一種mto反應氣中冷分離裝置製造方法
2023-06-11 18:02:36 2
一種mto反應氣中冷分離裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種MTO反應氣中冷分離裝置，主要特徵在於：由高壓脫丙烷塔、低壓脫丙烷塔、脫甲烷塔、乙烯精餾塔和丙烯精製塔五個精餾塔組成。高壓脫丙烷塔塔頂氣相出口通過管道與塔頂冷凝器進料口連接；高壓脫丙烷塔釜出料泵出口通過管道與低壓脫丙烷塔中部連接；低壓脫丙烷塔頂氣相出口與塔頂冷凝器連接；低壓脫丙烷塔塔釜通過管道與再沸器連接；脫甲烷塔頂部氣相出口通過管道與乙烯精餾塔頂冷凝器進料口連接；丙烯精餾塔頂部氣相出口與丙烯精製塔冷凝器進料口通過管道相連接。本實用新型用於生產三元乙丙橡膠和改性聚丙烯的原料的MTO反應氣分離，特別適合於煤基中型甲醇裝置的產品延伸，具有極好的經濟效益。
【專利說明】一種MTO反應氣中冷分離裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於有機化學【技術領域】，涉及一種MTO反應氣中冷分離裝置，具體地 是根據三元乙丙橡膠原料和嵌段乙丙共聚改性聚丙烯原料要求對MTO (甲醇制烯烴）反應 氣進行精製與分離而發明的MTO反應氣中冷分離裝置。該分離裝置不需進行深冷分離，降 低了 MTO反應氣分離的能耗與投資。
【背景技術】
[0002] 乙丙橡膠（EPR)是繼Ziegler - Natta催化劑的發明、聚乙烯和聚丙烯的出現後問 世的一種以乙烯、丙烯為基本單體的共聚橡膠，分為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠（EPDM) 兩大類。前者是乙烯和丙烯的共聚物；後者是乙烯、丙烯和少量非共軛二烯烴的共聚物， 三元乙丙橡膠基本上是一種飽和的高聚物，耐老化性能非常好、耐天候性好、電絕緣性能優 良、耐化學腐蝕性好、衝擊彈性好。
[0003] 國內有許多煤基60萬噸/年甲醇裝置，投資巨大，但由於甲醇價位低，運輸難，急 需尋求產業結構調整的出路，一般選擇甲醛、二甲醚、DMC (碳酸二甲酯)等路線，但這些產品 市場已經飽和，效益不理想。甲醇制烯烴（MTO)項目的成功運行打破了基礎原料乙烯和丙 烯對石化行業的依賴，利用煤基甲醇生產烯烴可以解決甲醇的出路，但一般MTO後面配套 的產品為聚乙烯與聚丙烯，這就要求生產規模大，一般經濟規模為180萬噸/年甲醇。因而 中小型的煤基甲醇裝置不適合於普通的MTO裝置。
[0004] 本實用新型是基於以MTO反應氣為原料生產三元乙丙橡膠的需要，發明了五塔精 餾的中冷分離系統，通過中冷分離系統生產符合三元乙丙橡膠需要的混合單體，為中小型 的MTO裝置後續工序進行配套，形成MTO與三元乙丙橡膠生產的組合技術，即解決了中小型 MTO裝置產品出路，又為三元乙橡膠生產提供原料。這樣可以利用廉價的甲醇原料生產高附 加值的三元乙丙橡膠產品。
【發明內容】
[0005] 本實用新型目的是提供一種MTO反應氣中冷分離裝置，開發一種能耗低、投資少 的生產三元乙丙橡膠原料的MTO反應氣的分離裝置。
[0006] 本實用新型的技術方案為：
