專利名稱：甲醇制丙烯物流中二甲醚的脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法。
背景技術(shù)：
丙烯是一種需求量特別大的基本有機(jī)化工原料，主要來(lái)自于石油加工過(guò)程。隨著石油資源的日益匾乏，發(fā)展由煤或天然氣等非石油資源生產(chǎn)丙烯的技術(shù)越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外的重視。由甲醇為原料制取丙烯是最有希望取代石油路線的新型工藝，也是實(shí)現(xiàn)煤化工或天然氣化工向石油化工延伸發(fā)展的有效途徑。煤或天然氣制合成氣，再由合成氣制取甲醇和二甲醚是成熟的工藝技術(shù)。因此，從甲醇制備丙烯是煤制烯烴路線的關(guān)鍵技術(shù)。甲醇制烯烴成套技術(shù)由反應(yīng)技術(shù)和分離技術(shù)組成。反應(yīng)技術(shù)以催化劑的研制和反應(yīng)器開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)為核心，以甲醇為原料生產(chǎn)烯烴混合物；分離技術(shù)則是以反應(yīng)產(chǎn)物為原料，經(jīng)雜質(zhì)脫除、壓縮、分離等過(guò)程生產(chǎn)聚合級(jí)乙烯和丙烯產(chǎn)品，其核心是雜質(zhì)脫除和分離流程的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。專利US4，474，647公開(kāi)了二甲醚能夠影響某些烯烴的低聚。該專利描述了利用蒸餾從(；和/或C5烯烴物流中除去二甲醚的方法。物流被蒸餾分離成塔頂和塔底物流。該塔頂氣相物流經(jīng)冷卻后，再氣液分離，即可分離出含有二甲醚、水的物流；塔底物流含有提純的C4和/或C5烯烴。但該方法沒(méi)有就比較難分離的C3和二甲醚的分離進(jìn)行試驗(yàn)和分析。CN 101333144A公開(kāi)了一種從烯烴物流中脫除二甲醚的方法，該方法首先從C2/C3分割h2、甲燒、乙烯、乙燒、丙烯、丙燒、C4+和二甲醚物流,再分別從CVC2和c3/c4分割,分尚出的C2和C3經(jīng)加氫反應(yīng)器后再進(jìn)行精餾操作。該方法流程較為復(fù)雜，可脫除烯烴物流中的二甲醚，但所得丙烯產(chǎn)品中丙烯純度為96 %，丙烯損失較多。US 2004/0215043A1公開(kāi)了通過(guò)使用甲醇洗滌，從含有乙烯和丙烯的物流中萃取二甲醚的方法。在甲醇洗滌過(guò)程中 大量乙烯和丙烯也被洗滌到甲醇溶液中，同時(shí)部分甲醇進(jìn)入到烯烴物流。因此，需要從甲醇溶液回收乙烯和丙烯，并進(jìn)一步處理烯烴物流，脫除其中夾帶的甲醇。目前各種已公開(kāi)的采用甲醇溶液洗滌的工藝均較為復(fù)雜且會(huì)造成烯烴損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中甲醇制丙烯物流中微量二甲醚難以脫除、丙烯損失大的問(wèn)題，提供一種甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，該方法具有二甲醚脫除率高、丙烯損失少的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:一種甲醇制丙烯物流中二甲醚的脫除方法，包括以下幾個(gè)步驟:a)甲醇制丙烯反應(yīng)后，得到含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、碳四及以上烴類和二甲醚的物流I ;b)物流I進(jìn)入蒸餾塔A，在塔頂分離出含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和二甲醚的物流II，在塔釜分離出含有碳四及以上烴類的物流III ;在蒸餾塔A上部側(cè)線采出含有二甲醚和輕烴的物流IV ；C)物流IV經(jīng)過(guò)泵B加壓后送入含有吸附物質(zhì)的容器C進(jìn)行提純，在容器C中二甲醚被選擇吸附在吸附物質(zhì)上，提純后的含有輕烴的物流VI由流出容器C返還至蒸餾塔A ；d)物流II在經(jīng)壓縮機(jī)P加壓后進(jìn)入蒸餾塔D中分離成VIII和IX，其中物流VIII中含有H2、甲烷、甲醇、乙烯和乙燒，物流IX中含有丙烯、丙烷和二甲醚；e)物流IX進(jìn)入蒸餾塔G中，分離成X和i，其中物流X中含有丙烯，物流i中含有丙烷和二甲醚。