一种mto反应气中冷分离装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种MTO反应气中冷分离装置，主要特征在于：由高压脱丙烷塔、低压脱丙烷塔、脱甲烷塔、乙烯精馏塔和丙烯精制塔五个精馏塔组成。高压脱丙烷塔塔顶气相出口通过管道与塔顶冷凝器进料口连接；高压脱丙烷塔釜出料泵出口通过管道与低压脱丙烷塔中部连接；低压脱丙烷塔顶气相出口与塔顶冷凝器连接；低压脱丙烷塔塔釜通过管道与再沸器连接；脱甲烷塔顶部气相出口通过管道与乙烯精馏塔顶冷凝器进料口连接；丙烯精馏塔顶部气相出口与丙烯精制塔冷凝器进料口通过管道相连接。本实用新型用于生产三元乙丙橡胶和改性聚丙烯的原料的MTO反应气分离，特别适合于煤基中型甲醇装置的产品延伸，具有极好的经济效益。
【专利说明】一种MTO反应气中冷分离装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于有机化学【技术领域】，涉及一种MTO反应气中冷分离装置，具体地 是根据三元乙丙橡胶原料和嵌段乙丙共聚改性聚丙烯原料要求对MTO (甲醇制烯烃）反应 气进行精制与分离而发明的MTO反应气中冷分离装置。该分离装置不需进行深冷分离，降 低了 MTO反应气分离的能耗与投资。
【背景技术】
[0002] 乙丙橡胶（EPR)是继Ziegler - Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问 世的一种以乙烯、丙烯为基本单体的共聚橡胶，分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶（EPDM) 两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物；后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物， 三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高聚物，耐老化性能非常好、耐天候性好、电绝缘性能优 良、耐化学腐蚀性好、冲击弹性好。
[0003] 国内有许多煤基60万吨/年甲醇装置，投资巨大，但由于甲醇价位低，运输难，急 需寻求产业结构调整的出路，一般选择甲醛、二甲醚、DMC (碳酸二甲酯)等路线，但这些产品 市场已经饱和，效益不理想。甲醇制烯烃（MTO)项目的成功运行打破了基础原料乙烯和丙 烯对石化行业的依赖，利用煤基甲醇生产烯烃可以解决甲醇的出路，但一般MTO后面配套 的产品为聚乙烯与聚丙烯，这就要求生产规模大，一般经济规模为180万吨/年甲醇。因而 中小型的煤基甲醇装置不适合于普通的MTO装置。
[0004] 本实用新型是基于以MTO反应气为原料生产三元乙丙橡胶的需要，发明了五塔精 馏的中冷分离系统，通过中冷分离系统生产符合三元乙丙橡胶需要的混合单体，为中小型 的MTO装置后续工序进行配套，形成MTO与三元乙丙橡胶生产的组合技术，即解决了中小型 MTO装置产品出路，又为三元乙橡胶生产提供原料。这样可以利用廉价的甲醇原料生产高附 加值的三元乙丙橡胶产品。
【发明内容】
[0005] 本实用新型目的是提供一种MTO反应气中冷分离装置，开发一种能耗低、投资少 的生产三元乙丙橡胶原料的MTO反应气的分离装置。
