烯烃分离系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721729856.8 (22)申请日 2017.12.12 (73)专利权人 神华集团有限责任公司 地址 100011 北京市东城区西滨河路22号 神华大厦 专利权人 中国神华煤制油化工有限公司 中国神华煤制油化工有限公司北 京工程分公司 (72)发明人 夏婷婷闫辉赵良高文刚 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 韩建伟梁文惠 (51)Int.Cl. C07C 7/00(2006.01) C07C 7/04(2006.01) C07。

2、C 7/11(2006.01) C07C 7/163(2006.01) C07C 11/06(2006.01) C07C 11/04(2006.01) C07C 9/08(2006.01) C07C 9/10(2006.01) (54)实用新型名称 烯烃分离系统 (57)摘要 本实用新型提供了一种烯烃分离系统。 该烯 烃分离系统包括甲醇制烯烃的产品气分离单元， 产品气分离单元包括丙烯精馏塔和脱甲烷塔， 且 丙烯精馏塔与脱甲烷塔通过丙烷输送管线相连 为脱甲烷塔提供丙烷， 烯烃分离系统还包括液化 气分离单元， 液化气分离单元用于将液化气中的 丁烷和丙烷分离， 液化气分离单元具有丙烷出 口， 丙烷出。

3、口与丙烯精馏塔的塔釜相连。 利用液 化气分离单元分离得到的丙烷输送至丙烯精馏 塔将其和丙烯进行全回流， 使其操作状况更接近 正常生产工况， 大大缩短开工时丙烯精馏塔调整 时间， 因此能够从丙烯精馏塔中及时分离出足够 的丙烷用于脱甲烷塔开工时丙烯的吸收， 使得丙 烯精馏塔和脱甲烷塔顺利开工， 减少开工物料浪 费。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 207632728 U 2018.07.20 CN 207632728 U 1.一种烯烃分离系统， 包括甲醇制烯烃的产品气分离单元， 所述产品气分离单元包括 丙烯精馏塔(14)和脱甲烷塔(12)， 且所述丙烯精馏塔(14)与所述脱甲烷塔(12。

4、)通过丙烷输 送管线相连为所述脱甲烷塔(12)提供丙烷， 其特征在于， 所述烯烃分离系统还包括液化气分离单元， 所述液化气分离单元用于将液化气中的丁 烷和丙烷分离， 所述液化气分离单元具有丙烷出口， 所述丙烷出口与所述丙烯精馏塔(14) 的塔釜相连。 2.根据权利要求1所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述液化气分离单元为脱丙烯塔 (21)。 3.根据权利要求2所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述脱丙烯塔(21)的塔顶具有所 述丙烷出口、 塔底具有丁烷出口。 4.根据权利要求3所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述产品气分离单元还包括加氢 单元(17)， 所述加氢单元(17)具有安全油。

5、入口， 所述丁烷出口与所述安全油入口相连。 5.根据权利要求2所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述脱丙烯塔(21)还包括回流 罐， 所述回流罐具有杂质出口。 6.根据权利要求4所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述产品气分离单元还包括： 脱丙烷塔(11)， 具有C3-组分出口和C4+组分出口， 所述C3-组分出口与所述脱甲烷塔 (12)的待分离气入口相连； 脱丁烷塔(16)， 具有C4组分出口， 所述C4+组分出口与所述脱丁烷塔(16)的待分离气入 口相连， 所述C4组分出口与所述加氢单元(17)的待加氢气体入口相连。 7.根据权利要求6所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述脱甲烷塔(。

6、12)还具有甲烷出 口和混合轻烃出口， 所述产品气分离单元还包括： 脱乙烷塔(13)， 所述混合轻烃出口与所述脱乙烷塔(13)的待分离气入口相连， 所述脱 乙烷塔(13)还具有粗丙烯出口和粗乙烯出口， 所述粗丙烯出口与所述丙烯精馏塔(14)的待 分离气入口相连。 8.根据权利要求7所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述产品气分离单元还包括乙烯 精馏塔(15)， 所述乙烯精馏塔(15)的待分离气入口与所述粗乙烯出口相连。 9.根据权利要求4所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述加氢单元(17)具有加氢产品 气出口， 所述产品气分离单元还包括： 歧化反应单元(18)， 所述加氢产品气出口与所述。

