Mto工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種MTO工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，主要解決現(xiàn)有耦合技術(shù)中流程設(shè)計(jì)不合理、投資較大、操作費(fèi)用較高的問題。本發(fā)明通過采用一種MTO工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，MTO產(chǎn)品氣經(jīng)壓縮、干燥后進(jìn)入粗分離塔，包括C2以下及部分C3組分的粗分離塔塔頂物流進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程中的脫乙烷塔，包括剩余部分C3及C4以上組分的粗分離塔釜物流進(jìn)入MTO分離流程中的脫丙烷塔，脫丙烷塔釜物流進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程中的脫丁烷塔的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于用于低碳烯烴的生產(chǎn)中。
【專利說明】MTO工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種ΜΤ0工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 低碳烯烴，即乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎(chǔ)化工原料，目前乙烯、丙烯主要是通 過石油路線來生產(chǎn)，如石腦油蒸汽裂解制乙烯、丙烯技術(shù)。US 20070083071公布了一種烴 催化裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯的工藝方法，烴原料在催化裂解爐中轉(zhuǎn)化為包括低碳烯烴的產(chǎn)品， 然后將產(chǎn)品物流通過一系列工藝分離成C2?C3烷烴、C2?C3烯烴、C4+烴三種物流，將 C2?C3烷烴返回管式裂解爐進(jìn)行熱裂解，C4+烴返回催化裂解爐進(jìn)行催化裂解，最終得到 較高收率的乙烯、丙烯產(chǎn)品。
[0003] 但由于石油資源有限的供應(yīng)量及較高的價(jià)格，由石油資源生產(chǎn)乙烯、丙烯的成本 不斷增加。近年來，人們開始大力發(fā)展替代原料轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯的技術(shù)，尤其是甲醇制烯 烴（ΜΤ0)工藝，可由煤或天然氣經(jīng)甲醇制備低碳烯烴，降低了對(duì)石油資源的依賴度。
[0004] US6166282中公布了一種氧化物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的技術(shù)和反應(yīng)器，采用快速流化 床反應(yīng)器，氣相在氣速較低的密相反應(yīng)區(qū)反應(yīng)完成后，上升到內(nèi)徑急速變小的快分區(qū)后，采 用特殊的氣固分離設(shè)備初步分離出大部分的夾帶催化劑。由于反應(yīng)后產(chǎn)物氣與催化劑快速 分離，有效的防止了二次反應(yīng)的發(fā)生。經(jīng)模擬計(jì)算，與傳統(tǒng)的鼓泡流化床反應(yīng)器相比，該快 速流化床反應(yīng)器內(nèi)徑及催化劑所需藏量均大大減少。
[0005] CN103755510A涉及一種利用醇烴共煉技術(shù)生產(chǎn)丙烯的工藝，是將乙烯裝置或煉油 裝置與醇烴共煉反應(yīng)區(qū)共用分離區(qū)，實(shí)現(xiàn)一體化生產(chǎn)的工藝。
[0006] 對(duì)于如何降低石腦油消耗，采用甲醇替代石腦油生產(chǎn)低碳烯烴，并將ΜΤ0工藝與 蒸汽裂解制乙烯工藝有效的耦合在一起，成為研究的方向之一。現(xiàn)有的耦合技術(shù)均存在流 程設(shè)計(jì)不合理、投資較大、操作費(fèi)用較高的問題。
[0007] 本發(fā)明有針對(duì)性的解決了該問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有耦合技術(shù)中流程設(shè)計(jì)不合理、投資較大、操作 費(fèi)用較高的問題，提供一種新的ΜΤ0工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法。該方 法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有流程設(shè)計(jì)合理、投資較小、操作費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種ΜΤ0工藝與石腦油蒸汽裂解 制乙烯工藝的耦合方法，ΜΤ0產(chǎn)品氣經(jīng)壓縮、干燥后進(jìn)入粗分離塔，包括C2以下及部分C3組 分的粗分離塔塔頂物流進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程中的脫乙烷塔，包括剩余部分 C3及C4以上組分的粗分離塔釜物流進(jìn)入ΜΤ0分離流程中的脫丙烷塔，脫丙烷塔塔頂物流進(jìn) 入ΜΤ0分離流程中的丙烯精餾塔，丙烯精餾塔頂?shù)玫奖┊a(chǎn)品，丙烯精餾塔釜得到丙烷，脫 丙烷塔釜物流進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程中的脫丁烷塔，其中，石腦油蒸汽裂解 制乙烯工藝采用前脫乙烷分離流程，依托石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程得到甲烷氫、乙 烯、乙烷、部分丙烷、部分丙烯、混合C4及C5以上烴產(chǎn)品，從MTO工藝分離流程中得到剩余 部分丙烷、剩余部分丙烯產(chǎn)品，通過降低石腦油進(jìn)料量保持所述脫乙烷塔進(jìn)料中的乙烯、丙 烯流量不變。
