mo裝置中冷分離技術(shù)的比較

mo裝置中冷分離技術(shù)的比較

隨著國內(nèi)外甲醇烯酸酯（mto）工業(yè)項(xiàng)目的啟動，新的烷基化合物分離技術(shù)不斷變化和工業(yè)化。烯烴分離技術(shù)如何適應(yīng)MTO的產(chǎn)品性質(zhì),如何合理的利用MTO裝置和C4+綜合利用裝置的余熱來降低烯烴分離的能耗,是烯烴分離技術(shù)改進(jìn)的關(guān)鍵。MTO下游烯烴分離的特點(diǎn):由于MTO工藝為氣固循環(huán)流化床,熱效應(yīng)明顯,催化劑活性高,裝置的抗波動能力比較大。而烯烴分離操作精細(xì),對產(chǎn)品指標(biāo)要求高,所以MTO下游的烯烴分離應(yīng)具有一定的抗干擾能力,工藝盡量不要太復(fù)雜。MTO的產(chǎn)品中輕組分和重組分均比較少,二烯烴含量少。MTO副產(chǎn)物中的氧化物隨反應(yīng)的變化較大。這些氧化物盡量在MTO裝置處理。因?yàn)镸TO水系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)為水,可以對氧化物進(jìn)行洗滌、分離并加以回?zé)挕Ｈ绻麑⒀趸飵У较N分離系統(tǒng),不但造成流程復(fù)雜、循環(huán)路線長,還會造成堿洗負(fù)荷大,黃油生成量大。目前MTO下游的烯烴分離工藝主要有兩大類:深冷分離技術(shù)和中冷分離技術(shù)。一塔順序分離流程深冷分離技術(shù)與石腦油裂解技術(shù)的烯烴分離技術(shù)相近。分離流程主要有順序分離、前脫乙烷和前脫丙烷流程。唐錦文提出了六塔順序分離流程,并對深冷系統(tǒng)進(jìn)行了模擬計(jì)算。六塔順序分離流程中脫水單元在堿洗單元之前,這樣布置是完成對混烴的干燥。堿洗單元應(yīng)放在干燥單元之前。洛陽石化工程公司提供了一種比傳統(tǒng)前脫乙烷簡單的前脫乙烷丙烷洗深冷分離工藝。優(yōu)點(diǎn)是沒有采用乙烯制冷,脫甲烷塔采用了丙烷吸收技術(shù),但流程依然比較復(fù)雜。二mto下的烯烴分離技術(shù)中冷分離技術(shù)在采用了固體吸附或溶劑吸收技術(shù)回收乙烯,從而提高了分離溫度,簡化了工藝流程,降低了能耗。采用固體吸附技術(shù)的中冷分離工藝有UOP公司前脫乙烷,PSA回收乙烯技術(shù)。但MTO的產(chǎn)品中甲烷和氫氣的含量很少,PSA工藝比較復(fù)雜。另外PSA回收的目的產(chǎn)品乙烯的比重高于PSA進(jìn)料中甲烷和氫氣的比重。這就造成PSA回收得到的乙烯壓力低,需要返回壓縮機(jī)入口重新加壓。目前主流MTO下游的烯烴分離技術(shù)以吸收劑吸收技術(shù)為主,主要有前脫丙烷技術(shù)和前脫乙烷技術(shù)。在MTO領(lǐng)域已經(jīng)工業(yè)化中冷分離技術(shù)中,前脫丙烷技術(shù)主要有惠生公司的預(yù)切割和油吸收技術(shù)、LUMMUS公司的前脫丙烷后加氫丙烷洗技術(shù)和KBR公司的前脫丙烷后加氫混合C3洗技術(shù);前脫乙烷技術(shù)主要是中石化的前脫乙烷后加氫混合C4洗技術(shù)。(一)預(yù)切割塔塔底充填產(chǎn)品主要進(jìn)入油吸收劑和塔工藝流程簡介:MTO氣體產(chǎn)物經(jīng)過壓縮冷卻分液,然后水洗、堿洗除去有機(jī)氧化物和酸性氣體,再冷卻干燥。