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1、(10)申请公布号 CN 103539634 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103539634 A (21)申请号 201310497931.2 (22)申请日 2013.10.22 C07C 31/04(2006.01) C07C 29/80(2006.01) B01D 3/14(2006.01) (71)申请人 四川天一科技股份有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区高朋大道 5 号 (72)发明人 蹇守华 黄维柱 陈玲 张树杨 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 吴彦峰 (54) 发明名称 一种利用 MTO 甲醇产品。
2、获得精甲醇产品的方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种利用 MTO 甲醇产品获得精 甲醇产品的方法, 主要是指在生产 MTO 级甲醇产 品的三塔精馏工艺中, 再增加一个精甲醇精馏塔, 从而获得精甲醇产品, 满足下游产品对精甲醇的 需求。具体方法是 : 将 MTO 甲醇加压塔塔顶出来 的 MTO 级甲醇产品分出一部分, 送入一个精甲醇 精馏塔, 通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇 产品, 而精甲醇精馏塔塔釜液返回到 MTO 甲醇常 压塔。 通过以上步骤, 在增加很少设备的情况下获 得精甲醇产品且不影响原 MTO 级甲醇产品生产, 达到节省投资的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页。
3、 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103539634 A CN 103539634 A 1/1 页 2 1. 一种利用 MTO 甲醇产品获得精甲醇产品的方法, 其特征在于 , 将 MTO 甲醇加压精馏 塔塔顶出来的 MTO 甲醇产品分出一部分, 送入一个精甲醇精馏塔 , 通过精馏在精甲醇精馏 塔顶得到精甲醇产品, 而精甲醇精馏塔塔釜液返回到 MTO 甲醇常压塔 ; 具体工艺步骤为 : 1) 将粗甲醇送入预精馏塔进行预精馏 ; 2) 预精馏塔塔顶的不凝气排出或送去燃料管网, 。
4、塔釜液送入加压精馏塔加压精馏 ; 3) 加压精馏塔塔顶采出的甲醇, 一部分作为 MTO 级甲醇产品, 另一部分送入精甲醇精 馏塔进一步精馏 ; 4) 从精甲醇精馏塔塔顶采出精甲醇产品, 加压精馏塔和精甲醇精馏塔塔釜液送入常压 精馏塔再次精馏, 从常压精馏塔顶采出 MTO 级甲醇产品, 常压精馏塔塔釜液作为废水排出。 2.根据权利要求1所述的利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法, 其特征在于, 进入 精甲醇精馏塔的 MTO 甲醇从加压精馏塔塔顶采出, 并通过管道直接进入精甲醇精馏塔, 充 分利用从加压精馏塔塔顶采出的 MTO 甲醇原有的压力。 3.根据权利要求1所述的利用MTO甲醇产品获得精甲。
5、醇产品的方法, 其特征在于, 精甲 醇精馏塔塔釜液利用其本身具有的压力通过管道直接返回到 MTO 甲醇常压精馏塔。 4.根据权利要求1所述的利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法, 其特征在于, 所述 步骤 3) 中加压精馏塔塔顶采出的 MTO 甲醇全部送入精甲醇精馏塔进一步精馏。 5.一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备, 其特征在于, 包括 : 预精馏塔 (1) 、 加 压精馏塔 (2) 、 精甲醇精馏塔 (3) 、 常压精馏塔 (4) , 所述预精馏塔 (1) 中部的原料入口通过 管道与粗甲醇供应系统相连, 所述预精馏塔 (1) 的塔顶出口通过管道与废气处理系统或燃 料管网相连, 。