[0010] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述粗分離塔的操作條件：溫度為-20°C?10°C，壓力 為 0· 6 ?3. OMPaG。
[0011] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述ΜΤ0產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯質(zhì)量比0.8?1.5 :1。
[0012] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的裂解氣中丙烯與乙 烯質(zhì)量比〇. 47?0. 53 :1。
[0013] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述ΜΤ0工藝分離單元所需冷量由冷凍水站提供。
[0014] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述包括C2以下及部分C3組分的粗分離塔塔頂物流經(jīng) 增壓后進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程中的脫乙烷塔。
[0015] 本發(fā)明依托乙烯裝置現(xiàn)有設(shè)備，用甲醇替代部分石腦油的一體化工藝方法增產(chǎn)丙 烯產(chǎn)品，保證石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝流程及設(shè)備不變，ΜΤ0工藝流程只需要建設(shè)粗分離 塔、丙烯精餾塔、脫丙烷塔、冷凍水系統(tǒng)，而無需建設(shè)高耗能的丙烯制冷單元、脫乙烷塔、脫 甲烷塔、乙烯精餾塔，工藝流程設(shè)計(jì)合理，對(duì)于100?120萬噸/年乙烯裝置耦合180萬噸 /年ΜΤ0裝置來說，少投石腦油85. 05?127. 66萬噸/年，增產(chǎn)丙烯7. 96?21. 01萬噸/ 年；同時(shí)節(jié)約ΜΤ0裝置分離單元工程投資4?8億元人民幣，并降低操作費(fèi)用，其中產(chǎn)品與 原料差價(jià)可節(jié)省25?40億元人民幣/年，取得了較好的技術(shù)效果。
[0016] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置前脫乙烷工藝主要流程描述：石腦油裂解原料進(jìn)入裂 解爐發(fā)生蒸汽熱裂解反應(yīng)生成乙烯、丙烯等物料，裂解爐出口的高溫裂解氣物料經(jīng)急冷區(qū) 急冷處理，急冷后的裂解氣物料經(jīng)壓縮區(qū)增壓后的裂解氣物料送脫乙烷塔，塔頂分離出C2 和C2以下輕組分物料，塔釜分離出C3和C3以上重組分物料；C2和C2以下輕組分物料送 脫甲烷塔，塔頂分離出甲烷氫物料，塔釜分離出C2物料，C2物料送乙烯精餾塔，塔頂分離出 聚合級(jí)乙烯產(chǎn)品，塔釜分離出乙烷物料；脫乙烷塔釜物料送脫丙烷塔，塔頂分離出C3物料， 塔釜分離出C4和C4以上重組分物料；C3物料送丙烯精餾塔，塔頂分離出聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品， 塔釜分離出丙烷物料；C4和C4以上重組分物料送脫丁烷塔，塔頂分離出混合C4物料，塔釜 分離出C5和C5以上重組分物料。
[0018] ΜΤ0裝置主要流程描述：甲醇原料送ΜΤ0反應(yīng)單元發(fā)生催化反應(yīng)生成乙烯、丙烯等 低碳烯烴并經(jīng)急冷等預(yù)處理后成為ΜΤ0產(chǎn)品氣，ΜΤ0產(chǎn)品氣經(jīng)產(chǎn)品氣壓縮機(jī)增壓后送水洗 /堿洗塔，塔頂?shù)漠a(chǎn)品氣物料經(jīng)壓縮機(jī)增壓后送粗分離塔，塔頂分離出含部分C3和C2以下 輕組分物料，經(jīng)壓縮機(jī)增壓后送乙烯裝置的脫乙烷塔；粗分離塔釜分離出含部分C3和04以 上重組分物料送ΜΤ0裝置的脫丙烷塔，塔頂分離出C3物料，塔釜分離出C4和C4以上重組 分物料；C3物料送丙烯精餾塔，塔頂分離出聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品，塔釜分離出丙烷物料；C4和C4 以上重組分物料送乙烯裝置的脫丁烷塔。
[0019] 【比較例1】
[0020] 在如上所述的石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置上，采用前脫乙烷工藝流程，裂解氣中 丙烯與乙烯的質(zhì)量比為0.47,聚合級(jí)乙烯純度彡99. 95mol%，乙烯產(chǎn)能為120. 00萬噸/ 年；聚合級(jí)丙烯純度彡99. 6mol %，丙烯產(chǎn)能為56. 40萬噸/年。
[0021] 【實(shí)施例1】
