CN106831297A - 一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法和系统。所述分离加工方法包括以下过程:1)烃类与含氧化合物分离过程:将合成气直接制烯烃的油相产物进行萃取分离,分别得到烃类物质和含氧化合物;2)烃类综合利用过程:将过程1)得到的烃类物质选自以下一种或多种综合利用过程:21)得到戊烯、庚烯、C5烷烃溶剂油、C6烷烃溶剂油、C7烷烃溶剂油和1‑己烯;22)得到聚α‑烯烃基础油;23)得到高碳醇。3)高碳醇分离过程:将过程1)得到的含氧化合物通过精馏分离得到高碳醇。本发明解决合成气直接制烯烃过程的油相产物组成复杂而导致难以分离的问题,能够更大程度上提高合成气直接制烯烃过程的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及能源化工技术领域,特别是涉及一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法和系统。
背景技术
在能源化工领域,烯烃是一种基础且非常重要的高附加值化工原料,合成纤维、合成橡胶、合成塑料、高级润滑油、高碳醇、高密度喷气燃料等很多产品都是以其为基础原料。因此,烯烃产业的发展水平和市场供需平衡情况直接影响着整个化学工业的发展水平和产业规模。近年来,为缓解对石油资源的依赖,国内外研究主要以非石油路线为主,即利用煤炭或天然气资源直接或间接制备烯烃。在目前的主流工艺中,首先以煤或天然气制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气,即CO和H2),然后由合成气转化制得的甲醇,最终通过甲醇转化路线(包括甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺)生产烯烃产品。该技术涉及两大步骤,即合成气经铜基催化剂合成甲醇,甲醇经分子筛催化剂转化为烯烃。无疑,如能减少反应步骤,将合成气直接高选择性合成烯烃,将体现出流程更短、能耗更低的优势。
合成气经费托反应路线直接制烯烃,是指CO和H2在催化剂作用下,通过费托(Fischer-Tropsch,简称FT)反应路线合成烯烃(也称FTO)的过程。在FT合成反应中,一般认为先进行碳氧键断裂形成碳吸附中间物种,再发生碳碳连接形成不同碳链长度的产物。针对经典的FT机理,一般认为产物的链增长服从聚合机理,即产物选择性近似遵循Amderson-Schulz-Flory(ASF)分布,不同的链增长因子(α)数值对应不同的产物分布。目前,FTO存在的主要问题是烯烃选择性的提高及产物分布的有效控制。由于FTO是强放热反应,过高的反应热,容易引起局部过热,发生飞温现象,促进甲烷化和积碳的发生,尤其是由于ASF分布规律以及动力学和热力学等方面的限制,大量甲烷的生成严重降低了总烯烃收率。此外,由于在FT合成过程中烯烃作为一种中间产物,极易发生二次加氢反应转化为饱和烷烃,从而进一步降低烯烃选择性。鉴于合成气直接制备烯烃路线受上述因素的制约,为了实现很好的FTO催化性能,设法摆脱ASF分布的限制,同时体现低甲烷选择性及高烯烃选择性,有必要开发全新的催化活性位结构。
中国科学院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队在合成气直接制烯烃方面取得重大进展,《自然》(Nature)杂志于2016年10月6日发表了相关结果。通过采用全新催化剂活性位结构,该项研究实现了在温和条件下合成气高选择性直接制备烯烃,对拓展合成气催化转化领域有重大意义。同时,该项研究成果具有很高的经济效益,将有利于促进我国煤化工的发展。中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室(低碳转化实验室)一直致力于合成气催化转化构效关系和反应网络的研究以及催化剂的研发。低碳转化实验室创造性地研发了一种全新的催化剂,发现在温和的反应条件下(250℃和1~5atm),该催化剂可实现高选择性合成气直接制备烯烃,甲烷选择性可低至5%,低碳烯烃选择性可达60%,总烯烃选择性高达80%以上,烯/烷比可高达30以上;同时,产物碳数呈现显著的窄区间高选择性分布,C2-15选择性占90%以上,产物分布完全不服从经典的ASF规律,体现出很好的FTO性能。基于我国缺油、少气、富煤的资源特点,该技术具有很强的工业应用前景及很高的经济效益。
所述合成气直接制烯烃过程的油相产物包含C1~C15以上的烃类与含氧化合物,所述烃类包括对应碳数的烯烃与烷烃等,所述含氧化合物包括对应碳数的醇类等。反应产物组成复杂、且存在共沸、异构体等组分,分离难度大。目前尚未发现有针对于合成气直接制烯烃过程的反应产物物系,或合成气直接制烯烃过程的油相产物物系的分离技术路线进行综合研究的报道。而设计科学合理的分离技术路线,解决其中的分离难题,是合成气直接制烯烃过程技术提高经济性,并实现商业化的所要着重解决的问题之一。本发明针对于合成气直接制烯烃过程的油相产物原料的特殊性及优越性,提供了一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法和系统。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法和系统。所述分离加工方法包括以下过程:1)烃类与含氧化合物分离过程:将合成气直接制烯烃的油相产物进行萃取分离,分别得到烃类物质和含氧化合物;2)烃类综合利用过程:将过程1)得到的烃类物质选自以下一种或多种综合利用过程:21)得到戊烯、庚烯、C5烷烃溶剂油、C6烷烃溶剂油、C7烷烃溶剂油和1-己烯;22)得到聚α-烯烃基础油;23)得到高碳醇。3)高碳醇分离过程:将过程1)得到的含氧化合物通过精馏分离得到高碳醇。本发明解决合成气直接制烯烃过程的油相产物组成复杂而导致难以分离的问题,能够更大程度上提高合成气直接制烯烃过程的经济性。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法,所述方法包括以下过程:
1)烃类与含氧化合物分离过程:将合成气直接制烯烃的油相产物进行萃取分离,分别得到烃类物质和含氧化合物;
2)烃类综合利用过程:将过程1)得到的烃类物质选自以下一种或多种综合利用过程:
21)将烃类物质精馏切割分别得到C5烃类物质、C6烃类物质和C7烃类物质,C5烃类物质和C7烃类物质通过萃取精馏得到戊烯、庚烯、C5烷烃溶剂油、C6烷烃溶剂油和C7烷烃溶剂油;C6烃类物质通过萃取精馏、醚化反应、萃取精馏和精馏,得到1-己烯;
22)将烃类物质通过烯烃聚合和加氢精制得到聚α-烯烃基础油;
23)将烃类物质通过氢甲酰化和萃取精馏得到高碳醇;
3)高碳醇分离过程:将过程1)得到的含氧化合物通过精馏分离得到包含增塑剂醇范围和洗涤剂醇范围的高碳醇。
高碳醇为五个碳原子以上一元醇的混合物。增塑剂醇通常包括7-11个碳原子,而洗涤剂醇包括12-15个碳原子。
合成气直接制烯烃的产物分离包括三个单元,包括气相产品及气体回路设计单元、水相产品分离加工单元、油相产品分离加工单元。所述气相产品及气体回路设计单元用于分离C1~C4以上的烃类等,所述水相产品分离加工单元用于分离C1~C4以上的醇类等含氧化合物。
所述合成气直接制烯烃的油相产物来自于合成气直接制烯烃装置,包含烃类与含氧化合物,所述烃类包含烯烃与烷烃,所述含氧化合物包含醇类;优选地,精馏分离后的所述油相产物包含C1~C15范围的烃类与含氧化合物,在合成气直接制烯烃的油相产物在萃取分离之前,通过精馏分离去除油相产物中碳数大于15的烃类与含氧化合物,精馏分离后得到的油相产物以C1~C15范围的烃类与含氧化合物为主,含量为95~99.5wt%;更优选地,所述油相产物包含C5~C15的烃类与C1~C15的含氧化合物,在合成气直接制烯烃的油相产物在萃取分离之前,通过精馏分离去除油相产物中碳数大于15的烃类与含氧化合物,并分离去除碳数小于5的烃类,精馏分离后得到的油相产物以C5~C15的烃类与C1~C15的含氧化合物为主,含量为95~99.5wt%。
优选地,过程1)包括以下步骤:
11)将所述合成气直接制烯烃的油相产物进行精馏切割,得到第一轻组分流股、第一中间组分流股和第一重组分流股,所述第一轻组分流股包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物,所述第一中间组分流股包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物,所述第一重组分流股包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物;
12)所述第一轻组分流股与第一萃取剂流股经第一萃取分离分别得到第一萃余液流股和第一萃取液流股,第一萃取液流股为含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股,第一萃余液流股为包含C5~C7的烃类流股;
13)所述第一中间组分流股、第二萃取剂流股和第一反萃溶剂流股经第二萃取分离分别得到第二萃余液流股和第二萃取液流股;所述第二萃余液流股经精馏得到包含C8~C12的烃类流股,所述第二萃取液流股经精馏得到包含C5~C9的含氧化合物流股;
14)所述第一重组分流股与第三萃取剂流股经第三萃取分离分别得到第三萃余液流股和第三萃取液流股;所述第三萃余液流股经精馏得到包含C13~C15的烃类流股,所述第三萃取液流股经精馏得到包含C10~C15的含氧化合物流股。
更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)步骤12)中,将第一萃余液流股脱水:脱除可能包含的水分,然后再进入烃类综合利用过程;
2)步骤12)中,所述第一萃取剂为水;
3)步骤13)中,将包含C8~C12的烃类流股脱水:脱除可能包含的水分,然后再进入烃类综合利用过程;
4)步骤13)中,所述第二萃取剂为极性溶剂,与烃类不互溶而且沸点应低于烃类与含氧化合物的沸点,所述第二萃取剂优选为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%,乙腈与水能够形成低沸点的共沸物,有利于在萃取液精馏塔中回收萃取剂,并且提高所分离得到的醇类等含氧化合物的纯度;所述第一反萃溶剂为非极性有机反萃溶剂,有机反萃溶剂的沸点低于该烃物流中最具挥发性的醇类的沸点;优选的反萃溶剂中包含一种烯烃或烷烃,典型的反萃溶剂为混合C8范围内烯烃和烷烃混合物的溶剂,所述第一反萃溶剂有选为辛烯或/和辛烷;
5)步骤13)中,所述第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第二萃取分离;
