本发明属于煤化工或天然气化工领域，具体涉及一种甲醇转化制丙烯气体的分离工艺，提高丙烯的回收率，降低能耗，简化流程。
背景技术：
石油资源的紧缺将制约我国石油化工工业的发展，甲醇转化制烯烃技术，开辟了由煤或天然气生产基本有机化工原料的新工艺路线，实现了煤化工或天然气化工向石油化工延伸发展的有效途径。
进十年来，专利商对甲醇转化制烯烃的分离技术开发，主要集中在甲醇转化制烯烃(MTO)反应产物精制、压缩、分离等过程生产聚合级乙烯和丙烯产品，MTO反应产物与甲醇转化制丙烯(MTP)反应产物分布有相似之处，但具有特殊性，不能直接将MTO反应产物分离流程用于MTP反应产物分离。目前，MTP反应产物的分离流程主要有：Lurgi公司开发的MTP分离流程、CN1203033C、CN101381270B、CN102304009B等。
Lurgi公司MTP分离流程，反应器出口物流经冷却、急冷后，粗丙烯气经压缩后，经前脱乙烷，脱丙烷、脱丁烷、脱己烷和丙烯回收、乙烯回收，分离出聚合级丙烯、聚合级乙烯、燃料气、液化气、C4-C6烃类、汽油等，该方法采用深冷分离工艺，逐级分离混合物中各组分，分离流程长、能耗高。DME(二甲醚)脱除流程采用吸收法工艺，吸收DME的同时，也吸收丙烯，增加损失，需增加液液萃取单元，易造成乙烯丙烯产品中的甲醇含量不合格，将水分引入低温系统。
CN1203033C公开了一种用甲醇制备丙烯的方法，该方法提出了反应产物分离流程雏形方案，反应产物经预处理(包括急冷等)，在分离器将气体、液相烃和水分离，经前脱乙烷塔、脱丙塔、丙烯回收，部分烃返回反应器入口，增加丙烯收率。该方法公开不够充分。
CN101381270B公开了一种MTO/MTP反应混合物的分离方法，该方法包括以下步骤：(1)将反应器出口气体经过预处理后的烃凝液送入脱丙烷预分馏塔，该脱丙烷预分馏塔的塔顶产物包括轻质气体、碳二、碳三以及碳三以上馏分，塔釜产物为碳四及碳四以上馏分；(2)脱丙烷预分馏塔塔釜产品碳四及碳四以上馏分经处理返回反应器继续反应或直接送往脱丁烷塔进行碳四碳五馏分的切割， 塔顶产物继续压缩并脱除杂质后进入脱丙烷塔进行碳三碳四的切割；(3)脱丙烷塔塔釜为碳四及碳四以上馏分，经处理返回反应器继续反应或直接送往脱丁烷塔进行碳四碳五馏分的切割。该方法主要公开了为反应出口气体经过预处理后的烃凝液增设脱丙烷预分馏塔，提高乙烯、丙烯等产品的回收率，脱丙烷预分馏塔釜产品碳四及碳四以上馏分经处理返回反应器继续反应，该物流中含碳六以上烃类，对反应有不利的影响。
CN102304009B公开了一种MTP反应混合气分离方法及系统，将预急冷塔和急冷塔塔釜的急冷水分别加以处理；压缩II段得到的气烃经水洗和碱洗后进入压缩III段，压缩三段得到的气烃和不含碳六以上重烃的液烃分别经气烃干燥、液烃聚凝和干燥后送至脱丙烷塔；在压缩段间设有凝液汽提塔分离压缩段间凝液，轻烃组分返回压缩II段出口，重烃组分送至脱丁烷塔精制处理；脱丙烷塔设在压缩III段和压缩IV段之间，且采用常规精馏；脱甲烷塔塔顶设微分冷凝器，回收自身冷量并减少乙烯损失率。该方法引入了预急冷流程，与Lurgi公司MTP分离流程比较，分离流程更长、能耗更高。
技术实现要素：
为了解决目前MTP反应产物分离流程复杂、能耗高、丙烯回收率受影响等问题，本发明提供了一种甲醇转化制丙烯气体的分离工艺。
本发明提供的甲醇转化制丙烯气体的分离工艺主要包括下述步骤：
1)MTP反应产物经初步分离后分为气相产物、液相产物和工艺水，气相产物送至压缩单元，经三段压缩后形成的三段出口气相物流被送至脱丙烷塔；