[0022] 石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置采用前脫乙烷工藝流程，乙烯產(chǎn)能為120萬噸/年， 裂解氣中丙烯與乙烯的質(zhì)量比為〇. 47,新增ΜΤ0裝置的甲醇處理規(guī)模為180萬噸/年，ΜΤ0 產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為1. 5。采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件： 溫度為-l〇°C，壓力為1.5MPaG。得到的聚合級(jí)乙烯純度彡99.95mol%，聚合級(jí)丙烯純度 彡99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見表1。與比較例1相比，少投石腦油127. 66萬噸/ 年，增產(chǎn)丙烯7. 96萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝置工程投資7. 88億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可 節(jié)省39. 4億元人民幣/年。
[0023] 【比較例2】
[0024] 按照比較例1所述的條件和步驟，只是改變乙烯裝置規(guī)模，乙烯產(chǎn)能為110. 00萬 噸/年，丙烯產(chǎn)能為51. 70萬噸/年。
[0025] 【實(shí)施例2】
[0026] 石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置采用前脫乙烷工藝流程，乙烯產(chǎn)能為110萬噸/年， 裂解氣中丙烯與乙烯的質(zhì)量比為〇. 47,新增ΜΤ0裝置的甲醇處理規(guī)模為180萬噸/年，ΜΤ0 產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為1. 5。采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件： 溫度為-l〇°C，壓力為1.5MPaG。得到的聚合級(jí)乙烯純度彡99.95mol%，聚合級(jí)丙烯純度 > 99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見表1。與比較例2相比，少投石腦油127. 66萬噸/ 年，增產(chǎn)丙烯7. 96萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝置工程投資7. 88億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可 節(jié)省39. 4億元人民幣/年。
[0027] 【比較例3】
[0028] 按照比較例1所述的條件和步驟，只是改變乙烯裝置規(guī)模，乙烯產(chǎn)能為100. 00萬 噸/年，丙烯產(chǎn)能為47. 00萬噸/年。
[0029] 【實(shí)施例3】
[0030] 石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置采用前脫乙烷工藝流程，乙烯產(chǎn)能為100萬噸/年， 裂解氣中丙烯與乙烯的質(zhì)量比為0. 47,新增ΜΤ0裝置的甲醇處理規(guī)模為180萬噸/年，ΜΤ0 產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為0. 8。采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件： 溫度為-20°C，壓力為0.6MPaG。得到的聚合級(jí)乙烯純度彡99.95mol%，聚合級(jí)丙烯純度 彡99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見表1。與比較例3相比，少投石腦油85. 05萬噸/ 年，增產(chǎn)丙烯21. 01萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝置工程投資4. 11億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可 節(jié)省25. 1億元人民幣/年。
[0031] 【實(shí)施例4】
[0032] 按照實(shí)施例3所述的條件和步驟，只是ΜΤ0產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為0. 9。 采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件：溫度為l〇°C，壓力為3. OMPaG。得到的 聚合級(jí)乙烯純度> 99. 95mol%，聚合級(jí)丙烯純度> 99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見 表1。與比較例3相比，少投石腦油92. 18萬噸/年，增產(chǎn)丙烯18. 72萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝 置工程投資4. 98億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可節(jié)省27. 4億元人民幣/年。
[0033] 【實(shí)施例5】
[0034] 按照實(shí)施例3所述的條件和步驟，只是ΜΤ0產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為1. 0。 采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件：溫度為5°C，壓力為2. 5MPaG。得到的聚 合級(jí)乙烯純度> 99. 95mol%，聚合級(jí)丙烯純度> 99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見表 1。與比較例3相比，少投石腦油99. 09萬噸/年，增產(chǎn)丙烯16. 64萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝置 工程投資5. 26億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可節(jié)省29. 7億元人民幣/年。