6)步骤13)中,所述第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第二萃取分离;
7)步骤14)中,所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%,甲醇和乙腈能够形成共沸物,有利于在萃取液精馏塔中回收萃取剂,并且提高所分离得到的醇类等含氧化合物的纯度;
8)步骤14)中,所述第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第三萃取分离;
9)步骤14)中,所述第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第三萃取分离。
更优选地,步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股经过程21)综合利用,包括以下步骤:
211)将步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股进行精馏切割,得到第二轻组分流股、第二中间组分流股和第二重组分流股,所述第二轻组分流股为C5烃类流股,所述第二中间组分流股为C6烃类流股,所述第二重组分流股为C7烃类流股;
212)将所述第二轻组分流股脱重,分别得到包含沸点高于1-戊烯(如正戊烷)的重组分流股和包含1-戊烯的1-戊烯轻组分流股;1-戊烯轻组分流股与第四萃取剂经第一萃取精馏分别得到包含异戊烷IPA的烷烃组分流股和包含1-戊烯的萃取液流股;包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后再进行精馏,分别得到包含异构体的组分流股和1-戊烯产品流股;
213)将所述第二重组分流股脱重,分别得到包含沸点高于庚烯的重组分流股和包含庚烯的庚烯轻组分流股;庚烯轻组分流股与第五萃取剂经第二萃取精馏分别得到烷烃组分流股和包含庚烯的萃取液流股;包含庚烯的萃取液流股经第五萃取剂回收后再进行精馏,分别得到包含异构体的组分流股和庚烯产品流股;
214)将所述第二中间组分流股与第六萃取剂经第三萃取精馏分别得到C6烷烃组分流股和包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股;所述包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股经第六萃取剂回收后再进行醚化反应,醚化反应产物经精馏分别得到重组分含醚产物流股和去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股;所述去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股经精馏得到C6烯烃组分流股,再经精馏分别得到1-己烯流股和烯烃异构体流股;
C6烯烃流股中富含1-己烯,而其纯度尚未达到共聚单体的纯度要求。其中烯烃异构体的沸点与正-1-烯烃的沸点非常接近,难以分离。这些异构体既不能通过沸点差(蒸馏)分离,也不能通过极性(萃取)分离。特别是与同碳数的叔碳烯烃更加接近,其沸点更为接近,成为提纯1-己烯过程中瓶颈。利用叔碳烯烃和甲醇在醚化催化剂的作用下反应生成高沸点醚,而其它烯烃异构体和烷烃不与甲醇反应的原理,除去C6烯烃混合物中与1-己烯沸点最接近、最难除去的叔碳烯烃组分。在醚化反应中,叔碳原子带有C=C的烯烃,会被选择性转化成相对应的甲基醚或者双键异构体。由于所述的醚化反应过程对水有非常严格的限制,对所述C6烯烃流股进行脱水处理。所述C6烯烃物流通过醚化反应去除叔碳烯烃后,利用1-己烯与其异构组分之间沸点的差异,通过精密精馏分离得到聚合级的1-己烯产品。
215)将步骤212)得到的包含沸点高于1-戊烯(如正戊烷)的重组分流股、步骤212)得到的包含异戊烷IPA的烷烃组分流股、步骤212)得到的包含异构体的组分流股,以及步骤213)得到的包含沸点高于庚烯的重组分流股、步骤213)得到的烷烃组分流股、步骤213)得到的包含异构体的组分流股,经加氢与精馏切割得到C5烷烃溶剂油流股、C6烷烃溶剂油流股以及C7烷烃溶剂油流股。
进一步优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)步骤212)中,包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后得到的回收第四萃取剂流股循环至第一萃取精馏;
2)步骤212)中,所述第四萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
3)步骤213)中,包含庚烯的萃取液流股经第五萃取剂回收后得到的回收第五萃取剂流股循环至第二萃取精馏;
4)步骤213)中,第五萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
5)步骤214)中,包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股经第六萃取剂回收后得到的回收第六萃取剂流股循环至第三萃取精馏;
6)步骤214)中,进行醚化反应之前进行脱水;
7)步骤214)中,所述去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股经精馏得到的轻组分流股经甲醇回收得到回收的甲醇流股,将回收的甲醇流股循环至醚化反应;甲醇回收采用常规的水洗和甲醇精馏工艺;
8)步骤214)中,所述第六萃取剂包含N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种;优选地,第六萃取剂包含:N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种以及水;更优选地,第六萃取剂为N-甲基吡咯烷酮和水,第六萃取剂中水的质量百分比为5~40%。经所述烃类与含氧化合物分离过程,C6组分流股为对应碳数的烯烃与烷烃的混合物流股。由于烯烃与烷烃存在极性差异,可采用萃取精馏的方法加以分离。用于烃类分离的萃取剂:N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙腈(ACN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等,优选的烃类分离萃取剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。实际操作中,将NMP和水二元混合溶剂作为萃取剂用于包含烷烃和烯烃的烃类分离过程,能够降低溶剂比、提高分离效率、节约分离成本。NMP经溶剂回收可以循环使用。
更优选地,步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股、步骤13)得到的包含C8~C12的烃类流股和步骤14)得到的包含C13~C15的烃类流股分别经过程22)综合利用,包括以下步骤:
221)烃类物质发生烯烃聚合反应,得到齐聚产物流股;所述齐聚产物流股经分馏分别得到烷烃流股和齐聚产物流股,所述烷烃流股经加氢精制后,得到烷烃溶剂油流股;
222)所述齐聚产物流股经过滤后,进行加氢反应和闪蒸,得到聚α-烯烃基础油流股,然后进行分馏得到聚α-烯烃基础油产品流股。
更优选地,步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股、步骤13)得到的包含C8~C12的烃类流股和步骤14)得到的包含C13~C15的烃类流股分别经过程23)综合利用,包括以下步骤:
231)将烃类物质、一氧化碳、氢气和氢甲酰化催化剂发生氢甲酰化反应得到氢甲酰化反应产物流股;氢甲酰化反应产物流股脱除气相组分后进行催化剂蒸馏,分别得到催化剂流股和包含氢甲酰化反应产物的轻组分流股,所述包含氢甲酰化反应产物的轻组分流股脱除轻组分后得到包含醇类与烷烃的流股;
232)将步骤231)得到的包含醇类与烷烃的流股与第七萃取剂经第四萃取精馏分别得到烷烃流股和包含第七萃取剂与醇类的混合流股;所述包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后再进行脱重,得到高碳醇产品。
进一步更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)步骤231)中,经催化剂蒸馏得到的催化剂流股通过催化剂处理循环至氢甲酰化反应;
2)步骤232)中,包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股循环至第四萃取精馏;
3)步骤232)中,所述第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮。
更优选地,过程3)包括以下步骤:
31)将步骤13)得到的包含C5~C9的含氧化合物流股进行精馏分别得到C5~C6的醇类流股和C7~C9的醇类流股;所述C5~C6的醇类流股经加氢精制得到C5~C6的醇类产品流股;所述C7~C9的醇类流股经加氢精制得到C7~C9的醇类产品流股;
32)将步骤14)得到的包含C10~C15的含氧化合物流股进行精馏分别得到C10~C11的醇类流股和C12~C15的醇类流股;所述C10~C11的醇类流股经加氢精制得到C10~C11的醇类产品流股;所述C12~C15的醇类流股经加氢精制得到C12~C15的醇类产品流股。
进一步更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)将步骤31)得到的C5~C6的醇类产品流股经分离得到相应的单醇;
2)将步骤31)得到的C7~C9的醇类产品流股经分离得到相应的单醇;
3)将步骤31)得到的C10~C11的醇类产品流股经分离得到相应的单醇;
4)将步骤31)得到的C12~C15的醇类产品流股经分离得到相应的单醇。
本发明第二方面提供一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,所述系统包括:
1)烃类与含氧化合物分离装置:用于将合成气直接制烯烃的油相产物进行萃取分离,分别得到烃类物质和含氧化合物;
2)烃类综合利用装置,所述烃类综合利用装置选自以下一种或多种装置:
21)第一烃类综合利用装置:用于将烃类物质精馏切割分别得到C5烃类物质、C6烃类物质和C7烃类物质,C5烃类物质和C7烃类物质通过萃取精馏得到戊烯、庚烯、C5烷烃溶剂油、C6烷烃溶剂油和C7烷烃溶剂油;C6烃类物质通过萃取精馏、醚化反应、萃取精馏和精馏,得到1-己烯;
22)第二烃类综合利用装置:用于将烃类物质通过烯烃聚合和加氢精制得到聚α-烯烃基础油;