7、歧化反应单元(18)的反应物入口相 连， 所述歧化反应单元(18)还具有歧化反应产物出口； 脱乙烯塔(19)， 所述歧化反应产物出口与所述脱乙烯塔(19)的待分离气入口相连。 10.根据权利要求9所述的烯烃分离系统， 其特征在于， 所述产品气分离单元还包括所 述脱丙烯塔(21)， 所述脱丙烯塔(21)的待分离气入口与所述脱乙烯塔(19)的塔底出口可开 合地连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 207632728 U 2 烯烃分离系统 技术领域 0001 本实用新型涉及烯烃分离技术领域， 具体而言， 涉及一种烯烃分离系统。 背景技术 0002 近年， 随着全球市场对聚乙烯、 聚丙烯需求量的增。

8、加， 各地大量投资建设石油裂解 及煤制烯烃项目。 其中煤制烯烃包括煤气化、 合成气净化、 甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心 技术。 甲醇制烯烃成套技术由反应技术和分离技术组成。 反应技术以催化剂的研制和反应 器开发设计为核心， 以甲醇为原料生产烯烃混合物； 分离技术则以反应产物为原料， 经杂质 脱除、 压缩、 分离等过程生产聚合级乙烯和丙烯产品， 其核心是杂质脱除和分离流程的开发 和设计。 0003 对于上述已新建完成并开工的项目， 轻组分烃如乙烯、 丙烯的分离及碳四利用装 置的开工， 部分流程会要求有加氢单元， 以去除反应进料或产品中的烯烃、 二烯烃、 炔烃、 醛、 酮氧化物等杂质， 达到保证后。

9、续系统原料的洁净、 特殊反应要求或提高产品质量等目 的。 因为这些杂质往往会造成催化剂中毒或吸附剂中毒以致缩短其生命周期造成浪费和经 济损失。 因此， 在对乙烯、 丙烯的分离及碳四利用装置进行初次开车时， 对整个装置内部系 统的洁净度有较高的要求， 高纯度的安全油在此时就起到了很好的作用。 但是实际情况是 存在开工安全油丁烷采购困难的问题， 且初次开工阶段， 还存在脱甲烷塔丙烷洗无溶剂或 者溶剂的量达不到设计值致使乙烯产品损失、 收率降低及丙烯精馏系统开工调整周期长等 难点。 0004 目前的分离装置的现有开工方法存在下列问题： 0005 (1)碳四加氢系统为控制丁二烯加氢反应放热和消除催化剂。

10、初次进料的吸附热， 需丁烷含量90以上的饱和碳四作为开车安全油。 目前， 市场满足安全油规格需求的高纯 度丁烷价格高且采购困难； 0006 (2)脱甲烷塔丙烷溶剂来自丙烯精馏系统， 脱甲烷塔开工时， 后系统丙烯精馏塔无 丙烷产品采出； 0007 (3)现有开工方法， 丙烯精馏塔内仅采用丙烯全回流， 实际开工时丙烯精馏塔进料 为丙烷和丙烯的混合物， 且丙烷和丙烯的分离难度较大， 导致开工时丙烯精馏塔调稳周期 长， 不合格丙烯产品多。 0008 由此可见， 为了实现丙烯分离装置的顺利开工， 亟需对现有分离装置进行改进。 实用新型内容 0009 本实用新型的主要目的在于提供一种烯烃分离系统， 以解决。

11、现有技术中的丙烯分 离装置开工时间长的问题。 0010 为了实现上述目的， 根据本实用新型的一个方面， 提供了一种烯烃分离系统， 包括 甲醇制烯烃的产品气分离单元， 产品气分离单元包括丙烯精馏塔和脱甲烷塔， 且丙烯精馏 塔与脱甲烷塔通过丙烷输送管线相连为脱甲烷塔提供丙烷， 烯烃分离系统还包括液化气分 说明书 1/5 页 3 CN 207632728 U 3 离单元， 液化气分离单元用于将液化气中的丁烷和丙烷分离， 液化气分离单元具有丙烷出 口， 丙烷出口与丙烯精馏塔的塔釜相连。 0011 进一步地， 上述液化气分离单元为脱丙烯塔。 0012 进一步地， 上述脱丙烯塔的塔顶具有丙烷出口、 塔底具。

12、有丁烷出口。 0013 进一步地， 上述产品气分离单元还包括加氢单元， 加氢单元具有安全油入口， 丁烷 出口与安全油入口相连。 0014 进一步地， 上述脱丙烯塔还包括回流罐， 回流罐具有杂质出口。 0015 进一步地， 上述产品气分离单元还包括： 脱丙烷塔， 具有C3-组分出口和C4+组分出 口， C3-组分出口与脱甲烷塔的待分离气入口相连； 脱丁烷塔， 具有C4组分出口， C4+组分出口 与脱丁烷塔的待分离气入口相连， C4组分出口与加氢单元的待加氢气体入口相连。 0016 进一步地， 上述脱甲烷塔还具有甲烷出口和混合轻烃出口， 产品气分离单元还包 括： 脱乙烷塔， 混合轻烃出口与脱乙烷塔。