氣體干燥脫水后進(jìn)入脫丙烷工段(可以雙塔脫丙烷,也可單塔脫丙烷)。脫丙烷工段的液相C4+進(jìn)入脫丁烷塔,分離得到混合C4產(chǎn)品和粗汽油產(chǎn)品。脫丙烷塔氣相經(jīng)過壓縮后,進(jìn)入預(yù)切割塔。預(yù)切割塔塔底物料為C2與C3的混合物,經(jīng)脫乙烷塔后分別進(jìn)入乙烯精餾(包括乙炔加氫)和丙烯精餾。預(yù)切割塔塔頂氣進(jìn)入以丙烷(C3、C4和C5+及其混合物均可作為吸收劑)為吸收劑的油吸收塔,油吸收塔塔底的富吸收劑用泵送到預(yù)切割塔,塔頂?shù)臍怏w為燃料氣進(jìn)入冷箱。主要技術(shù):(1)將經(jīng)過預(yù)處理的MTO產(chǎn)物冷卻到10℃~37℃后送到預(yù)切割塔;(2)將預(yù)切割塔的塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻后送到一個(gè)吸收塔,用碳三、碳四、碳五或其烴類的混合物組成的吸收劑將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來;(3)預(yù)切割塔的塔釜產(chǎn)品送到脫乙烷塔進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割,塔頂?shù)玫教级s分;塔釜產(chǎn)品是碳三及更重的組分。(二)脫丙烷環(huán)丙烷工藝流程簡介:MTO氣體產(chǎn)物經(jīng)過三段壓縮冷卻分液,然后水洗、堿洗除去有機(jī)氧化物和酸性氣體,再冷卻干燥。氣體干燥脫水后進(jìn)入脫丙烷工段(可以雙塔脫丙烷,也可單塔脫丙烷)。脫丙烷工段的液相C4+進(jìn)入脫丁烷塔,分離得到混合C4產(chǎn)品和粗汽油產(chǎn)品。脫丙烷塔氣相經(jīng)過第四段壓縮后,進(jìn)入預(yù)脫甲烷塔。脫甲烷塔塔底物料為C2與C3的混合物,經(jīng)脫乙烷塔后分別進(jìn)入乙烯精餾(包括乙炔加氫)和丙烯精餾。脫甲烷塔塔頂氣為燃料氣進(jìn)入冷箱回收冷量。關(guān)鍵技術(shù)是脫甲烷塔。脫甲烷塔是一個(gè)吸收塔和一個(gè)解析塔的耦合塔。脫甲烷塔分為上下兩個(gè)部分,下部分是將塔釜的混合烴中的甲烷解析出來,上部分是利用液態(tài)丙烷、丙烯(以丙烷為主)作為吸劑回收相中的乙烯。(三)c脫丙烷法工藝流程簡介:MTO氣體產(chǎn)物經(jīng)過三段壓縮冷卻分液,然后水洗、堿洗除去有機(jī)氧化物和酸性氣體,再冷卻干燥。氣體干燥脫水后進(jìn)入脫丙烷工段(可以雙塔脫丙烷,也可單塔脫丙烷)。脫丙烷工段的液相C4+進(jìn)入脫丁烷塔,分離得到混合C4產(chǎn)品和粗汽油產(chǎn)品。脫丙烷塔氣相經(jīng)過第四段壓縮后,進(jìn)入脫甲烷塔。脫甲烷塔塔底物料為C2與C3的混合物,經(jīng)脫乙烷塔后分別進(jìn)入乙烯精餾(包括乙炔加氫)和丙烯精餾。脫甲烷塔塔頂氣為燃料氣進(jìn)入冷箱回收冷量。關(guān)鍵技術(shù):脫甲烷塔是一個(gè)吸收塔和一個(gè)解析塔的耦合塔,塔頂與冷卻器連體。