23)第三烃类综合利用装置:用于将烃类物质通过氢甲酰化和萃取精馏得到高碳醇;
3)高碳醇分离装置:用于将含氧化合物通过精馏分离得到包含增塑剂醇范围和洗涤剂醇范围的高碳醇。
所述合成气直接制烯烃的油相产物来自于合成气直接制烯烃装置,包含烃类与含氧化合物,所述烃类包含烯烃与烷烃,所述含氧化合物包含醇类;优选地,精馏分离后的所述油相产物包含C1~C15范围的烃类与含氧化合物,在合成气直接制烯烃的油相产物在萃取分离之前,通过精馏分离去除油相产物中碳数大于15的烃类与含氧化合物,精馏分离后得到的油相产物以C1~C15范围的烃类与含氧化合物为主,含量为95~99.5wt%;更优选地,所述油相产物包含C5~C15的烃类与C1~C15的含氧化合物,在合成气直接制烯烃的油相产物在萃取分离之前,通过精馏分离去除油相产物中碳数大于15的烃类与含氧化合物,并分离去除碳数小于5的烃类,精馏分离后得到的油相产物以C5~C15的烃类与C1~C15的含氧化合物为主,含量为95~99.5wt%。
优选地,所述烃类与含氧化合物分离装置包括第一组分切割精馏塔、第一萃取分离塔、第二萃取分离塔、第二萃取液精馏塔、第二萃余液精馏塔、第三萃取分离塔、第三萃取液精馏塔和第三萃余液精馏塔;
所述第一组分切割精馏塔设有进料口、第一轻组分流股出料口、第一中间组分流股出料口以及第一重组分流股出料口;所述第一萃取分离塔设有第一萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取分离塔设有第二萃取剂进料口、第一反萃溶剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第二萃余液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃取分离塔设有第三萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第三萃取液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃余液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第一轻组分流股出料口为包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物的出料口;所述第一中间组分流股出料口为包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物的出料口;所述第一重组分流股出料口为包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物的出料口;第一萃取分离塔的萃取液出料口为含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股出料口;第一萃取分离塔的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;第二萃取液精馏塔的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第二萃余液精馏塔的底部出料口为包含C8~C12的烃类流股出料口;第三萃取液精馏塔的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第三萃余液精馏塔的底部出料口为包含C13~C15的烃类流股出料口;
所述第一组分切割精馏塔的进料口与合成气直接制烯烃的油相产物管道经管线连接;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔连通;所述第一萃取剂进料口与第一萃取剂管道经管线连接;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔连通;所述第二萃取剂进料口与第二萃取剂管道经管线连接;第二萃取分离塔的萃取液出料口与第二萃取液精馏塔连通;第二萃取分离塔的萃余液出料口与第二萃余液精馏塔连通;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔连通;第三萃取分离塔的萃取液出料口与第三萃取液精馏塔连通;第三萃取分离塔的萃余液出料口与第三萃余液精馏塔连通。
更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)所述第一萃取剂进料口设于第一萃取分离塔的上部;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔的中部连通;
2)所述烃类与含氧化合物分离装置还包括第一脱水器,第一萃取分离塔的萃余液出料口与第一脱水器连通;
3)所述第一萃取剂为水;
4)所述第二萃取剂进料口设于第二萃取分离塔的上部;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔的中部连通;所述第一反萃溶剂进料口设于第二萃取分离塔的下部;
5)所述烃类与含氧化合物分离装置还包括第二脱水器,第二萃余液精馏塔的底部出料口与第二脱水器连通;
6)第二萃取液精馏塔还设有回流通道,第二萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔连通;优选地,第二萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔的上部连通;
7)第二萃余液精馏塔还设有回流通道,第二萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔连通;优选地,第二萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔的上部连通;
8)所述第二萃取剂为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%;所述第一反萃溶剂为辛烯或/和辛烷;
9)所述第三萃取剂进料口设于第三萃取分离塔的上部;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔的中部连通;
10)第三萃取液精馏塔还设有回流通道,第三萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔连通;优选地,第三萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔的上部连通;
11)第三萃余液精馏塔还设有回流通道,第三萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔连通;优选地,第三萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔的下部连通;
12)所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%。
优选地,所述第一烃类综合利用装置包括第二组分切割精馏塔、第一脱重塔、第一萃取精馏塔、第四萃取剂回收塔、第一精密精馏塔、第二脱重塔、第二萃取精馏塔、第五萃取剂回收塔、第二精密精馏塔、第三组分切割精馏塔、第三萃取精馏塔、第六萃取剂回收塔、第三脱水器、醚化反应器、第一精馏塔、第二精馏塔、第三精密精馏塔和第一加氢反应器;
第二组分切割精馏塔设有第二轻组分流股出料口、第二中间组分流股出料口和第二重组分流股出料口;第一脱重塔设有重组分出料口和轻组分出料口;第一萃取精馏塔设有第四萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;第四萃取剂回收塔设有第四萃取剂出料口和顶部出料口;第一精密精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二脱重塔设有重组分出料口和轻组分出料口;第二萃取精馏塔设有第五萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;第五萃取剂回收塔设有第五萃取剂出料口和顶部出料口;第二精密精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第三组分切割精馏塔设有第三轻组分流股出料口、第三中间组分流股出料口和第三重组分流股出料口;第三萃取精馏塔设有第六萃取剂进料口、顶部出料口和底部出料口;第六萃取剂回收塔设有第六萃取剂出料口和顶部出料口;醚化反应器设有甲醇进料口和反应产物出料口;第一精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第三精密精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第一加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一萃取分离塔的萃余液出料口与第二组分切割精馏塔连通;第一萃取分离塔的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;所述第二轻组分流股出料口为C5烃类流股出料口,所述第二中间组分流股出料口为C6烃类流股出料口,所述第二重组分流股出料口为C7烃类流股出料口;
第二轻组分流股出料口与第一脱重塔连通;第一脱重塔的轻组分出料口与第一萃取精馏塔连通;第四萃取剂进料口与第四萃取剂管道经管线连接;第一萃取精馏塔的萃取液出料口与第四萃取剂回收塔连通;第四萃取剂回收塔的顶部出料口与第一精密精馏塔连通;第一脱重塔的重组分出料口为包含沸点高于1-戊烯(如正戊烷)的重组分流股出料口;第一脱重塔的轻组分出料口为包含1-戊烯的1-戊烯轻组分流股出料口;第一萃取精馏塔的萃余液出料口为包含异戊烷IPA的烷烃组分流股出料口;第一萃取精馏塔的萃取液出料口为包含1-戊烯的萃取液流股出料口;第一精密精馏塔的顶部出料口为包含异构体的组分流股出料口;第一精密精馏塔的底部出料口为1-戊烯产品流股出料口;
第二重组分流股出料口与第二脱重塔连通;第二脱重塔的轻组分出料口与第二萃取精馏塔连通;第五萃取剂进料口与第五萃取剂管道经管线连接;第二萃取精馏塔的萃取液出料口与第五萃取剂回收塔连通;第五萃取剂回收塔的顶部出料口与第二精密精馏塔连通;第二脱重塔的重组分出料口包含沸点高于庚烯的重组分流股出料口;第二脱重塔的轻组分出料口为包含庚烯的庚烯轻组分流股出料口;第二萃取精馏塔的萃余液出料口为烷烃组分流股出料口;第二萃取精馏塔的萃取液出料口为包含庚烯的萃取液流股出料口;第二精密精馏塔的顶部出料口为包含异构体的组分流股;第二精密精馏塔的底部出料口庚烯产品流股;