[0006] 本实用新型的技术方案为：
[0007] -种MTO反应气中冷分离装置，由高压脱丙烷塔、低压脱丙烷塔、脱甲烷塔、乙烯 精馏塔和丙烯精制塔五个精馏塔组成，精制后经过压缩的MTO反应气经管道进入高压脱丙 烷塔Cl，高压脱丙烷塔Cl塔顶气相出口通过管道与高压脱丙烷塔顶冷凝器El进料口连接， 高压脱丙烷塔顶冷凝器El出料口通过管道与高压脱丙烷回流罐Vl进料口连接，高压脱丙 烷回流罐Vl底部出口通过管道与高压脱丙烷塔回流泵Pl进口连接，高压脱丙烷塔回流泵 Pl出口通过管道与高压脱丙烷塔顶部连接，高压脱丙烷塔塔釜通过管道与高压脱丙烷再沸 器E2连接，高压脱丙烷塔釜出料泵P2进口通过管道与高压脱丙烷塔Cl塔釜连接，高压脱 丙烷塔釜出料泵出口通过管道与低压脱丙烷塔C2中部连接；
[0008] 低压脱丙烷塔C2塔釜通过管道与低压脱丙烷塔再沸器E4连接，低压脱丙烷塔釜 出料泵P4进口通过管道与低压脱丙烷塔釜连接，低压脱丙烷塔釜出料泵P4出口与重混合 烃储罐连接，低压脱丙烷塔顶部气相出口通过管道与低压脱丙烷塔顶冷凝器E3进料口连 接，同时脱甲烷塔再沸器E6a的加热介质出口通过管道与低压脱丙烷塔顶冷凝器E3连接， 低压脱丙烷塔顶冷凝器E3的出料口通过管道与低压脱丙烷塔回流罐V2进料口连接，低压 脱丙烷塔回流罐V2出料口通过管道与低压脱丙烷塔回流泵P3进口连接，低压脱丙烷塔回 流泵P3的出口通过管道分别与低压脱丙烷塔C2顶部和脱甲烷塔顶冷凝器E5的进口连接；
[0009] 高压脱丙烷塔回流罐V2顶部气相出口通过管道与高压脱丙烷塔回流罐气相冷凝 器Ell进料口连接，高压脱丙烷塔回流罐气相冷凝器Ell出料口与高压脱丙塔回流罐冷凝 器分液罐V3进料口连接，高压脱丙塔回流罐冷凝器分液罐V3顶部气相出口通过管道与脱 甲烷塔C3上部连接，高压脱丙塔回流罐冷凝器分液罐V3底部液相出口与脱甲烷塔C3下部 连接，脱甲烷塔C3塔釜设有两个再沸器E6a和E6b，脱甲烷塔1#再沸器E6a加热介质进口 通过管道与乙烯精馏塔C4塔釜出料泵P8的出口连接，脱甲烷塔C3顶部气相出口通过管道 与脱甲烷塔项冷凝器E5进料口连接，脱甲烷塔项冷凝器E5出料口通过管道与脱甲烷塔回 流罐V4的进料口连接，脱甲烷塔回流罐V4的顶部气相出口通过管道与轻烃燃料气储罐连 接，脱甲烷塔回流罐V4底部液相出口与脱甲烷塔回流泵P5的进口通过管道连接，脱甲烷塔 回流泵P5的出口通过管道与脱甲烷塔顶部连接；
[0010] 脱甲烷塔釜出料泵P6进口通过管道与脱甲烷塔C3釜连接，脱甲烷塔釜出料泵P6 的出口通过管道与乙烯精馏塔C4中部连接，乙烯精馏塔釜设有再沸器E8,乙烯精馏塔C4顶 部气相出口通过管道与乙烯精馏塔顶冷凝器E7进料口连接，乙烯精馏塔顶冷凝器E7出料 口与乙烯精馏塔回流罐V5进口通过管道连接，乙烯精馏塔回流罐V5出口通过管道与乙烯 精馏塔回流泵P7进口连接，乙烯精馏塔回流泵P7的出口通过管道分别与乙烯精馏塔C4顶 部及乙烯和丙烯混合单体储罐连接；
[0011] 乙烯精馏塔釜出料泵P8的进口与乙烯精馏塔釜用管道连接，乙烯精馏塔釜出料 泵P8出口通过管道分别与丙烯精制塔C5下部和脱甲烷塔1#再沸器E6a加热介质进口连 接，丙烯精制塔C5顶部气相出口与丙烯精制塔顶冷凝器E9进料口通过管道连接，丙烯精制 塔顶冷凝器E9出料口通过管道与丙烯精制塔回流罐V6进口连接，丙烯精制塔回流罐V6出 口与丙烯精制塔回流泵P9进口相连，丙烯精制塔回流泵P9出口用管道分别与丙烯精制塔 C5顶部和聚合级丙烯储罐连接，丙烯精制塔釜设有再沸器E10,丙烯精制塔釜出料泵PlO进 口与丙烯精制塔釜用管道连接，丙烯精制塔釜出料泵PlO出口通过管道与丙烷储罐连接。
