一種甲醇制芳烴副產(chǎn)液化氣的分離系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域,特別設(shè)及一種甲醇制芳控副產(chǎn)液化氣的分離系統(tǒng) 和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤制甲醇技術(shù)已經(jīng)很普遍,甲醇現(xiàn)處于產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài)。而甲醇制芳控技術(shù)仍屬于 新興產(chǎn)業(yè),此技術(shù)除生產(chǎn)市場(chǎng)缺口大、應(yīng)用廣泛的新產(chǎn)品芳控外,甲醇還能在ZSM-5雙功能 催化劑上反應(yīng),產(chǎn)生大量的液化氣。運(yùn)些液化氣的分離與利用是影響裝置投資及產(chǎn)品成本 的關(guān)鍵因素,可W根據(jù)市場(chǎng)的需求進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)化:其一,分離并直接送液化氣儲(chǔ)罐區(qū)作為 產(chǎn)品銷售,其二,液化氣作為生產(chǎn)芳控的原料,進(jìn)入芳構(gòu)化反應(yīng)器,轉(zhuǎn)化為芳控送到芳控罐 區(qū)作為產(chǎn)品銷售。因此,根據(jù)市場(chǎng)的需求和產(chǎn)物自身的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出合理的工藝,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 利益最大化,進(jìn)一步降低產(chǎn)品的分離能耗是其正確的發(fā)展方向。
[0003]CN103740421B公開(kāi)了一種酸后液化氣脫C3的工藝,將酸后液化氣經(jīng)水洗塔除去 甲醇、金屬陽(yáng)離子等雜質(zhì)后,進(jìn)入脫C3塔脫去C3饋分,但是沒(méi)有設(shè)及到C3的后續(xù)轉(zhuǎn)化。
[0004]CN103755513A公開(kāi)了一種酸后液化氣回收C4工藝,將富含正下締的物料進(jìn)行骨 架異構(gòu)化生產(chǎn)異下締能達(dá)到異下締增產(chǎn)的目的,但是未設(shè)及到產(chǎn)品分離后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成高 附加值新產(chǎn)品的工藝,無(wú)法達(dá)到產(chǎn)品利益的最大化。
[0005]CN104277880A公開(kāi)了一種利用離子液體從干氣或工業(yè)尾氣中吸收分離輕控的方 法,W離子液體或離子液體和分子溶劑的混合溶劑作為吸收劑,與干氣或工業(yè)尾氣接觸,得 到含輕控的吸收液,再經(jīng)解吸分離得到輕控;所述的輕控為主要含C2~C4的燒控或締控, 此技術(shù)工藝?yán)玫氖怯臀展に嚒?br>
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種甲醇制芳控副產(chǎn)液化氣的分離系統(tǒng)和 方法,具體技術(shù)方案如下:
[0007]-種甲醇制芳控副產(chǎn)液化氣的分離系統(tǒng),所述分離系統(tǒng)包括液-液-氣Ξ相分離 塔1、工藝氣壓縮機(jī)2、脫碳塔3、變溫吸附裝置4、丙締冷卻器5、液化氣分離器6、液化氣產(chǎn) 品罐區(qū)7、芳構(gòu)化反應(yīng)器8、變壓吸附裝置9、甲醇轉(zhuǎn)化裝置10、燃料氣管網(wǎng)11和堿液池12 ; [000引所述液-液-氣Ξ相分離塔1、工藝氣壓縮機(jī)2、脫碳塔3、變溫吸附裝置4、丙締冷 卻器5和液化氣分離器6依次相連;液化氣分離器6的出口分別與液化氣產(chǎn)品罐區(qū)7的入 口、芳構(gòu)化反應(yīng)器8的入口、變壓吸附裝置9的入口連接,變壓吸附裝置9的出口分別與甲 醇轉(zhuǎn)化裝置10的入口、燃料氣管網(wǎng)11的入口連接,且變壓吸附裝置9的出口也與液化氣分 離器6相連。
[0009] 進(jìn)一步地,所述脫碳塔3與堿液池12雙向連接。所述變溫吸附裝置4由一臺(tái)預(yù)吸 附塔與兩臺(tái)吸附塔組成。
[0010] 利用如上所述的分離系統(tǒng)進(jìn)行甲醇制芳控副產(chǎn)液化氣分離的方法,具體步驟如 下:
[0011] a.W甲醇制芳控副產(chǎn)的低碳控為原料,利用液-液-氣Ξ相分離塔1分離得到油 相產(chǎn)品13、水相產(chǎn)品14和氣相產(chǎn)品,其中氣相產(chǎn)品進(jìn)入工藝氣壓縮機(jī)2被壓縮;
[0012]b.被壓縮的氣相產(chǎn)品進(jìn)入脫碳塔3,并在堿液池12進(jìn)行堿洗和水洗,脫除二氧化 碳;
[0013] C.脫碳后的氣相產(chǎn)物進(jìn)入變溫吸附裝置4,進(jìn)行變溫吸附干燥;
[0014]d.變溫吸附干燥后的氣相產(chǎn)物進(jìn)入丙締冷卻器5,其中的液化氣組分在此處冷卻 為液相;
