[发明专利]一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺

权利要求书

1.一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：甲烷直接转化制乙烯的产物S0经脱水、脱碳与干燥，获得富含甲烷、乙烯、乙烷及C2+烃类（C2+系碳数大于2的烃类，主要为丙烯和丙烷）混合物S1，将混合物S1输入到甲烷分馏塔下端输入口，溶剂S2输入到甲烷分馏塔上端输入口，混合物S1和溶剂S2在甲烷分馏塔中充分接触并进行传质、传热，在甲烷分馏塔上端输出口获得仅含有微量乙烯的甲烷气即富甲烷S3，在甲烷分馏塔下端输出口端获得C2+与溶剂的混合物S4；所述C2+与溶剂混合物S4进入溶剂分馏塔输入口进行分馏，在溶剂分馏塔上端输出口获得C2-3烃类混合物S5，在溶剂分馏塔下端输出口获得含有含微量C2+的富溶剂液S6，该富溶剂液S6输入到甲烷分馏塔上端输入口作为溶剂S2循环利用；所述C2-3烃类混合物S5进入乙烯分馏塔输入口进行分馏，在乙烯分馏塔上端输出口获得乙烯产品S7，在乙烯分馏塔下端输出口获得乙烷、丙烯的混合物S8。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：乙烷、丙烯的混合物S8进入乙烷分馏塔输入口，在乙烷分馏塔上端输出口获得乙烷S9，在乙烷分馏塔下端输出口获得丙烯产品S10；所述乙烷S9输入反应工段的乙烷脱氢反应器，用于增产乙烯，在溶剂分馏塔下端输出口获得含有含微量C2+的富溶剂液S6，该富溶剂液S6输入到乙烯吸收塔上端输入口，在甲烷分馏塔上端输出口获得仅含有微量乙烯的甲烷气即富甲烷S3输入到乙烯吸收塔下端输入口，富溶剂液S6和富甲烷S3充分接触进行传质、传热，乙烯吸收塔上端输出口输出几乎不含有乙烯的甲烷气S13，乙烯吸收塔下部输出口获得甲烷、乙烯与溶剂的混合物S11；混合物S11减压进入分离器输入口闪蒸，从分离器上端输出口输出富甲烷汽相S12进行驰放燃烧（S12量很小，压力也很少，回收成本高，工程一般都做如此处理），从分离器下端输出口输出溶剂S2（溶解有少量的杂质，但是不影响作为溶剂使用），溶剂S2进入甲烷分馏塔上端输入口。

3.根据权利要求2所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：

甲烷分馏塔塔釜操作温度：90－140 ℃

甲烷分馏塔操作压力：20~30 bar

溶剂分馏塔塔顶操作温度：－40~―20 ℃

溶剂分馏塔塔釜操作温度：175~210 ℃

溶剂分馏塔塔顶操作压力：12~20 bar

乙烯分馏塔塔顶操作温度：－30~－10 ℃

乙烯分馏塔塔釜操作温度：0~20 ℃

乙烯分馏塔塔顶操作压力：20~30 bar

乙烷分馏塔塔顶操作温度：－20~0 ℃

乙烷分馏塔塔釜操作温度：20~60 ℃

乙烷分馏塔塔顶操作压力：15~25 bar

乙烯吸收塔塔顶操作温度：－30~－10 ℃

乙烯吸收塔塔釜操作温度：－30~－10 ℃

乙烯吸收塔塔顶操作压力：40~60 bar

分离器操作温度：－30~－10 ℃

分离器操作压力：20~30 bar。

4.根据权利要求2所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：进入甲烷分馏塔的溶剂S2与混合物S1的质量比为6：1~10：1。

5.根据权利要求4所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：进入甲烷分馏塔的溶剂S2与混合物S1的质量比为6.5：1~9.5：1。

6.根据权利要求2所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：所溶剂S2为戊烷与邻二甲苯的混合液，质量比为1：4~4：1。

7.根据权利要求6所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：所溶剂S2为戊烷与邻二甲苯的混合液，质量比为1：1 ~4：1。

8.根据权利要求2所述的一种甲烷直接转化制乙烯产物的分离工艺，其特征在于：S6导入所述乙烯吸收塔前通常应冷却至：－40~－20 ℃。