[发明专利]一种含氧化合物制丙烯反应生成气的初分离工艺

说明书

技术领域

本发明属于烯烃制备技术领域，涉及一种以含氧化合物(主要包括甲醇、乙醇、二甲醚、C4-C10醇类化合物或其混合物)为原料，在生成以丙烯为主的连续反应和再生过程中反应生成气的预处理方法。

背景技术

乙烯和丙烯是重要的石油化工基础原料，其主要来源于原油的催化裂解和石脑油的蒸汽裂解。随着石油资源储量的持续下降，石油价格不断攀升，石油路线生成乙烯丙烯的原料成本持续上升。而且丙烯主要是作为副产获得的，所以丙烯产量受到限制。近年来丙烯需求一直高于乙烯，因此为了生产和增产丙烯而开发新型工艺路线具有重要工业前景。

以甲醇或二甲醚为代表的含氧化合物是典型的含氧有机化合物，以甲醇为代表的含氧化合物为原料生产丙烯，如甲醇制烯烃(Methanol to Olefin，MTO)和甲醇制丙烯(Methanol to Propylene，MTP)技术，则解决了石油化工原料乙烯和丙烯的来源问题，同时也拓宽了煤制甲醇的下游产业链，其成功地将煤化工和石油化工紧密连接起来，具有重要的经济和工业应用价值。

为了获得比较纯净的烯烃产品气，含氧有机化合物制丙烯反应气在进行轻烃分离前需要进行预处理，一般地预处理过程首先需要进行急冷，脱除反应产物中含有的大量水分和有机酸组分。

专利US6121504和CN1210236C公开了一种采用直接产物急冷回收热量的含氧有机物转化烯烃的方法。该专利通过急冷介质与烯烃产物接触，从反应物混合物中撤出热量，使沸点较高的组分如水和不希望的含氧有机物进料冷凝下来，从而与气态烃组分如轻质烯烃在内轻质产物进行分离。但是该方法未考虑实际烯烃产物中的催化剂细粉、含氧化合物以及有机酸的影响，长期操作运行的话会导致设备的腐蚀堵塞和换热器效率的下降等问题。

专利CN101544529B公开了一种含氧化合物制烯烃工艺反应生成气预处理方法和设备，针对现有含氧化合物制烯烃反应生成气温度较高，且含有少量催化剂的特点，通过急冷液与反应生成气在急冷塔内逆流接触，洗涤反应生成气中携带的催化剂粉尘，同时最大程度降低反应生成气的温度，回收高温热能。该专利中的急冷和水洗设备使用的急冷水和水洗水来自急冷塔底和水洗塔底水，不需要其它冷却介质，同时可以回收急冷塔底和水洗塔底水的低温热能，降低装置的能耗。该专利的预处理方法未考虑到反应生成气中的有机酸组分会对设备造成腐蚀，且急冷过程中使用水作为冷却介质，消耗量大。该专利中冷却水直接过滤再利用，其中的有机酸和含氧有机物没有处理与回收，会导致设备的不断腐蚀和管线堵塞。

专利CN102190183B公开了一种含氧化合物制烯烃物流中脱除和回收水的方法，尤其涉及一种从甲醇制烯烃流化催化反应产物中脱除和回收水的方法。该专利主要解决以往技术在回收含氧化合物制取烯烃物流所含的大量水的过程中易造成设备堵塞腐蚀等问题，通过分阶段进行催化剂细粉、有机酸和水的脱除，并对脱除的含催化剂细粉的水和不含催化剂细粉的水分别处理的特点，有效避免设备结垢、堵塞和腐蚀，降低废水处理负荷。但是该专利没有考虑到急冷操作中加碱处理会导致含氧化合物的损失增大，同时，将冷凝水分三批单独处理存在设备投入大和操作流程复杂的问题。

反应生成的高温气体含有大量热能，但现有流程均是通过急冷手段将反应气体自200℃以上的高温冷却到100℃以下，造成大量100℃以上较高温位热能资源的浪费。造成高温热能资源浪费的主要原因在于反应产物中含微量有机酸，易造成设备腐蚀。如果反应气体在冷却过程中析出液体，则会腐蚀设备。现有流程为避免酸性腐蚀，采用在急冷塔中加碱液的办法中和有机酸，但急冷手段导致流程中能量损失过大。因此，如何合理的避免酸性腐蚀，并回收生成气携带的高温热能，对于维持甲醇制丙烯装置的长期运转以及工艺经济性与节能节水方面，都具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中含氧化合物制丙烯气体产物在后续冷却工序中对设备造成腐蚀，以及使用急冷塔预处理时产生大量工艺废水和回收困难，且能量利用率低等问题，而提供一种含氧化合物制丙烯反应生成气的初分离工艺。该工艺首先能有效脱除含氧化合物制丙烯反应器出口产物中的有机酸，避免产物中有机酸对后续冷却分离设备的腐蚀。并且通过脱酸气体后续的多级换热、反应气分离器的分离，能有效利用含氧化合物制丙烯反应器出口气体能量，实现节水节能的目标。

本发明提供一种含氧化合物制丙烯反应生成气的初分离工艺，其特征在于该工艺包含下述步骤：