[0015]e.冷卻后的氣液混合產(chǎn)物進(jìn)入液化氣分離器6進(jìn)行氣液分離,得到的液相產(chǎn)物 為液化氣;部分液化氣直接外送到液化氣產(chǎn)品罐區(qū)7,作為液化氣產(chǎn)品,剩余的液化氣直接 進(jìn)入芳構(gòu)化反應(yīng)器8作為制備芳控的原料;氣液分離得到的氣相產(chǎn)物為含氨氣和乙燒的干 氣,進(jìn)入變壓吸附裝置9,經(jīng)變壓吸附后的產(chǎn)品氣部分經(jīng)甲醇轉(zhuǎn)化裝置10轉(zhuǎn)化為水煤氣,用 于合成甲醇,剩余的產(chǎn)品氣與液化氣分離器6的液相產(chǎn)物混合,作為液化氣產(chǎn)品;變壓吸附 裝置9的吸附尾氣進(jìn)入燃料氣管網(wǎng)11提供反應(yīng)原料預(yù)熱爐所需的燃料。
[0016] 步驟e得到的液化氣產(chǎn)品為C3~巧燒控。
[0017] 步驟b中,脫碳塔的塔頂溫度為10~50°C,塔底溫度為30~80°C,脫碳塔的塔底 溫度可W通過(guò)反應(yīng)氣相產(chǎn)物的余熱來(lái)控制,進(jìn)行能量的綜合利用,W控制塔頂產(chǎn)品中液化 氣的損失;在脫碳塔內(nèi)的操作溫度為60~220°C,壓力為0. 1~2.OMPa;在堿液池12經(jīng)Ξ 段不同濃度的堿洗和一段水洗后,二氧化碳的含量由2%減少到0.002%。其中,Ξ段堿洗 的濃度從上到下依次為20%、10%和5%。
[0018] 提高脫碳塔的操作壓力有利于0)2的吸收,且可W縮小塔徑,故堿洗操作通常是在 一定的壓力下進(jìn)行的。但是操作壓力過(guò)高,會(huì)使工藝氣中重控的露點(diǎn)升高,重控在堿液池中 冷凝,堵塞管道,所W操作壓力控制在0.IMPa~2.OMPa。
[0019] 堿液濃度的選擇應(yīng)該既保證一定的吸收速度(所需的塔板數(shù)不是很多),又要使 洗涂液的循環(huán)次數(shù)不多(所需的操作費(fèi)用不是很大)。除了操作參數(shù)的影響外,塔板數(shù)還受 堿利用率和塔板結(jié)構(gòu)的影響。
[0020]步驟C中,變溫吸附干燥的溫度為20~180°C,壓力為1. 0~2.OMPa。脫碳后的 工藝氣經(jīng)變溫吸附裝置進(jìn)行干燥,從吸附塔頂排出未被吸附的氣相為干燥凈化氣。干燥凈 化氣的露點(diǎn)一般-30°C~-80°C,一部分干燥凈化氣作為吸附塔再生氣,再生溫度90°C~ 180°C,在整個(gè)過(guò)程中完全沒(méi)有損耗,產(chǎn)品回收率達(dá)到100%。
[0021] 步驟d中,丙締冷卻器5中的冷卻溫度為-10~-80°C,壓力為0. 1~2.OMPa。 [00過(guò)步驟e中,液化氣分離器6中的溫度為-10~-80°c,壓力為0. 1~2.OMPa;甲醇 轉(zhuǎn)化裝置10中的溫度為20~40°C,壓力為0. 1~2.OMPa。
[0023] 與現(xiàn)有工藝及相關(guān)發(fā)明相比,本發(fā)明具有W下優(yōu)勢(shì):
[0024] 1.本發(fā)明沒(méi)有利用典型的深冷流程與油吸收流程:深冷流程設(shè)備投資大,熱量的 利用不平衡,冷劑消耗大;在寒冷的地方,采用深冷給維修帶來(lái)了很大的困難;對(duì)于本發(fā)明 而言,采用油吸收流程需外購(gòu)吸收劑,造成投資成本加大,直接采用變壓吸附裝置工藝簡(jiǎn) 單,純度高;
[0025] 2.本發(fā)明與石油路線相比沒(méi)有脫硫裝置,降低了投資成本;
[0026] 3.本發(fā)明工藝流程短,操作簡(jiǎn)單,物料沒(méi)有循環(huán),對(duì)系統(tǒng)的負(fù)荷影響較小,運(yùn)行成 本低。該工藝每小時(shí)可回收液化氣1400~2000Kg,原料來(lái)源充足,能較好地解決甲醇反應(yīng) 后產(chǎn)生過(guò)多液化氣的問(wèn)題,也可W為輕控反應(yīng)器提供大量的原料。
[0027] 4.根據(jù)市場(chǎng)變化,甲醇制芳控副產(chǎn)的低碳控可W直接轉(zhuǎn)化為液化氣,也可W轉(zhuǎn)化 為芳構(gòu)化的原料,并進(jìn)行再轉(zhuǎn)化,用于增產(chǎn)芳控,具有隨機(jī)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029] 圖中各編號(hào)的具體含義如下:1-液液氣Ξ相分離器,2-工藝氣壓縮機(jī),3-脫碳塔, 4-變溫吸附,5-丙締冷卻,6-液化氣分離器,7-液化氣產(chǎn)品罐區(qū),8-芳構(gòu)化反應(yīng)器,9-變壓 吸附,10-甲醇轉(zhuǎn)化-裝置,11-燃料氣管網(wǎng),12-堿液池,13-油相產(chǎn)品,14-水相產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明,但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[00引]實(shí)施例1
[0032]a.W甲醇制芳控副產(chǎn)的低碳控為原料,利用液-液-氣Ξ相分離塔分離得到油相 產(chǎn)品、水相產(chǎn)品和氣相產(chǎn)品,其中丙烷含量為27wt%的氣相產(chǎn)品進(jìn)入工藝氣壓縮機(jī),被壓縮 到 0. 1 ~2.OMPa;
[0033]b.被壓縮的氣相產(chǎn)品進(jìn)入脫碳塔,操作溫度為60°C~220°C(120),操作壓力為 0. 1~2.OMPa,經(jīng)Ξ段堿洗一段水洗后,二氧化碳由原來(lái)的2%減少到0. 002%左右;
[0034] C.脫