Mtp工艺中脱除、循环利用dme的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统，包括脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯塔、丙烯产品罐、萃取分离罐、甲醇回收塔、DME反应器和MTP反应器，其中，脱丙烷塔的塔顶出料口依次和脱乙烷塔、丙烯塔和丙烯产品罐串联连通；脱丙烷塔的塔底出料口依次和萃取分离罐、甲醇回收塔、DME反应器和MTP反应器串联连通；所述脱丙烷塔还设有甲醇进料口。本实用新型系统流程简单、不需增加额外设备；操作简单，直接在脱丙烷中注入甲醇，高效溶解DME与丙烯、C3分离，DME/甲醇积聚在塔底分离出，保证丙烯产品的纯度；通过简单的萃取分离过程回收并返回DME反应器再利用。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种甲醇制丙烯（MTP)工艺中脱除和回收利用二甲醚（DME)的脱 丙烷塔系统，属于煤化工、天然气化工领域。 MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统
【背景技术】
[0002] 低碳烯烃（乙烯、丙烯等）作为重要的基本化工原料，主要来源与石脑油、轻柴油 (均来自石油）的催化裂化/裂解。我国石油资源短缺，石油进口依存度逐年增加，在一定 程度上限制了以石化路线生产乙烯和丙烯产品的发展。
[0003] 我国乙烯和丙烯的市场缺口较大，目前，由于受乙烷裂解制乙烯的影响，国内乙烯 的市场缺口逐渐缩小，而丙烯的市场缺口依然很大。仅靠石油裂解路线所产的丙烯已远远 满足不了市场的需求，因此开发增产丙烯的新技术以扩大丙烯来源迫在眉睫，甲醇制丙烯 技术是解决这一现状的重要方法之一。
[0004] 由甲醇制取低碳烯烃的工艺技术主要有ΜΤ0和MTP。MTO (Methanol to Olefin)是 指由甲醇制取低碳烯经（乙烯和丙烯）。MTP (Methanol to Propylene)是指由甲醇制取丙 烯。目前，两种工艺都有工业化应用，各有其优势。采用这些工艺技术制取低碳烯烃，作为 传统石化路线制乙烯的重要补充手段，对于多煤、贫油、少气的中国来说将具有十分重要的 战略意义。
[0005] 目前国内外报道这一领域的专利技术很多，如中国专利 CN202246473, CN101050160A等，主要侧重于MTP、ΜΤ0工艺技术方面。CN202246473专利解 决的是丙烯产品的含水量问题，CN101050160A专利公开了将具有3个碳原子的烯烃从具有 4个碳原子的烯烃分离的方法。在MTP工艺中二甲醚（DME)如何从丙烯产品中脱除及回收 利用这一至关重要的问题却未有报道。DME的沸点与丙烯、丙烷接近，很难通过传统的精馏 塔分离，如果制备的丙烯产品因含有DME杂质，将使以甲醇为源头制备低碳烯烃技术受到 巨大的限制，丙烯产品的效益将会大大减少。开发出一种简单、高效的DME脱除及再利用的 工艺系统将能够从能耗、操作费用、设备费用等方面推进甲醇制烯烃技术的工业化进程。 实用新型内容
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种简单高效的甲醇制丙烯（MTP)工艺中 脱除和回收利用二甲醚（DME)的系统。其中本实用新型专利中含有三个碳原子的烃类缩写 为C3烃，含有四个以上碳原子的烃类缩写为C4+烃，DME/甲醇代表DME和甲醇的混合溶液。 MTP工艺主要指甲醇在催化剂的作用下（在DME反应器中）生成DME，DME/甲醇在MTP催 化剂的作用下（在MTP反应器中）生成不同碳原子数的烃类，烃类经过精馏塔分离得到丙 烯产品，附产乙烯、LPG、汽油产品。
[0007] 为达上述目的，本实用新型一种MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统，包括脱丙 烷塔、脱乙烷塔、丙烯塔、丙烯产品罐、萃取分离罐、甲醇回收塔、DME反应器和MTP反应器， 其中，脱丙烷塔的塔顶出料口依次和脱乙烷塔、丙烯塔和丙烯产品罐串联连通；脱丙烷塔的 塔底出料口依次和萃取分离罐、甲醇回收塔、DME反应器和MTP反应器串联连通；所述脱丙 烷塔还设有甲醇进料口。
