[发明专利]轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合的方法

说明书

本发明涉及一种轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合的方法，主要解决现有技术中丙烯产量少、原料消耗大、经济效益差的问题。本发明通过采用一种轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合的方法，将100～120万吨/年乙烯装置与180万吨/年MTO装置耦合，在保持乙烯产量不变的前提下，丙烯/乙烯比由0.24增加至0.39～0.51，丙烯增产17.18～27.15万吨/年，减少轻烃消耗65.20～97.88万吨/年，提高经济效益5.08～16.09亿元/年的技术方案较好地解决了上述问题，可用于轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合中。

技术领域

本发明涉及一种轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合的方法。在保持乙烯产量不变的前提下，充分依托乙烯装置的现有分离设备，将MTO装置与乙烯装置耦合，用甲醇替代部分轻烃原料生产低碳烯烃，并增产丙烯。本发明不仅降低了工艺装置的固定资产投资，而且也降低了生产装置的操作运行成本，充分提高了企业的竞争性，可应用于乙烯工业生产中。

背景技术

乙烯和丙烯是重要的石油化工基础原料，乙烯和丙烯的生产装置往往作为一个石油化工生产装置最上游的工艺装置，如采用石脑油、乙烷、丙烷、轻烃等原料经蒸汽热裂解生产包括C1、C2、C3、C4、C4+等低碳烯烃系列产品。乙烯装置的原料石脑油价格与国际原油价密切相关，乙烯装置的盈利情况很大程度取决于原油价格的高低。乙烯分离工艺技术根据烯烃分离顺序的不同，可分为顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷流程等几种。

甲醇制烯烃MTO装置是以煤或天然气为原料生产合成气，再生产甲醇，甲醇经过催化反应和烯烃分离得到乙烯、丙烯等低碳烯烃。我国是一个产煤大国，由于甲醇价格低廉，制取低碳烯烃成本低，近年来煤化工发展非常迅猛。而且MTO装置生产C5以上重组分极少，低碳烯烃收率较高，是一条有效生产低碳烯烃的途径，经济效益十分显著。

现有技术中，近年来神华集团有限公司申请了多种分离甲醇转化制烯烃反应气的装置与方法，包括：CN202379908U和CN102491866A以及CN103086827A。乙烯工艺与MTO工艺耦合的研究与应用越来越多，现有技术中的发明专利CN104230617B公开了顺序分离路线的石脑油及丙烷蒸汽裂解工艺与MTO工艺耦合的方法。发明专利CN107417481A公开了MTO工艺与轻烃裂解前脱乙烷工艺耦合的方法。

现有技术中的CN202379908U和CN102491866A以及CN103086827A仅仅公开了分离甲醇转化制烯烃反应气的装置与方法，没有将MTO装置与乙烯装置进行耦合，存在MTO装置分离工艺流程长、设备工程投资大、固定资产成本高的问题。发明专利CN104230617B与CN107417481A仅仅将顺序分离的乙烯装置或前脱乙烷的乙烯装置与MTO装置进行耦合，目前尚未见轻烃作为裂解原料蒸汽热裂解装置前脱丙烷路线原料结构优化和分离流程耦合的报道，存在丙烯产量少、原料消耗大、经济效益差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中丙烯产量少、原料消耗大、经济效益差的问题，提供一种新的轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合的方法，具有丙烯产量多、原料消耗小、经济效益好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种轻烃裂解前脱丙烷工艺与MTO工艺耦合的方法，轻烃裂解制乙烯装置：轻烃裂解原料进入蒸汽热裂解炉进行裂解反应，得到的裂解气进行急冷、压缩、碱洗处理后，与来自MTO装置预分离塔顶的组分合并，共同进入乙烯装置的脱丙烷塔，经脱丙烷塔、脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔得到包括甲烷氢、乙烯和乙烷产品，再经丙烯精馏塔得到丙烯和丙烷产品，C4及C4以上重组分与MTO装置的C4及C4以上重组分混合后进入乙烯装置的脱丁烷塔分离得到混合C4产品和裂解汽油产品；MTO装置：原料甲醇经催化反应后，得到的产品气经三段压缩和碱洗进入预分离塔，塔顶流出一部分C3及C3以下轻组分去乙烯装置的脱丙烷塔，塔底流出另一部分C3及C3以上重组分去MTO装置继续进行物料分离，MTO装置的脱丙烷塔塔顶分离出全部C3组分并进入丙烯精馏塔，丙烯精馏塔塔顶分离得到丙烯产品，C4及C4以上重组分则送至乙烯装置脱丁烷塔。