上述技術(shù)方案中，以重量百分比計(jì)，優(yōu)選的技術(shù)方案為物流II中含有物流I中至少70%的乙烷、乙烯、丙烷和丙烯，更優(yōu)選的技術(shù)方案為含有物流I中至少85%的乙烷、乙烯、丙烷和丙烯，更為優(yōu)選的技術(shù)方案為含有物流I中含有的至少90%的乙烷、乙烯、丙烷和丙烯；優(yōu)選的技術(shù)方案物流III中含有物流I中含有至少75%的甲醇和C4+,更優(yōu)選的技術(shù)方案為含有物流I中含有的至少90%的甲醇和C4+,更為優(yōu)選方案為含有物流I中含有的至少95%的甲醇和C4+。所述物流I是通過(guò)含氧化合物與分子篩催化劑接觸而獲得，其中二甲醚的含量?jī)?yōu)選范圍為50 IOOOwppm,更優(yōu)選范圍為100 900wppm。用于選擇吸收二甲醚的吸附劑是沸石分子篩，優(yōu)選的技術(shù)方案為X型或者Y型。吸附劑對(duì)二甲醚吸附容量?jī)?yōu)選范圍至少為0.5wt%，更優(yōu)選范圍為5.0wt%。優(yōu)選的技術(shù)方案?jìng)?cè)線采出液相物流IV的塔板為第2 N塊中的一塊(N為精餾塔塔板數(shù))，更優(yōu)選的技術(shù)方案為2 N/3塊；接收返還物流VI的塔板位于采出物流塔板的下方。側(cè)線采出液相物流IV的質(zhì)量流量?jī)?yōu)選范圍為采出塔板液相質(zhì)量流量的0.1 20%，更優(yōu)選范圍為0.1 10%。蒸餾塔A的操作條件為:塔頂壓力優(yōu)選范圍為0.7 2.0MPag，更選優(yōu)選范圍為
0.9 1.2MPag，塔頂溫度優(yōu)選范圍為-5 20°C，更優(yōu)選范圍O 15°C，塔釜溫度優(yōu)選范圍為70 100°C，更優(yōu)選范圍為80 95°C ;蒸餾塔D的操作條件:塔頂壓力優(yōu)選范圍為
1.5 3.0MPag，更優(yōu)選范圍為1.9 2.5MPag，塔頂溫度優(yōu)選范圍為-15 _50°C，更優(yōu)選范圍為-25 -45°C，塔釜溫度優(yōu)選范圍為40 75°C，更優(yōu)選范圍為45 65°C ;蒸餾塔G的操作條件:塔頂壓力優(yōu)選范圍為0.5 1.5MPag，更優(yōu)選范圍為0.6 1.0MPag,塔頂溫度優(yōu)選范圍為5 30°C，更優(yōu)選范圍為10 26°C，塔釜溫度優(yōu)選范圍為15 40°C，更優(yōu)選范圍為20 36°C。所述方案中壓縮機(jī)P的出口壓力優(yōu)選范圍為1.9 3.0MPag，更優(yōu)選范圍為 2.2 2.6MPag。本方案中提供的烯烴物流中含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C4+和二甲醚的烯烴物流，通常該烯烴物流可以來(lái)自任何普通來(lái)源。對(duì)于含有二甲醚的烯烴物流，若不進(jìn)行有效脫除，則會(huì)影響最終后續(xù)聚合工藝催化劑的性能和聚合的效果。本方案對(duì)物流I進(jìn)行c3/c4之間切割，使得物流II含有物流I中C3以下組分接近100%。蒸餾塔A的分離操作，丙烯幾乎沒(méi)有損失。對(duì)物流VII進(jìn)行C2/C3之間切割，使得物流IX中含有物流VII中接近100%的丙烯，丙烯幾乎沒(méi)有損失。本方案中，吸附劑對(duì)烯烴組分可以看作是惰性的，不吸附丙烯。對(duì)物流IX進(jìn)行精餾操作，分離丙烯和丙烷，使得物流X中含有物流IX中接近100%的丙烯，物流VI中丙烯純度大于99%，二甲醚含量小于lwppm，本方案所提供的二甲醚脫除工藝，丙烯總的損失為0.4%左右。