6、其塔釜出口与通过管道和加压泵 (6) 与所述加压精馏塔 (2) 中部的原料入口 相连, 所述加压精馏塔 (2) 的塔顶出口通过主管道和分管道分别与精甲醇精馏塔 (3) 中部 的原料入口和 MTO 级甲醇产品收集系统相连, 且在分管道上均设置有调节阀 (5) , 所述加压 精馏塔 (2) 的塔釜出口通过管道与所述常压精馏塔 (4) 中部的原料入口相连, 所述精甲醇 精馏塔 (3) 的塔顶出口通过管道与精甲醇产品收集系统相连, 所述精甲醇精馏塔 (3) 的塔 釜出口也通过管道与所述常压精馏塔 (4) 中部的原料入口相连, 所述常压精馏塔 (4) 的塔 顶出口也通过管道与 MTO 级甲醇产品收集系统。
7、相连, 其塔釜出口通过管道与废水处理系统 相连。 6.根据权利要求5所述利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备, 其特征在于, 所述加 压精馏塔 (2) 的塔顶出口与精甲醇精馏塔 (3) 中部的原料入口之间仅通过密闭管道和调节 阀 (6) 相连, 不设置加压泵。 7.根据权利要求5所述利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备, 其特征在于, 所述精 甲醇精馏塔 (3) 的塔釜出口与所述常压精馏塔 (4) 中部的原料入口之间仅通过密闭管道相 连, 不设置加压泵。 8.根据权利要求5所述利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备, 其特征在于, 所述连 接管道具有密闭和保温功能。 权 利 要 求 书 C。
8、N 103539634 A 2 1/4 页 3 一种利用 MTO 甲醇产品获得精甲醇产品的方法 技术领域 0001 本发明属于化工领域, 具体涉及甲醇的制备及提纯技术领域。 背景技术 0002 随着甲醇制烯烃 (MTO) 工艺的发展, 国内的 MTO 甲醇装置增多。由于 MTO 甲醇浓 度较低 (其体积浓度一般低于 95%) , 故当需要精甲醇时, MTO 甲醇装置无法满足, 需要对 MTO 甲醇进行提纯, 而如果新建一套精甲醇装置, 会造成占地和设备投资, 还需要增加配套的公 用工程。而且在成品的 MTO 甲醇的基础上进行精馏来获得精甲醇, 需要对 MTO 甲醇进行加 压泵送后和重新从常温开。
9、始加热, 能耗巨大, 成本太高。 0003 发明内容 本发明的目的是提供一种利用 MTO 甲醇装置, 副产精甲醇的工艺新方法, 将 MTO 甲醇精馏装置与精甲醇精馏装置融合, 不需要另上一套精甲醇装置就可以生产 精甲醇。只在 MTO 甲醇精馏工艺中增加几台关键设备, 从而达到既能生产 MTO 甲醇也能生 产精甲醇的目的, 同时充分利用物料的压差和余热, 降低装置能耗, 使整个装置占地小、 设 备投资低, 装置能耗低, 流程简单, 操作稳定。 0004 本发明是通过以下技术方案来实现的 : 一种利用 MTO 甲醇产品获得精甲醇产品的方法, 将 MTO 甲醇加压塔塔顶出来的 MTO 甲 醇产品分出。
10、一部分, 送入一个精甲醇精馏塔 , 通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇产 品, 而精甲醇精馏塔塔釜液返回到 MTO 甲醇常压塔 ; 具体工艺步骤为 : 1) 将粗甲醇送入预精馏塔进行预精馏 ; 2) 预精馏塔塔顶的不凝气排出或送去燃料管网, 塔釜液送入加压精馏塔加压精馏 ; 3) 加压精馏塔塔顶采出的甲醇, 一部分作为 MTO 级甲醇产品, 另一部分送入精甲醇精 馏塔进一步精馏 ; 4) 从精甲醇精馏塔塔顶采出精甲醇产品, 加压精馏塔和精甲醇精馏塔塔釜液送入常压 精馏塔再次精馏, 从常压精馏塔顶采出 MTO 级甲醇产品, 常压精馏塔塔釜液作为废水排出。 0005 上述方法中, MTO 甲醇精馏。
11、采用常见的甲醇三塔精馏工艺, 三塔回流比可根据生产 要求做出相应调整。 0006 上述方法步骤 3) 中所述的送入精甲醇精馏塔的 MTO 级甲醇占加压精馏塔塔顶采 出甲醇总量的比例范围为 0-100%。 0007 作为可选方式, 上述方法中进入精甲醇精馏塔的 MTO 甲醇从加压精馏塔塔顶采 出, 并通过管道直接进入精甲醇精馏塔, 充分利用从加压精馏塔塔顶采出的 MTO 甲醇原有 的压力与精甲醇精馏塔内部压力的梯度差作为驱动力, 而不需要泵送, 大大降低能耗。 0008 作为可选方式, 上述方法中精甲醇精馏塔塔釜液利用其本身具有的压力与所述常 压精馏塔内部压力之差作为驱动力, 通过管道直接返回到。
