CN103626619A - 一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，通过对现有工艺流程的优化，可有效提高乙烯和丙烯的回收率，同时不引入另外吸收剂，使用系统内物料：乙烷、丙烷、碳三混合物进行吸收；并设置多段吸收，分为主吸收和辅助吸收，主吸收液在系统内循环较短，可有效减小系统操作负荷，降低装置运行成本，辅助吸收循环流程虽然相对主吸收长，但其循环量小，对系统负荷影响较小。本发明通过多级吸收可实现甲烷、氢气、氮气、氧气、一氧化碳、乙烷等气体与乙烯、丙烯和丙烷的分离，不需要深冷。燃料气中乙烯和丙烯的损失很小，分离效率高，可得到燃料气产品，其中含有少量丙烷，可生产满足聚合级要求的丙烯和乙烯产品，同时还可得到纯度很高的丙烷产品。

Description

一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法

技术领域

本发明属于煤化工领域，特别涉及一种甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法。

背景技术

近年来，我国甲醇制烯烃项目取得了长足发展，神华、中煤等企业纷纷上马大型甲醇制烯烃项目。对于甲醇制烯烃项目，一方面，反应装置及催化剂系统对反应的选择性和转化率起到决定性影响，另一方面，反应生成的轻烃混合物的分离也是影响装置投资及产品成本的关键因素。

对于甲醇制烯烃项目中生成的烯烃混合物，其组分与石油裂解气和炼厂干气相近，因此，典型的分离方法有常规深冷流程和油洗吸收流程等。

深冷分离方法，顾名思义，通过采用氨、丙烯、乙烯，甚至甲烷等冷剂，以及利用高压气液节流或者膨胀机等得到-100℃左右甚至更低的低温，从而实现氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等的分离。常规深冷分离方法存在不少缺点，比如通常要求对原料气进行4至5级压缩，末级压缩后的压力较高，同时需要大量的低温冷却介质，能耗较高。另外，较低的操作温度也对设备材料要求很高，从而影响装置的设备投资。

油吸收分离工艺与深冷分离之间的差别主要在于脱除气体混合物中的氢和甲烷的方法不同。深冷分离是采用低温分凝和低温分馏的方法从裂解气中分离氢和甲烷，所需低温条件可达到-90℃以下。油吸收法一般利用C3、C4、C5和芳烃馏分作为吸收剂吸收裂解气中的碳二及以上烃类而从裂解气中分离出甲烷和氢，但所需低温条件可在-40℃以上，因此整个装置只需配置-40℃的丙烯制冷系统，使制冷系统大为简化，同时设备选材可避免选择耐低温的不锈钢，设备投资较小。

对于油洗吸收流程，也有不同的方式，比如单独设置油洗吸收塔和解吸塔，引入另外的吸收介质，将含有乙烯、丙烯的甲烷、氢气等的混合气送入该吸收塔，在塔内利用不同物质在吸收剂中的溶解度差异实现乙烯、丙烯等与甲烷、氢气等的分离，提高烯烃的回收率，减小燃料气中烯烃的损失；另外，如神华MTO装置，不引入另外介质，利用系统内介质作为吸收剂实现乙烯和丙烯的回收。

对于目前已经工业化的神华包头MTO装置，其采用的是以丙烷为主的吸收剂进入脱甲烷塔的塔顶，将碳二及以上的组分吸收下来，其吸收效果较好，但吸收剂用量较多、且吸收剂来自后续分离系统(丙烯精馏塔塔釜)，循环的路线较长，造成相应的塔器等设备较大，投资高、能耗较高。

对于引入另外介质的吸收流程，由于需要单独外购吸收剂，需要增设吸收塔和解吸塔，因此原料及设备投资都较大，同时吸收剂还有所损失，需要定期补充新鲜吸收剂，所以运行成本也很高；对于使用系统内介质作为吸收剂的流程，如神华MTO项目，采用的是丙烷作为唯一吸收剂，该丙烷来自丙烯塔塔釜，为了保证吸收效果，需要保证一定的吸收量，该丙烷需要在系统内循环路程较长，需要经过脱甲烷塔、脱乙烷塔和丙烯塔，所以导致这三个塔的操作负荷都较高，装置运行成本较高。

