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1、(10)申请公布号 CN 104193570 A (43)申请公布日 2014.12.10 CN 104193570 A (21)申请号 201410401066.1 (22)申请日 2014.08.13 C07C 1/20(2006.01) C07C 11/04(2006.01) C07C 11/06(2006.01) (71)申请人 中石化上海工程有限公司 地址 200120 上海市浦东新区张杨路 769 号 申请人 中石化炼化工程 （集团） 股份有限公 司 (72)发明人 何琨 徐尔玲 张永生 陈益 (74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272 代理人 张惠明 (54) 发明名称。
2、 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的 方法 (57) 摘要 本发明涉及一种 MTO 工艺与石脑油裂解顺序 分离工艺耦合的方法， 主要解决现有耦合技术中 流程设计不合理、 投资较大、 原料产品效益较低的 问题。本发明通过采用一种 MTO 工艺与石脑油裂 解顺序分离工艺耦合的方法， MTO 产品气经压缩、 干燥后进入粗分离塔， 包括C2以下及部分C3组分 的粗分离塔塔顶物流进入石脑油裂解顺序分离工 艺流程中的冷箱， 包括剩余部分C3及C4以上组分 的粗分离塔釜物流进入 MTO 分离流程中的脱丙烷 塔， 脱丙烷塔釜物流进入石脑油蒸汽裂解制乙烯 工艺流程中的脱丁烷塔的技术方案较好地解决了 上述。
3、问题， 可用于用于低碳烯烃的生产中。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104193570 A CN 104193570 A 1/1 页 2 1.一种MTO工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法， MTO产品气经压缩、 干燥后进 入粗分离塔， 包括 C2 以下及部分 C3 组分的粗分离塔塔顶物流进入石脑油裂解顺序分离工 艺流程中的冷箱， 包括剩余部分 C3 及 C4 以上组分的粗分离塔釜物流进入 MTO 分离流程中 的脱丙烷塔， 脱丙烷塔塔顶物流进入 MT。
4、O 分离流程中的丙烯精馏塔， 丙烯精馏塔顶得到丙 烯产品， 丙烯精馏塔釜得到丙烷， 脱丙烷塔釜物流进入石脑油裂解顺序分离工艺流程中的 脱丁烷塔， 其中， 依托石脑油裂解顺序分离工艺流程得到甲烷氢、 乙烯、 乙烷、 部分丙烷、 部 分丙烯、 混合 C4 及 C5 以上烃产品， 从 MTO 工艺分离流程中得到剩余部分丙烷、 剩余部分丙 烯产品， 通过降低石脑油进料量保持所述石脑油裂解顺序分离工艺流程中的脱乙烷塔进料 中的乙烯、 丙烯流量不变。 2. 根据权利要求 1 所述 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法， 其特征在于 所述粗分离塔的操作条件 ： 温度为 -20 10， 压力为 0.。
5、6 3.0MPaG。 3. 根据权利要求 1 所述 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法， 其特征在于 所述 MTO 产品气中乙烯与丙烯质量比 0.8 1.5 ： 1。 4. 根据权利要求 1 所述 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法， 其特征在于 所述石脑油裂解顺序分离工艺的裂解气中丙烯与乙烯质量比 0.47 0.53 ： 1。 5. 根据权利要求 1 所述 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法， 其特征在于 所述 MTO 工艺分离单元所需冷量由冷冻水站提供。 6. 根据权利要求 1 所述 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法， 其特征在于 所述包括。