[0012] MTO反应气中冷分离装置，根据需要还安装了各种阀门、仪表、安全设施。
[0013] MTO反应气中冷分离装置，其精馏塔为填料塔。
[0014] MTO反应气中冷分离装置，还设置了压缩装置，将进入中冷分离系统的MTO反应气 进行压缩。
[0015] 本实用新型的特点及效果
[0016] 本实用新型将MTO工艺与三元乙丙橡胶生产工艺有机地结合在一起，根据三元乙 丙橡胶原料的要求在MTO反应气经中冷分离时直接采出三元乙丙橡胶的原料，这样减少了 乙烯与丙烯的深度分离要求。
[0017] 本实用新型根据MTO原料气来源的特点，实施了以乙烯和丙烯的混合方式加入产 品合成工序的工艺，包括三元乙丙橡胶与嵌段乙丙共聚改性聚丙烯，优化了烯烃分离与提 纯的投资和能耗。经计算中冷分离较深冷分离，能耗降低约40%，投资降低30%。
[0018] 由以上可知，本实用新型对中型煤基甲醇装置，具有极强的针对性，能够显著地改 善产业的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1以MTO为原料生产三元乙丙橡胶流程框图；
[0020] 图2为MTO反应气中冷分离系统示意图；其中1-30为各种物流的代码
[0021] 图2中的各种设备名称为：
[0022] Cl-高压脱丙烷塔C2-低压脱丙烷塔C3-脱甲烷塔
[0023] C4-乙烯精馏塔C5-丙烯精制塔；
[0024] Pl-高压脱丙烷塔回流泵P2-高压脱丙烷塔釜出料泵
[0025] P3-低压脱丙烷塔回流泵P4-低压脱丙烷塔釜出料泵
[0026] P5-脱甲烷塔回流泵P6-脱甲烷塔出料泵
[0027] P7-乙烯精馏塔回流泵P8-乙烯精馏塔釜出料泵
[0028] P9-丙烯精制塔回流泵PlO-丙烯精制塔釜出料泵；
[0029] El-高压脱丙烷塔顶冷凝器E2-高压脱丙烷塔再沸器
[0030] E3-低压脱丙烷塔顶冷凝器E4-低压脱丙烷塔再沸器
[0031] E5-脱甲烷塔顶冷凝器E6a-脱甲烷塔1#再沸器 SHAPE \* MERGEFORMAT E6b-脱甲烷塔2#再沸器E7-乙烯精馏塔顶冷凝器E8-乙烯精馏塔再沸器
[0032] E9-丙烯精制塔顶冷凝器ElO-丙烯精制塔再沸器；
[0033] Ell-高压脱丙烷塔回流罐冷凝器
[0034] Vl-高压脱丙烷塔回流罐V2-低压脱丙烷塔回流罐
[0035] V3-高压脱丙塔回流罐冷凝器分液罐
[0036] V4-脱甲烷塔回流罐V5-乙烯精制塔回流罐V6-丙烯精制塔回流罐。
【具体实施方式】
[0037] 以下所列实施例是为更具体地说明本实用新型，但本实用新型并不仅局限于该处 所列实施例。
[0038] MTO反应气经精制压缩后分成气相物流1和液相物流2经管道进入高压脱丙烷塔 Cl，高压脱丙烷塔Cl塔顶气相物流3通过管道进入高压脱丙烷塔顶冷凝器El冷凝冷却，冷 凝冷却后物料进入高压脱丙烷回流罐Vl，高压脱丙烷回流罐Vl底部液相物流5通过高压脱 丙烷塔回流泵Pl进入高压脱丙烷塔进行回流，高压脱丙烷塔釜出料泵P2将塔釜物流7装 入低压脱丙烷塔中部。