除了上述列出的一些油吸收工艺外，近年，还有一些专利商对甲醇制烯烃的分离技术进行了研究，基本上以油吸收为主，采用后系统循环返回的吸收剂吸收C2及以上的重组分。

专利申请号201010607679.2的发明专利针对的是顺序分离流程，脱甲烷塔进料为全组成，除了本专利所述的组分外，还含有碳四、碳五、碳六，甚至更高碳链的烃类。该专利采用的是一段吸收，丙烷和乙烷的混合物作为吸收剂送入脱甲烷塔内。对于由MTO或MTP流程得到的工艺气，其主要组分为乙烯和丙烯，其中的乙烷和丙烷含量较小，如以乙烷和丙烷作为唯一的吸收剂，由于流量不大，导致吸收效果受到影响，因此，为了保证吸收效果，需要在脱甲烷塔顶设置冷凝器、回流罐及回流泵的设备，将气相中的乙烯和丙烯进一步冷凝下来，以提高乙烯和丙烯的回收率。较低的冷凝温度可有效减小乙烯和丙烯的损失，但采用高品味的冷源又会增加装置投资，因此，吸收效果受到制约。

专利申请号201110256262.0的发明专利以及申请号为201110279313.1的发明专利都提到采用二段吸收的方式，前者其主吸收剂为碳三、碳四或碳五，副吸收剂也可独立的采用为碳三、碳四或碳五；后者则主吸收剂为碳三碳四，副吸收剂为碳四和碳五。

这些技术所采用的吸收剂基本都来源于后系统，以一段或者二段进入到吸收塔(脱甲烷塔)。所采用的吸收剂为碳三及更重的烃类，该吸收剂都在系统内经过了较长的循环，如大量的丙烷吸收液、碳四吸收液或碳五吸收液等，导致系统循环量加大，能耗较高。另外，为了保证吸收效果，有些方法还需要在脱甲烷塔顶设置冷凝器、回流罐及回流泵等设备，提高了设备投资，也增加了运行费用。

发明内容

本发明主要是为了克服现有技术中甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法存在设备投资大，运行费用高等问题，通过对现有工艺流程的优化，提供一种甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，可有效提高乙烯和丙烯的回收率。

本发明的技术方案是：

一种甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，特别是针对前脱丙烷流程，包括如下步骤：组成为甲烷、氢气、一氧化碳、氮气、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等的混合轻烃经逐级冷却后进入气液分离罐，在罐内实现气液相分离，分离后的气相和液相分别于不同位置进入脱甲烷塔内，在脱甲烷塔内通过多段轻烃液吸收实现甲烷、氢气、氮气、氧气、一氧化碳、乙烷等气体与乙烯、丙烯和丙烷的分离；脱甲烷塔顶不设冷凝器、回流罐、回流泵等设备，甲烷、氢气、氮气、氧气、一氧化碳、乙烷等作为燃料气产品直接从脱甲烷塔塔顶排出，塔釜得到碳二和碳三的混合物，进入脱乙烷塔；脱乙烷塔塔顶得到碳二组份送入乙烯塔，脱乙烷塔塔釜的碳三组份一部分作为脱甲烷塔的吸收剂，经冷却后送入脱甲烷塔内，一部分送入丙烯塔；乙烯塔塔顶得到乙烯产品，塔釜的乙烷一部分作为吸收液，经冷却后送入脱甲烷塔进行吸收；丙烯塔塔顶得到丙烯产品，丙烯塔塔釜的丙烷一部分也作为吸收液，经冷却后送入脱甲烷塔进行吸收，其他可作为丙烷产品。

进一步，上述多段轻烃液吸收为三段吸收，吸收液为系统内物料：乙烷、丙烷、碳三混合物。

更进一步，上述三段吸收分为主吸收和辅助吸收，主吸收液碳三混合物在系统内循环较短，可有效减小系统操作负荷，降低装置运行成本，辅助吸收循环流程虽然相对主吸收较长，但其循环量小，对系统负荷影响较小；通过多段吸收可有效提高乙烯丙烯回收率，具有很好的经济效益。

