[发明专利]一种甲醇制烯烃轻烃回收部分冷分离单元及其轻烃分离方法

说明书

本发明公开了一种甲醇制烯烃轻烃回收部分冷分离单元及其轻烃分离方法，包括脱乙烷塔、脱甲烷塔、乙烷汽化器、乙烯精馏塔和乙烯回收塔等装置，其中乙烷汽化器一方面能够将脱甲烷塔回流罐内含有乙烯的不凝气进行收集并对其中含有的乙烯进行再次利用；另一方面，乙烯精馏塔的塔釜物料进入乙烷汽化器后能够将塔釜物料中的乙烷进行气化分离，并将分离后的物料输送至乙烯回收塔中进行回收利用，能够增加乙烯的产率，减少资源浪费，具有良好的经济效益。另外，本发明还通过对脱乙烷塔第一冷凝器增设乙烯补充管线，在开车前期，能够为脱乙烷塔第一冷凝器提供足够的冷剂，以使脱乙烷塔在较短时间内能够进入稳定运行状态，缩短开工时间，提高生产效率。

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种甲醇制烯烃轻烃回收部分冷分离单元及其轻烃分离方法。

背景技术

甲醇制烯烃工艺(MTO)是煤制烯烃工艺路线的枢纽技术，实现了由煤炭经甲醇制乙烯、丙烯的重要转变，是对传统的以石油为原料制取烯烃的路线的重要补充，也是“石油替代战略”一次突破。2010年8月大连化物所开发的D-MTO在神华包头建成投产，2011年10月中国石化自主知识产权S-MTO技术第一次在中原石化建成投产，目前国内正在建设或投产的甲醇制烯烃工厂已有40余家，产能巨大。

甲醇制烯烃轻烃回收部分包括工艺气压缩单元、冷分离单元、热分离单元和丙烯制冷单元等，冷分离单元包括的工艺是指物料进入冷分离单元至精馏产出合格聚合级乙烯的过程。目前，中国石化S-MTO技术冷分离单元开车过程中，开车时脱乙烷塔塔顶第一冷凝器无冷剂造成脱乙烷塔塔顶温度偏高，回流量不足，塔系超压放火炬，塔顶物料中碳三及重组含量超标，塔系无法快速调整至正常状态，需从脱乙烷塔第一冷却器出口阀放火炬；脱乙烷塔塔釜至脱丙烷塔物料中碳二及轻组分含量超标，需从脱丙烷塔顶放火炬维持塔压，同时脱丙烷运行不稳定，不能及时给乙烯回收塔、脱乙烷塔输送合格碳四洗液，不利于脱乙烷稳定运行。另外，乙烯精馏塔进料重组分超标，导致聚合级乙烯采出长时间不合格，塔釜重组分超标，导致再沸器加热效果差，严重时需在再沸器底部放火炬。由于脱乙烷塔塔顶无冷剂，正常操作中，塔釜必然减少加热，塔釜降温操作，导致部分轻组分代入热分离单元，最终导致碳四洗液无法以最快速度建立循环，影响乙烯回收塔的以及脱乙烷塔的循环迅速建立。此外，现有的冷分离单元在运行过程中，脱甲烷塔的塔顶溜出组分和乙烯塔的塔釜物料中均含有一定量的乙烯，如果对这些物料进行再次处理以提高乙烯的回收率，这对于降低成本、提高生产效率具有重要意义。

如何使脱乙烷塔塔顶能够更快冷却，而塔釜不用减少加热量；如何缩短放火炬时间，减少双烯产品损失，同时后系统的碳四洗液及早的返回至脱乙烷塔，是一个重要技术课题。传统甲醇制烯烃轻烃回收部分冷分离单元的开车方案开工周期长，放火炬时间长，双烯损失量大，环保压力大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种甲醇制烯烃轻烃回收部分冷分离单元及其轻烃分离方法，通过在脱乙烷塔第一冷凝器上连接乙烯补充管线，以实现开工前期快速使脱乙烷塔进入稳定运行状态，缩短开工时间；通过在脱甲烷塔、乙烯精馏塔、乙烯回收塔之间设置乙烷汽化器，提高乙烯得率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种甲醇制烯烃轻烃回收部分冷分离单元，包括脱乙烷塔、脱甲烷塔、乙烷汽化器、乙烯精馏塔和乙烯回收塔，其中：

所述脱乙烷塔的塔顶出口依次连接有脱乙烷塔第一冷凝器、脱乙烷塔第二冷凝器、脱乙烷塔回流罐，所述脱乙烷塔回流罐的底部液相出口与脱乙烷塔的塔顶进口连接，进一步的，所述脱乙烷塔回流罐的底部液相出口与脱乙烷塔的塔顶进口之间安装有脱乙烷塔回流泵；所述脱乙烷塔回流罐的顶部气相出口与脱甲烷塔的塔身进口连接；所述脱乙烷塔的下部安装有脱乙烷塔再沸器。