[0039] 低压脱丙烷塔釜出料泵P4将低压脱丙烷塔釜物流30送往重混合烃储罐，低压脱 丙烷塔顶部气相物流26与脱甲烷塔再沸器E6a的加热介质出口物流25混合后进入低压脱 丙烷塔顶冷凝器E3,经冷凝冷却后进入低压脱丙烷塔回流罐V2,低压脱丙烷塔回流罐V2出 口物流27经低压脱丙烷塔回流泵P3加压后，分别送往低压脱丙烷塔C2顶部(物流为28) 和脱甲烷塔顶冷凝器E5的进口（物流为29)。
[0040] 高压脱丙烷塔回流罐V2顶部气相物流6进入高压脱丙烷塔回流罐气相冷凝器 El 1，经冷凝冷却后进入高压脱丙塔回流罐冷凝器分液罐V3,分为气相物流8进入脱甲烷塔 C3上部，液相物流9进入脱甲烷塔C3下部，脱甲烷塔1#再沸器E6a加热介质物流18来自 乙烯精馏塔C4塔釜出料泵P8的出口，脱甲烷塔C3顶部气相物流10与来自低压脱丙烷塔 回流泵的物流29混合后进入脱甲烷塔项冷凝器E5,经冷凝冷却后进入脱甲烷塔回流罐V4， 脱甲烷塔回流罐V4的顶部气相物流12送往轻烃燃料气储罐，脱甲烷塔回流罐V4底部液相 物流11脱经甲烷塔回流泵P5送脱甲烷塔顶部回流。
[0041] 脱甲烷塔釜物流13经脱甲烷塔出料泵P6送往乙烯精馏塔C4中部，乙烯精馏塔C4 顶部气相物流14经乙烯精馏塔顶冷凝器E7冷凝冷却后，进入乙烯精馏塔回流罐V5,乙烯精 馏塔回流罐V5的物料经乙烯精馏塔回流泵P7分别送往乙烯精馏塔C4顶部(物流15)及乙 烯和丙烯混合单体储罐(物流16)。
[0042] 乙烯精馏塔釜出料泵P8将乙烯精馏塔釜物流17分别送往丙烯精制塔C5下部(物 流19)和脱甲烷塔1#再沸器E6a (物流18)作为加热介质，丙烯精制塔C5顶部气相物流20 经过丙烯精制塔顶冷凝器E9冷凝冷却后，进入丙烯精制塔回流罐V6,丙烯精制塔回流罐V6 的物料经丙烯精制塔回流泵P9分别送往丙烯精制塔C5顶部和聚合级丙烯储罐，丙烯精制 塔釜出料泵PlO将丙烯精制塔釜物料24送往丙烷储罐连接。
[0043] 实施例1
[0044] 生产EPDM与聚合级丙烯试验
[0045] 按照图1的工艺流程进行试验，MTO部分甲醇进料为49kg/h，经反应与急冷后，急 冷塔顶出口气体量为23. 4 kg/h，组成如表1所示。
[0046] 表-1急冷塔顶反应气流量及标准体积含量
【权利要求】
1. 一种MTO反应气中冷分离装置，由高压脱丙烷塔、低压脱丙烷塔、脱甲烷塔、乙烯精 馏塔和丙烯精制塔五个精馏塔组成，其特征在于：精制后经压缩的MT0反应气经管道进入 高压脱丙烷塔（C1)，高压脱丙烷塔（C1)塔顶气相出口通过管道与高压脱丙烷塔顶冷凝器 (E1)进料口连接，高压脱丙烷塔顶冷凝器（E1)出料口通过管道与高压脱丙烷回流罐（VI) 进料口连接，高压脱丙烷回流罐（VI)底部出口通过管道与高压脱丙烷塔回流泵（P1)进口 连接，高压脱丙烷塔回流泵（P1)出口通过管道与高压脱丙烷塔顶部连接，高压脱丙烷塔 釜通过管道与高压脱丙烷再沸器（E2)连接，高压脱丙烷塔釜出料泵（P2)进口通过管道与 高压脱丙烷塔（C1)塔釜连接，高压脱丙烷塔釜出料泵（P2)出口通过管道与低压脱丙烷塔 (C2)中部连接；低压脱丙烷塔（C2)塔釜通过管道与低压脱丙烷塔再沸器（E4)连接，低 压脱丙烷塔釜出料泵（P4)进口通过管道与低压脱丙烷塔釜连接，低压脱丙烷塔釜出料泵 (P4)出口与重混合烃储罐连接，低压脱丙烷塔顶部气相出口通过管道与低压脱丙烷塔顶冷 