[0035] 【實(shí)施例6】
[0036] 按照實(shí)施例3所述的條件和步驟，只是ΜΤ0產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為1. 2。 采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件：溫度為〇°C，壓力為2. 2MPaG。得到的聚 合級(jí)乙烯純度> 99. 95mol%，聚合級(jí)丙烯純度> 99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見表 1。與比較例3相比，少投石腦油111. 88萬噸/年，增產(chǎn)丙烯12. 88萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝 置工程投資5. 95億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可節(jié)省34. 1億元人民幣/年。
[0037] 【實(shí)施例7】
[0038] 按照實(shí)施例3所述的條件和步驟，只是ΜΤ0產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯的質(zhì)量比為1. 5。 采用本發(fā)明所述的耦合方法，粗分離塔的操作條件：溫度為_15°C，壓力為1. OMPaG。得到的 聚合級(jí)乙烯純度> 99. 95mol%，聚合級(jí)丙烯純度> 99. 6mol%，乙烯、丙烯產(chǎn)量分布數(shù)據(jù)見 表1。與比較例3相比，少投石腦油127. 66萬噸/年，增產(chǎn)丙烯7. 96萬噸/年，節(jié)約ΜΤ0裝 置工程投資7. 88億元人民幣，產(chǎn)品與原料差價(jià)可節(jié)省39. 4億元人民幣/年。
[0039] 表 1
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種MTO工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，MTO產(chǎn)品氣經(jīng)壓縮、干燥后 進(jìn)入粗分離塔，包括C2以下及部分C3組分的粗分離塔塔頂物流進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙 烯工藝流程中的脫乙烷塔，包括剩余部分C3及C4以上組分的粗分離塔釜物流進(jìn)入MT0分 離流程中的脫丙烷塔，脫丙烷塔塔頂物流進(jìn)入MT0分離流程中的丙烯精餾塔，丙烯精餾塔 頂?shù)玫奖┊a(chǎn)品，丙烯精餾塔釜得到丙烷，脫丙烷塔釜物流進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙烯工 藝流程中的脫丁烷塔，其中，石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝采用前脫乙烷分離流程，依托石腦 油蒸汽裂解制乙烯工藝流程得到甲烷氫、乙烯、乙烷、部分丙烷、部分丙烯、混合C4及C5以 上烴產(chǎn)品，從MT0工藝分離流程中得到剩余部分丙烷、剩余部分丙烯產(chǎn)品，通過降低石腦油 進(jìn)料量保持所述脫乙烷塔進(jìn)料中的乙烯、丙烯流量不變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述MT0工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，其特征在 于所述粗分離塔的操作條件：溫度為-20°C?10°C，壓力為0· 6?3. OMPaG。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述MTO工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，其特征在 于所述MT0產(chǎn)品氣中乙烯與丙烯質(zhì)量比0.8?1.5 :1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述MT0工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，其特征在 于所述石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的裂解氣中丙烯與乙烯質(zhì)量比〇. 47?0. 53 :1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述MT0工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，其特征在 于所述MT0工藝分離單元所需冷量由冷凍水站提供。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述MT0工藝與石腦油蒸汽裂解制乙烯工藝的耦合方法，其特征在 于所述包括C2以下及部分C3組分的粗分離塔塔頂物流經(jīng)增壓后進(jìn)入石腦油蒸汽裂解制乙 烯工藝流程中的脫乙烷塔。
【文檔編號(hào)】C07C1/20GK104193574SQ201410398493
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】張永生, 何琨, 徐蔚, 陳益 申請(qǐng)人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司