圖1為本發(fā)明方案精餾分離的工藝流程示意圖。圖1中01為烯烴物流I，02為蒸餾塔A，03為蒸餾塔A塔頂采出物流II，04為蒸餾塔A塔釜采出物流III，05為側(cè)線采出物流IV，06為泵B，07為泵B出口物流V，08為吸附劑容器C，09為返還物流VI，10為壓縮機(jī)P，11為壓縮機(jī)P出口物流VII，12為蒸餾塔D，13蒸餾塔D塔頂采出物流VIII，14為蒸餾塔D塔釜采出物流IX，15為蒸餾塔G，16為蒸餾塔G塔頂采出物流X，17為蒸餾塔G塔釜采出物流i。圖1中，烯烴物流01進(jìn)入精餾塔A，經(jīng)蒸餾分離后，含有C4以上重餾分04由塔釜流出，側(cè)線采出流股05經(jīng)由泵B加壓后進(jìn)入裝有吸附劑的容器C，再由返還物流09返還至蒸餾塔A，含有二甲醚的C3以下輕餾分03由塔頂離開(kāi)，經(jīng)壓縮機(jī)P加壓后，進(jìn)入蒸餾塔D，經(jīng)蒸餾分離后，C2以下輕組分13經(jīng)由塔頂離開(kāi)，含有丙烯、丙烷及二甲醚的重組分14進(jìn)入蒸餾塔G，經(jīng)蒸餾分離后，丙烯流股經(jīng)由蒸餾塔G塔頂采出物流16送出體系，丙烷和二甲醚流股17由塔釜流出。下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1甲醇制丙烯反應(yīng)后，得到含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C4+和二甲醚的物流I ;物流I進(jìn)入蒸餾塔A，在蒸餾塔A中分離成含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和二甲醚的物流II，以及含有C4+的物流III ;蒸餾塔A中側(cè)線采出含有二甲醚和輕烴的物流IV，物流IV經(jīng)過(guò)泵B加壓后送入含有吸附物質(zhì)的容器C進(jìn)行提純，在容器C中二甲醚被選擇吸附在吸附物質(zhì)上，提純后的含有輕烴的物流VI由流出容器C返還至蒸餾塔A ;物流II在經(jīng)壓縮機(jī)P加 壓后進(jìn)入蒸餾塔D中分離成VIII和IX，其中物流VIII中含有H2、甲烷、甲醇、乙烯和乙燒，物流IX中含有丙烯、丙烷和二甲醚；物流IX進(jìn)入蒸餾塔G中，分離成X和i，其中物流X中含有丙烯，物流i中含有丙烷和二甲醚。采用本發(fā)明工藝流程，處理烯烴物流的壓力為1.14MPag，溫度為20°C，流量1076kg/hr。吸附劑對(duì)二甲醚吸附容量為1.0wt %，側(cè)線采出塔板為蒸餾塔A的第9塊塔板，返還至11塊塔板。蒸餾塔A、D和G的操作條件及物流I的組成如表I所示，泵P出口壓力
2.35MPag所得丙烯產(chǎn)品(即流股X) 二甲醚含量小于lwppm，丙烯純度為99.7%，達(dá)到聚合要求，丙烯損失為0.5wt%。表I
權(quán)利要求
1.一種甲醇制丙烯物流中二甲醚的脫除方法，包括以下幾個(gè)步驟: a)甲醇制丙烯反應(yīng)后，得到含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、碳四及以上烴類和二甲醚的物流I ; b)物流I進(jìn)入蒸餾塔A，在塔頂分離出含有H2、甲烷、甲醇、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和二甲醚的物流II，在塔釜分離出含有碳四及以上烴類的物流III ;在蒸餾塔A上部側(cè)線采出含有二甲醚和輕烴的物流IV ； c)物流IV經(jīng)過(guò)泵B加壓后送入含有吸附物質(zhì)的容器C進(jìn)行提純，在容器C中二甲醚被選擇吸附在吸附物質(zhì)上，提純后的含有輕烴的物流VI由流出容器C返還至蒸餾塔A ； d)物流II在經(jīng)壓縮機(jī)P加壓后進(jìn)入蒸餾塔D中分離成VIII和IX，其中物流VIII中含有H2、甲烷、甲醇、乙烯和乙燒，物流IX中含有丙烯、丙烷和二甲醚； e)物流IX進(jìn)入蒸餾塔G中，分離成X和i，其中物流X中含有丙烯，物流i中含有丙烷和二甲醚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于以重量百分比計(jì)，物流II中含有物流I中含有的至少70%的乙烷、乙烯、丙烷和丙烯，物流III中含有物流I中含有的至少75%的甲醇和C4+。