[发明专利]一种低碳烃的中冷溶剂洗分离方法

说明书

技术领域

本发明属于低碳烃分离技术领域，尤其涉及含氧化合物制低碳烃或烃类催化反应制低碳烃的分离方法。

背景技术

乙烯、丙烯是石油化学工业的基础原料，其传统生产方法主要采用石脑油蒸汽裂解方法制得，对石油资源依赖严重。随着石油供应的日益紧张，特别是现代煤化工技术发展对低碳烃的分离过程成为研究的新热点，并得到了长足的发展，低碳烃中的含氧化合物包括醇、醚、醛和酮等，其中甲醇和二甲醚应用比较广泛，可以通过煤或天然气制得，这从一定程度上可以缓解石油供应的压力，尤其符合我国“缺油、少气、富煤”的国情。

传统管式炉裂解气中由于氢气、甲烷含量较高，普遍采用深冷来分离甲烷和乙烯，以提高乙烯收率。典型的深冷分离方法包括顺序分离、前脱乙烷和前脱丙烷流程，三种流程具有各自的优缺点，但均需要-100℃以下的深冷条件，需要乙烯压缩机，甚至需要甲烷压缩机为其提供冷量，对冷箱要求较高，使得工程投资加大。

现代煤化工制取的低碳烃特点是氢气、甲烷含量较低，乙烯、丙烯含量较高，C5+等高碳烃含量较少，致使脱甲烷塔需要的冷量较少，如采用深冷分离方法，对设备要求高，投资大，能耗高，经济效益不佳。

US7714180提出了一种烯烃回收的工艺方法。根据该方法，工艺气经压缩后首先经脱丁烷塔脱除C5⁺，C4-再进一步压缩、冷却后先后进脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔，脱丙烷塔塔底混合C4作吸收剂去脱甲烷塔吸收塔顶气中的乙烯，提高乙烯收率。该发明避免采用深冷分离工艺，而是采用油吸收工艺，降低了投资，但是使用混合C4吸收剂循环量大且循环流程长，能耗大，且如果C4中含有较多丁二烯时，会使得下游设备结焦严重。

中国专利200810201217.3提出了一种MTO/MTP反应产物中轻烃产品的分离方法。根据该方法，轻烃产物预处理后直接送入脱乙烷塔，塔顶C2^-再进入吸收塔，用乙烷做吸收剂以提高乙烯回收率。该方法同上述方法类似，避免了使用乙烯压缩机，采用了乙烷作吸收剂，部分乙烷从吸收塔塔顶蒸出作燃料气，但是当反应过程产生的乙烷少于吸收塔蒸出的乙烷时，使用乙烷做吸收剂就不合适。

发明内容

本发明根据低碳烃组成的特点，提供了一种能耗低、投资少、且充分利用自产副产品作吸收剂的低碳烃分离方法，提供了一种乙烷与其他副产品作为混合吸收剂的分离方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种低碳烃的中冷溶剂洗分离方法，采用顺序分离流程，其特征在于，在脱甲烷塔使用溶剂吸收的方法来提高乙烯收率，吸收溶剂为系统自产的乙烷与C4的混合物、或乙烷与C4⁺的混合物、或乙烷与C5⁺的混合物、或丙烷与上述任一混合物组成的混合物，包括以下步骤：

（1）将来自含氧化合物制低碳烃反应器的产物或来自烯烃催化反应制低碳烃的产物混合后经急冷、压缩、净化和冷却一系列预处理步骤后，进脱甲烷塔进行分离；

（2）脱甲烷塔使用乙烷与C4的混合物、或乙烷与C4⁺的混合物、或乙烷与C5⁺的混合物、或丙烷与上述任一混合物组成的混合物吸收的方法，吸收剂吸收温度为40～-40℃，以提高乙烯收率，将轻组分从塔顶分出，轻组分包括CH₄、CO、H₂和N₂组分，分离出的轻组分回收冷量后作燃料气或去制氢，C2⁺组分从脱甲烷塔塔底分出；

（3）由脱甲烷塔塔底分离出的C2⁺组分去脱乙烷塔进行C2和C3⁺的分离；

（4）脱乙烷塔塔顶C2全部或部分脱除乙炔后进入乙烯塔，脱乙烷塔塔底C3⁺去脱丙烷塔；

（5）乙烯塔塔顶采出不凝气，乙烯塔上部侧线采出乙烯，乙烯塔塔底乙烷全部冷却后作吸收剂进入脱甲烷塔；

（6）脱丙烷塔塔顶C3组分经加氢处理后去丙烯塔或直接去丙烯塔，由丙烯塔塔顶或侧线采出丙烯，丙烯塔塔底丙烷作副产品输出或部分冷却后作吸收剂的一部分进入脱甲烷塔；脱丙烷塔塔底C4⁺组分送脱丁烷塔处理或部分冷却后作吸收剂的一部分进入脱甲烷塔；

（7）脱丁烷塔塔顶C4组分作副产品输出或部分冷却后作吸收剂的一部分进入脱甲烷塔。脱丁烷塔塔底C5⁺组分作副产品输出或部分冷却后作吸收剂的一部分进入脱甲烷塔。