇制烯烃的转化反应最初是在二十世纪70年代初，Mobil公司在研究MTG(甲醇制汽油)过程时，发现通过改变操作条件，用ZSM-5催化剂可以合成一定转化率的烯烃产品。在80年代联碳公司发现SAPO-34硅铝磷分子筛，这是一种甲醇转化生产乙烯/丙烯很好的催化剂。

国际上一些著名的石油和化学公司如美孚(Mobil)、巴斯夫(BASF)、埃克森(Exxon)、环球油品(UOP)、海德鲁(Norsk Hydro)等都投入了大量的人力和资金来研究和开发甲醇制烯烃(MTO)的技术。国内中科院大连化物所、石油大学、中石化石科院、清华大学等均开展了MTO催化剂的研究，在实验室规模的装置上得到了与国际先进水平接近的结果。

德国鲁奇Lurqi公司则专注于甲醇制丙烯(MTP)的工艺开发，Lurqi公司从20世纪90年代开始研究MTP工艺，并与德国南方公司Sudechemie合作成功开发了MTP工艺所需的沸石催化剂MTP32，采用中间冷激的绝热固定床反应器，丙烯的选择性很高，在把大量的C2和C4组分循环回MTP合成反应器后，丙烯总的选择性超过90％。

但是现有的MTP反应混合气体分离方法和系统操作复杂、管道腐蚀严重、能耗高、投资成本高，限制了MTP工艺的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能耗低、投资少、减少管道腐蚀并且操作简单运行可靠的MTP反应混合气分离方法和系统。

本发明一种MTP反应混合气分离方法，包括(1)将混合气急冷的步骤；(2)将混合气压缩的步骤；(3)将混合气精制的步骤；

所述(1)步骤中，把预急冷塔和急冷塔的工艺水分开处理，预急冷塔底得到的部分工艺水经热量回收后一部分用于补充急冷塔顶的工艺水，另一部分回流至预急冷塔，其余工艺水送至甲醇回收塔，急冷塔底得到的工艺水一部分经冷却后返回急冷塔，另一部分经净化处理后进入工艺蒸汽塔产生蒸汽，产生的蒸汽返回MTP反应器。

所述(2)步骤中，压缩I、II段出口分离罐得到的液烃，以及所述步骤(1)中预急冷塔底、急冷塔底的液烃一起送入凝液汽提塔，汽提出碳三及以下轻烃组分返回压缩二段出口，汽提塔塔底碳四及以上重烃组分送至脱丁烷塔精制处理。

所述(2)步骤中，压缩II段得到的气烃经水洗和碱洗后进入压缩III段，压缩III段得到的气烃和不含碳六以上重烃的液烃分别经气烃干燥、液烃聚凝和干燥后送至脱丙烷塔，分离出碳三及以下组分和碳四及以上组分，碳三及以下组分送至压缩IV段，碳四及以上组分直接作为循环物流返回MTP反应器。

本发明一种MTP反应混合气分离方法，其中所述(1)步骤中净化处理包括聚凝、气提和离子交换的步骤。

本发明一种MTP反应混合气分离方法，其中所述(2)压缩步骤中，I段、II段出口水冷后温度分别为40℃、50℃。

本发明一种MTP反应混合气分离方法，其中所述(2)压缩步骤中，凝液汽提塔操作压力范围为0.75～0.95MPa，优选0.85MPa。

本发明一种MTP反应混合气分离方法，其中所述(2)压缩步骤中，脱丙烷塔的压力范围为1.45～1.65MPa，优选1.55MPa。所述脱丙烷塔采用常规精馏，不引入吸收剂，塔釜的碳四及以上组分也不需要再分离。

本发明一种MTP反应混合气分离方法，其中所述(3)精制步骤中，脱乙烷塔塔顶进入脱甲烷塔的气烃用丙烯冷剂冷凝，塔底用急冷水作再沸器热源，脱乙烷塔的压力范围为3.05～3.25MPa，优选3.15MPa。