脫甲烷塔分為上下兩個(gè)部分,下部分是將塔釜的混合烴中的甲烷解析出來,上部分是利用液態(tài)丙烯、丙烷(以丙烯為主)混合物作為吸劑回收相中的乙烯。(四)烷塔塔底物料和粗汽油產(chǎn)品分離和回收氣MTO氣體產(chǎn)物經(jīng)過三段壓縮冷卻分液,然后水洗、堿洗除去有機(jī)氧化物和酸性氣體,再經(jīng)過第四段后冷卻干燥。干燥后的氣體進(jìn)入脫乙烷塔。脫乙烷塔塔底的C3+先脫丙烷,塔頂物料進(jìn)入丙烯精餾得到丙烯和丙烷,塔底物料進(jìn)入脫丁烷塔得到混合C4和粗汽油。分離得到混合C4產(chǎn)品和粗汽油產(chǎn)品。脫乙烷塔塔頂?shù)臍怏w先進(jìn)入脫甲烷塔。脫甲烷塔塔底為混合C2進(jìn)入乙炔加氫,然后進(jìn)入乙烯精餾。脫甲烷塔塔頂氣體進(jìn)入乙烯回收塔。乙烯回收塔的吸收劑為混合C4,富吸收劑返回脫乙烷塔再生,乙烯回收塔塔頂氣味燃料氣。主要技術(shù):前脫乙烷流程,混合C4作為乙烯回收塔的吸收劑。三溶劑對脫甲烷塔混合c3洗消技術(shù)預(yù)切割+油吸收技術(shù)與脫甲烷塔丙烷洗技術(shù)十分相似,如果預(yù)切割+油吸收技術(shù)中,油吸收塔塔底富吸收劑返回預(yù)切割塔,兩個(gè)技術(shù)可作為一種技術(shù),其區(qū)別僅在于預(yù)切割+油吸收為兩個(gè)塔完成脫甲烷,脫甲烷塔丙烷洗為一個(gè)塔完成脫甲烷。兩個(gè)技術(shù)可作為一種技術(shù)。脫甲烷塔混合C3洗技術(shù)與與上述兩種技術(shù)的區(qū)別在于采用的吸收劑不同,吸收劑的循環(huán)路線不同。脫甲烷塔混合C3洗技術(shù)的吸收劑在脫甲烷塔和脫乙烷塔之間循環(huán)。預(yù)切割+油吸收技術(shù)中丙烷作為吸收劑時(shí),吸收劑在油吸收塔、預(yù)切割塔、脫乙烷塔和丙烯精餾塔之間循環(huán)。丙烷作為吸收劑時(shí),吸收劑循環(huán)路線較長,能耗較高,但吸收乙烯過程中損失的吸收劑以丙烷為主?；旌螩3作為吸收劑時(shí),吸收劑循環(huán)路線短,能耗較低,但吸收乙烯時(shí)損失的吸收劑以丙烯為主。丙烯和乙烯為同系物,丙烯對乙烯的吸收作用比丙烷強(qiáng),吸收劑的用量小一些。前脫丙烷工藝的脫丙烷塔可以采用高壓塔和低壓塔兩塔組合,或單塔脫丙烷。高低壓雙塔脫丙烷,理論上聚合可以得到抑制。但從目前MTO產(chǎn)品的組成看,二烯烴和炔烴的含量非常少,聚合現(xiàn)象不明顯,可采用單塔脫丙烷。溶劑吸收技術(shù)中前脫乙烷技術(shù)與前脫丙烷的區(qū)別較大。前脫乙烷技術(shù)中,進(jìn)入冷區(qū)的物料量比前脫丙烷要少一些,理論上冷劑的消耗量要少于前脫丙烷,另外,C4作為吸收劑,吸收劑再生比較容易。但脫乙烷塔塔底溫度較高,需要蒸汽作為熱源,蒸汽的消耗高于前脫丙烷工藝。由于塔底溫度高,聚合現(xiàn)象也較前脫丙烷工藝嚴(yán)重,但遠(yuǎn)小于常規(guī)乙烯的烯烴分離技術(shù)。四mto下游烯烴分離工藝的應(yīng)用在MTO下游的烯烴分離技術(shù)中,深冷分離技術(shù)已經(jīng)被中冷分離技術(shù)所替代。中冷分離技術(shù)以溶劑吸收法回收乙烯為主流技術(shù)。而固體吸附回收乙烯法,更適合于回收提純氫氣、甲烷。在溶劑吸收法回收乙烯的前脫丙烷技術(shù)中,采用高、低壓雙塔脫丙烷