上述甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法的具体步骤如下：

（1）脱甲烷塔

经多级压缩后的工艺气体经过逐级冷却，末级冷却后温度控制在-40～-20℃，进入一气液分离罐中进行气液相分离，气相和液相分别送入脱甲烷塔内；脱甲烷塔塔顶温度范围-45～-55℃，塔底温度范围10～30℃。

脱甲烷塔底再沸器可根据塔操作压力的不同选用蒸汽或利用反再的废热进行能量的综合利用，脱甲烷塔采用吸收方式实现乙烯及丙烯的回收，控制塔顶气相中尽可能少损失乙烯和丙烯。脱甲烷塔分三段进入吸收剂，分别为丙烷、乙烷和碳三混合物。其中，丙烷来自丙烯塔塔釜，乙烷来自乙烯塔塔釜，碳三混合物来自脱乙烷塔塔釜。

这三股吸收剂在进入脱甲烷塔之前都需要进行冷却，以保证吸收效果。优选的，吸收碳三液的吸收温度为-10～-40℃，吸收乙烷液的吸收温度为-10～-60℃，吸收丙烷液的吸收温度为-10～-60℃。

对于主吸收剂的碳三混合物，用-40℃丙烯对其进行冷却。虽然较低的吸收液温度有利于提高乙烯和丙烯的回收率，但由于该循环量较大，如为了降低其吸收温度引入更高品味的冷源，则对于装置投资来说影响很大，通过调整碳三吸收液的循环量及温度可实现吸收效果与装置投资的最优平衡。

对于乙烷和丙烷吸收液可根据系统内低温冷源的具体情况进行匹配，而不需要额外引入更高品味的冷源，当乙烷和丙烷吸收液温度在-45℃以下时都可得到满意的双烯回收率。

由于脱甲烷塔塔顶气相和乙烯塔塔顶不凝气的压力较高，可先使该两股气相分别先进入一个减压阀将气体压力降低至10～3barG，获得较低温度的气相，之后可将将此低温流股部分或全部送入换热器，与吸收丙烷和吸收乙烷换热，使吸收丙烷和吸收乙烷以较低的温度进入脱甲烷塔内，从而保证较少的丙烯和乙烯进入燃料气内，提高产品的收率。C3混合物经逐级冷却，冷却到-40～-20℃进入脱甲烷塔内。

经过三级吸收，塔顶气相中所含的乙烯和丙烯可以控制在较小的含量，保证了产品的收率。

脱甲烷塔塔釜主要组成为C2～C3混合物，该混合物经脱甲烷塔釜液泵送入脱乙烷塔。

（2）脱乙烷塔

来自脱甲烷塔塔釜的C2～C3混合物进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶得到乙烯和乙烷的混合物，塔釜得到丙烯和丙烷的混合物，实现C2与C3的分离。该塔塔顶温度为-40～-20℃，塔顶冷凝器采用丙烯进行冷却。

脱乙烷塔塔顶物料经脱乙烷塔回流泵送入乙烯塔，做进一步分离，塔釜液体经脱乙烷塔釜液泵，一部分作为吸收液送入脱甲烷塔进行吸收，一部分进入丙烯塔进行进一步分离。

（3）乙烯塔

来自脱乙烷塔回流泵的C2混合物进入乙烯塔。乙烯塔塔顶组成为乙烯，塔釜为乙烷。乙烯塔塔顶温度为-40～-20℃，采用丙烯进行冷凝。

塔釜的乙烷一部分作为吸收剂送入脱甲烷塔进行吸收，以提高脱甲烷塔顶气相中乙烯和丙烯的收率，部分乙烷通过回收冷量后也作为燃料气与脱甲烷塔顶气混合送出。

（4）丙烯塔

来自脱乙烷塔塔釜的物料经脱乙烷塔釜液泵送入丙烯塔。丙烯塔塔顶温度为35～60℃，塔顶采用循环水进行冷凝。丙烯塔塔底再沸器可根据塔操作压力的不同选用蒸汽或利用反再的废热进行能量的综合利用。