12、 MTO 甲醇常压塔, 不需要泵送, 降 低能耗。 0009 作为可选方式, 上述方法中所述步骤 3) 中加压精馏塔塔顶采出的甲醇送入精甲醇 说 明 书 CN 103539634 A 3 2/4 页 4 精馏塔的比例可以根据需要灵活控制, 最多时可将加压精馏塔塔顶采出的甲醇全部送入精 甲醇精馏塔。 0010 本发明还提供了一种利用 MTO 甲醇产品获得精甲醇产品的设备, 在现有的 MTO 甲 醇三塔精馏设备的基础上增加一套精甲醇精馏系统。所述设备具体包括 : 预精馏塔 1、 加压 精馏塔 2、 精甲醇精馏塔 3、 常压精馏塔 4, 所述预精馏塔 1 中部的原料入口通过管道与粗甲 醇供应系统相连。
13、, 所述预精馏塔 1 的塔顶出口通过管道与废气处理系统或燃料管网相连, 其塔釜出口通过管道和加压泵 6 与所述加压精馏塔 2 中部的原料入口相连, 所述加压精馏 塔 2 的塔顶出口通过主管道和分管道分别与精甲醇精馏塔 3 中部的原料入口和 MTO 级甲醇 产品收集系统相连, 且在分管道上均设置有调节阀 5, 所述加压精馏塔 2 的塔釜出口通过管 道与所述常压精馏塔 4 中部的原料入口相连, 所述精甲醇精馏塔 3 的塔顶出口通过管道与 精甲醇产品收集系统相连, 所述精甲醇精馏塔 3 的塔釜出口也通过管道与所述常压精馏塔 4中部的原料入口相连, 所述常压精馏塔4的塔顶出口也通过管道与MTO级甲醇产。
14、品收集系 统相连, 其塔釜出口也过管道与废水处理系统相连。 0011 作为可选方式, 在上述设备中加压塔 2 的塔顶出口与精甲醇精馏塔 3 中部的原料 入口之间仅通过密闭管道和调节阀 6 相连, 不设置加压泵。 0012 作为可选方式, 在上述设备中所述精甲醇精馏塔 3 的塔釜出口与所述常压精馏塔 4 中部的原料入口之间仅通过密闭管道相连, 不设置加压泵。 0013 作为可选方式, 所述连接管道都具有密闭和保温功能, 从而有利于更充分地利用 物料的压差和余热, 降低能耗, 节省成本。 0014 本说明书中公开的所有特征, 或公开的所有方法或过程中的步骤, 除了互相排斥 的特征和 / 或步骤以外。
15、, 均可以以任何方式组合。 0015 本发明的有益效果 : 1、 本工艺具备同时生产 MTO 级甲醇和精甲醇的能力, 并且可以根据下游工艺要求方便 地进行产品转换。 0016 2、 相对于其它生产 MTO 级甲醇和精甲醇的装置来说, 工艺设备明显减少, 装置投 资减少, 占地减少, 装置能耗降低。 0017 3、 本发明中, 精甲醇精馏塔进料及釜液返回 MTO 甲醇常压精馏塔都是通过管道直 接输送, 节省机泵, 降低生产能耗, 无三废产生。 附图说明 0018 图 1 是本发明方法中的粗甲醇制备 MTO 级甲醇和精甲醇的流程示意图。 0019 图 2 是本发明所述的利用 MTO 甲醇产品获得精。
16、甲醇产品的设备的示意图。 0020 附图标记 : 其中, 1 是预精馏塔, 2 是加压精馏塔, 3 是精甲醇精馏塔, 4 是常压精馏 塔, 5 是调节阀, 6 是加压泵。 具体实施方式 0021 下面结合实施例对本发明作进一步说明, 应该理解的是, 这些实施例仅用于例证 的目的, 决不限制本发明的保护范围。 0022 MTO 级甲醇精馏采用三塔工艺, 粗甲醇首先进入预精馏塔, 塔顶分离出不凝气体送 说 明 书 CN 103539634 A 4 3/4 页 5 往燃料气管网, 塔底釜液用泵送入加压精馏塔, 在加压精馏塔顶分离出 MTO 级甲醇产品, 塔 底釜液进入常压精馏塔, 在常压精馏塔顶分离。
17、出 MTO 级甲醇产品, 常压精馏塔釜液送出界 外。生产 MTO 甲醇的装置, 其操作参数和设备规格都会相应变化。 0023 需要生产精甲醇时, 将MTO甲醇加压精馏塔塔顶出来的MTO甲醇产品分出一部分, 送入精甲醇精馏塔, 通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇产品, 而精甲醇精馏塔塔釜液 返回到 MTO 甲醇常压精馏塔。精甲醇生产过程利用加压精馏塔与精甲醇精馏塔以及精甲精 馏醇与常压精馏塔之间的压差进行送料, 塔顶合理利用位差进行回流, 因此进料和回流均 不需要借助机泵进行输送, 节约了设备投资和动力消耗。而且本装置没有为精甲醇单独设 置三塔精馏, 大大减少了设备投资和能量消耗, 并且减少了占。
