mo装置中冷分离技术的比较

mo装置中冷分离技术的比较

随着国内外甲醇烯酸酯（mto）工业项目的启动，新的烷基化合物分离技术不断变化和工业化。烯烃分离技术如何适应MTO的产品性质,如何合理的利用MTO装置和C4+综合利用装置的余热来降低烯烃分离的能耗,是烯烃分离技术改进的关键。MTO下游烯烃分离的特点:由于MTO工艺为气固循环流化床,热效应明显,催化剂活性高,装置的抗波动能力比较大。而烯烃分离操作精细,对产品指标要求高,所以MTO下游的烯烃分离应具有一定的抗干扰能力,工艺尽量不要太复杂。MTO的产品中轻组分和重组分均比较少,二烯烃含量少。MTO副产物中的氧化物随反应的变化较大。这些氧化物尽量在MTO装置处理。因为MTO水系统的冷却介质为水,可以对氧化物进行洗涤、分离并加以回炼。如果将氧化物带到烯烃分离系统,不但造成流程复杂、循环路线长,还会造成碱洗负荷大,黄油生成量大。目前MTO下游的烯烃分离工艺主要有两大类:深冷分离技术和中冷分离技术。一塔顺序分离流程深冷分离技术与石脑油裂解技术的烯烃分离技术相近。分离流程主要有顺序分离、前脱乙烷和前脱丙烷流程。唐锦文提出了六塔顺序分离流程,并对深冷系统进行了模拟计算。六塔顺序分离流程中脱水单元在碱洗单元之前,这样布置是完成对混烃的干燥。碱洗单元应放在干燥单元之前。洛阳石化工程公司提供了一种比传统前脱乙烷简单的前脱乙烷丙烷洗深冷分离工艺。优点是没有采用乙烯制冷,脱甲烷塔采用了丙烷吸收技术,但流程依然比较复杂。二mto下的烯烃分离技术中冷分离技术在采用了固体吸附或溶剂吸收技术回收乙烯,从而提高了分离温度,简化了工艺流程,降低了能耗。采用固体吸附技术的中冷分离工艺有UOP公司前脱乙烷,PSA回收乙烯技术。但MTO的产品中甲烷和氢气的含量很少,PSA工艺比较复杂。另外PSA回收的目的产品乙烯的比重高于PSA进料中甲烷和氢气的比重。这就造成PSA回收得到的乙烯压力低,需要返回压缩机入口重新加压。目前主流MTO下游的烯烃分离技术以吸收剂吸收技术为主,主要有前脱丙烷技术和前脱乙烷技术。在MTO领域已经工业化中冷分离技术中,前脱丙烷技术主要有惠生公司的预切割和油吸收技术、LUMMUS公司的前脱丙烷后加氢丙烷洗技术和KBR公司的前脱丙烷后加氢混合C3洗技术;前脱乙烷技术主要是中石化的前脱乙烷后加氢混合C4洗技术。(一)预切割塔塔底充填产品主要进入油吸收剂和塔工艺流程简介:MTO气体产物经过压缩冷却分液,然后水洗、碱洗除去有机氧化物和酸性气体,再冷却干燥。气体干燥脱水后进入脱丙烷工段(可以双塔脱丙烷,也可单塔脱丙烷)。脱丙烷工段的液相C4+进入脱丁烷塔,分离得到混合C4产品和粗汽油产品。脱丙烷塔气相经过压缩后,进入预切割塔。预切割塔塔底物料为C2与C3的混合物,经脱乙烷塔后分别进入乙烯精馏(包括乙炔加氢)和丙烯精馏。预切割塔塔顶气进入以丙烷(C3、C4和C5+及其混合物均可作为吸收剂)为吸收剂的油吸收塔,油吸收塔塔底的富吸收剂用泵送到预切割塔,塔顶的气体为燃料气进入冷箱。主要技术:(1)将经过预处理的MTO产物冷却到10℃~37℃后送到预切割塔;(2)将预切割塔的塔顶产物经冷却后送到一个吸收塔,用碳三、碳四、碳五或其烃类的混合物组成的吸收剂将预切割塔塔顶产物中的碳二烃类吸收下来;(3)预切割塔的塔釜产品送到脱乙烷塔进行碳二和碳三的清晰切割,塔顶得到碳二馏分;塔釜产品是碳三及更重的组分。(二)脱丙烷环丙烷工艺流程简介:MTO气体产物经过三段压缩冷却分液,然后水洗、碱洗除去有机氧化物和酸性气体,再冷却干燥。气体干燥脱水后进入脱丙烷工段(可以双塔脱丙烷,也可单塔脱丙烷)。脱丙烷工段的液相C4+进入脱丁烷塔,分离得到混合C4产品和粗汽油产品。