能量集成利用的甲醇制轻烃工艺系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种能量集成利用的甲醇制轻烃工艺系统，属化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 中国是一个原油消费大国，但是原油对外依存度高。随着煤化工的兴起，通过煤制 备燃料汽油，为缓解石油短缺状况提供了一条切实可行的途径。由于目标产品汽油烃类组 分苯含量低、产品品质高，甲醇制轻烃技术作为石油化工的有益补充，越来越受到广泛的重 视。
[0003] 现有以甲醇制备轻烃的方法是以甲醇作为原料，采用固定床反应器，在催化剂的 催化下，甲醇脱水形成生成二甲醚，二甲醚进一步脱水生成烃类，其缺陷是用能水平低，装 置能耗较高，约为260_300kg标油/t轻烃。其中，电耗和加热介质消耗是能耗的主要部分。 电主要消耗在循环气压缩机、空冷电机及栗上，而加热介质主要用于后续塔分离系统的塔 釜热源、原料甲醇加热热源等。装置中所产热量主要来自于甲醇制轻烃反应放热，该反应是 强放热反应。如果这些热量不加以充分利用，那么装置能耗将居高不下。如何提高反应热 的利用效率，提高热量的回收利用水平，是降低装置能耗的主要解决途径。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种能量集成利用的甲醇制轻烃工艺系统，以充分利用 反应热，降低系统的能耗水平。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案：一种能量集成利用的甲醇制轻烃工艺系统，包括 反应系统，所述反应系统设有用于使甲醇反应生成轻烃的主反应装置、用于对主反应装置 的生成产物进行气水油三相分离的三相分离装置和用于向所述主反应装置输送循环气的 循环气压缩输送装置，所述主反应装置主要由依次连接的醚化反应器和合成反应器构成， 所述三相分离装置主要包括三相分离罐，所述循环气压缩循环装置设有循环气压缩机和用 于驱动所述循环气压缩机的汽轮机，所述反应系统还设有副产蒸汽装置，所述副产蒸汽装 置设有以热交换方式制备蒸汽的蒸汽发生器，所述合成反应器的生成气输出管接入所述蒸 汽发生器的放热介质进口，所述蒸汽发生器的放热介质输出管分为两路，一路上设有醚化 进料加热器，另一路上设有循环气加热器，两路放热介质输出管一路经过所述醚化进料加 热器后接入所述三相分离罐，另一路经过所述循环气加热器后再经冷却器后接入所述三相 分离罐，所述三相分离罐的气相输出管连接所述循环气压缩机的循环气进口，所述循环气 压缩机的循环气输出管经过所述循环气加热器连接所述合成反应器的循环气进口，所述主 反应装置的甲醇输入管经过所述醚化进料加热器接入所述醚化反应器的甲醇进口。
[0006] 本实用新型的有益效果：利用生成气的热能给原料甲醇和循环气加热并副产蒸 汽，副产的蒸汽可以用于驱动循环气压缩机或作为塔再沸器的蒸汽来源，由此充分利用 了反应产热，有利于大幅度减少系统的能耗，采用本实用新型后，甲醇制轻烃能耗将降低 50-60%〇
【附图说明】
[0007] 图1是本实用新型一种实施方式的结构示意图；
[0008] 图2是本实用新型另一种实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009] 参见图1和2,本实用新型提供了一种能量集成利用的甲醇制轻烃工艺系统，包 括反应系统，所述反应系统设有用于使甲醇反应生成轻烃的主反应装置、用于对主反应装 置的生成产物进行气水油三相分离的三相分离装置和用于向所述主反应装置输送循环气 的循环气压缩输送装置，所述主反应装置主要由依次连接的醚化反应器110和合成反应器 120构成，所述三相分离装置主要包括三相分离罐130,所述循环气压缩循环装置设有循环 气压缩机220和用于驱动所述循环气压缩机的汽轮机210,所述反应系统还设有副产蒸汽 装置，所述副产蒸汽装置设有以热交换方式制备蒸汽的蒸汽发生器210,所述合成反应器的 生成气输出管102接入所述蒸汽发生器的放热介质进口，所述蒸汽发生器的放热介质输出 管分为两路，一路上设有醚化进料加热器261、262、263,另一路上设有循环气加热器271， 由此，两路放热介质输出管中的一路经过所述醚化进料加热器接入所述三相分离罐，另一 路经过所述循环气加热器及冷却器后接入所述三相分离罐，所述三相分离罐的气相输出管 131连接所述循环气压缩机的循环气进口，所述循环气压缩机的循环气输出管222经过所 述循环气加热器连接所述合成反应器的循环气进口，所述主反应装置的甲醇输入管101经 过所述醚化进料加热器接入所述醚化反应器的甲醇进口。
[0010] 优选的，所述蒸汽发生器的蒸汽输出管212连接所述汽轮机的蒸汽进口和/或本 工艺系统中的塔再沸器103的蒸汽进口，蒸汽发生器的进水口 211接入除氧水，用于吸热转 换为蒸汽。（参见图2)
[0011] 优选的，所述汽轮机为不连接电动机和发电机230的独立汽轮机，或者所述汽轮 机为汽轮机、电动机二合一机组的汽轮机，或者所述汽轮机为汽轮机、发电机、电动机三合 一机组的汽轮机。
[0012] 优选的，所述汽轮机为全凝式汽轮机或抽凝式汽轮机，当所述汽轮机为抽凝式汽 轮机时，所述抽凝式汽轮机设有副产较低压力等级的蒸汽输出管道。
[0013] 优选的，这种工艺系统还包括用于将三相分离后的液相进行再分离的轻烃分离系 统。
[0014] 优选的，所述轻烃分离系统主要包括用于C2-和C3+分离的脱乙烷塔140、用于吸 收C3+的吸收塔160、用于C4-和C5+分离的脱丁烷塔(液化气塔)150和用于从C5+汽油组 分中脱除重芳烃的脱重塔170。
[0015] 优选的，所述三相分离罐的液相输出管道接入所述吸收塔的塔底进口，所述三相 分离罐的油相输出管道连接脱乙烷塔的进口，所述脱乙烷塔塔顶的气相输出管道连接所述 吸收塔的塔底进口，所述脱乙烷塔塔底的液相输出管道连接脱丁烷塔的进口，所述吸收塔 塔底的液相输出管道连接所述脱乙烷塔的进口，所述脱丁烷塔塔底的液相输出管道分为两 路，一路连接用于脱除重芳烃的脱重塔，另一路连接所述吸收塔塔顶的吸收液进口，脱重塔 的塔顶输出汽油组分，设有汽油输出管172,塔底输出重芳烃，设有重芳烃出口 173。
[0016] 优选的，这种工艺系统还包括污水预处理系统，所述污水预处理系统包括碱液调 配、中和装置和汽提装置，所述碱液调配装置的出口管道接入所述三相分离罐的废水出口 管道进行中和，所述汽提装置采用汽提塔，设有汽提塔再沸器。
[0017] 优选的，当所述蒸汽发生器的蒸汽输出管与本工艺系统中的塔再沸器的蒸汽进口 连接时，所述本工艺系统的塔再沸器为下列任意一种或多种：脱乙烷塔再沸器、脱丁烷塔再 沸器、脱重塔再沸器和污水汽提塔再沸器。
[0018] 下面结合几