丙烯塔塔顶得到聚合级丙烯产品，丙烯塔塔釜采出丙烷，该丙烷一部分作为脱甲烷塔吸收剂经逐级冷却后送入脱甲烷塔塔顶，一部分作为丙烷产品送入罐区。

优选的，上述工艺方法中，吸收液乙烷可占总乙烷的比例为0～50%，吸收液丙烷可占总丙烷产品的比例为0～50%，吸收液碳三混合物可占总碳三循环液的比例为40～70%。

优选的，上述工艺系统中的脱甲烷塔操作压力范围为2.4～3.6MPaG，脱乙烷塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，塔顶可用丙烯冷剂冷凝；乙烯塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，塔顶可用丙烯冷剂冷凝；丙烯塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，塔顶可用循环水冷凝。

上述工艺系统中的换热器，可单独设置换热器，也可将所述换热器全部或者部分合并为一个冷箱。

与现有工艺及相关发明相比，本发明具有以下优势：

1.本发明所用吸收剂都为系统内物料，无需额外外购吸收剂，节省了装置投资及运行成本。

2.本发明三段吸收中碳三液吸收为主吸收液，其流量较乙烷和丙烷大很多，起到主要的吸收作用，与相关技术相比，由于引入第二、第三吸收液，碳三吸收液流量较同类技术小，同时其来源来自脱乙烷塔塔釜，在系统内的循环路程较短，对系统负荷影响较小，运行成本更低。

3.本发明脱甲烷塔采用三段吸收，通过三段吸收液流量、温度及组成的调节可有效提高脱甲烷塔塔顶乙烯和丙烯的回收率。

4.本发明主吸收液为碳三混合物，无需进行精确分离，因此运行成本更低。同时，丙烷吸收液流量较小，其在脱甲烷塔顶其中所占比例较低，可较多的得到丙烷产品。作为重要的化工原料，丙烷的下游工艺开发逐步深入，有丙烷制备丙烯或其他产品的技术日益成熟，因此丙烷的价值也在逐步提高。

5.本发明中通过高压液体或气体的减压可得到低温，通过换热器或冷箱可得到较低温度的吸收液，只需要丙烯制冷即可，无需引入更高品味的冷源，装置投资及运行费用都较低。

6.本发明通过多级吸收可实现甲烷、氢气、氮气、氧气、一氧化碳、乙烷等气体与乙烯、丙烯和丙烷的分离，不需要深冷。燃料气中乙烯和丙烯的损失很小，分离效率高，可得到燃料气产品，其中含有少量丙烷，可生产满足聚合级要求的丙烯和乙烯产品，同时还可得到纯度很高的丙烷产品。

附图说明

图1是本发明的甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法工艺流程示意图。

其中

1.脱甲烷塔  2.脱乙烷塔  3.乙烯塔  4.丙烯塔  5.冷却器  6.气液分离罐  7换热器一  8.换热器二  9.换热器三  10.换热器四  11.换热器五

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

本发明的甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法具体步骤如下：

（1）脱甲烷塔

经多级压缩后的工艺气体经过冷却器5逐级冷却，末级冷却后温度控制在-40～-20℃，进入一气液分离罐6中进行气液相分离，气相和液相分别送入脱甲烷塔1内；

脱甲烷塔底再沸器可根据塔操作压力的不同选用蒸汽或利用反再的废热进行能量的综合利用，脱甲烷塔采用吸收方式实现乙烯及丙烯的回收，控制塔顶气相中尽可能少损失乙烯和丙烯。脱甲烷塔分三段进入吸收剂，分别为丙烷、乙烷和碳三混合物。其中，丙烷来自丙烯塔塔釜，乙烷来自乙烯塔塔釜，碳三混合物来自脱乙烷塔塔釜。

这三股吸收剂在进入脱甲烷塔之前都需要进行冷却，以保证吸收效果。吸收碳三液的吸收温度为-10～-40℃，吸收乙烷液的吸收温度为-10～-60℃，吸收丙烷液的吸收温度为-10～-60℃。