脱丙烷塔气相经过第四段压缩后,进入预脱甲烷塔。脱甲烷塔塔底物料为C2与C3的混合物,经脱乙烷塔后分别进入乙烯精馏(包括乙炔加氢)和丙烯精馏。脱甲烷塔塔顶气为燃料气进入冷箱回收冷量。关键技术是脱甲烷塔。脱甲烷塔是一个吸收塔和一个解析塔的耦合塔。脱甲烷塔分为上下两个部分,下部分是将塔釜的混合烃中的甲烷解析出来,上部分是利用液态丙烷、丙烯(以丙烷为主)作为吸剂回收相中的乙烯。(三)c脱丙烷法工艺流程简介:MTO气体产物经过三段压缩冷却分液,然后水洗、碱洗除去有机氧化物和酸性气体,再冷却干燥。气体干燥脱水后进入脱丙烷工段(可以双塔脱丙烷,也可单塔脱丙烷)。脱丙烷工段的液相C4+进入脱丁烷塔,分离得到混合C4产品和粗汽油产品。脱丙烷塔气相经过第四段压缩后,进入脱甲烷塔。脱甲烷塔塔底物料为C2与C3的混合物,经脱乙烷塔后分别进入乙烯精馏(包括乙炔加氢)和丙烯精馏。脱甲烷塔塔顶气为燃料气进入冷箱回收冷量。关键技术:脱甲烷塔是一个吸收塔和一个解析塔的耦合塔,塔顶与冷却器连体。脱甲烷塔分为上下两个部分,下部分是将塔釜的混合烃中的甲烷解析出来,上部分是利用液态丙烯、丙烷(以丙烯为主)混合物作为吸剂回收相中的乙烯。(四)烷塔塔底物料和粗汽油产品分离和回收气MTO气体产物经过三段压缩冷却分液,然后水洗、碱洗除去有机氧化物和酸性气体,再经过第四段后冷却干燥。干燥后的气体进入脱乙烷塔。脱乙烷塔塔底的C3+先脱丙烷,塔顶物料进入丙烯精馏得到丙烯和丙烷,塔底物料进入脱丁烷塔得到混合C4和粗汽油。分离得到混合C4产品和粗汽油产品。脱乙烷塔塔顶的气体先进入脱甲烷塔。脱甲烷塔塔底为混合C2进入乙炔加氢,然后进入乙烯精馏。脱甲烷塔塔顶气体进入乙烯回收塔。乙烯回收塔的吸收剂为混合C4,富吸收剂返回脱乙烷塔再生,乙烯回收塔塔顶气味燃料气。主要技术:前脱乙烷流程,混合C4作为乙烯回收塔的吸收剂。三溶剂对脱甲烷塔混合c3洗消技术预切割+油吸收技术与脱甲烷塔丙烷洗技术十分相似,如果预切割+油吸收技术中,油吸收塔塔底富吸收剂返回预切割塔,两个技术可作为一种技术,其区别仅在于预切割+油吸收为两个塔完成脱甲烷,脱甲烷塔丙烷洗为一个塔完成脱甲烷。两个技术可作为一种技术。脱甲烷塔混合C3洗技术与与上述两种技术的区别在于采用的吸收剂不同,吸收剂的循环路线不同。脱甲烷塔混合C3洗技术的吸收剂在脱甲烷塔和脱乙烷塔之间循环。预切割+油吸收技术中丙烷作为吸收剂时,吸收剂在油吸收塔、预切割塔、脱乙烷塔和丙烯精馏塔之间循环。丙烷作为吸收剂时,吸收剂循环路线较长,能耗较高,但吸收乙烯过程中损失的吸收剂以丙烷为主。混合C3作为吸收剂时,吸收剂循环路线短,能耗较低,但吸收乙烯时损失的吸收剂以丙烯为主。丙烯和乙烯为同系物,丙烯对乙烯的吸收作用比丙烷强,吸收剂的用量小一些。前脱丙烷工艺的脱丙烷塔可以采用高压塔和低压塔两塔组合,或单塔脱丙烷。高低压双塔脱丙烷,理论上聚合可以得到抑制。但从目前MTO产品的组成看,二烯烃和炔烃的含量非常少,聚合现象不明显,可采用单塔脱丙烷。溶剂吸收技术中前脱乙烷技术与前脱丙烷的区别较大。前脱乙烷技术中,进入冷区的物料量比前脱丙烷要少一些,理论上冷剂的消耗量要少于前脱丙烷,另外,C4作为吸收剂,吸收剂再生比较容易。但脱乙烷塔塔底温度较高,需要蒸汽作为热源,蒸汽的消耗高于前脱丙烷工艺。由于塔底温度高,聚合现象也较前脱丙烷工艺严重,但远小于常规乙烯的烯烃分离技术。四mto下游烯烃分离工艺的应用在MTO下游的烯烃分离技术中,深冷分离技术已经被中冷分离技术所替代。中冷分离技术以溶剂吸收法回收乙烯为主流技术。而固体吸附回收乙烯法,更适合于回收提纯氢气、甲烷。在溶剂吸收法回收乙烯的前脱丙烷技术中,采用高、低压双塔脱丙烷