2)进入脱丙烷塔的气相物流在塔内经分馏分离为脱丙烷塔顶气和C4+馏分；脱丙烷塔顶气经脱丙烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱丙烷塔回流罐，在脱丙烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱丙烷塔顶，分离出的气相进入脱丙烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱丙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱丙烷塔深冷罐进行气液分离，经脱丙烷塔深冷罐分离出的不凝气送至燃料气管网，分离出的液相物流分成两路，一路经升压作为回流送至脱丙烷塔回流罐顶分馏柱顶，另一路经升压后送至脱乙烷塔；C4+馏分从脱丙烷塔底自压送至脱己烷塔进行后续处理；
3)步骤2)中进入脱乙烷塔的液相物流在塔内经分馏分离为脱乙烷塔顶气和C3馏分；脱乙烷塔顶气经脱乙烷塔顶冷凝器部分冷凝，进入脱乙烷塔回流罐， 在脱乙烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔顶，分离出的气相进入脱乙烷塔回流罐顶分馏柱进行分馏，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的液相返回回流罐，分离出的气相经进一步冷凝冷却后，进入脱乙烷塔深冷罐进行气液分离，经脱乙烷塔深冷罐分离出的富含乙烯气送至相应单元进行进一步处理，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱乙烷塔回流罐顶分馏柱顶；C3馏分从脱乙烷塔底自压送至精丙烯塔；
4)进入精丙烯塔的C3馏分经分馏得到聚合级丙烯。
所述三段出口气相物流的压力为1.5～2.0MPa(g)。
所述的脱丙烷塔的操作压力为1.5～2.0MPa(g)，脱丙烷塔的塔顶操作温度为45～60℃，脱丙烷塔的塔底操作温度为130～145℃，脱丙烷塔回流罐操作温度为40～55℃；所述的脱丙烷塔回流罐顶分馏柱的理论塔板数为5～15块，经脱丙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的气相在丙烯或丙烷作制冷剂的制冷系统的作用下进一步冷凝冷却至-40～-20℃。
所述的脱乙烷塔的操作压力为2.5～3.5MPa(g)，脱乙烷塔的塔顶操作温度为45～50℃，脱乙烷塔的塔底操作温度为90～105℃，脱乙烷塔回流罐操作温度为38～42℃；所述的脱乙烷塔回流罐顶分馏柱的理论塔板数为5～15块，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱分离出的气相在丙烯或丙烷作制冷剂的制冷系统的作用下进一步冷凝冷却至-25～-15℃。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1)采用本发明所述的方法，在脱丙烷塔回流罐顶设置分馏柱，脱丙烷塔回流罐顶气进入回流罐顶分馏柱分馏，分流出的气相进一步冷凝冷却，降低了分馏柱顶气的温度，使脱丙烷塔深冷罐不凝气中丙烯、乙烯损失降低，提高丙烯、乙烯的回收率。
2)采用本发明所述的方法，在脱乙烷塔回流罐顶设置分馏柱，脱乙烷塔回流罐顶气进入回流罐顶分馏柱分馏，分离出的气相经进一步冷凝冷却，降低了分馏柱顶气的温度，使脱乙烷塔深冷罐富含乙烯气中丙烯损失降低，提高丙烯的回收率。