对于主吸收剂的碳三混合物，用-40℃丙烯对其进行冷却。虽然较低的吸收液温度有利于提高乙烯和丙烯的回收率，但由于该循环量较大，如为了降低其吸收温度引入更高品味的冷源，则对于装置投资来说影响很大，通过调整碳三吸收液的循环量及温度可实现吸收效果与装置投资的最优平衡。

对于乙烷和丙烷吸收液可根据系统内低温冷源的具体情况进行匹配，而不需要额外引入更高品味的冷源，当乙烷和丙烷吸收液温度在-45℃以下时都可得到满意的双烯回收率。

由于脱甲烷塔塔顶气相和乙烯塔塔顶不凝气的压力较高，可先使该两股气相分别先进入一个减压阀将气体压力降低至10～3barG，获得较低温度的气相，之后可将将此低温流股部分或全部送入换热器，与吸收丙烷和吸收乙烷换热，使吸收丙烷和吸收乙烷以较低的温度进入脱甲烷塔内，从而保证较少的丙烯和乙烯进入燃料气内，提高产品的收率。C3混合物经逐级冷却，冷却到-40～-20℃进入脱甲烷塔内。

经过三级吸收，塔顶气相中所含的乙烯和丙烯可以控制在较小的含量，保证了产品的收率。

脱甲烷塔塔釜主要组成为C2～C3混合物，该混合物经脱甲烷塔釜液泵送入脱乙烷塔2。

（2）脱乙烷塔

来自脱甲烷塔塔釜的C2～C3混合物进入脱乙烷塔2，脱乙烷塔塔顶得到乙烯和乙烷的混合物，塔釜得到丙烯和丙烷的混合物，实现C2与C3的分离。该塔塔顶温度为-40～-20℃，塔顶冷凝器采用丙烯进行冷却。

脱乙烷塔塔顶物料经脱乙烷塔回流泵送入乙烯塔，做进一步分离，塔釜液体经脱乙烷塔釜液泵，一部分作为吸收液送入脱甲烷塔进行吸收，一部分进入丙烯塔进行进一步分离。

（3）乙烯塔

来自脱乙烷塔回流泵的C2混合物进入乙烯塔3。乙烯塔塔顶组成为乙烯，塔釜为乙烷。乙烯塔塔顶温度为-40～-20℃，采用丙烯进行冷凝。

塔釜的乙烷一部分作为吸收剂送入脱甲烷塔进行吸收，以提高脱甲烷塔顶气相中乙烯和丙烯的收率，部分乙烷通过回收冷量后也作为燃料气与脱甲烷塔顶气混合送出。

（4）丙烯塔

来自脱乙烷塔塔釜的物料经脱乙烷塔釜液泵送入丙烯塔4。丙烯塔塔顶温度为35～60℃，塔顶采用循环水进行冷凝。丙烯塔塔底再沸器可根据塔操作压力的不同选用蒸汽或利用反再的废热进行能量的综合利用。

丙烯塔塔顶得到聚合级丙烯产品，丙烯塔塔釜采出丙烷，该丙烷一部分作为脱甲烷塔吸收剂经逐级冷却后送入脱甲烷塔塔顶，一部分作为丙烷产品送入罐区。

上述工艺方法中，吸收液乙烷可占总乙烷的比例为0～50%，吸收液丙烷可占总丙烷产品的比例为0～50%，吸收液C3混合物可占总碳三循环液的比例为40～70%。

上述工艺系统中的脱甲烷塔操作压力范围为2.4～3.6MPaG，脱乙烷塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，乙烯塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，丙烯塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG。