6、C2以下及部分C3组分的粗分离塔塔顶物流经增压后进入石脑油裂解顺序分离工 艺流程中的冷箱。 权 利 要 求 书 CN 104193570 A 2 1/4 页 3 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法。 背景技术 0002 低碳烯烃， 即乙烯和丙烯， 是两种重要的基础化工原料， 目前乙烯、 丙烯主要是通 过石油路线来生产， 如石脑油蒸汽裂解制乙烯、 丙烯技术。US 20070083071 公布了一种烃 催化裂解生产乙烯、 丙烯的工艺方法， 烃原料在催化裂解炉中转化为包括低碳烯烃的产品， 然后将产品物流通。
7、过一系列工艺分离成 C2 C3 烷烃、 C2 C3 烯烃、 C4+ 烃三种物流， 将 C2 C3 烷烃返回管式裂解炉进行热裂解， C4+ 烃返回催化裂解炉进行催化裂解， 最终得到 较高收率的乙烯、 丙烯产品。 0003 但由于石油资源有限的供应量及较高的价格， 由石油资源生产乙烯、 丙烯的成本 不断增加。近年来， 人们开始大力发展替代原料转化制乙烯、 丙烯的技术， 尤其是甲醇制烯 烃 (MTO) 工艺， 可由煤或天然气经甲醇制备低碳烯烃， 降低了对石油资源的依赖度。 0004 US6166282 中公布了一种氧化物转化为低碳烯烃的技术和反应器， 采用快速流化 床反应器， 气相在气速较低的密相反。
8、应区反应完成后， 上升到内径急速变小的快分区后， 采 用特殊的气固分离设备初步分离出大部分的夹带催化剂。 由于反应后产物气与催化剂快速 分离， 有效的防止了二次反应的发生。经模拟计算， 与传统的鼓泡流化床反应器相比， 该快 速流化床反应器内径及催化剂所需藏量均大大减少。 0005 乙烯装置中， 烃类裂解装置产生的轻烃混合物， 一般通过深冷方法进行分离。 深冷 分离流程按照第一个精馏塔轻重关键组分的不同又分为顺序分离流程、 前脱乙烷分离流程 和前脱丙烷分离流程。其中， 顺序分离流程按裂解气组成和分子量的顺序分离， 然后再进 行同碳原子数的烃类分离， 采用后加氢脱除炔烃的方法， 因技术成熟， 对各。
9、种原料有比较强 的适应性， 运转平稳可靠， 产品质量好， 在工业装置中被广泛采用。 此外， 裂解反应器流出物 还通常含有一定市场价值的较高的烷烃及芳烃族， 可进行工业应用。CN101539364 公开了 一种轻烃顺序分离流程的裂解气压缩系统改进方法， 通过在裂解气压缩机末端出口设置换 热器， 将轻烃原料逐级冷却至 10-20， 并设置气液分离装置， 分离出的气相物料送至气相 干燥器， 干燥后送至下游深冷系统， 分离出的液相物料一部分返回裂解气压缩机上一级的 吸入缓冲罐或凝液汽提塔， 剩余液相物料送至液相干燥器， 经干燥后送深冷系统， 避免了凝 液在闪蒸和汽提时产生的轻组分物料在裂解气压缩机段间。
10、循环， 降低了裂解气压缩机的负 荷， 实现了乙烯装置的节能增产改造。 虽然裂解装置经改造有节能， 但目前现有裂解装置原 料石脑油价格高企， 裂解成本较高， 竞争性变差， 则需综合考虑乙烯装置运行的经济效益。 0006 对于如何降低石脑油消耗， 采用甲醇替代石脑油生产低碳烯烃， 并将 MTO 工艺与 蒸汽裂解制乙烯工艺有效的耦合在一起， 成为研究的方向之一。CN103755510A 涉及一种 利用醇烃共炼技术生产丙烯的工艺， 是将乙烯装置或炼油装置与醇烃共炼反应区共用分离 区， 实现一体化生产的工艺。CN 102408294 公开了甲醇制烯烃反应系统与烃热解系统的综 合， 描述了一种综合的MTO。
11、合成和烃热解系统， 其中使MTO系统和它的补充烯烃裂化反应器 说 明 书 CN 104193570 A 3 2/4 页 4 与烃热解反应器组合， 通过补充烯烃裂化反应器联合处理含氧物制烯烃 MTO 反应器的流出 物的较重馏分以及烃热解系统的流出物的较轻馏分， 可以成功将 MTO 系统与烃热解系统综 合， 并使较大烯烃转换轻质烯烃的产量增大， 促进烯烃和其它石油化学产品的灵活生产。 0007 现有的耦合技术均存在流程设计不合理、 投资较大、 操作费用较高的问题。 本发明 有针对性的解决了该问题。 发明内容 0008 本发明所要解决的技术问题是现有耦合技术中流程设计不合理、 投资较大、 原料 产品。
