能量集成利用的甲醇制輕烴工藝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種能量集成利用的甲醇制輕烴工藝系統(tǒng)，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)是一個(gè)原油消費(fèi)大國(guó)，但是原油對(duì)外依存度高。隨著煤化工的興起，通過(guò)煤制 備燃料汽油，為緩解石油短缺狀況提供了一條切實(shí)可行的途徑。由于目標(biāo)產(chǎn)品汽油烴類(lèi)組 分苯含量低、產(chǎn)品品質(zhì)高，甲醇制輕烴技術(shù)作為石油化工的有益補(bǔ)充，越來(lái)越受到廣泛的重 視。
[0003] 現(xiàn)有以甲醇制備輕烴的方法是以甲醇作為原料，采用固定床反應(yīng)器，在催化劑的 催化下，甲醇脫水形成生成二甲醚，二甲醚進(jìn)一步脫水生成烴類(lèi)，其缺陷是用能水平低，裝 置能耗較高，約為260_300kg標(biāo)油/t輕烴。其中，電耗和加熱介質(zhì)消耗是能耗的主要部分。 電主要消耗在循環(huán)氣壓縮機(jī)、空冷電機(jī)及栗上，而加熱介質(zhì)主要用于后續(xù)塔分離系統(tǒng)的塔 釜熱源、原料甲醇加熱熱源等。裝置中所產(chǎn)熱量主要來(lái)自于甲醇制輕烴反應(yīng)放熱，該反應(yīng)是 強(qiáng)放熱反應(yīng)。如果這些熱量不加以充分利用，那么裝置能耗將居高不下。如何提高反應(yīng)熱 的利用效率，提高熱量的回收利用水平，是降低裝置能耗的主要解決途徑。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種能量集成利用的甲醇制輕烴工藝系統(tǒng)，以充分利用 反應(yīng)熱，降低系統(tǒng)的能耗水平。
[0005] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案：一種能量集成利用的甲醇制輕烴工藝系統(tǒng)，包括 反應(yīng)系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)有用于使甲醇反應(yīng)生成輕烴的主反應(yīng)裝置、用于對(duì)主反應(yīng)裝置 的生成產(chǎn)物進(jìn)行氣水油三相分離的三相分離裝置和用于向所述主反應(yīng)裝置輸送循環(huán)氣的 循環(huán)氣壓縮輸送裝置，所述主反應(yīng)裝置主要由依次連接的醚化反應(yīng)器和合成反應(yīng)器構(gòu)成， 所述三相分離裝置主要包括三相分離罐，所述循環(huán)氣壓縮循環(huán)裝置設(shè)有循環(huán)氣壓縮機(jī)和用 于驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)氣壓縮機(jī)的汽輪機(jī)，所述反應(yīng)系統(tǒng)還設(shè)有副產(chǎn)蒸汽裝置，所述副產(chǎn)蒸汽裝 置設(shè)有以熱交換方式制備蒸汽的蒸汽發(fā)生器，所述合成反應(yīng)器的生成氣輸出管接入所述蒸 汽發(fā)生器的放熱介質(zhì)進(jìn)口，所述蒸汽發(fā)生器的放熱介質(zhì)輸出管分為兩路，一路上設(shè)有醚化 進(jìn)料加熱器，另一路上設(shè)有循環(huán)氣加熱器，兩路放熱介質(zhì)輸出管一路經(jīng)過(guò)所述醚化進(jìn)料加 熱器后接入所述三相分離罐，另一路經(jīng)過(guò)所述循環(huán)氣加熱器后再經(jīng)冷卻器后接入所述三相 分離罐，所述三相分離罐的氣相輸出管連接所述循環(huán)氣壓縮機(jī)的循環(huán)氣進(jìn)口，所述循環(huán)氣 壓縮機(jī)的循環(huán)氣輸出管經(jīng)過(guò)所述循環(huán)氣加熱器連接所述合成反應(yīng)器的循環(huán)氣進(jìn)口，所述主 反應(yīng)裝置的甲醇輸入管經(jīng)過(guò)所述醚化進(jìn)料加熱器接入所述醚化反應(yīng)器的甲醇進(jìn)口。
[0006] 本實(shí)用新型的有益效果：利用生成氣的熱能給原料甲醇和循環(huán)氣加熱并副產(chǎn)蒸 汽，副產(chǎn)的蒸汽可以用于驅(qū)動(dòng)循環(huán)氣壓縮機(jī)或作為塔再沸器的蒸汽來(lái)源，由此充分利用 了反應(yīng)產(chǎn)熱，有利于大幅度減少系統(tǒng)的能耗，采用本實(shí)用新型后，甲醇制輕烴能耗將降低 50-60%〇