[0007] -種MTO反應氣中冷分離裝置，由高壓脫丙烷塔、低壓脫丙烷塔、脫甲烷塔、乙烯 精餾塔和丙烯精製塔五個精餾塔組成，精製後經過壓縮的MTO反應氣經管道進入高壓脫丙 烷塔Cl，高壓脫丙烷塔Cl塔頂氣相出口通過管道與高壓脫丙烷塔頂冷凝器El進料口連接， 高壓脫丙烷塔頂冷凝器El出料口通過管道與高壓脫丙烷回流罐Vl進料口連接，高壓脫丙 烷回流罐Vl底部出口通過管道與高壓脫丙烷塔回流泵Pl進口連接，高壓脫丙烷塔回流泵 Pl出口通過管道與高壓脫丙烷塔頂部連接，高壓脫丙烷塔塔釜通過管道與高壓脫丙烷再沸 器E2連接，高壓脫丙烷塔釜出料泵P2進口通過管道與高壓脫丙烷塔Cl塔釜連接，高壓脫 丙烷塔釜出料泵出口通過管道與低壓脫丙烷塔C2中部連接；
[0008] 低壓脫丙烷塔C2塔釜通過管道與低壓脫丙烷塔再沸器E4連接，低壓脫丙烷塔釜 出料泵P4進口通過管道與低壓脫丙烷塔釜連接，低壓脫丙烷塔釜出料泵P4出口與重混合 烴儲罐連接，低壓脫丙烷塔頂部氣相出口通過管道與低壓脫丙烷塔頂冷凝器E3進料口連 接，同時脫甲烷塔再沸器E6a的加熱介質出口通過管道與低壓脫丙烷塔頂冷凝器E3連接， 低壓脫丙烷塔頂冷凝器E3的出料口通過管道與低壓脫丙烷塔回流罐V2進料口連接，低壓 脫丙烷塔回流罐V2出料口通過管道與低壓脫丙烷塔回流泵P3進口連接，低壓脫丙烷塔回 流泵P3的出口通過管道分別與低壓脫丙烷塔C2頂部和脫甲烷塔頂冷凝器E5的進口連接；
[0009] 高壓脫丙烷塔回流罐V2頂部氣相出口通過管道與高壓脫丙烷塔回流罐氣相冷凝 器Ell進料口連接，高壓脫丙烷塔回流罐氣相冷凝器Ell出料口與高壓脫丙塔回流罐冷凝 器分液罐V3進料口連接，高壓脫丙塔回流罐冷凝器分液罐V3頂部氣相出口通過管道與脫 甲烷塔C3上部連接，高壓脫丙塔回流罐冷凝器分液罐V3底部液相出口與脫甲烷塔C3下部 連接，脫甲烷塔C3塔釜設有兩個再沸器E6a和E6b，脫甲烷塔1#再沸器E6a加熱介質進口 通過管道與乙烯精餾塔C4塔釜出料泵P8的出口連接，脫甲烷塔C3頂部氣相出口通過管道 與脫甲烷塔項冷凝器E5進料口連接，脫甲烷塔項冷凝器E5出料口通過管道與脫甲烷塔回 流罐V4的進料口連接，脫甲烷塔回流罐V4的頂部氣相出口通過管道與輕烴燃料氣儲罐連 接，脫甲烷塔回流罐V4底部液相出口與脫甲烷塔回流泵P5的進口通過管道連接，脫甲烷塔 回流泵P5的出口通過管道與脫甲烷塔頂部連接；
[0010] 脫甲烷塔釜出料泵P6進口通過管道與脫甲烷塔C3釜連接，脫甲烷塔釜出料泵P6 的出口通過管道與乙烯精餾塔C4中部連接，乙烯精餾塔釜設有再沸器E8,乙烯精餾塔C4頂 部氣相出口通過管道與乙烯精餾塔頂冷凝器E7進料口連接，乙烯精餾塔頂冷凝器E7出料 口與乙烯精餾塔回流罐V5進口通過管道連接，乙烯精餾塔回流罐V5出口通過管道與乙烯 精餾塔回流泵P7進口連接，乙烯精餾塔回流泵P7的出口通過管道分別與乙烯精餾塔C4頂 部及乙烯和丙烯混合單體儲罐連接；
[0011] 乙烯精餾塔釜出料泵P8的進口與乙烯精餾塔釜用管道連接，乙烯精餾塔釜出料 泵P8出口通過管道分別與丙烯精製塔C5下部和脫甲烷塔1#再沸器E6a加熱介質進口連 接，丙烯精製塔C5頂部氣相出口與丙烯精製塔頂冷凝器E9進料口通過管道連接，丙烯精製 塔頂冷凝器E9出料口通過管道與丙烯精製塔回流罐V6進口連接，丙烯精製塔回流罐V6出 口與丙烯精製塔回流泵P9進口相連，丙烯精製塔回流泵P9出口用管道分別與丙烯精製塔 C5頂部和聚合級丙烯儲罐連接，丙烯精製塔釜設有再沸器E10,丙烯精製塔釜出料泵PlO進 口與丙烯精製塔釜用管道連接，丙烯精製塔釜出料泵PlO出口通過管道與丙烷儲罐連接。