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于以重量百分比計(jì)，物流II中含有物流I中含有的至少90%的乙烷、乙烯、丙烷和丙烯，物流III中含有物流I中含有的至少95%的甲醇和C4+。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于容器B中裝有有八面沸石晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)晶沸石分子篩吸附物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除工藝，其特征為所述物流I是通過(guò)甲醇與分子篩催化劑接觸而獲得，其二甲醚的含量為50 lOOOwppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于吸附劑選自X或者Y型分子篩中的至少一種，吸附劑對(duì)二甲醚吸附容量為0.5 IOwt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于側(cè)線采出液相物流IV的塔板為第2 N塊中的一塊，接收返還物流VI的塔板位于采出物流塔板的下方，其中N為精餾塔塔板數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和8所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于液相物流IV的質(zhì)量流量為采出塔板液相質(zhì)量流量的0.1 20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除方法，其特征在于蒸餾塔A的操作條件為:塔頂壓力為0.7 2.0MPag，塔頂溫度為-5 20°C，塔釜溫度為70 100°C ；蒸餾塔D的操作條件:塔頂壓力為1.5 3.0MPag，塔頂溫度為-15 _50°C，塔釜溫度為40 75°C ;蒸餾塔G的操作條件:塔頂壓力為0.5 1.5MPag，塔頂溫度為5 30°C，塔釜溫度為15 40°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制丙烯物流中二甲醚脫除工藝，其特征為泵P的出口壓力為 1.9 3.0MPago
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甲醇制丙烯物流中二甲醚的脫除方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中微量二甲醚難以脫除、丙烯損失大的問(wèn)題，本發(fā)明采用一種甲醇制丙烯物流中二甲醚的脫除方法，包括以下幾個(gè)步驟反應(yīng)物I流在蒸餾塔A中分離成物流II和物流III；蒸餾塔A中側(cè)線采出物流IV經(jīng)過(guò)泵B加壓后，送入含有吸附物質(zhì)的容器B，二甲醚被選擇吸附在吸附物質(zhì)上，提純過(guò)的物流VI返還至蒸餾塔A；物流II在經(jīng)壓縮機(jī)P加壓后進(jìn)入蒸餾塔D中分離成VIII和IX；物流IX在蒸餾塔G中分離成含有丙烯的X和含有丙烷和二甲醚物流i的技術(shù)方案，較好的解決了該問(wèn)題，可用于甲醇制丙烯的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C07C7/11GK103232311SQ20111030034
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者胡帥, 胡春, 邵百祥, 楊衛(wèi)勝 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院