第二中间组分流股出料口与第三萃取精馏塔连通;第六萃取剂进料口与第六萃取剂管道经管线连接;第三萃取精馏塔的底部出料口与第六萃取剂回收塔连通;第六萃取剂回收塔的顶部出料口与醚化反应器连通;醚化反应器的反应产物出料口与第一精馏塔连通;第一精馏塔的顶部出料口与第二精馏塔连通;第二精馏塔的底部出料口与第三精密精馏塔连通;第三萃取精馏塔的顶部出料口为C6烷烃组分流股出料口;第三萃取精馏塔的底部出料口为包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股出料口;第一精馏塔的底部出料口为含醚产物流股出料口;第一精馏塔的顶部出料口为去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股出料口;第三精密精馏塔的底部出料口为烯烃异构体流股出料口;第三精密精馏塔的顶部出料口为1-己烯流股出料口;
第一脱重塔的重组分出料口、第一萃取精馏塔的萃余液出料口、第一精密精馏塔的顶部出料口与第一加氢反应器连通;第二脱重塔的重组分出料口、第二萃取精馏塔的萃余液出料口、第二精密精馏塔的顶部出料口与第一加氢反应器连通;第一加氢反应器的反应产物出料口与第三组分切割精馏塔连通;第三轻组分流股出料口为C5烷烃溶剂油流股出料口;第三中间组分流股出料口为C6烷烃溶剂油流股出料口;第三重组分流股出料口为C7烷烃溶剂油流股出料口。
更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)第四萃取剂回收塔还设有回流通道,第四萃取剂回收塔的第四萃取剂出料口通过回流通道与第一萃取精馏塔连通;
2)第四萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
3)第五萃取剂回收塔还设有回流通道,第五萃取剂回收塔的第五萃取剂出料口通过回流通道与第二萃取精馏塔连通;
4)第五萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF);
5)第六萃取剂回收塔还设有回流通道,第六萃取剂回收塔的第六萃取剂出料口通过回流通道与第三萃取精馏塔连通;
6)所述第一烃类综合利用装置还包括第三脱水器,第三脱水器设有顶部出料口和底部出料口;第六萃取剂回收塔的顶部出料口与第三脱水器连通,第三脱水器的顶部出料口与醚化反应器连通;第三脱水器的底部出料口为水出料口;
7)所述第一烃类综合利用装置还包括甲醇回收单元,甲醇回收单元设有甲醇出料口和回流通道,第二精馏塔的顶部出料口与甲醇回收单元连通,甲醇回收单元的甲醇出料口通过回流通道与醚化反应器连通;
8)第六萃取剂包含N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种;优选地,第六萃取剂包含:N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种以及水;更优选地,第六萃取剂为N-甲基吡咯烷酮和水,第六萃取剂中水的质量百分比为5~40%;
9)第一精馏塔采用两塔或分壁式精馏塔。
优选地,第二烃类综合利用装置包括烯烃聚合反应器、第一分馏塔、第二分馏塔、第二加氢反应器、第三加氢反应器、闪蒸器、过滤器;
烯烃聚合反应器设有反应物进料口和反应产物出料口;第一分馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二分馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第三加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;闪蒸器设有顶部出料口和底部出料口;
烯烃聚合反应器的反应产物出料口与第一分馏塔连通;第一分馏塔的顶部出料口与第二加氢反应器连通;第一分馏塔的底部出料口与过滤器连通;过滤器与第三加氢反应器连通;第三加氢反应器的反应产物出料口与闪蒸器连通;闪蒸器的底部出料口与第二分馏塔连通;第一萃取分离塔的萃余液出料口、第二萃余液精馏塔的底部出料口和第三萃余液精馏塔的底部出料口分别与第二烃类综合利用装置连通;第二分馏塔的顶部出料口为聚α-烯烃基础油PAO产品流股出料口;第二加氢反应器的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
优选地,第三烃类综合利用装置包括氢甲酰化反应器、气液分离器、催化剂蒸馏分离塔、脱轻塔、第四萃取精馏塔、第七萃取剂回收塔、第三脱重塔;
氢甲酰化反应器设有CO与H2流股进料口和反应产物出料口;催化剂蒸馏分离塔设有顶部出料口和底部出料口;脱轻塔设有顶部出料口和底部出料口;第四萃取精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第七萃取剂回收塔设有顶部出料口和底部出料口;第三脱重塔设有顶部出料口和底部出料口;气液分离器设有气相出料口和液相出料口;
氢甲酰化反应器的反应产物出料口与气液分离器连通;气液分离器的液相出料口与催化剂蒸馏分离塔连通;催化剂蒸馏分离塔的顶部出料口与脱轻塔连通;脱轻塔的底部出料口与第四萃取精馏塔连通;第四萃取精馏塔的底部出料口与第七萃取剂回收塔连通;第七萃取剂回收塔的顶部出料口与第三脱重塔连通;第一萃取分离塔的萃余液出料口、第二萃余液精馏塔的底部出料口和第三萃余液精馏塔的底部出料口分别与第三烃类综合利用装置连通;第三脱重塔的顶部出料口为高碳醇产品流股出料口。
更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)第三烃类综合利用装置还包括催化剂处理单元,催化剂处理单元设有出料口,催化剂蒸馏分离塔的底部出料口与催化剂处理单元连通,催化剂处理单元的出料口与氢甲酰化反应器连通;
2)第七萃取剂回收塔还包括回流通道,第七萃取剂回收塔的底部出料口通过回流通道与第四萃取精馏塔连通;
3)第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
优选地,高碳醇分离装置包括第一高碳醇分离精馏塔、第四加氢反应器、第五加氢反应器、第二高碳醇分离精馏塔、第六加氢反应器、第七加氢反应器;
第一高碳醇分离精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第四加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第五加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第二高碳醇分离精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第六加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第七加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一高碳醇分离精馏塔与第二萃取液精馏塔的底部出料口连通,第二萃取液精馏塔的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第一高碳醇分离精馏塔的顶部出料口与第四加氢反应器连通;第一高碳醇分离精馏塔的底部出料口与第五加氢反应器连通;第四加氢反应器的反应产物出料口为C5~C6的醇类产品流股出料口;第五加氢反应器的反应产物出料口为C7~C9的醇类产品流股出料口;
第二高碳醇分离精馏塔与第三萃取液精馏塔的底部出料口连通,第三萃取液精馏塔的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第二高碳醇分离精馏塔的顶部出料口与第六加氢反应器连通;第二高碳醇分离精馏塔的底部出料口与第七加氢反应器连通;第六加氢反应器的反应产物出料口为C10~C11的醇类产品流股出料口;第七加氢反应器的反应产物出料口为C12~C15的醇类产品流股出料口。
更优选地,还包括以下技术特征中的一项或多项:
高碳醇分离装置还包括单醇精馏单元,所述单醇精馏单元包括第三高碳醇分离辅助精馏塔和第八加氢反应器;
第三高碳醇分离辅助精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第八加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;
第三高碳醇分离辅助精馏塔的顶部出料口与第八加氢反应器连通;第四加氢反应器的反应产物出料口、第五加氢反应器的反应产物出料口、第六加氢反应器的反应产物出料口和第七加氢反应器的反应产物出料口中的至少一个分别与单醇精馏单元连通。
与现有技术相比,本发明的技术效果是:
解决了合成气直接制烯烃过程的油相产物组成复杂而导致难以分离的问题,所述分离过程技术路线设计科学合理,能够更大程度上提高合成气直接制烯烃过程的经济性;
依据合成气直接制烯烃过程的油相产物各组成的沸程,对其进行切割,通过选用不同的萃取剂,进行针对性的液液萃取分离,有效提高了烃类与含氧化合物分离过程的回收率与产品纯度;
合成气直接制烯烃过程的油相产物较之传统石油路线所得产品更加清洁,无硫等杂质成分,且于烃类与含氧化合物分离过程将含氧化合物分离,为C5烯烃与C7烯烃生产过程、1-己烯生产过程、氢甲酰化制醇生产过程以及聚α-烯烃基础油PAO生产过程提供了优选的合适原料。与工业现有乙烯齐聚与石蜡裂解法制1-己烯相比,本发明所述技术路线直接从所述烃类物质中提纯分离1-己烯,分离过程相对简单,技术优势明显;与传统烯烃聚合方法相比,本发明所述聚α-烯烃基础油PAO生产技术路线,以所述烃类为原料,所得基础油具有无芳烃、无硫等特点的性质,性能优越,经济价值高。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工流程示意图。
图2是本发明实施例2的一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工流程示意图。
图3是本发明实施例3的一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工流程示意图。
附图标记:
图1:
D1、第一组分切割精馏塔;D2、第一萃取分离塔;D3、第二萃取分离塔;D4、第二萃取液精馏塔;D5、第二萃余液精馏塔;D6、第三萃取分离塔;D7、第三萃取液精馏塔;D8、第三萃余液精馏塔;D9、第二组分切割精馏塔;D10、第一脱重塔;D11、第一萃取精馏塔;D12、第四萃取剂回收塔;D13、第一精密精馏塔;D14、第二脱重塔;D15、第二萃取精馏塔;D16、第五萃取剂回收塔;D17、第二精密精馏塔;D18、第三组分切割精馏塔;D19、第三萃取精馏塔;D20、第六萃取剂回收塔;D21、第一精馏塔;D22、第二精馏塔;D23、第三精密精馏塔;D24、第一分馏塔;D25、第二分馏塔;D26、催化剂蒸馏分离塔;D27、脱轻塔;D28、第四萃取精馏塔;D29、第七萃取剂回收塔;D30、第三脱重塔;D31、第一高碳醇分离精馏塔;D32、第二高碳醇分离精馏塔;D33、第三高碳醇分离辅助精馏塔;R1、第一加氢反应器;R2、醚化反应器;R3、烯烃聚合反应器;R4、第二加氢反应器;R5、第三加氢反应器;R6、氢甲酰化反应器;R7、第四加氢反应器;R8、第五加氢反应器;R9、第六加氢反应器;R10、第七加氢反应器;R11、第八加氢反应器;F1、第一脱水器;F2、第二脱水器;F3、第三脱水器;F4、甲醇回收单元;F5、闪蒸器;F6、气液分离器;F7、催化剂处理单元;L1、过滤器。
1、合成气直接制烯烃的油相产物流股;2、第一轻组分流股;3、第一中间组分流股;4、第一重组分流股;5、第一萃取剂流股;6、第一萃余液流股;7、第一萃取液流股;8、脱水的第一萃余液流股;9、水;10、第二萃取剂流股;11、第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股;12、第二萃取液流股经精馏得到的轻组分与第二萃取剂混合流股;13、第一反萃溶剂流股;14、第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股;15、第二萃余液流股经精馏得到的轻组分与第一反萃溶剂的混合流股;16、第二萃余液流股;17、第二萃取液流股;18、包含C5~C9的含氧化合物流股;19、包含C8~C12的烃类流股;20、脱水的包含C8~C12的烃类流股;21、水;22、第三萃取剂流股;23、第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股;24、第三萃取液流股经精馏得到的轻组分与第三萃取剂的混合流股;25、第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股;26、第三萃余液流股;27、第三萃取液流股;28、包含C10~C15的含氧化合物流股;29、包含C13~C15的烃类流股;30、第二轻组分流股;31、第二中间组分流股;32、第二重组分流股;33、包含沸点高于1-戊烯的重组分流股;34、1-戊烯轻组分流股;35、包含异戊烷IPA的烷烃组分流股;36、包含1-戊烯的萃取液流股;37、包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后得到的回收第四萃取剂溶剂流股;38、1-戊烯流股;39、包含异构体的组分流股;40、1-戊烯产品流股;41、第四萃取剂流股;42、包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后得到的回收第四萃取剂溶剂流股与第四萃取剂的混合流股;43、包含沸点高于庚烯的重组分流股;44、庚烯轻组分流股;45、第六萃取剂流股;46、包含庚烯的萃取液流股经第六萃取剂回收后得到的回收第六萃取剂溶剂流股;47、包含庚烯的萃取液流股经第六萃取剂回收后得到的回收第六萃取剂与第六萃取剂的混合流股;48、烷烃组分流股;49、包含庚烯的萃取液流股;50、庚烯流股;51、包含异构体的组分流股;52、庚烯产品流股;53、33&35&39的混合流股;54、43&48&51的混合流股;55、氢气;56、加氢精制后产物;57、C5烷烃溶剂油流股;58、C6烷烃溶剂油流股;59、C7烷烃溶剂油流股;60、第五萃取剂流股;61、萃取剂混合进料流股;62、C6烷烃组分流股;63、包含第五萃取剂与C6烯烃组分的混合流股;64、包含第五萃取剂与C6烯烃组分的混合流股经第五萃取剂回收后得到的回收第五萃取剂流股;65、C6烯烃组分流股;66、水;67、不含水的C6烯烃组分流股;68、醚化反应产物流股;69、重组分含醚产物流股;70、去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股;71、去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股经精馏得到的轻组分流股;72、轻组分烃类流股;73、回收的甲醇流股;74、甲醇流股;75、甲醇混合进料流股;76、C6烯烃组分流股;77、1-己烯流股;78、烯烃异构体流股;79、齐聚产物流股;80、烷烃流股;81、氢气;82、C8-C12的烷烃溶剂油流股;83、脱除烷烃后的齐聚产物流股;84、齐聚物流股;85、氢气;86、加氢精制后的齐聚物流股;87、闪蒸气;88、聚α-烯烃基础油PAO流股;89/90、不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO流股;
91、CO与H2流股;92、反应物混合进料流股;93、氢甲酰化反应产物流股;94、气相组分流股;95、脱除气体的反应产物流股;96、脱除催化剂的反应产物流股;97、催化剂流股;98、经催化剂处理后的催化剂流股;99、轻组分流股;100、包含醇类与烷烃的流股;101、第七萃取剂;102、包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股;103、萃取剂进料流股;104、烷烃流股;105、包含第七萃取剂与醇类的混合流股;106、醇类流股;107、重组分流股;108、高碳醇产品流股;109、C5~C6的醇类流股;110、氢气;111、C5~C6的醇类产品流股;112、C7~C9的醇类流股;113、氢气;114、C7~C9的醇类产品流股;115、C10~C11的醇类流股;116、氢气;117、C10~C11的醇类产品流股;118、C12~C15的醇类流股;119、氢气;120、C12~C15的醇类产品流股。
图2:
D1、第一组分切割精馏塔;D2、第一萃取分离塔;D3、第二萃取分离塔;D4、第二萃取液精馏塔;D5、第二萃余液精馏塔;D6、第三萃取分离塔;D7、第三萃取液精馏塔;D8、第三萃余液精馏塔;D9、包含C5~C7的烃类流股的第一分馏塔;D10、包含C5~C7的烃类流股的第二分馏塔;D11、包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔;D12、包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔;D13、包含C13~C15的烃类流股的第一分馏塔;D14、包含C13~C15的烃类流股的第二分馏塔;D15、第一高碳醇分离精馏塔;D16、第二高碳醇分离精馏塔;D17、第三高碳醇分离辅助精馏塔;R1、包含C5~C7的烃类流股的烯烃聚合反应器;R2、包含C5~C7的烃类流股的第二加氢反应器;R3、包含C5~C7的烃类流股的第三加氢反应器;R4、包含C8~C12的烃类流股烯烃聚合反应器;R5、包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器;R6、包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器;R7、包含C13~C15的烃类流股烯烃聚合反应器;R8、包含C13~C15的烃类流股的第二加氢反应器;R9、包含C13~C15的烃类流股的第三加氢反应器;R10、第四加氢反应器;R11、第五加氢反应器;R12、第六加氢反应器;R13、第七加氢反应器;R14、第八加氢反应器;F1、第一脱水器;F2、第二脱水器;F3、包含C5~C7的烃类流股的闪蒸器;F4、包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器;F5、包含C13~C15的烃类流股的闪蒸器;L1、包含C5~C7的烃类流股的过滤器;L2、包含C8~C12的烃类流股的过滤器;L3、包含C13~C15的烃类流股的过滤器。
1、合成气直接制烯烃的油相产物流股;2、第一轻组分流股;3、第一中间组分流股;4、第一重组分流股;5、第一萃取剂流股;6、第一萃余液流股;7、第一萃取液流股;8、脱水的第一萃余液流股;9、水;10、第二萃取剂流股;11、第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股;12、第二萃取液流股经精馏得到的轻组分与第二萃取剂混合流股;13、第一反萃溶剂流股;14、第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股;15、第二萃余液流股经精馏得到的轻组分与第一反萃溶剂的混合流股;16、第二萃余液流股;17、第二萃取液流股;18、包含C5~C9的含氧化合物流股;19、包含C8~C12的烃类流股;20、脱水的包含C8~C12的烃类流股;21、水;22、第三萃取剂流股;23、第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股;24、第三萃取液流股经精馏得到的轻组分与第三萃取剂的混合流股;25、第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股;26、第三萃余液流股;27、第三萃取液流股;28、包含C10~C15的含氧化合物流股;29、包含C13~C15的烃类流股;
包含C5~C7的烃类流股经过程22)综合利用:
30、齐聚产物流股;31、烷烃流股;32、氢气;33、C5-C7的烷烃溶剂油流股;34、脱除烷烃后的齐聚产物流股;35、齐聚物流股;36、氢气;37、加氢精制后的齐聚物流股;38、闪蒸气;39、聚α-烯烃基础油PAO流股;40/41、不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO流股;包含C8~C12的烃类流股经过程22)综合利用:
42、齐聚产物流股;43、烷烃流股;44、氢气;45、C8-C12的烷烃溶剂油流股;46、脱除烷烃后的齐聚产物流股;47、齐聚物流股;48、氢气;49、加氢精制后的齐聚物流股;50、闪蒸气;51、聚α-烯烃基础油PAO流股;52/53、不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO流股;包含C13~C15的烃类流股经过程22)综合利用:
54、齐聚产物流股;55、烷烃流股;56、氢气;57、C13-C15的烷烃溶剂油流股;58、脱除烷烃后的齐聚产物流股;59、齐聚物流股;60、氢气;61、加氢精制后的齐聚物流股;62、闪蒸气;63、聚α-烯烃基础油PAO流股;64/65、不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO流股;66、C5-C6的醇类流股;67、氢气;68、C5-C6的醇类产品流股;69、C7~C9的醇类流股;70、氢气;71、C7~C9的醇类产品流股;72、C10~C11的醇类流股;73、氢气;74、C10~C11的醇类产品流股;75、C12~C15的醇类流股;76、氢气;77、C12~C15的醇类产品流股。