[0012] MTO反應氣中冷分離裝置，根據需要還安裝了各種閥門、儀表、安全設施。
[0013] MTO反應氣中冷分離裝置，其精餾塔為填料塔。
[0014] MTO反應氣中冷分離裝置，還設置了壓縮裝置，將進入中冷分離系統的MTO反應氣 進行壓縮。
[0015] 本實用新型的特點及效果
[0016] 本實用新型將MTO工藝與三元乙丙橡膠生產工藝有機地結合在一起，根據三元乙 丙橡膠原料的要求在MTO反應氣經中冷分離時直接採出三元乙丙橡膠的原料，這樣減少了 乙烯與丙烯的深度分離要求。
[0017] 本實用新型根據MTO原料氣來源的特點，實施了以乙烯和丙烯的混合方式加入產 品合成工序的工藝，包括三元乙丙橡膠與嵌段乙丙共聚改性聚丙烯，優化了烯烴分離與提 純的投資和能耗。經計算中冷分離較深冷分離，能耗降低約40%，投資降低30%。
[0018] 由以上可知，本實用新型對中型煤基甲醇裝置，具有極強的針對性，能夠顯著地改 善產業的經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1以MTO為原料生產三元乙丙橡膠流程框圖；
[0020] 圖2為MTO反應氣中冷分離系統示意圖；其中1-30為各種物流的代碼
[0021] 圖2中的各種設備名稱為：
[0022] Cl-高壓脫丙烷塔C2-低壓脫丙烷塔C3-脫甲烷塔
[0023] C4-乙烯精餾塔C5-丙烯精製塔；
[0024] Pl-高壓脫丙烷塔回流泵P2-高壓脫丙烷塔釜出料泵
[0025] P3-低壓脫丙烷塔回流泵P4-低壓脫丙烷塔釜出料泵
[0026] P5-脫甲烷塔回流泵P6-脫甲烷塔出料泵
[0027] P7-乙烯精餾塔回流泵P8-乙烯精餾塔釜出料泵
[0028] P9-丙烯精製塔回流泵PlO-丙烯精製塔釜出料泵；
[0029] El-高壓脫丙烷塔頂冷凝器E2-高壓脫丙烷塔再沸器
[0030] E3-低壓脫丙烷塔頂冷凝器E4-低壓脫丙烷塔再沸器
[0031] E5-脫甲烷塔頂冷凝器E6a-脫甲烷塔1#再沸器 SHAPE \* MERGEFORMAT E6b-脫甲烷塔2#再沸器E7-乙烯精餾塔頂冷凝器E8-乙烯精餾塔再沸器
[0032] E9-丙烯精製塔頂冷凝器ElO-丙烯精製塔再沸器；
[0033] Ell-高壓脫丙烷塔回流罐冷凝器
[0034] Vl-高壓脫丙烷塔回流罐V2-低壓脫丙烷塔回流罐
[0035] V3-高壓脫丙塔回流罐冷凝器分液罐
[0036] V4-脫甲烷塔回流罐V5-乙烯精製塔回流罐V6-丙烯精製塔回流罐。
【具體實施方式】
[0037] 以下所列實施例是為更具體地說明本實用新型，但本實用新型並不僅局限於該處 所列實施例。
[0038] MTO反應氣經精製壓縮後分成氣相物流1和液相物流2經管道進入高壓脫丙烷塔 Cl，高壓脫丙烷塔Cl塔頂氣相物流3通過管道進入高壓脫丙烷塔頂冷凝器El冷凝冷卻，冷 凝冷卻後物料進入高壓脫丙烷回流罐Vl，高壓脫丙烷回流罐Vl底部液相物流5通過高壓脫 丙烷塔回流泵Pl進入高壓脫丙烷塔進行回流，高壓脫丙烷塔釜出料泵P2將塔釜物流7裝 入低壓脫丙烷塔中部。