上述工艺系统中的换热器一7、换热器二8、换热器三9、换热器四10、换热器五11，可单独设置换热器，也可将所述换热器全部或者部分合并为一个冷箱。

具体实施例1：

脱甲烷塔塔顶塔底操作压力及塔顶塔底操作温度见下表：

项目	单位
			脱甲烷塔塔顶/塔底温度	℃	-45/15
脱甲烷塔塔顶/塔底压力	MPaG	2.55/2.7

实施例1的流程模拟计算结果见下表：

由上述结果可知，如按照表内数据设定脱甲烷塔的操作参数，脱甲烷塔塔釜温度为15℃，可匹配多种低品味热源，实现能量的综合利用。同时，按照上表内的流量对碳三混合物吸收液、丙烷吸收液及乙烷吸收液进行控制，即吸收丙烷液流量170kg/h，温度为-50℃，吸收乙烷液流量为730kg/h，温度为-50℃，吸收碳三液流量为30000kg/h，温度为-38℃，可将脱甲烷塔塔顶气相中的乙烯浓度控制在300ppm以下，丙烯浓度控制在1000ppm以下。

具体实施例2

实施例2中脱甲烷塔塔顶塔底操作压力及塔顶塔底操作温度见下表：

项目	单位
			脱甲烷塔塔顶/塔底温度	℃	-43/22
脱甲烷塔塔顶/塔底压力	MPaG	2.9/3.05

实施例2的流程模拟计算结果见下表：

由上述结果可知，如按照表内数据设定脱甲烷塔的操作参数，脱甲烷塔塔釜温度为22℃，可匹配多种低品味热源，实现能量的综合利用。同时，按照上表内的流量对碳三混合物吸收液、丙烷吸收液及乙烷吸收液进行控制，即吸收丙烷液流量170kg/h，温度为-50℃，吸收乙烷液流量为730kg/h，温度为-50℃，吸收碳三液流量为30000kg/h，温度为-38℃，可将脱甲烷塔塔顶气相中的乙烯浓度控制在250ppm以下，丙烯浓度控制在1000ppm以下。

具体实施例3

实施例3中脱甲烷塔塔顶塔底操作压力及塔顶塔底操作温度见下表：

项目	单位
			脱甲烷塔塔顶/塔底温度	℃	-43/15
脱甲烷塔塔顶/塔底压力	MPaG	2.55/2.7

实施例3中脱甲烷塔的操作温度和操作压力与实施例1相同，通过改变乙烷和丙烷吸收液的吸收温度来考察双烯的回收效果。

实施例3的流程模拟计算结果见下表：

由上述结果可知，如维持实施例1中脱甲烷塔的操作参数，设定吸收丙烷液流量170kg/h，温度为-39℃，吸收乙烷液流量为730kg/h，温度为-39℃，吸收碳三液流量为30000kg/h，温度为-38℃，脱甲烷塔塔釜温度为15℃，可匹配多种低品味热源，实现能量的综合利用。同时，按照上表内的流量对碳三混合物吸收液、丙烷吸收液及乙烷吸收液进行控制，可将脱甲烷塔塔顶气相中的乙烯浓度控制在250ppm以下，丙烯浓度控制在1000ppm以下。

具体实施例4

实施例4中脱甲烷塔塔顶塔底操作压力及塔顶塔底操作温度见下表：

项目	单位
			脱甲烷塔塔顶/塔底温度	℃	-50/16
脱甲烷塔塔顶/塔底压力	MPaG	2.55/2.7

实施例4中脱甲烷塔的操作温度和操作压力与实施例1相同，通过改变乙烷和丙烷吸收液的流量考察双烯的回收效果。

实施例4的流程模拟计算结果见下表：

由上述结果可知，如维持实施例1中脱甲烷塔的操作参数，设定吸收丙烷液流量300kg/h，温度为-50℃，吸收乙烷液流量为1000kg/h，温度为-50℃，吸收碳三液流量为30000kg/h，温度为-38℃，脱甲烷塔塔顶乙烯和丙烯的质量分数较实施例1低，这也表明增加辅助吸收液的流量会有利于提高双烯的收率。

在实际生产中，由于产品方案不同，比如，如不需要得到丙烷产品，后续没有丙烷的下游装置，则可将丙烷与燃料气混合按照燃料气来处理，此时可尽量增加丙烷吸收液的流量。事实证明，增加丙烷吸收液的流量，可有助于提高双烯收率，但更多的丙烷会进入燃料气内。如需要得到丙烷产品，则应相应减小丙烷吸收液的流量，使得燃料气中带有较少的丙烷，提高丙烷产品的产量。