凝器（E3)进料口连接，脱甲烷塔再沸器（E6a)的加热介质出口通过管道亦与低压脱丙烷塔 顶冷凝器（E3)进料口连接，低压脱丙烷塔顶冷凝器（E3)的出料口通过管道与低压脱丙烷 塔回流罐（V2)进料口连接，低压脱丙烷塔回流罐（V2)出料口通过管道与低压脱丙烷塔回 流泵（P3)进口连接，低压脱丙烷塔回流泵（P3)的出口通过管道分别与低压脱丙烷塔（C2) 顶部和脱甲烷塔顶冷凝器（E5)的进料口连接；高压脱丙烷塔回流罐（V2)顶部气相出口通 过管道与高压脱丙烷塔回流罐气相冷凝器（E11)进料口连接，高压脱丙烷塔回流罐气相冷 凝器（E11)出料口与高压脱丙塔回流罐冷凝器分液罐（V3)进料口连接，高压脱丙塔回流罐 冷凝器分液罐（V3)顶部气相出口通过管道与脱甲烷塔（C3)上部连接，高压脱丙塔回流罐 冷凝器分液罐（V3)底部液相出口与脱甲烷塔（C3)下部连接，脱甲烷塔（C3)塔釜设有两 个再沸器（E6a)和（E6b)，脱甲烷塔1#再沸器（E6a)加热介质进口通过管道与乙烯精馏塔 (C4)塔釜出料泵（P8)的出口连接，脱甲烷塔（C3)顶部气相出口通过管道与脱甲烷塔项冷 凝器（E5)进料口连接，脱甲烷塔项冷凝器（E5)出料口通过管道与脱甲烷塔回流罐（V4)的 进料口连接，脱甲烷塔回流罐（V4)的顶部气相出口通过管道与轻烃燃料气储罐连接，脱甲 烷塔回流罐（V4)底部液相出口与脱甲烷塔回流泵（P5)的进口通过管道连接，脱甲烷塔回 流泵（P5)的出口通过管道与脱甲烷塔（C3)顶部连接；脱甲烷塔釜出料泵（P6)进口通过 管道与脱甲烷塔（C3)釜连接，脱甲烷塔釜出料泵（P6)的出口通过管道与乙烯精馏塔（C4) 中部连接，乙烯精馏塔釜设有再沸器（E8)，乙烯精馏塔（C4)顶部气相出口通过管道与乙烯 精馏塔顶冷凝器（E7)进料口连接，乙烯精馏塔顶冷凝器（E7)出料口与乙烯精馏塔回流罐 (V5)进口通过管道连接，乙烯精馏塔回流罐（V5)出口通过管道与乙烯精馏塔回流泵（P7) 进口连接，乙烯精馏塔回流泵（P7)的出口通过管道分别与乙烯精馏塔（C4)顶部及乙烯和 丙烯混合单体储罐连接；乙烯精馏塔釜出料泵（P8)的进口与乙烯精馏塔釜用管道连接，乙 烯精馏塔釜出料泵（P8)出口通过管道分别与丙烯精制塔（C5)下部和脱甲烷塔1#再沸器 (E6a)加热介质进口连接，丙烯精制塔（C5)顶部气相出口与丙烯精制塔顶冷凝器（E9)进料 口通过管道连接，丙烯精制塔顶冷凝器（E9)出料口通过管道与丙烯精制塔回流罐（V6)进 口连接，丙烯精制塔回流罐（V6)出口与丙烯精制塔回流泵（P9)的进口相连，丙烯精制塔回 流泵（P9)出口用管道分别与丙烯精制塔（C5)顶部和聚合级丙烯储罐连接，丙烯精制塔釜 设有再沸器（E10)，丙烯精制塔釜出料泵（P10)进口与丙烯精制塔釜用管道连接，丙烯精制 塔釜出料泵（P10)出口通过管道与丙烷储罐连接。
2. 根据权利要求1所述的MTO反应气中冷分离装置，其特征在于：装置中还安有各种 阀门、仪表、安全设施。
3. 根据权利要求1所述的MT0反应气中冷分离装置，其特征在于：所述的精馏塔为填 料塔。
【文档编号】C07C11/04GK204151259SQ201420613878
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】童祖基, 蔡日新 申请人:湖南百利工程科技股份有限公司