图3:
D1、第一组分切割精馏塔;D2、第一萃取分离塔;D3、第二萃取分离塔;D4、第二萃取液精馏塔;D5、第二萃余液精馏塔;D6、第三萃取分离塔;D7、第三萃取液精馏塔;D8、第三萃余液精馏塔;D9、包含C5~C7的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔;D10、包含C5~C7的烃类流股的脱轻塔;D11、包含C5~C7的烃类流股的第四萃取精馏塔;D12、包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔;D13、包含C5~C7的烃类流股的第三脱重塔;D14、包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔;D15、包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔;D16、包含C13~C15的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔;D17、包含C13~C15的烃类流股的脱轻塔;D18、包含C13~C15的烃类流股的第四萃取精馏塔;D19、包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔;D20、包含C13~C15的烃类流股的第三脱重塔;D21、第一高碳醇分离精馏塔;D22、第二高碳醇分离精馏塔;D23、第三高碳醇分离辅助精馏塔;R1、包含C5~C7的烃类流股的氢甲酰化反应器;R2、包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器;R3、包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器;R4、包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器;R5、包含C13~C15的烃类流股的氢甲酰化反应器;R6第四加氢反应器;R7第五加氢反应器;R8第六加氢反应器;R9第七加氢反应器;R10、第八加氢反应器;F1第一脱水器;F2第二脱水器;F3、包含C5~C7的烃类流股的气液分离器;F4、包含C5~C7的烃类流股的催化剂处理单元;F5、包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器;F6、包含C13~C15的烃类流股的气液分离器;F7、包含C13~C15的烃类流股的催化剂处理单元;L1、包含C8~C12的烃类流股的过滤器。
1、合成气直接制烯烃的油相产物流股;2、第一轻组分流股;3、第一中间组分流股;4、第一重组分流股;5、第一萃取剂流股;6、第一萃余液流股;7、第一萃取液流股;8、脱水的第一萃余液流股;9、水;10、第二萃取剂流股;11、第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股;12、第二萃取液流股经精馏得到的轻组分与第二萃取剂混合流股;13、第一反萃溶剂流股;14、第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股;15、第二萃余液流股经精馏得到的轻组分与第一反萃溶剂的混合流股;16、第二萃余液流股;17、第二萃取液流股;18、包含C5~C9的含氧化合物流股;19、包含C8~C12的烃类流股;20、脱水的包含C8~C12的烃类流股;21、水;22、第三萃取剂流股;23、第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股;24、第三萃取液流股经精馏得到的轻组分与第三萃取剂的混合流股;25、第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股;26、第三萃余液流股;27、第三萃取液流股;28、包含C10~C15的含氧化合物流股;29、包含C13~C15的烃类流股;
包含C5~C7的烃类流股经过程23)综合利用:
30、CO与H2流股;31、反应物混合进料流股;32、氢甲酰化反应产物流股;33、气相组分流股;34、脱除气体的反应产物流股;35、脱除催化剂的反应产物流股;36、催化剂流股;37、经催化剂处理后的催化剂流股;38、轻组分流股;39、包含醇类与烷烃的流股;40、第七萃取剂;41、包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股;42、萃取剂进料流股;43、烷烃流股;44、包含第七萃取剂与醇类的混合流股;45、醇类流股;46、重组分流股;47、高碳醇产品流股;
包含C8~C12的烃类流股经过程22)综合利用:
48、齐聚产物流股;49、烷烃流股;50、氢气;51、烷烃溶剂油流股;52、脱除烷烃后的齐聚产物流股;53、齐聚物流股;54、氢气;55、加氢精制后的齐聚物流股;56、闪蒸气;57、聚α-烯烃基础油PAO流股;58/59、不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO流股;
包含C13~C15的烃类流股经过程23)综合利用:
60、CO与H2流股;61、反应物混合进料流股;62、氢甲酰化反应产物流股;63、气相组分流股;64、脱除气体的反应产物流股;65、脱除催化剂的反应产物流股;66、催化剂流股;67、经催化剂处理后的催化剂流股;68、轻组分流股;69、包含醇类与烷烃的流股;70、第七萃取剂;71、包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂溶剂流股;72、萃取剂进料流股;73、烷烃流股;74、包含第七萃取剂与醇类的混合流股;75、醇类流股;76、重组分流股;77、高碳醇产品流股;
78、C5-C6的醇类流股;79、氢气;80、C5-C6的醇类产品流股;81、C7~C9的醇类流股;82、氢气;83、C7~C9的醇类产品流股;84、C10~C11的醇类流股;85、氢气;86、C10~C11的醇类产品流股;87、C12~C15的醇类流股;88、氢气;89、C12~C15的醇类产品流股。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知,下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
此外应理解,本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤,除非另有说明;还应理解,本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置,除非另有说明。而且,除非另有说明,各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具,而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容的情况下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1:
一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,所述系统包括:
1)烃类与含氧化合物分离装置:
包括第一组分切割精馏塔D1、第一萃取分离塔D2、第二萃取分离塔D3、第二萃取液精馏塔D4、第二萃余液精馏塔D5、第三萃取分离塔D6、第三萃取液精馏塔D7、第三萃余液精馏塔D8、第一脱水器F1和第二脱水器F2;
所述第一组分切割精馏塔D1设有进料口、第一轻组分流股出料口、第一中间组分流股出料口以及第一重组分流股出料口;所述第一萃取分离塔D2设有第一萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取分离塔D3设有第二萃取剂进料口、第一反萃溶剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取液精馏塔D4设有顶部出料口和底部出料口;所述第二萃余液精馏塔D5设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃取分离塔D6设有第三萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第三萃取液精馏塔D7设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃余液精馏塔D8设有顶部出料口和底部出料口;所述第一轻组分流股出料口为包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物的出料口;所述第一中间组分流股出料口为包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物的出料口;所述第一重组分流股出料口为包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物的出料口;第一萃取分离塔D2的萃取液出料口为含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股出料口;第一萃取分离塔D2的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;第二萃取液精馏塔D4的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第二萃余液精馏塔D5的底部出料口为包含C8~C12的烃类流股出料口;第三萃取液精馏塔D7的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第三萃余液精馏塔D8的底部出料口为包含C13~C15的烃类流股出料口;所述第一组分切割精馏塔的进料口与合成气直接制烯烃的油相产物管道经管线连接;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔D2连通;所述第一萃取剂进料口与第一萃取剂管道经管线连接;第一萃取分离塔的萃余液出料口与第一脱水器F1连通;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔D3连通;所述第二萃取剂进料口与第二萃取剂管道经管线连接;第二萃取分离塔的萃取液出料口与第二萃取液精馏塔连通;第二萃取分离塔的萃余液出料口与第二萃余液精馏塔连通;第二萃余液精馏塔的底部出料口与第二脱水器F2连通;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔D6连通;第三萃取分离塔的萃取液出料口与第三萃取液精馏塔连通;第三萃取分离塔的萃余液出料口与第三萃余液精馏塔连通;