13、的待分离气入口相连， 脱乙烷塔还具有粗丙烯出口 和粗乙烯出口， 粗丙烯出口与丙烯精馏塔的待分离气入口相连。 0017 进一步地， 上述产品气分离单元还包括乙烯精馏塔， 乙烯精馏塔的待分离气入口 与粗乙烯出口相连。 0018 进一步地， 上述加氢单元具有加氢产品气出口， 产品气分离单元还包括： 歧化反应 单元， 加氢产品气出口与歧化反应单元的反应物入口相连， 歧化反应单元还具有歧化反应 产物出口； 脱乙烯塔， 歧化反应产物出口与脱乙烯塔的待分离气入口相连。 0019 进一步地， 上述产品气分离单元还包括脱丙烯塔， 脱丙烯塔的待分离气入口与脱 乙烯塔的塔底出口可开合地连接。 0020 应用本实用新。

14、型的技术方案， 通过将产品气分离单元与液化气分离单元进行结 合， 利用液化气分离单元分离得到的丙烷输送至丙烯精馏塔将其和丙烯进行全回流， 使其 操作状况更接近正常生产工况， 大大缩短开工时丙烯精馏塔调整时间， 因此能够使丙烯较 快速分离， 且能够从丙烯精馏塔中及时分离出足够的丙烷用于脱甲烷塔开工时丙烯的吸 收， 使得丙烯精馏塔和脱甲烷塔顺利开工， 解决脱甲烷塔开工无溶剂丙烷的难题， 减少开工 物料浪费， 进而使得产品气分离单元能够顺利开工， 缩短烯烃分离系统的开工时间。 附图说明 0021 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解， 本实用 新型的示意性实施例及其说明用于。

15、解释本实用新型， 并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中： 0022 图1示出了根据本实用新型的一种实施例提供的烯烃分离系统的结构框图。 0023 其中， 上述附图包括以下附图标记： 0024 11、 脱丙烷塔； 12、 脱甲烷塔； 13、 脱乙烷塔； 14、 丙烯精馏塔； 15、 乙烯精馏塔； 16、 脱 丁烷塔； 17、 加氢单元； 18、 歧化反应单元； 19、 脱乙烯塔； 21、 脱丙烯塔。 具体实施方式 0025 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。 说明书 2/5 页 4 CN 2。

16、07632728 U 4 0026 如本申请背景技术所分析的， 现有开工方法， 丙烯精馏塔14内仅采用丙烯全回流， 实际开工时丙烯精馏塔14进料为丙烷和丙烯的混合物， 且丙烷和丙烯的分离难度较大， 导 致开工时丙烯精馏塔14调稳周期长， 不合格丙烯产品多， 为了解决该问题， 本申请提供了一 种烯烃分离系统， 如图1所示， 该烯烃分离系统包括甲醇制烯烃的产品气分离单元， 该产品 气分离单元包括丙烯精馏塔14和脱甲烷塔12， 且丙烯精馏塔14与脱甲烷塔12通过丙烷输送 管线相连为脱甲烷塔12提供丙烷， 该烯烃分离系统还包括液化气分离单元， 液化气分离单 元用于将液化气中的丁烷和丙烷分离， 液化气分。

17、离单元具有丙烷出口， 丙烷出口与丙烯精 馏塔14的塔釜相连。 0027 通过将产品气分离单元与液化气分离单元进行结合， 利用液化气分离单元分离得 到的丙烷输送至丙烯精馏塔14将其和丙烯进行全回流， 使其操作状况更接近正常生产工 况， 大大缩短开工时丙烯精馏塔调整时间， 因此能够使丙烯较快速分离， 且能够从丙烯精馏 塔14中及时分离出足够的丙烷用于脱甲烷塔12开工时丙烯的吸收， 使得丙烯精馏塔14和脱 甲烷塔12顺利开工， 解决脱甲烷塔12开工无溶剂丙烷的难题， 减少开工物料浪费， 进而使得 产品气分离单元能够顺利开工， 缩短烯烃分离系统的开工时间。 0028 本领域技术人员公知， 液化气是经深。