具体实施例5

实施例5中脱甲烷塔塔顶塔底操作压力及塔顶塔底操作温度见下表：

项目	单位
			脱甲烷塔塔顶/塔底温度	℃	-39/15
脱甲烷塔塔顶/塔底压力	MPaG	2.55/2.7

实施例5中脱甲烷塔的操作温度和操作压力与实施例1相同，通过改变乙烷和丙烷吸收液的流量考察双烯的回收效果。

实施例5的流程模拟计算结果见下表：

由上述结果可知，如维持实施例1中脱甲烷塔的操作参数，设定吸收丙烷液流量100kg/h，温度为-50℃，吸收乙烷液流量为500kg/h，温度为-50℃，吸收碳三液流量为30000kg/h，温度为-38℃，脱甲烷塔塔顶乙烯和丙烯的质量分数较实施例1高，这也表明减小辅助吸收液的流量会影响双烯的收率，但影响不大。

以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：组成为甲烷、氢气、一氧化碳、氮气、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等的混合轻烃经逐级冷却后进入气液分离罐，在罐内实现气液相分离，分离后的气相和液相分别于不同位置进入脱甲烷塔内，在脱甲烷塔内通过多段轻烃液吸收实现甲烷、氢气、氮气、氧气、一氧化碳、乙烷等气体与乙烯、丙烯和丙烷的分离；脱甲烷塔顶不设冷凝器、回流罐、回流泵设备，甲烷、氢气、氮气、氧气、一氧化碳、乙烷作为燃料气产品直接从脱甲烷塔塔顶排出，塔釜得到碳二和碳三的混合物，进入脱乙烷塔；脱乙烷塔塔顶得到碳二组份送入乙烯塔，脱乙烷塔塔釜的碳三组份一部分作为脱甲烷塔的吸收剂，经冷却后送入脱甲烷塔内，一部分送入丙烯塔；乙烯塔塔顶得到乙烯产品，塔釜的乙烷一部分作为吸收液，经冷却后送入脱甲烷塔进行吸收；丙烯塔塔顶得到丙烯产品，丙烯塔塔釜的丙烷一部分也作为吸收液，经冷却后送入脱甲烷塔进行吸收，其他可作为丙烷产品；

上述多段轻烃液吸收为三段吸收，吸收液为系统内物料：乙烷、丙烷、碳三混合物。

2.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所三段吸收分为主吸收和辅助吸收，主吸收液碳三混合物在系统内循环较短，辅助吸收循环流程相对主吸收长，并且循环量小。

3.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述吸收液碳三混合物的吸收温度为-10～-40℃，吸收液乙烷的吸收温度为-10～-60℃，吸收液丙烷的吸收温度为-10～-60℃。

4.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述脱甲烷塔塔顶气相和乙烯塔塔顶的两股气相分别先进入一个减压阀将气体压力降低至10～3barG，获得较低温度的气相，之后可将将此低温流股部分或全部送入换热器，与吸收液丙烷和吸收液乙烷换热，使吸收液丙烷和吸收液乙烷以较低的温度进入脱甲烷塔内。

5.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述分离方法中，吸收液乙烷占总乙烷的比例为0～50%，吸收液丙烷占总丙烷产品的比例为0～50%，吸收液C3混合物占总碳三循环液的比例为40～70%。

6.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述脱甲烷塔操作压力范围为2.4～3.6MPaG，脱甲烷塔塔顶温度范围-45～-55℃，塔底温度范围10～30℃。

7.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述脱乙烷塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，塔顶用丙烯冷剂冷凝。

8.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述乙烯塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，塔顶用丙烯冷剂冷凝。

9.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述丙烯塔操作压力范围为1.4～2.4MPaG，塔顶用循环水冷凝。

10.根据权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃装置中的轻烃分离方法，其特征在于：所述分离方法中，各换热器可单独设置也可将换热器全部或者部分合并为一个冷箱。

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