3)在保证丙烯产品质量和回收率的前提下，采用带脱丙烷塔回流罐顶分馏柱脱丙烷和带脱乙烷塔回流罐顶顶分馏柱脱乙烷组合工艺，使得脱丙烷塔和脱乙烷塔均可采用低品位热源和冷源，脱丙烷塔和脱乙烷塔不需在低温下操作，分馏系统节能显著。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明的保护范围。
附图说明
图1为本发明一种甲醇转化制丙烯气体的分离工艺流程示意图。
图中：1-三段出口气相物流，2-脱丙烷塔，3-脱丙烷塔顶冷凝器，4-脱丙烷塔回流罐，5-脱丙烷塔回流罐顶分馏柱，6-脱丙烷塔回流泵，7-脱丙烷塔顶制冷器，8-脱丙烷塔顶制冷系统，9-脱丙烷塔深冷罐，10-不凝气，11-脱丙烷塔加压泵，12-脱乙烷塔进料泵，13-脱乙烷塔，14-脱乙烷塔顶冷凝器，15-脱乙烷塔回流罐，16-脱乙烷塔回流罐顶分馏柱，17-脱乙烷塔顶制冷器，18-脱乙烷塔深冷罐，19-富含乙烯气，20-脱乙烷塔回流泵，21-脱乙烷塔加压泵，22-精丙烯塔，23-聚合级丙烯，24-丙烷馏分，25-脱己烷塔，26-C4～C6馏分，27-C7+馏分，28-脱乙烷塔顶制冷系统。
具体实施方式
如图1所示，MTP反应产物经初步分离后分为气相产物、液相产物和工艺水，气相产物送至压缩单元，经三段压缩后形成的三段出口气相物流1被送至脱丙烷塔2。
进入脱丙烷塔2的气相物流在塔内经分馏分离为脱丙烷塔顶气和C4+馏分；脱丙烷塔顶气经脱丙烷塔顶冷凝器3部分冷凝，进入脱丙烷塔回流罐4，在脱丙烷塔回流罐内进行气液分离，分离出的液相经脱丙烷塔回流泵6升压后在液位及流量串级控制下作为回流全部返回脱丙烷塔2，分离出的气相进入脱丙烷塔回流罐顶分馏柱5进行分馏，经脱丙烷塔回流罐顶分馏柱5分离出的液相返回回流罐，分离出的气相在丙烯或丙烷作制冷剂的脱丙烷塔顶制冷系统8的作用下经脱丙烷塔顶制冷器7进一步冷凝冷却至-40～-20℃后，进入脱丙烷塔深冷罐9进行气液分离，经脱丙烷塔深冷罐9分离出的不凝气10在塔顶压力控制下作为燃料气送出装置，分离出的液相物流分成两路，一路经脱丙烷塔加压泵11升压后，在流量控制下作为回流送至脱丙烷塔回流罐顶分馏柱顶，另一路经脱乙烷塔进料泵12升压后在液位控制下送至脱乙烷塔13；C4+馏分从脱丙烷塔底自压送至脱己烷塔25进行分馏，脱己烷塔25采用加压操作，分离出的塔顶产品C4～C6馏分26返回反应单元继续反应，塔底产品为C7+馏分27。
经脱乙烷塔进料泵12升压后进入脱乙烷塔13的液相物流在塔内经分馏分离为脱乙烷塔顶气和C3馏分；脱乙烷塔顶气经脱乙烷塔顶冷凝器14部分冷凝， 进入脱乙烷塔回流罐15，在脱乙烷塔回流罐15内进行气液分离，分离出的液相经脱乙烷塔回流泵20升压后在液位及流量串级控制下作为回流全部返回脱乙烷塔顶，分离出的气相进入脱乙烷塔回流罐顶分馏柱16进行分馏，经脱乙烷塔回流罐顶分馏柱16分离出的液相返回脱乙烷塔回流罐15，分离出的气相在丙烯或丙烷作为制冷剂的脱乙烷塔顶制冷系统28的作用下经脱乙烷塔顶制冷器17进一步冷凝冷却至-25～-15℃后，进入脱乙烷塔深冷罐18进行气液分离，经脱乙烷塔深冷罐18分离出的富含乙烯气19一部分在流量控制下返回反应单元继续反应，为防止甲烷过度积累，富余的富含乙烯气在压力控制下作为燃料气送出装置，分离出的液相经脱乙烷塔加压泵21升压后在罐底液位及流量串级控制下作为回流全部返回脱乙烷塔回流罐顶分馏柱顶；C3馏分从脱乙烷塔底自压送至精丙烯塔22。
进入精丙烯塔22的C3馏分在塔内经分馏得到塔顶产品聚合级丙烯23和塔底产品丙烷馏分24。所述的精丙烯塔采用热泵流程或常规流程，本领域专业人员可根据具体情况选用。
本发明的工艺中，所述C4+馏分是指C4～C9馏分，C7+馏分是指C7～C9馏分。