甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及甲醇制丙烯工藝技術(shù)，更具體地說，是一種應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中 的增產(chǎn)丙烯的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯作為重要的石油化工基礎(chǔ)原料，年需求量巨大，目前，丙烯仍主要來自于石油 加工中的輕油裂解/裂化工藝，而且以聯(lián)產(chǎn)物或副產(chǎn)物方式得到，但隨著"石油危機"問題 的出現(xiàn)，勢必會使丙烯在原料以及產(chǎn)量上受到很大限制。甲醇制丙烯（MTP)工藝是指以煤 基或天然氣基合成的甲醇為原料，在催化劑的作用下生產(chǎn)丙烯的工藝技術(shù)。針對我國富煤、 貧油、少氣的能源結(jié)構(gòu)，該技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景和深遠的戰(zhàn)略意義。
[0003] 目前，由德國魯奇公司（Lurgi)開發(fā)的MTP技術(shù)已分別在神華寧夏煤業(yè)集團和大 唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責任公司實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，催化劑作為該技術(shù)的核心，其性能的 好壞直接關(guān)系到目標產(chǎn)品的收率情況，因此備受關(guān)注。但催化劑在使用過程中，不可避免的 要經(jīng)歷活性誘導期、活性上升期、活性平穩(wěn)期和活性下降期等四個不同階段。當催化劑處于 活性誘導期和活性上升期時，由于催化劑酸性較強，反應(yīng)中有較多氫轉(zhuǎn)移等副反應(yīng)的發(fā)生， 致使產(chǎn)物中目標產(chǎn)品丙烯收率較低，而丙烷產(chǎn)量較高；隨反應(yīng)逐漸步入活性平穩(wěn)期，催化劑 由于部分積碳而酸性減弱，氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)較少，產(chǎn)物中丙烯逐漸升高、丙烷降低。生成的丙烯 和丙烷最終在分離系統(tǒng)碳三分離塔中進行分離，丙烯作為目標產(chǎn)品由碳三分離塔塔頂送去 下游聚合單元，而丙烷則由碳三分離塔塔底與LPG副產(chǎn)品混合后直接送出界區(qū)。
[0004] 丙烯和丙烷之間的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)為可逆反應(yīng)，如何在甲醇制丙烯生產(chǎn)過程中減少副 反應(yīng)的發(fā)生，增加目標產(chǎn)品丙烯的收率，增加企業(yè)經(jīng)濟效益，一直是眾多技術(shù)人員力圖攻 克的難題。
[0005] 此外，目前國內(nèi)外已有多項專利技術(shù)涉及MTP技術(shù)領(lǐng)域，如中國專利 CN101080373A，CN200910195466. 0，CN200680008817. 7 等，但都側(cè)重在甲醇制丙烯的工藝技 術(shù)路線及其催化劑制備方法的改進方面，而就如何從工藝設(shè)備方面進一步提高丙烯收率卻 鮮有報導。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本申請的目的在于：提供一種應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中的增產(chǎn)丙烯的裝置。
[0007] 本申請所提供的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置包括：脫丙烷塔、碳三 分離塔、丙烷冷卻器、碳四蒸發(fā)器一段和碳四蒸發(fā)器二段，其中，所述丙烷冷卻器與所述碳 四蒸發(fā)器一段之間設(shè)置有丙烷回煉管線。
[0008] 在本申請所提供的增產(chǎn)丙烯的裝置中，所述丙烷回煉管線上設(shè)置有流量計，例如， 孔板流量計。
[0009] 在本申請所提供的增產(chǎn)丙烯的裝置中，所述丙烷回煉管線上設(shè)置有手動或自動閥 門，例如，手閥。
[0010] 在本申請所提供的增產(chǎn)丙烯的裝置中，優(yōu)選地，所述丙烷回煉管線自所述丙烷冷 卻器設(shè)備本體的備用管口處連接至所述碳四蒸發(fā)器一段，或連接至MTP反應(yīng)器入口處； [0011] 進一步優(yōu)選地，所述丙烷回煉管線連接至碳四蒸發(fā)器一段進料管線的低點退料管 口處，使部分丙烷產(chǎn)品通過碳四蒸發(fā)器加熱氣化后返回MTP反應(yīng)器參與反應(yīng)。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果體現(xiàn)在以下方面：