12、效益较低的问题， 提供一种新的 MTO 工艺与石脑油裂解顺序分离工艺耦合的方法。该 方法用于低碳烯烃的生产中， 具有流程设计合理、 投资较小、 原料产品效益较高的优点。 0009 为解决上述问题， 本发明采用的技术方案如下 ： 一种 MTO 工艺与石脑油裂解顺序 分离工艺耦合的方法， MTO产品气经压缩、 干燥后进入粗分离塔， 包括C2以下及部分C3组分 的粗分离塔塔顶物流进入石脑油裂解顺序分离工艺流程中的冷箱， 包括剩余部分 C3 及 C4 以上组分的粗分离塔釜物流进入 MTO 分离流程中的脱丙烷塔， 脱丙烷塔塔顶物流进入 MTO 分离流程中的丙烯精馏塔， 丙烯精馏塔顶得到丙烯产品， 丙烯精。
13、馏塔釜得到丙烷， 脱丙烷塔 釜物流进入石脑油裂解顺序分离工艺流程中的脱丁烷塔， 其中， 依托石脑油裂解顺序分离 工艺流程得到甲烷氢、 乙烯、 乙烷、 部分丙烷、 部分丙烯、 混合 C4 及 C5 以上烃产品， 从 MTO 工 艺分离流程中得到剩余部分丙烷、 剩余部分丙烯产品， 通过降低石脑油进料量保持所述石 脑油裂解顺序分离工艺流程中的脱乙烷塔进料中的乙烯、 丙烯流量不变。 0010 上述技术方案中， 优选地， 所述粗分离塔的操作条件 ： 温度为 -20 10， 压力 为 0.6 3.0MPaG。 0011 上述技术方案中， 优选地， 所述 MTO 产品气中乙烯与丙烯质量比 0.8 1.5 ：。
14、 1。 0012 上述技术方案中， 优选地， 所述石脑油裂解顺序分离工艺的裂解气中丙烯与乙烯 质量比 0.47 0.53 ： 1。 0013 上述技术方案中， 优选地， 所述 MTO 工艺分离单元所需冷量由冷冻水站提供。 0014 上述技术方案中， 优选地， 所述包括C2以下及部分C3组分的粗分离塔塔顶物流经 增压后进入石脑油裂解顺序分离工艺流程中的脱乙烷塔。 0015 本发明依托乙烯装置现有设备， 用甲醇替代部分石脑油的一体化工艺方法增产丙 烯产品， 保证石脑油蒸汽裂解制乙烯工艺流程及设备不变， MTO 工艺流程只需要建设粗分 离塔、 丙烯精馏塔、 脱丙烷塔、 冷冻水系统， 而无需建设高耗能。
15、的丙烯制冷单元、 脱乙烷塔、 脱甲烷塔、 乙烯精馏塔， 工艺流程设计合理， 100 120 万吨 / 年乙烯装置可少投石脑油 86.13 129.30 万吨 / 年， 增产丙烯 6.35 19.93 万吨 / 年， 原料产品效益约达 24.8 39.0 亿元人民币 / 年， 在乙烯总产能不增加， 设备不改造的条件下就能解决现有产品部分 结构问题， 保证乙烯产能， 增产丙烯， 以及降低能耗， 大大降低投资和生产成本， 取得了较好 的技术效果。 0016 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述， 但不仅限于本实施例。 具体实施方式 0017 石脑油裂解顺序分离工艺流程描述 ： 石脑油裂解原料进入裂解。
16、炉发生蒸汽热裂解 说 明 书 CN 104193570 A 4 3/4 页 5 反应生成乙烯、 丙烯等物料， 裂解炉出口的高温裂解气物料经急冷区急冷处理， 急冷后的裂 解气物料经压缩区增压后的裂解气物料经冷箱后进入脱甲烷塔， 脱甲烷塔塔顶甲烷及氢等 组分返回冷箱， 甲烷及富氢气体从冷箱流出， 脱甲烷塔塔釜液进入脱乙烷塔， 塔顶分离出 C2 轻组分物料， 塔釜分离出 C3 和 C3 以上重组分物料 ； C2 轻组分物料送乙烯精馏塔， 塔顶分离 出聚合级乙烯产品， 塔釜分离出乙烷物料 ； 脱乙烷塔釜物料送脱丙烷塔， 塔顶分离出 C3 物 料， 塔釜分离出 C4 和 C4 以上重组分物料 ； C3 。
17、物料送丙烯精馏塔， 塔顶分离出聚合级丙烯产 品， 塔釜分离出丙烷物料 ； C4 和 C4 以上重组分物料送脱丁烷塔， 塔顶分离出混合 C4 物料， 塔釜分离出 C5 和 C5 以上重组分物料。 0018 MTO 装置主要流程描述 ： 甲醇原料送 MTO 反应单元发生催化反应生成乙烯、 丙烯等 低碳烯烃并经急冷等预处理后成为 MTO 产品气， MTO 产品气经产品气压缩机增压后送水洗 / 碱洗塔， 塔顶的产品气物料经压缩机增压后送粗分离塔， 塔顶分离出含部分 C3 和 C2 以下 轻组分物料， 经压缩机增压后送石脑油裂解顺序分离工艺流程的冷箱 ； 粗分离塔釜分离出 含部分 C3 和 C4 以上重。