[0008] 本实用新型的系统，其中还包括塔顶产品在线分析仪，所述塔顶产品在线分析仪 设于脱丙烷塔和脱乙烷塔之间，在线分析仪的进料口和出料口分别与脱丙烷塔的塔顶出料 口、脱乙烷塔的进料口连通。
[0009] 本实用新型的系统，其中优选所述脱丙烷塔的操作压力为1. 88?2. 28MPaG，塔底 温度95?120°C。
[0010] 本实用新型的系统，还包括再生保护床，所述再生保护床设于丙烯塔和丙烯产品 罐之间，再生保护床的进料口和丙烯塔的出料口连通，再生保护床的出料口和丙烯产品罐 的进料口连通，用于吸收丙烯产品中可能混入的DME、水和甲醇。
[0011] 本实用新型的系统，其中优选所述甲醇回收塔塔底出液口和萃取分离罐的一个进 液口连通。
[0012] 本实用新型与现有技术不同之处在于，本实用新型脱丙烷塔设有甲醇进料口，在 脱丙烷塔中注入甲醇，简单高效的溶解脱丙烷塔顶的DME产物，DME/甲醇与C4+烃一起从塔 底分出。在萃取分离罐中将DME/甲醇与C4+烃分离并通过甲醇回收塔循环回DME反应器再 利用。本实用新型具有：（1)工艺流程简单、不需增加额外设备，减少设备投资费用；（2)操 作简单，直接在脱丙烷塔本体上部注入甲醇，高效溶解DME，使之与丙烯、C3分离，DME/甲醇 积聚在塔底分离出，保证了丙烯产品的纯度；（3)通过简单的萃取分离过程回收并返回DME 反应器再利用。
[0013] 下面结合附图对本实用新型的MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统作进一步说 明。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统流程示意图。
[0015] 附图标记说明：1-脱丙烷塔；2-脱乙烷塔；3-丙烯塔；4-再生保护床；5-丙烯产 品罐；6-萃取分离罐；7-甲醇回收塔；8-DME反应器；9-MTP反应器；10-在线分析仪；11-来 自压缩单元和脱丁烷塔顶的气态烃进料；12-C3及C3以下轻组分；13-C3烃、丙烯；14-丙 烯；15-丙烯产品；16-C4+烃、DME/甲醇；17-DME/甲醇、抽提水；18-DME/甲醇；19-DME ; 20-C2及C2以下轻组分；21-C3烃及少量C4+烃；22-抽提水；23-C4+烃；24-不同碳原子数 的烃；31-甲醇。
【具体实施方式】
[0016] 以下是实施例及其试验数据等，但本实用新型的内容并不局限于这些实施例的范 围。
[0017] 实施例
[0018] 如图1所示，本实用新型一种MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统，包括脱丙烷 塔1、脱乙烷塔2、丙烯塔3、丙烯产品罐5、萃取分离罐6、甲醇回收塔7、DME反应器8,其中， 脱丙烷塔1的塔顶出料口依次和脱乙烷塔2、丙烯塔3和丙烯产品罐5串联连通；脱丙烷塔1 的塔底出料口依次和萃取分离罐6、甲醇回收塔7、DME反应器8和MTP反应器9串联连通； 所述脱丙烷塔1还设有甲醇进料口。还设有塔顶产品在线分析仪10用于检测C4+烃含量， 该产品在线分析仪10设于脱丙烷塔1和脱乙烷塔2之间，其进料口和出料口分别与脱丙烷 塔1的塔顶出料口、脱乙烷塔2的进料口连通。在丙烯塔3和丙烯产品罐5之间还设有再 生保护床4,再生保护床4的进料口和丙烯塔3的出料口连通，再生保护床4的出料口和丙 烯产品罐5的进料口连通，用于吸收丙烯产品中可能混入的DME、水和甲醇。其中，甲醇回收 塔7塔底出液口和萃取分离罐6的一个进液口连通，用于将甲醇回收塔7底的抽提水循环 注入萃取分离罐6溶解甲醇和DME。所述脱丙烷塔1的操作压力优选为1. 88?2. 28MPaG， 塔底温度优选为95?120°C。
[0019] 来自上游压缩单元和脱丁烷塔顶的气态烃11进入脱丙烷塔1精馏。塔顶产物C3 烃及C3以下轻组分12经脱乙烷塔2、丙烯塔3和再生保护床4得到合格丙烯产品。其中， 脱乙烷塔2塔顶分离出C2及C2以下轻组分20,脱乙烷塔2塔底物料送入丙烯塔3分离出 丙烯14和C3烃及少量C4+烃21，丙烯14送入再生保护床4吸收可能混入的DME、水和甲 醇得到合格的丙烯产品15送入丙烯产品罐5储存。
