[发明专利]轻烃裂解顺序分离工艺与MTO工艺耦合的方法

说明书

本发明涉及一种轻烃裂解顺序分离工艺与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顺序分离工艺与MTO工艺耦合的方法，依托现有乙烯装置顺序分离设备，将100～120万吨/年乙烯装置与180万吨/年MTO装置耦合，可少投轻烃裂解原料66.10～89.66万吨/年，增产丙烯15.21～26.92万吨/年，增加经济效益4.98～9.65亿元/年的技术方案较好地解决了上述问题，可用于轻烃裂解顺序分离工艺与MTO工艺耦合中。

技术领域

本发明涉及一种轻烃裂解顺序分离工艺与MTO工艺耦合的方法。在现有顺序分离工艺流程的乙烯生产装置基础上，以甲醇为原料替代部分轻烃裂解原料以增加丙烯产能，降低原料消耗，提高经济效益，可应用于制备乙烯和丙烯以及低碳烯烃的工业生产中。

背景技术

乙烯、丙烯作为需求量最大的基本有机合成原料，可以衍生生产出很多下游产品，在国民经济中占有十分重要的地位。过去几十年来，乙烯行业发展迅猛，全球乙烯产能和需求量均呈现快速增长的趋势。乙烯主要通过蒸汽热裂解石脑油以及轻质烷烃、常压柴油、加氢尾油等获得。虽然轻烃作为裂解原料资源较少，市场价格受供需影响较大，但其乙烯收率和双烯收率都高于石脑油、常压柴油、加氢尾油，由此具有设备投资少、综合能耗低的优点。许多研究与发明都集中于提高以轻烃为裂解原料制取乙烯的技术和经济方面。现有技术中的CN 102746873 A公开了一种新的轻烃催化裂解制乙烯、丙烯的方法，该方法具有反应温度高，乙烯、丙烯收率高的优点。CN 204455003 U涉及了一种轻烃裂解设备，可以适应当前催化裂化原料油组成多变、产品市场需求频繁变化的特点。CN 106362790 A发明了一种多级孔轻烃裂解催化剂的原位合成方法，该催化剂可用于轻烃裂解反应，得到附加值更高的乙烯和丙烯。CN 107879876 A涉及了一种轻烃原料生产乙烯和丙烯的方法和装置。CN107337574 A提供了一种轻烃流化裂解制烯烃的催化转化方法，该方法提高了产品的选择性。

乙烯装置分离流程主要包括顺序分离流程，其分离区按照组分由轻到重的顺序进行分离；前脱乙烷分离流程，其分离区按照先脱乙烷的顺序进行分离；前脱丙烷分离流程，其分离区按照先脱丙烷的顺序进行分离。现有乙烯生产装置的分离流程采用顺序分离技术：裂解炉出口经过急冷、压缩后的裂解气中含不同分子量的烃类，先进入脱甲烷塔，塔顶分离出甲烷和氢气，塔釜分离出碳二及碳二以上组分送入脱乙烷塔，脱乙烷塔顶分离出碳二馏分送乙烯精馏塔，脱乙烷塔釜液送至脱丙烷塔，脱丙烷塔顶分离出碳三馏分送丙烯精馏塔，脱丙烷塔釜液送至脱丁烷塔进一步分馏。

由于我国是“以煤为主”的能源格局并贯彻“原料多元化”的能源发展方针，以天然气或煤为原料转化生产合成气，合成气生成制备甲醇，再由甲醇催化生产乙烯、丙烯的工艺得到了快速的发展。国际上甲醇制烯烃MTO工艺包括：UOP/Hydro甲醇制烯烃MTO工艺，采用类似于流化催化裂化流程的工艺，乙烯和丙烯选择性可达80％；另外，还有美孚公司和UOP公司的MTO工艺和鲁奇公司的MTP工艺。国内中科院大连化物所、陕西新兴煤化工科技发展有限公司、中石化洛阳工程公司共同开发的以甲醇为原料一步催化反应制备轻烯烃技术DMTO已在国内成功地进行了生产应用。

近年来，关于甲醇制烯烃MTO工艺技术的研究与应用逐渐增多。现有技术中的CN107602328 A涉及了一种MTO装置副产碳四预分离工艺。CN 101921161 A涉及了甲醇制烯烃MTO气体分离工艺流程，具有投资低、操作费用低、乙烯损失少等优点。CN 101381270 A提供了一种MTO/MTP反应混合物的分离方法。CN 204138566 U公开了一种MTO级甲醇的提纯系统。发明专利CN 104193574 B、CN 104151121 B、CN 107056575 A、CN 107417481 A、CN107056568 A、CN 104193570 B、CN 104230617 B均涉及了MTO装置与乙烯装置的耦合工艺。