[0013] 本實用新型在原有工藝基礎(chǔ)上，在MTP反應(yīng)和產(chǎn)品分離部分增設(shè)了一條丙烷循環(huán) 管線，將部分丙烷循環(huán)回MTP反應(yīng)器。一方面是根據(jù)化學反應(yīng)動力學，提高丙烷分壓及丙烷 濃度，使氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)向有利于生成丙烯的方向進行，使丙烷產(chǎn)量降低、丙烯產(chǎn)量增加；另一 方面是當碳三分離塔塔底丙烷中丙烯含量高時，也可返回MTP反應(yīng)器，減少丙烯損失。因 此，本實用新型所提供的裝置易于實施，僅需在原有裝置的基礎(chǔ)上進行簡單的管線改造即 可，但增收丙烯的效果卻是顯著的。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本申請的一種【具體實施方式】的流程示意圖。
[0015] 圖中：1-脫丙烷塔，2-碳三分離塔，3-丙烷冷卻器，4-碳四蒸發(fā)器一段，5-碳四蒸 發(fā)器二段，6-丙烷回煉管線，7-孔板流量計，8-手閥，9-脫丙烷塔塔底物流（主要為碳四循 環(huán)烴），10-碳三分離塔塔底物流（主要為丙烷），11-設(shè)備退料管口，12-設(shè)備本體備用管
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖進一步詳細說明本申請所提供的增產(chǎn)丙烯裝置，但本申請并不因此 而受到任何限制。
[0017] 如圖1所示，本申請所提供的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置包括：脫 丙烷塔1、碳三分離塔2、丙烷冷卻器3、碳四蒸發(fā)器一段4和碳四蒸發(fā)器二段5,其中，所述 丙烷冷卻器3與所述碳四蒸發(fā)器一段4之間設(shè)置有丙烷回煉管線6。優(yōu)選地，所述丙烷回煉 管線上設(shè)置有孔板流量計7和手閥8。
[0018] 所述碳三分離塔塔底物流10經(jīng)丙烷冷卻器3冷卻后，可以與來自所述脫丙烷塔1 的脫丙烷塔塔底物流9 一同送入所述碳四蒸發(fā)器一段4。其中，所述手閥8可在催化劑使用 初期開啟，也可一直保持開啟狀態(tài)，優(yōu)選在催化劑使用初期時開啟。所述手閥8也可在碳三 分離塔塔底物流10中丙烯含量較高時開啟，也可一直保持開啟狀態(tài)，優(yōu)選在丙烷中丙烯含 量較高時開啟。
[0019] 優(yōu)選地，所述丙烷回煉管線6自所述丙烷冷卻器設(shè)備本體備用管口處12連接至所 述碳四蒸發(fā)器一段進料管線的低點退料管口處11，使部分丙烷產(chǎn)品通過碳四蒸發(fā)器加熱氣 化后返回MTP反應(yīng)器參與反應(yīng)。
[0020] 實施例1
[0021] 以一個50萬噸/年甲醇制丙烯裝置單臺MTP反應(yīng)器為例，催化劑裝填150噸（為 反應(yīng)初期催化劑，科萊恩化工公司的MTPROP-I催化劑），反應(yīng)溫度480°C，原料甲醇進料空 速為0. 71Γ1 (約105噸/小時），C2、C4和C5/C6循環(huán)烴進料分別為12噸/小時、25噸/小 時和75噸/小時，工藝蒸汽進料為65噸/小時，丙烷回煉量3噸/小時。原料甲醇、循環(huán) 烴、工藝蒸汽和丙烷混合后經(jīng)加熱爐加熱至430°C進入MTP反應(yīng)器進行反應(yīng)，反應(yīng)器出口壓 力保持在30KPa。
[0022] 丙烷回煉前后一周丙烯平均收率對比情況見表1。
[0023] 表」_
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置，包括：脫丙烷塔、碳三分離塔、丙烷 冷卻器、碳四蒸發(fā)器一段和碳四蒸發(fā)器二段，其特征在于：所述丙烷冷卻器與所述碳四蒸發(fā) 器一段之間設(shè)置有丙烷回煉管線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置，其特征在于：所 述丙烷回煉管線自所述丙烷冷卻器設(shè)備本體的備用管口處連接至所述碳四蒸發(fā)器一段，或 連接至甲醇制丙烯反應(yīng)器入口處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置，其特征在于：所 述丙烷回煉管線自所述丙烷冷卻器設(shè)備本體的備用管口處連接至碳四蒸發(fā)器一段進料管 線的低點退料管口處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置，其特征在于：所 述丙烷回煉管線上設(shè)置有流量計。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置，其特征在于：所 述丙烷回煉管線上設(shè)置有孔板流量計。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置，其特征在于：所 述丙烷回煉管線上設(shè)置有手動或自動閥門。
【專利摘要】一種應(yīng)用于甲醇制丙烯工藝中增產(chǎn)丙烯的裝置包括：脫丙烷塔、碳三分離塔、丙烷冷卻器、碳四蒸發(fā)器一段和碳四蒸發(fā)器二段，其中，所述丙烷冷卻器與所述碳四蒸發(fā)器一段之間設(shè)置有丙烷回煉管線。本實用新型所提供的裝置易于實施，僅需在原有裝置的基礎(chǔ)上進行簡單的管線改造，但增收丙烯的效果卻是顯著的。
【IPC分類】C07C11-06, C07C1-20
【公開號】CN204400873
【申請?zhí)枴緾N201420807474
【發(fā)明人】王林, 雍曉靜, 張堃, 王峰, 羅春桃, 袁煒, 王軍, 魏旭禮, 錢效南, 茍紀, 朱玉川, 梁吉寶
【申請人】神華集團有限責任公司, 神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月18日