[0020] 当塔顶产品C3及C3以下轻组分12含有较多的DME时，直接在脱丙烷塔的10? 50块塔板之间逐步注入新鲜甲醇31溶液，不断调整注入甲醇的流量，有规律的检测塔顶产 品中甲醇和水的含量从而决定甲醇注入量。甲醇将DME溶解在脱丙烷塔底（即C4+烃、DME/ 甲醇16)进入萃取分离罐6。在萃取分离罐6中分离出DME/甲醇、水17和C4+烃，C4+烃送 入下游装置处理，DME/甲醇、水17送入甲醇回收塔7。甲醇回收塔7底的抽提水循环注入 萃取分离罐6溶解甲醇和DME，并一同注入甲醇回收塔7,蒸馏出的甲醇/DME18作为DME反 应器8的原料，甲醇转化的DME和甲醇溶解的DME19 -并作为原料进入MTP反应器9生成 不同碳原子数的烃，从而实现了未反应DME的循环和再利用。
[0021] 以一个年产50万吨/年丙烯的MTP装置为例，脱丙烷塔进料11流量为 120000-140000kg/h，进料中含有甲烷、乙烷、乙烯、C3烃、丙烯、C4+烃等。甲醇注入脱丙烷 塔前：首先逐渐增大脱丙烷塔1塔顶的回流量，增加至250000?400000kg/h，当塔顶产品 的在线分析仪10检测无 C4+烃的时候稳定回流量进行操作；将丙烯塔顶产品线下游的再 生保护床4投入运行；来自甲醇回收塔底7的抽提水循环进入萃取分离罐6操作运行用于 萃取DME/甲醇，抽提水的流量为70000?90000kg/h ;脱丙烷塔的操作压力设为1. 88? 2. 28MPaG ;调整脱丙烷塔塔底温度至95?120°C;开始缓慢的注入甲醇，甲醇的流量可以灵 活的调整，甲醇流量为20000?450000kg/h，并有规律的不断在塔顶取样检测水和甲醇含 量，并逐渐调整回流量和塔温；DME和甲醇积聚在脱丙烷塔1塔底，进入萃取分离罐6与C4+ 烃分离进入甲醇回收塔7,精制后返回DME反应器8中，甲醇在催化剂作用下反应生DME， DME进入MTP反应器生成低碳原子数的轻烃。
[0022] 以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用 新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本 实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护 范围内。
【权利要求】
1. 一种MTP工艺中脱除、循环利用DME的系统，包括脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯塔、丙烯 产品罐、萃取分离罐、甲醇回收塔、DME反应器和MTP反应器，其中，脱丙烷塔的塔顶出料口 依次和脱乙烷塔、丙烯塔和丙烯产品罐串联连通；脱丙烷塔的塔底出料口依次和萃取分离 罐、甲醇回收塔、DME反应器和MTP反应器串联连通；所述脱丙烷塔还设有甲醇进料口。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括塔顶产品在线分析仪，所述塔顶产 品在线分析仪设于脱丙烷塔和脱乙烷塔之间，在线分析仪的进料口和出料口分别与脱丙烷 塔的塔顶出料口、脱乙烷塔的进料口连通。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱丙烷塔的操作压力为1. 88? 2. 28MPaG，塔底温度 95 ?120°C。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括再生保护床，所述再生保护床设于 丙烯塔和丙烯产品罐之间，再生保护床的进料口和丙烯塔的出料口连通，再生保护床的出 料口和丙烯产品罐的进料口连通，用于吸收丙烯产品中可能混入的DME、水和甲醇。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述甲醇回收塔塔底出液口和萃取分离 罐的一个进液口连通。
【文档编号】C07C11/06GK203904242SQ201420235724
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】姜南, 李玉鑫, 王勇, 路聿轩, 王峰, 曹媛维, 曹新波, 张霄航, 郭克伦, 于震坤, 刘晓波, 石海涛 申请人:中国寰球工程公司