[0039] 低壓脫丙烷塔釜出料泵P4將低壓脫丙烷塔釜物流30送往重混合烴儲罐，低壓脫 丙烷塔頂部氣相物流26與脫甲烷塔再沸器E6a的加熱介質出口物流25混合後進入低壓脫 丙烷塔頂冷凝器E3,經冷凝冷卻後進入低壓脫丙烷塔回流罐V2,低壓脫丙烷塔回流罐V2出 口物流27經低壓脫丙烷塔回流泵P3加壓後，分別送往低壓脫丙烷塔C2頂部(物流為28) 和脫甲烷塔頂冷凝器E5的進口（物流為29)。
[0040] 高壓脫丙烷塔回流罐V2頂部氣相物流6進入高壓脫丙烷塔回流罐氣相冷凝器 El 1，經冷凝冷卻後進入高壓脫丙塔回流罐冷凝器分液罐V3,分為氣相物流8進入脫甲烷塔 C3上部，液相物流9進入脫甲烷塔C3下部，脫甲烷塔1#再沸器E6a加熱介質物流18來自 乙烯精餾塔C4塔釜出料泵P8的出口，脫甲烷塔C3頂部氣相物流10與來自低壓脫丙烷塔 回流泵的物流29混合後進入脫甲烷塔項冷凝器E5,經冷凝冷卻後進入脫甲烷塔回流罐V4， 脫甲烷塔回流罐V4的頂部氣相物流12送往輕烴燃料氣儲罐，脫甲烷塔回流罐V4底部液相 物流11脫經甲烷塔回流泵P5送脫甲烷塔頂部回流。
[0041] 脫甲烷塔釜物流13經脫甲烷塔出料泵P6送往乙烯精餾塔C4中部，乙烯精餾塔C4 頂部氣相物流14經乙烯精餾塔頂冷凝器E7冷凝冷卻後，進入乙烯精餾塔回流罐V5,乙烯精 餾塔回流罐V5的物料經乙烯精餾塔回流泵P7分別送往乙烯精餾塔C4頂部(物流15)及乙 烯和丙烯混合單體儲罐(物流16)。
[0042] 乙烯精餾塔釜出料泵P8將乙烯精餾塔釜物流17分別送往丙烯精製塔C5下部(物 流19)和脫甲烷塔1#再沸器E6a (物流18)作為加熱介質，丙烯精製塔C5頂部氣相物流20 經過丙烯精製塔頂冷凝器E9冷凝冷卻後，進入丙烯精製塔回流罐V6,丙烯精製塔回流罐V6 的物料經丙烯精製塔回流泵P9分別送往丙烯精製塔C5頂部和聚合級丙烯儲罐，丙烯精製 塔釜出料泵PlO將丙烯精製塔釜物料24送往丙烷儲罐連接。
[0043] 實施例1
[0044] 生產EPDM與聚合級丙烯試驗
[0045] 按照圖1的工藝流程進行試驗，MTO部分甲醇進料為49kg/h，經反應與急冷後，急 冷塔頂出口氣體量為23. 4 kg/h，組成如表1所示。
[0046] 表-1急冷塔頂反應氣流量及標準體積含量
【權利要求】
1. 一種MTO反應氣中冷分離裝置，由高壓脫丙烷塔、低壓脫丙烷塔、脫甲烷塔、乙烯精 餾塔和丙烯精製塔五個精餾塔組成，其特徵在於：精製後經壓縮的MT0反應氣經管道進入 高壓脫丙烷塔（C1)，高壓脫丙烷塔（C1)塔頂氣相出口通過管道與高壓脫丙烷塔頂冷凝器 (E1)進料口連接，高壓脫丙烷塔頂冷凝器（E1)出料口通過管道與高壓脫丙烷回流罐（VI) 進料口連接，高壓脫丙烷回流罐（VI)底部出口通過管道與高壓脫丙烷塔回流泵（P1)進口 連接，高壓脫丙烷塔回流泵（P1)出口通過管道與高壓脫丙烷塔頂部連接，高壓脫丙烷塔 釜通過管道與高壓脫丙烷再沸器（E2)連接，高壓脫丙烷塔釜出料泵（P2)進口通過管道與 高壓脫丙烷塔（C1)塔釜連接，高壓脫丙烷塔釜出料泵（P2)出口通過管道與低壓脫丙烷塔 (C2)中部連接；低壓脫丙烷塔（C2)塔釜通過管道與低壓脫丙烷塔再沸器（E4)連接，低 壓脫丙烷塔釜出料泵（P4)進口通過管道與低壓脫丙烷塔釜連接，低壓脫丙烷塔釜出料泵 (P4)出口與重混合烴儲罐連接，低壓脫丙烷塔頂部氣相出口通過管道與低壓脫丙烷塔頂冷 