18、组分物料送 MTO 装置的脱丙烷塔， 塔顶分离出 C3 物料， 塔釜分离出 C4 和 C4 以上重组分物料 ； C3 物料送丙烯精馏塔， 塔顶分离出聚合级丙烯产品， 塔釜分离出 丙烷物料 ； C4 和 C4 以上重组分物料送石脑油裂解顺序分离工艺流程的脱丁烷塔。 0019 【比较例 1】 0020 在如上所述的石脑油蒸汽裂解制乙烯装置上， 采用顺序分离工艺流程， 裂解气中 丙烯与乙烯的质量比为 0.51， 聚合级乙烯纯度 99.95mol， 乙烯产能为 120.00 万吨 / 年 ； 聚合级丙烯纯度 99.6mol， 丙烯产能为 61.20 万吨 / 年。 0021 【实施例 1】 0022 。
19、石脑油蒸汽裂解制乙烯装置采用顺序分离工艺流程， 乙烯产能为 120 万吨 / 年， 裂解气中丙烯与乙烯的质量比为 0.51， 新增 MTO 装置的甲醇处理规模为 180 万吨 / 年， MTO 产品气中乙烯与丙烯的质量比为 1.5。MTO 装置产品气在粗分离塔分离及压缩后， 50的 C3 及所有更轻组分送往裂解装置五段压缩出口， 与裂解气一起进入裂解装置的冷箱 ； MTO 装置产品气在脱丙烷塔分离后， 塔釜液与石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的脱丙烷塔釜液一起 进入乙烯装置的脱丁烷塔进行分离。采用本发明所述的耦合方法， 粗分离塔的操作条件 ： 温度为 -10， 压力为 1.5MPaG。得到的聚合级乙烯。
20、纯度 99.95mol， 聚合级丙烯纯度 99.6mol， 具体数据见表 1。与比较例 1 相比， 少投石脑油 129.30 万吨 / 年， 增产丙烯 6.35 万吨 / 年。 0023 【比较例 2】 0024 按照比较例 1 所述的条件和步骤， 只是改变乙烯装置规模， 乙烯产能为 110.00 万 吨 / 年， 丙烯产能为 56.10 万吨 / 年。 0025 【实施例 2】 0026 按照实施例 1 所述的条件和步骤， 石脑油蒸汽裂解制乙烯装置乙烯产能为 110 万 吨 / 年， 具体数据见表 1。与比较例 2 相比， 少投石脑油 129.30 万吨 / 年， 增产丙烯 6.35 万 吨。
21、 / 年。 0027 【比较例 3】 0028 按照比较例 1 所述的条件和步骤， 只是改变乙烯装置规模， 乙烯产能为 100.00 万 吨 / 年， 丙烯产能为 51.00 万吨 / 年。 说 明 书 CN 104193570 A 5 4/4 页 6 0029 【实施例 3】 0030 按照比较例 1 所述的条件和步骤， 石脑油蒸汽裂解制乙烯装置乙烯产能为 100 万 吨 / 年， 新增 MTO 装置产品气中乙烯与丙烯的质量比为 0.8。采用本发明所述的耦合方法， 粗分离塔的操作条件 ： 温度为 -20， 压力为 0.6MPaG。具体数据见表 1。与比较例 3 相比， 少投石脑油 86.13。
22、 万吨 / 年， 增产丙烯 19.93 万吨 / 年。 0031 【实施例 4】 0032 按照实施例 3 所述的条件和步骤， 只是 MTO 产品气中乙烯与丙烯的质量比为 0.9。 具体数据见表 1。与比较例 3 相比， 少投石脑油 93.36 万吨 / 年， 增产丙烯 17.55 万吨 / 年。 0033 【实施例 5】 0034 按照实施例 3 所述的条件和步骤， 只是 MTO 产品气中乙烯与丙烯的质量比为 1.0。 粗分离塔的操作条件 ： 温度为 5， 压力为 2.5MPaG。具体数据见表 1。与与比较例 3 相比， 少投石脑油 100.36 万吨 / 年， 增产丙烯 15.38 万吨 。
23、/ 年。 0035 【实施例 6】 0036 按照实施例 3 所述的条件和步骤， 只是 MTO 产品气中乙烯与丙烯的质量比为 1.2。 粗分离塔的操作条件 ： 温度为 0， 压力为 2.2MPaG。具体数据见表 1。与比较例 3 相比， 少 投石脑油 113.31 万吨 / 年， 增产丙烯 11.47 万吨 / 年。 0037 【实施例 7】 0038 按照实施例 3 所述的条件和步骤， 只是 MTO 产品气中乙烯与丙烯的质量比为 1.5。 粗分离塔的操作条件 ： 温度为 -15， 压力为 1.0MPaG。具体数据见表 1。与比较例 3 相比， 少投石脑油 129.30 万吨 / 年， 增产丙烯 6.35 万吨 / 年。 0039 表 1 0040 0041 说 明 书 CN 104193570 A 6 。