所述第一萃取剂进料口设于第一萃取分离塔的上部;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔的中部连通;所述第一萃取剂为水;所述第二萃取剂进料口设于第二萃取分离塔的上部;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔D3的中部连通;所述第一反萃溶剂进料口设于第二萃取分离塔的下部;第二萃取液精馏塔D4还设有回流通道,第二萃取液精馏塔D4的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔D3连通;优选地,第二萃取液精馏塔D4的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔D3的上部连通;第二萃余液精馏塔D5还设有回流通道,第二萃余液精馏塔D5的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔D3连通;优选地,第二萃余液精馏塔D5的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔D3的上部连通;所述第二萃取剂为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%;所述第一反萃溶剂为辛烯或/和辛烷;所述第三萃取剂进料口设于第三萃取分离塔的上部;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔D6的中部连通;第三萃取液精馏塔D7还设有回流通道,第三萃取液精馏塔D7的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6连通;优选地,第三萃取液精馏塔D7的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6的上部连通;第三萃余液精馏塔D8还设有回流通道,第三萃余液精馏塔D8的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6连通;优选地,第三萃余液精馏塔D8的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6的下部连通;所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%;
2)烃类综合利用装置:
21)第一烃类综合利用装置:
第一脱水器F1的除水物料出料口(包含C5~C7的烃类流股):
包括第二组分切割精馏塔D9、第一脱重塔D10、第一萃取精馏塔D11、第四萃取剂回收塔D12、第一精密精馏塔D13、第二脱重塔D14、第二萃取精馏塔D15、第五萃取剂回收塔D16、第二精密精馏塔D17、第三组分切割精馏塔D18、第三萃取精馏塔D19、第六萃取剂回收塔D20、第三脱水器F3、醚化反应器R2、第一精馏塔D21、第二精馏塔D22、第三精密精馏塔D23、第一加氢反应器R1;
第二组分切割精馏塔D9设有第二轻组分流股出料口、第二中间组分流股出料口和第二重组分流股出料口;第一脱重塔D10设有重组分出料口和轻组分出料口;第一萃取精馏塔D11设有第四萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;第四萃取剂回收塔D12设有第四萃取剂出料口和顶部出料口;第一精密精馏塔D13设有顶部出料口和底部出料口;第二脱重塔D14设有重组分出料口和轻组分出料口;第二萃取精馏塔D15设有第五萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;第五萃取剂回收塔D16设有第五萃取剂出料口和顶部出料口;第二精密精馏塔D17设有顶部出料口和底部出料口;第三组分切割精馏塔D18设有第三轻组分流股出料口、第三中间组分流股出料口和第三重组分流股出料口;第三萃取精馏塔D19设有第六萃取剂进料口、顶部出料口和底部出料口;第六萃取剂回收塔D20设有第六萃取剂出料口和顶部出料口;第三脱水器F3设有顶部出料口和底部出料口;醚化反应器R2设有甲醇进料口和反应产物出料口;第一精馏塔D21设有顶部出料口和底部出料口;第二精馏塔D22设有顶部出料口和底部出料口;第三精密精馏塔D23设有顶部出料口和底部出料口;第一加氢反应器R1设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一脱水器F1的除水物料出料口(包含C5~C7的烃类流股)与第二组分切割精馏塔D9连通;第一萃取分离塔D2的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;所述第二轻组分流股出料口为C5烃类流股出料口,所述第二中间组分流股出料口为C6烃类流股出料口,所述第二重组分流股出料口为C7烃类流股出料口;
第二轻组分流股出料口与第一脱重塔D10连通;第一脱重塔D10的轻组分出料口与第一萃取精馏塔D11连通;第四萃取剂进料口与第四萃取剂管道经管线连接;第一萃取精馏塔D11的萃取液出料口与第四萃取剂回收塔D12连通;第四萃取剂回收塔D12的顶部出料口与第一精密精馏塔D13连通;第一脱重塔D10的重组分出料口为包含沸点高于1-戊烯(如正戊烷)的重组分流股出料口;第一脱重塔D10的轻组分出料口为包含1-戊烯的1-戊烯轻组分流股出料口;第一萃取精馏塔D11的萃余液出料口为包含异戊烷IPA的烷烃组分流股出料口;第一萃取精馏塔D11的萃取液出料口为包含1-戊烯的萃取液流股出料口;第一精密精馏塔D13的顶部出料口为包含异构体的组分流股出料口;第一精密精馏塔D13的底部出料口为1-戊烯产品流股出料口;
第二中间组分流股出料口与第三萃取精馏塔D19连通;第六萃取剂进料口与第六萃取剂管道经管线连接;第三萃取精馏塔D19的底部出料口与第六萃取剂回收塔D20连通;,第三脱水器F3设有顶部出料口和底部出料口,第六萃取剂回收塔D20的顶部出料口与第三脱水器F3连通,第三脱水器F3的顶部出料口与醚化反应器R2连通;第三脱水器的底部出料口为水出料口;醚化反应器R2的反应产物出料口与第一精馏塔D21连通;第一精馏塔D21的顶部出料口与第二精馏塔D22连通;第二精馏塔D22的底部出料口与第三精密精馏塔D23连通;第三萃取精馏塔D19的顶部出料口为C6烷烃组分流股出料口;第三萃取精馏塔的底部出料口为包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股出料口;第三脱水器F3的底部出料口为水出料口;第一精馏塔D21的底部出料口为含醚产物流股出料口;第一精馏塔的顶部出料口为去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股出料口;第三精密精馏塔D23的底部出料口为烯烃异构体流股出料口;第三精密精馏塔D23的顶部出料口为1-己烯流股出料口;
第二重组分流股出料口与第二脱重塔D14连通;第二脱重塔D14的轻组分出料口与第二萃取精馏塔D15连通;第五萃取剂进料口与第五萃取剂管道经管线连接;第二萃取精馏塔D15的萃取液出料口与第五萃取剂回收塔D16连通;第五萃取剂回收塔D16的顶部出料口与第二精密精馏塔D17连通;第二脱重塔D14的重组分出料口包含沸点高于庚烯的重组分流股出料口;第二脱重塔的轻组分出料口为包含庚烯的庚烯轻组分流股出料口;第二萃取精馏塔D15的萃余液出料口为烷烃组分流股;第二萃取精馏塔的萃取液出料口为包含庚烯的萃取液流股出料口;第二精密精馏塔D17的顶部出料口为包含异构体的组分流股;第二精密精馏塔D17的底部出料口庚烯产品流股;
第一脱重塔D10的重组分出料口、第一萃取精馏塔D11的萃余液出料口、第一精密精馏塔D13的顶部出料口与第一加氢反应器R1连通;第二脱重塔D14的重组分出料口、第二萃取精馏塔D15的萃余液出料口、第二精密精馏塔D17的顶部出料口与第一加氢反应器R1连通;第一加氢反应器R1的反应产物出料口与第三组分切割精馏塔D18连通;第三轻组分流股出料口为C5烷烃溶剂油流股出料口;第三中间组分流股出料口为C6烷烃溶剂油流股出料口;第三重组分流股出料口为C7烷烃溶剂油流股出料口;
第四萃取剂回收塔D12还设有回流通道,第四萃取剂回收塔D12的第四萃取剂出料口通过回流通道与第一萃取精馏塔D11连通;第四萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;第五萃取剂回收塔D16还设有回流通道,第五萃取剂回收塔D16的第五萃取剂出料口通过回流通道与第二萃取精馏塔D15连通;第五萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF);第六萃取剂回收塔D20还设有回流通道,第六萃取剂回收塔D20的第六萃取剂出料口通过回流通道与第三萃取精馏塔D19连通;所述第一烃类综合利用装置还包括甲醇回收单元F4,甲醇回收单元F4设有甲醇出料口和回流通道,第二精馏塔D22的顶部出料口与甲醇回收单元F4连通,甲醇回收单元F4的甲醇出料口通过回流通道与醚化反应器R2连通;包含N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙腈(ACN)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或多种;优选地,第六萃取剂包含:N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种以及水;更优选地,第六萃取剂为N-甲基吡咯烷酮和水,第六萃取剂中水的质量百分比为5~40%;第一精馏塔D21采用两塔或分壁式精馏塔;
22)第二烃类综合利用装置:
第二脱水器的除水物料出料口(包含C8~C12的烃类流股):
包括烯烃聚合反应器R3、第一分馏塔D24、第二分馏塔D25、第二加氢反应器R4、第三加氢反应器R5、闪蒸器F5、过滤器L1;
烯烃聚合反应器R3设有反应物进料口和反应产物出料口;第一分馏塔D24设有顶部出料口和底部出料口;第二分馏塔D25设有顶部出料口和底部出料口;第二加氢反应器R4设有氢气进料口和反应产物出料口;第三加氢反应器R5设有氢气进料口和反应产物出料口;闪蒸器F5设有顶部出料口和底部出料口;
