[发明专利]甲醇制芳烃轻质产物的处理方法

说明书

本发明涉及一种甲醇制芳烃轻质产物的处理方法，主要解决现有技术中甲醇制芳烃轻质产物利用过程中气体分离能耗高的问题。本发明通过采用包括以下步骤：甲醇芳构化产物在三相分离单元中分离为气相、油相和水相；气相经压缩后送入膜分离单元分离为富氢气体和贫氢气体；贫氢气体经冷却后送入第一气液分离单元分离为第一富甲烷气体和第一贫甲烷液体；第一富甲烷气体分离为第二富甲烷气体和第二贫甲烷液体；第二富甲烷气体送入气分单元分离为甲烷气和碳二及更重烃类物流；碳二及更重烃类物流、第一贫甲烷液体和第二贫甲烷液体送入轻烃反应器转化为轻烃芳构化产物的技术方案，较好地解决了上述问题，可用于芳烃的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种甲醇制芳烃轻质产物的处理方法。

技术背景

芳烃，特别是轻质芳烃BTX(苯、甲苯、二甲苯)，是重要的基本有机化工原料，其产量与规模仅次于乙烯和丙烯。芳烃的主要来源是石脑油催化重整。结合我国煤炭资源丰富和石油依存度越来越高的国情，发展具有原料价格优势的煤制芳烃技术成为近十年的研究热点，并在近年取得技术突破，尤其是煤基甲醇制芳烃技术已经完成了工业示范试验。

甲醇制芳烃技术的一大特点是反应产物种类繁多，不仅包含芳烃等目标产物，还包括甲烷、碳二碳三等低碳烃类，并且副产的大量氢气。为了提高芳烃的收率，需要对低碳烃类进行回收和芳构化，并且分离氢气作为高附加值产品以提高装置的整体经济性。由于轻质烃类的分离，尤其是甲烷和碳二的分离，需要消耗大量的冷量，导致装置能耗高、流程长、投资大，制约了甲醇制芳烃技术的推广和工业化应用。

专利CN101823929公开了一种甲醇或二甲醚转化制取芳烃的系统与工艺。原料甲醇或二甲醚首先在原料芳构化反应器中进行反应，反应后的产物经三相分离单元，分离为气相轻烃、芳烃为主的油相和水。为了提高芳烃的选择性和收率，该专利提供了三个技术方案。在第一个技术方案中，反应产物中分离出来的C₂+非芳烃首先在低碳烯烃芳构化反应器中进行芳构化反应，然后分离出芳烃和轻烃，从轻烃中分离出氢气甲烷混合气体，再从中分离出氢气产品和甲烷产品，余下的轻烃送入低碳烃类芳构化反应器，产物返回三相分离单元。另外，苯、甲苯、和部分C₉+烃类送入芳烃歧化反应器生成C8芳烃，同样返回三相分离单元。氢气、甲烷、混合C₈芳烃和部分C₉+烃类作为产品输出系统。专利的第二个技术方案提供了简化的工艺流程，轻烃首先分离出氢气甲烷混合气体，再从中分离出氢气产品和甲烷产品，脱除甲烷氢气的轻烃送入低碳烃类芳构化反应器，反应产物返回三相分离单元，即不设置低碳烯烃芳构化反应器。专利的第三个技术方案在前一个技术方案的基础上做了进一步的简化，从油相芳烃中分离的苯、甲苯、和部分C₉+烃类不送入芳烃歧化反应器，直接返回原料芳构化反应器中。该技术方案对轻烃采用和第二个技术方案相同的处理方法。该专利的三个技术方案都采用从轻烃中首先分离甲烷氢气混合物然后从中分离甲烷和氢气的处理方法。该专利公开的方法建议采用吸收解吸或精馏分离轻烃中的甲烷氢气混合物。由于轻烃中氢气含量高，当采用吸收解吸的方法时，轻烃中乙烯浓度低，需要大量的吸收剂才能保证乙烯的回收率，因此能耗高；当采用深冷分离时，由于烃类中氢气含量高，塔顶温度很低，冷量消耗大，能耗高。

现有技术存在甲醇制芳烃轻质产物利用过程中气体分离能耗高的问题，本发明有针对性的解决了上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在甲醇制芳烃轻质产物利用过程中气体分离能耗高的问题，提供一种新的甲醇制芳烃轻质产物的处理方法。该装置具有能耗低的优点。