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008] 圖2是本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 參見(jiàn)圖1和2,本實(shí)用新型提供了一種能量集成利用的甲醇制輕烴工藝系統(tǒng)，包 括反應(yīng)系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)有用于使甲醇反應(yīng)生成輕烴的主反應(yīng)裝置、用于對(duì)主反應(yīng)裝 置的生成產(chǎn)物進(jìn)行氣水油三相分離的三相分離裝置和用于向所述主反應(yīng)裝置輸送循環(huán)氣 的循環(huán)氣壓縮輸送裝置，所述主反應(yīng)裝置主要由依次連接的醚化反應(yīng)器110和合成反應(yīng)器 120構(gòu)成，所述三相分離裝置主要包括三相分離罐130,所述循環(huán)氣壓縮循環(huán)裝置設(shè)有循環(huán) 氣壓縮機(jī)220和用于驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)氣壓縮機(jī)的汽輪機(jī)210,所述反應(yīng)系統(tǒng)還設(shè)有副產(chǎn)蒸汽 裝置，所述副產(chǎn)蒸汽裝置設(shè)有以熱交換方式制備蒸汽的蒸汽發(fā)生器210,所述合成反應(yīng)器的 生成氣輸出管102接入所述蒸汽發(fā)生器的放熱介質(zhì)進(jìn)口，所述蒸汽發(fā)生器的放熱介質(zhì)輸出 管分為兩路，一路上設(shè)有醚化進(jìn)料加熱器261、262、263,另一路上設(shè)有循環(huán)氣加熱器271， 由此，兩路放熱介質(zhì)輸出管中的一路經(jīng)過(guò)所述醚化進(jìn)料加熱器接入所述三相分離罐，另一 路經(jīng)過(guò)所述循環(huán)氣加熱器及冷卻器后接入所述三相分離罐，所述三相分離罐的氣相輸出管 131連接所述循環(huán)氣壓縮機(jī)的循環(huán)氣進(jìn)口，所述循環(huán)氣壓縮機(jī)的循環(huán)氣輸出管222經(jīng)過(guò)所 述循環(huán)氣加熱器連接所述合成反應(yīng)器的循環(huán)氣進(jìn)口，所述主反應(yīng)裝置的甲醇輸入管101經(jīng) 過(guò)所述醚化進(jìn)料加熱器接入所述醚化反應(yīng)器的甲醇進(jìn)口。
[0010] 優(yōu)選的，所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出管212連接所述汽輪機(jī)的蒸汽進(jìn)口和/或本 工藝系統(tǒng)中的塔再沸器103的蒸汽進(jìn)口，蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水口 211接入除氧水，用于吸熱轉(zhuǎn) 換為蒸汽。（參見(jiàn)圖2)
[0011] 優(yōu)選的，所述汽輪機(jī)為不連接電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)230的獨(dú)立汽輪機(jī)，或者所述汽輪 機(jī)為汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)二合一機(jī)組的汽輪機(jī)，或者所述汽輪機(jī)為汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)三合 一機(jī)組的汽輪機(jī)。
[0012] 優(yōu)選的，所述汽輪機(jī)為全凝式汽輪機(jī)或抽凝式汽輪機(jī)，當(dāng)所述汽輪機(jī)為抽凝式汽 輪機(jī)時(shí)，所述抽凝式汽輪機(jī)設(shè)有副產(chǎn)較低壓力等級(jí)的蒸汽輸出管道。
[0013] 優(yōu)選的，這種工藝系統(tǒng)還包括用于將三相分離后的液相進(jìn)行再分離的輕烴分離系 統(tǒng)。
[0014] 優(yōu)選的，所述輕烴分離系統(tǒng)主要包括用于C2-和C3+分離的脫乙烷塔140、用于吸 收C3+的吸收塔160、用于C4-和C5+分離的脫丁烷塔(液化氣塔)150和用于從C5+汽油組 分中脫除重芳烴的脫重塔170。
[0015] 優(yōu)選的，所述三相分離罐的液相輸出管道接入所述吸收塔的塔底進(jìn)口，所述三相 分離罐的油相輸出管道連接脫乙烷塔的進(jìn)口，所述脫乙烷塔塔頂?shù)臍庀噍敵龉艿肋B接所述 吸收塔的塔底進(jìn)口，所述脫乙烷塔塔底的液相輸出管道連接脫丁烷塔的進(jìn)口，所述吸收塔 塔底的液相輸出管道連接所述脫乙烷塔的進(jìn)口，所述脫丁烷塔塔底的液相輸出管道分為兩 路，一路連接用于脫除重芳烴的脫重塔，另一路連接所述吸收塔塔頂?shù)奈找哼M(jìn)口，脫重塔 的塔頂輸出汽油組分，設(shè)有汽油輸出管172,塔底輸出重芳烴，設(shè)有重芳烴出口 173。
[0016] 優(yōu)選的，這種工藝系統(tǒng)還包括污水預(yù)處理系統(tǒng)，所述污水預(yù)處理系統(tǒng)包括堿液調(diào) 配、中和裝置和汽提裝置，所述堿液調(diào)配裝置的出口管道接入所述三相分離罐的廢水出口 管道進(jìn)行中和，所述汽提裝置采用汽提塔，設(shè)有汽提塔再沸器。
[0017] 優(yōu)選的，當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出管與本工藝系統(tǒng)中的塔再沸器的蒸汽進(jìn)口 連接時(shí)，所述本工藝系統(tǒng)的塔再沸器為下列任意一種或多種：脫乙烷塔再沸器、脫丁烷塔再 沸器、脫重塔再沸器和污水汽提塔再沸器。
[0018] 下面結(jié)合幾