凝器（E3)進料口連接，脫甲烷塔再沸器（E6a)的加熱介質出口通過管道亦與低壓脫丙烷塔 頂冷凝器（E3)進料口連接，低壓脫丙烷塔頂冷凝器（E3)的出料口通過管道與低壓脫丙烷 塔回流罐（V2)進料口連接，低壓脫丙烷塔回流罐（V2)出料口通過管道與低壓脫丙烷塔回 流泵（P3)進口連接，低壓脫丙烷塔回流泵（P3)的出口通過管道分別與低壓脫丙烷塔（C2) 頂部和脫甲烷塔頂冷凝器（E5)的進料口連接；高壓脫丙烷塔回流罐（V2)頂部氣相出口通 過管道與高壓脫丙烷塔回流罐氣相冷凝器（E11)進料口連接，高壓脫丙烷塔回流罐氣相冷 凝器（E11)出料口與高壓脫丙塔回流罐冷凝器分液罐（V3)進料口連接，高壓脫丙塔回流罐 冷凝器分液罐（V3)頂部氣相出口通過管道與脫甲烷塔（C3)上部連接，高壓脫丙塔回流罐 冷凝器分液罐（V3)底部液相出口與脫甲烷塔（C3)下部連接，脫甲烷塔（C3)塔釜設有兩 個再沸器（E6a)和（E6b)，脫甲烷塔1#再沸器（E6a)加熱介質進口通過管道與乙烯精餾塔 (C4)塔釜出料泵（P8)的出口連接，脫甲烷塔（C3)頂部氣相出口通過管道與脫甲烷塔項冷 凝器（E5)進料口連接，脫甲烷塔項冷凝器（E5)出料口通過管道與脫甲烷塔回流罐（V4)的 進料口連接，脫甲烷塔回流罐（V4)的頂部氣相出口通過管道與輕烴燃料氣儲罐連接，脫甲 烷塔回流罐（V4)底部液相出口與脫甲烷塔回流泵（P5)的進口通過管道連接，脫甲烷塔回 流泵（P5)的出口通過管道與脫甲烷塔（C3)頂部連接；脫甲烷塔釜出料泵（P6)進口通過 管道與脫甲烷塔（C3)釜連接，脫甲烷塔釜出料泵（P6)的出口通過管道與乙烯精餾塔（C4) 中部連接，乙烯精餾塔釜設有再沸器（E8)，乙烯精餾塔（C4)頂部氣相出口通過管道與乙烯 精餾塔頂冷凝器（E7)進料口連接，乙烯精餾塔頂冷凝器（E7)出料口與乙烯精餾塔回流罐 (V5)進口通過管道連接，乙烯精餾塔回流罐（V5)出口通過管道與乙烯精餾塔回流泵（P7) 進口連接，乙烯精餾塔回流泵（P7)的出口通過管道分別與乙烯精餾塔（C4)頂部及乙烯和 丙烯混合單體儲罐連接；乙烯精餾塔釜出料泵（P8)的進口與乙烯精餾塔釜用管道連接，乙 烯精餾塔釜出料泵（P8)出口通過管道分別與丙烯精製塔（C5)下部和脫甲烷塔1#再沸器 (E6a)加熱介質進口連接，丙烯精製塔（C5)頂部氣相出口與丙烯精製塔頂冷凝器（E9)進料 口通過管道連接，丙烯精製塔頂冷凝器（E9)出料口通過管道與丙烯精製塔回流罐（V6)進 口連接，丙烯精製塔回流罐（V6)出口與丙烯精製塔回流泵（P9)的進口相連，丙烯精製塔回 流泵（P9)出口用管道分別與丙烯精製塔（C5)頂部和聚合級丙烯儲罐連接，丙烯精製塔釜 設有再沸器（E10)，丙烯精製塔釜出料泵（P10)進口與丙烯精製塔釜用管道連接，丙烯精製 塔釜出料泵（P10)出口通過管道與丙烷儲罐連接。
2. 根據權利要求1所述的MTO反應氣中冷分離裝置，其特徵在於：裝置中還安有各種 閥門、儀表、安全設施。
3. 根據權利要求1所述的MT0反應氣中冷分離裝置，其特徵在於：所述的精餾塔為填 料塔。
【文檔編號】C07C11/04GK204151259SQ201420613878
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】童祖基, 蔡日新 申請人:湖南百利工程科技股份有限公司