18、度加氢以控制组分中含有不饱和烃含量后的 产物， 其主要组成为丙烷、 丁烷以及少量的乙烷和戊烷。 因此， 利用现有装置脱丙烯塔21可 完成开工时液化气的分离操作， 优选上述液化气分离单元为脱丙烯塔21。 当然也可以采用 脱丙烷塔作为液化气分离单元对液化气进行分离。 经操作调整， 塔底可分离得到满足加氢 单元17安全油规格要求的丁烷； 在脱丙烯塔21塔顶为丙烷， 由丙烯采出线引至丙烯球罐并 根据需要引入丙烯精馏塔14。 0029 为了进一步提高液化气的利用率降低烯烃分离系统的运行成本， 优选上述脱丙烯 塔21的塔顶具有丙烷出口、 塔底具有丁烷出口。 由塔底的丁烷出口收集的丁烷可以外售， 进 而回收。

19、液化气成本。 0030 优选如图1所示， 上述产品气分离单元还包括加氢单元17， 加氢单元17具有安全油 入口， 丁烷出口与安全油入口相连。 利用脱丙烯塔21将液化气分离出来的丁烷通过开工安 全油线输送至加氢单元17， 作为加氢单元17的安全油使用， 解决了现有技术中加氢单元17 外购丁烷导致的成本高、 采购困难的问题。 且由于经过脱丙烯塔21分离后， 丁烷的纯度达到 90以上， 完全可以满足安全油的要求， 加氢单元安全油进入加氢各单元进行反应催化剂 浸润， 缩短由于前系统加氢反应产物系统浸润后系统带来的开车时间较长问题， 并且可以 稀释加氢反应开工进料混合碳四中丁二烯含量， 控制反应放热速率。

20、， 并消除催化剂初次进 料的吸附热， 从而采用低成本既完成了加氢单元17的开工， 又维持了系统整个开车过程的 稳定。 如前所述， 液化气中除了含有丙烷和丁烷， 还含有少量的乙烷和戊烷， 为了提高丙烷 和丁烷的分离效率， 优选上述脱丙烯塔21还包括回流罐， 回流罐具有杂质出口， 乙烷和戊烷 等组分通过回流罐排不凝气管线放火炬。 0031 在本申请一种实施例中， 如图1所示， 上述产品气分离单元还包括脱丙烷塔11和脱 丁烷塔16， 脱丙烷塔11具有C3-组分出口和C4+组分出口， C3-组分出口与脱甲烷塔12的待分 离气入口相连； 脱丁烷塔16， 具有C4组分出口， C4+组分出口与脱丁烷塔16的。

21、待分离气入口 相连， C4组分出口与加氢单元17的待加氢气体入口相连。 0032 上述的C3-组分出口中的C3-组分包括C1、 C2和C3组分； C4+组分出口中的C4+组分包 说明书 3/5 页 5 CN 207632728 U 5 括C4、 以及碳原子数超过4的组分。 通过上述脱丙烷塔11和脱丁烷塔16对产品气进行处理， 以利于提高后续脱甲烷塔12的分离效率以及加氢单元17的加氢效率。 0033 在本申请另一种实施例中， 上述脱甲烷塔12还具有甲烷出口和混合轻烯烃出口， 如图1所示， 上述产品气分离单元还包括脱乙烷塔13， 混合轻烯烃出口与脱乙烷塔13的待分 离气入口相连， 脱乙烷塔13还。

22、具有粗丙烯出口和粗乙烯出口， 粗丙烯出口与丙烯精馏塔14 的待分离气入口相连。 通过脱甲烷塔12和脱乙烷塔13脱除甲烷和乙烷后得到以丙烯和乙烯 为主的分离气； 然后利用丙烯精馏塔14对粗丙烯进行精馏， 得到丙烯产品。 0034 为了进一步提高产品气的烯烃产品的收率， 如图1所示， 优选上述产品气分离单元 还包括乙烯精馏塔15， 乙烯精馏塔15的待分离气入口与粗乙烯出口相连。 利用乙烯精馏塔 15对粗乙烯进行精馏， 得到乙烯产品。 0035 在本申请又一种优选的实施例中， 如图1所示， 上述加氢单元17具有加氢产品气出 口， 上述产品气分离单元还包括歧化反应单元18和脱乙烯塔19， 加氢产品气出。