18、地面积。 0024 实施例 1 如图2所示 : 一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备, 在现有的MTO甲醇三塔精 馏设备的基础上增加一套精甲醇精馏系统。 所述设备具体包括 : 预精馏塔1、 加压精馏塔2、 精甲醇精馏塔 3、 常压精馏塔 4, 所述预精馏塔 1 中部的原料入口通过管道与粗甲醇供应系 统相连, 所述预精馏塔 1 的塔顶出口通过管道与废气处理系统或燃料管网相连, 其塔釜出 口通过管道和加压泵 6 与所述加压精馏塔 2 中部的原料入口相连, 所述加压精馏塔 2 的塔 顶出口通过主管道和分管道分别与精甲醇精馏塔3中部的原料入口和MTO级甲醇产品收集 系统相连, 且在分管道上均设置。
19、有调节阀 5, 所述加压精馏塔 2 的塔釜出口通过管道与所述 常压精馏塔 4 中部的原料入口相连, 所述精甲醇精馏塔 3 的塔顶出口通过管道与精甲醇产 品收集系统相连, 所述精甲醇精馏塔 3 的塔釜出口也通过管道与所述常压精馏塔 4 中部的 原料入口相连, 所述常压精馏塔4的塔顶出口也通过管道与MTO级甲醇产品收集系统相连, 其塔釜出口也过管道与废水处理系统相连。作为可选方式, 在各连接管道上还可根据实际 需要设置泵送系统, 以保证物料的顺利流动。 0025 作为可选方式, 所述连接管道都具有密闭和保温功能, 从而有利于更充分地利用 物料的压差和余热, 降低能耗, 节省成本。 0026 工艺流。
20、程如图1所示, 粗甲醇进入预精馏塔1进行预精馏, 预精馏塔塔顶排出不凝 性气体或送去燃料管网, 预精馏塔塔釜液通过加压泵6送入加压精馏塔2进行加压精馏, 调 正调节阀 5 使加压精馏塔 2 塔顶收集的甲醇一部分进入 MTO 级甲醇产品收集系统, 另一部 分进入精甲醇精馏塔 3 进行进一步精馏, 精甲醇精馏塔塔顶采集的精甲醇送入精甲醇产品 收集系统, 加压精馏塔 2 塔釜液和精甲醇精馏塔塔釜液一起送入常压精馏塔 4 进行常压精 馏, 在其塔顶采集MTO级甲醇送入MTO级甲醇产品收集系统, 其塔釜液送去废液处理系统。 0027 实施例 2 本实施例为年产30万吨MTO级甲醇、 副产2.4万吨精甲醇。
21、的流程 (见图1) , 所用设备如 图 2 所示。 0028 粗甲醇流量 45900kg/h 进入 MTO 级甲醇三塔精馏系统, 在预精馏塔塔顶排出不 凝性气体, 在加压精馏塔顶和常压精馏塔顶采出MTO级甲醇, 其中加压精馏塔顶采出MTO级 甲醇 18887 kg/h, 常压精馏塔顶采出 MTO 级甲醇 19953 kg/h, 常压精馏塔釜液经泵送去污 水处理系统。装置共生产 MTO 级甲醇 38.840t/h。 0029 MTO级甲醇含量为95%, 达不到精甲醇GB338-2011的标准, 当装置需要生产精甲醇 时, 需要增加一个精甲醇塔系统。 将加压塔塔顶出来的MTO甲醇产品分出一部分约5。
22、00 kg/ 说 明 书 CN 103539634 A 5 4/4 页 6 h, 送入精甲醇精馏塔。精甲醇精馏塔操作压力约 0.3MPa, 塔顶采出精甲醇 300 kg/h, 精甲 醇精馏塔釜釜液 200 kg/h 通过管道进入常压精馏塔。精甲醇的产量可以根据生产需要进 行适当调整。 0030 作为可选方式, 将加压精馏塔塔顶出来的 MTO 甲醇产品全部, 送入精甲醇精馏塔。 精甲醇塔操作压力约 0.3MPa, 塔顶采出精甲醇 (浓度在 99.9% 以上) 约 17940 kg/h, 精甲醇 塔釜釜液 947 kg/h 通过管道进入常压精馏塔。 0031 以上所述仅为本发明的优选实施例, 对本。
23、发明而言仅是说明性的, 而非限制性的 ; 本领 域普通技术人员理解, 在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变, 修 改, 甚至等效变更, 但都将落入本发明的保护范围。 0032 与传统的三塔精馏制备精甲醇相比, 本方法减少了精甲醇制备系统中的预精馏塔 和常压精馏塔设备, 对应的精馏塔回流泵和进料泵取消, 设备间管道连接材料减少, 动力及 公用工程消耗和装置占地面积也得到节省。成本节省百分比见表 1。 0033 表 1 本方法与三塔精馏方法相比各项成本减少百分比 分项静设备 机泵 动力及公用工程消耗占地面积管材 成本减少比值 70%100% 80% 65% 70% 注 : 1 静设备包括精馏塔塔体和塔内件、 换热器、 回流罐等 ; 2 机泵包括预塔回流泵 2 台, 加压塔进料泵 2 台, 常压塔回流泵 2 台 ; 3 动力及公用工程消耗主要包括蒸汽、 电力、 循环水消耗等 ; 4 管材包括设备间连接管道, 管道附件, 阀门, 仪表等。 说 明 书 CN 103539634 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103539634 A 7 。