23、口与歧化反 应单元18的反应物入口相连， 歧化反应单元18还具有歧化反应产物出口； 歧化反应产物出 口与脱乙烯塔19的待分离气入口相连。 对加氢单元17产生的加氢产品气进行进一步的歧化 反应， 增加丙烯产率； 然后， 采用脱乙烯塔19对歧化反应产物进行脱乙烯， 进一步纯化歧化 反应产物。 0036 优选地， 如图1所示， 上述产品气分离单元还包括前述的脱丙烯塔21， 脱丙烯塔21 的待分离气入口与脱乙烯塔19的塔底出口可开合地连接。 将作为液化气分离单元的脱丙烯 塔21作为产品气分离单元的脱丙烯塔21， 在开工阶段利用该脱丙烯塔21对液化气进行分 离， 在完成开工后， 该脱丙烯塔21投入产品气。

24、分离单元进行脱丙烯， 节约了设备投资、 简化 了烯烃分离系统的结构。 0037 以下将结合实施例并参考图1对本申请一种实施例的烯烃分离系统进行说明。 0038 外购液化气是经深度加氢后的产物， 其主要组成为丙烷、 丁烷以及少量的乙烷和 戊烷。 组成如下表1： 0039 表1 0040 0041 外购液化气经汽车装卸站卸车至丙烯球罐， 经罐区加压后由开工丙烯线送至脱丙 烯塔。 投用塔釜再沸蒸汽， 调整塔操作压力和回流量， 控制回流罐排不凝气线上调节阀， 将 乙烷等轻组分排火炬。 待釜液中丁烷含量满足要求后， 经碳四线外送至碳四球罐， 塔顶丙烷 经脱丙烯塔塔顶的丙烷出口由丙烯产品线送至另一个丙烯球。

25、罐， 其中， 塔顶、 塔釜组成见表 2。 0042 表2脱丙烯塔塔顶、 塔釜组成(质量分数) 说明书 4/5 页 6 CN 207632728 U 6 0043 0044 据表2可得， 液化气经脱丙烯塔分离后， 塔釜釜液中丁烷浓度为97.5， 满足加氢 系统安全油的规格要求。 塔釜釜液丁烷井塔底丁烷出口利用安全油线送至加氢单元， 对催 化剂床层进行浸泡， 吸收了吸附热的丁烷通过循环碳四泵， 进入冷却单元放出热量后， 返回 催化剂床层继续带走吸附热。 催化剂床层无明显温升后， 开始加氢反应器投用操作， 循环的 丁烷与引入的新鲜混合碳四在加氢单元进料处混合， 稀释进料中丁二烯浓度， 通过控制进 料。

26、中丁二烯浓度， 控制开工时加氢反应器放热速率。 0045 丙烯精馏塔由开工丙烯线引入丙烯球罐中的丙烷， 通过流程设定， 将丙烯球罐内 的丙烷导入丙烯精馏塔， 投再沸蒸汽， 建立全回流， 保持塔釜丙烷液位， 等待待精馏物进料； 脱甲烷塔开工进料时， 采出丙烯精馏塔的丙烷送至脱甲烷塔塔顶， 丙烷与上升的甲烷气在 塔内逆流接触， 脱除夹带的乙烯气体。 0046 综上， 本发明提出用液化气代替安全油的采购， 在脱丙烯塔将液化气分离为丙烷 和丁烷。 丁烷作为加氢单元安全油， 解决了高纯度丁烷安全油不易采购的难题； 丙烷与丙烯 建立丙烯精馏塔内的全回流， 相比原方法仅用丙烯建立系统全回流， 新方法开工时塔。

27、内气 液分布更接近正常生产工况， 可缩短系统开工调整周期， 减少不合格丙烯产品。 同时， 丙烯 精馏他为脱甲烷塔的开工提供丙烷溶剂， 将大大降低原开工方法因无丙烷溶剂导致的开工 期间产品的损失， 具有可观的经济效益。 0047 从以上的描述中， 可以看出， 本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果： 0048 通过将产品气分离单元与液化气分离单元进行结合， 利用液化气分离单元分离得 到的丙烷输送至丙烯精馏塔将其和丙烯进行全回流， 使其操作状况更接近正常生产工况， 大大缩短开工时丙烯精馏塔调整时间， 因此能够使丙烯较快速分离， 且能够从丙烯精馏塔 中及时分离出足够的丙烷用于脱甲烷塔开工时丙烯的吸收， 使得丙烯精馏塔和脱甲烷塔顺 利开工， 解决脱甲烷塔开工无溶剂丙烷的难题， 减少开工物料浪费， 进而使得产品气分离单 元能够顺利开工， 缩短烯烃分离系统的开工时间。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例 而已， 并不用于限制本实用新型， 对于本领域的技术人员来说， 本实用新型可以有各种更改 和变化。 凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含 在本实用新型的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 207632728 U 7 图1 说明书附图 1/1 页 8 CN 207632728 U 8 。