第二脱水器的除水物料出料口(包含C8~C12的烃类流股)与烯烃聚合反应器R3的反应产物进料口连通;烯烃聚合反应器R3的反应产物出料口与第一分馏塔D24连通;第一分馏塔D24的顶部出料口与第二加氢反应器R4连通;第一分馏塔D24的底部出料口与过滤器L1连通;过滤器L1与第三加氢反应器R5连通;第三加氢反应器R5的反应产物出料口与闪蒸器F5连通;闪蒸器F5的底部出料口与第二分馏塔D25连通;第二分馏塔D25的顶部出料口为聚α-烯烃基础油PAO产品流股出料口;第二加氢反应器R4的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
23)第三烃类综合利用装置:
第三萃余液精馏塔的底部出料口(包含C13~C15的烃类流股):
包括氢甲酰化反应器R6、气液分离器F6、催化剂蒸馏分离塔D26、脱轻塔D27、第四萃取精馏塔D28、第七萃取剂回收塔D29、第三脱重塔D30;
氢甲酰化反应器R6设有CO与H2流股进料口和反应产物出料口;催化剂蒸馏分离塔D26)设有顶部出料口和底部出料口;脱轻塔D27设有顶部出料口和底部出料口;第四萃取精馏塔D28设有顶部出料口和底部出料口;第七萃取剂回收塔D29设有顶部出料口和底部出料口;第三脱重塔D30设有顶部出料口和底部出料口;气液分离器F6设有气相出料口和液相出料口;
第三萃余液精馏塔的底部出料口(包含C13~C15的烃类流股)与氢甲酰化反应器R6连通;氢甲酰化反应器R6的反应产物出料口与气液分离器F6连通;气液分离器F6的液相出料口与催化剂蒸馏分离塔D26连通;催化剂蒸馏分离塔D26的顶部出料口与脱轻塔D27连通;脱轻塔D27的底部出料口与第四萃取精馏塔D28连通;第四萃取精馏塔D28的底部出料口与第七萃取剂回收塔D29连通;第七萃取剂回收塔D29的顶部出料口与第三脱重塔D30连通;第三脱重塔D30的顶部出料口为高碳醇产品流股出料口;
第三烃类综合利用装置还包括催化剂处理单元F7,催化剂处理单元F7设有出料口,催化剂蒸馏分离塔D26的底部出料口与催化剂处理单元F7连通,催化剂处理单元F7的出料口与氢甲酰化反应器R6连通;第七萃取剂回收塔D29还包括回流通道,第七萃取剂回收塔D29的底部出料口通过回流通道与第四萃取精馏塔D28连通;第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP);
3)高碳醇分离装置:
包括第一高碳醇分离精馏塔D31、第四加氢反应器R7、第五加氢反应器R8、第二高碳醇分离精馏塔D32、第六加氢反应器R9、第七加氢反应器R10;
第一高碳醇分离精馏塔D31设有顶部出料口和底部出料口;第四加氢反应器R7设有氢气进料口和反应产物出料口;第五加氢反应器R8设有氢气进料口和反应产物出料口;第二高碳醇分离精馏塔D32设有顶部出料口和底部出料口;第六加氢反应器R9设有氢气进料口和反应产物出料口;第七加氢反应器R10设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一高碳醇分离精馏塔D31与第二萃取液精馏塔D4的底部出料口连通,第二萃取液精馏塔D4的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第一高碳醇分离精馏塔D31的顶部出料口与第四加氢反应器R7连通;第一高碳醇分离精馏塔D31的底部出料口与第五加氢反应器R8连通;第四加氢反应器R7的反应产物出料口为C5~C6的醇类产品流股出料口;第五加氢反应器R8的反应产物出料口为C7~C9的醇类产品流股出料口;
第二高碳醇分离精馏塔D32与第三萃取液精馏塔D7的底部出料口连通,第三萃取液精馏塔D7的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第二高碳醇分离精馏塔D32的顶部出料口与第六加氢反应器R9连通;第二高碳醇分离精馏塔D32的底部出料口与第七加氢反应器R10连通;第六加氢反应器R9的反应产物出料口为C10~C11的醇类产品流股出料口;第七加氢反应器R10的反应产物出料口为C12~C15的醇类产品流股出料口。
高碳醇分离装置还包括单醇精馏单元,所述单醇精馏单元包括第三高碳醇分离辅助精馏塔D33和第八加氢反应器R11;
第三高碳醇分离辅助精馏塔D33设有顶部出料口和底部出料口;第八加氢反应器R11设有氢气进料口和反应产物出料口;
第三高碳醇分离辅助精馏塔D33的顶部出料口与第八加氢反应器R11连通;第四加氢反应器R7的反应产物出料口、第五加氢反应器R8的反应产物出料口、第六加氢反应器R9的反应产物出料口和第七加氢反应器R10的反应产物出料口中的至少一个分别与单醇精馏单元连通。
一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法:
烃类与含氧化合物分离过程。对于来自合成气直接制烯烃过程的油相产物流股1,其中包含C1~C15范畴的烃类与含氧化合物组分,优选C5~C15范围的烃类与C1~C15范围的醇类等含氧化合物,经过第一组分切割精馏塔D1,根据各组分的沸点差,切割为第一轻组分流股2、第一中间组分流股3以及第一重组分流股4,其中第一轻组分流股2包含C5~C7范围的烃类与C1~C4范围的醇类等含氧化合物,第一中间组分流股3包含C8~C12范围的烃类与C5~C9范围的醇类等含氧化合物,第一重组分流股4包含C13~C15范围的烃类与C10~C15范围的醇类等含氧化合物。
第一轻组分流股2进入第一萃取分离塔D2中,第一萃取剂流股5的组成为水进入第一萃取分离塔D2上部,经萃取分离,第一萃取液流股7从第一萃取分离塔D2塔底部排出,并送至系统外水相产品分离系统进行醇类与水的分离。而第一萃余液流股6进入第一脱水器F1,脱除其中可能包含的水分,并进入烯烃与烷烃综合利用工序。
第一中间组分流股3进入第二萃取分离塔D3中,第二萃取剂流股10的组成为乙腈与水,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%,其与包含萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及少量醇类等含氧化合物组成的第二萃取液精馏塔D4塔顶馏出流股11(即第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股)混合后,第二萃取液流股经精馏得到的轻组分与第二萃取剂混合流股12进入第二萃取分离塔D3上部。包含辛烯或/和辛烷组成的第一反萃溶剂流股13与包含少量萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及少量烃类组成的萃余液精馏塔D5塔顶馏出流股14(即第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股)混合后,第二萃余液流股经精馏得到的轻组分与第一反萃溶剂的混合流股15进入第二萃取分离塔D3下部。包含少量萃取剂乙腈和水、反萃溶剂以及烃类组成的第二萃取分离塔D3第二萃余液流股16进入第二萃余液精馏塔D5中,包含萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及醇类等含氧化合物组成的第二萃取液流股17进入第二萃取液精馏塔D4中。第二萃取液精馏塔D4塔釜馏出包含C5~C9的含氧化合物流股18,第二萃余液精馏塔D5塔釜馏出包含C8~C12的烃类流股19,并经第二脱水器F2脱除可能存在的水分后进入烯烃与烷烃综合利用工序。
第一重组分流股4进入第三萃取分离塔D6中,第三萃取剂流股22的组成为乙腈与甲醇,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%,其与包含萃取剂乙腈和甲醇以及少量醇类等含氧化合物组成的第三萃取液精馏塔D7塔顶馏出流股即第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股23混合后,第三萃取液流股经精馏得到的轻组分与第三萃取剂的混合流股24进入第三萃取分离塔D6上部。包含少量萃取剂乙腈和甲醇以及少量烃类组成的第三萃余液精馏塔D8塔顶馏出流股即第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股25进入第二萃余液精馏塔D5下部。包含少量萃取剂乙腈和甲醇以及烃类组成的第三萃取分离塔D6塔顶第三萃余液流股26进入第三萃余液精馏塔D8中,包含萃取剂乙腈和甲醇以及醇类等含氧化合物组成的第三萃取液流股27进入第三萃取液精馏塔D7中。第三萃余液精馏塔D8塔釜馏出包含C10~C15的含氧化合物流股28,第三萃余液精馏塔D8塔釜馏出包含C13~C15的烃类流股29进入烯烃与烷烃综合利用工序。
C5组分分离。第二轻组分流股即C5组分流股30进入第一脱重塔D10中,其塔釜馏出包含沸点高于1-戊烯(如正戊烷)的重组分流股33,塔顶馏出1-戊烯轻组分流股34,并进入第一萃取精馏塔D11中。在第一萃取精馏塔D11中,1-戊烯轻组分流股34与萃取剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)接触后,在液液萃取的条件下,其塔顶馏出包含异戊烷IPA的烷烃组分流股35,塔釜馏出包含1-戊烯的萃取液流股36,并进入第四萃取剂回收塔D12。第四萃取剂回收塔D12塔釜馏出萃取剂循环流股即包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后得到的回收第四萃取剂流股37循环至第一萃取精馏塔D11,其塔顶馏出1-戊烯流股38,并进入第一精密精馏塔D13。在第一精密精馏塔D13中,其塔顶馏出包含异构体的组分流股39,其塔釜馏出1-戊烯产品流股40。
C7组分分离。第二重组分流股即C7组分流股32进入第二脱重塔D14中,其塔釜馏出包含沸点高于庚烯的重组分流股43,塔顶馏出庚烯轻组分流股44,并进入第二萃取精馏塔D15中。在第二萃取精馏塔D15中,庚烯轻组分流股44与萃取剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)接触后,在液液萃取的条件下,其塔顶馏出烷烃组分流股48,塔釜馏出包含庚烯的萃取液流股49,并进入第五萃取剂回收塔D16。第五萃取剂回收塔D16塔釜馏出包含庚烯的萃取液流股经第六萃取剂回收后得到的回收第六萃取剂流股46循环至第二萃取精馏塔D15,其塔顶馏出庚烯流股50,并进入第二精密精馏塔D17。在第二精密精馏塔D17中,其塔顶馏出包含异构体的组分流股51,其塔釜馏出庚烯产品流股52。
包含沸点高于1-戊烯(如正戊烷)的重组分流股33、包含异戊烷IPA的烷烃组分流股35、包含异构体的组分流股39、包含沸点高于庚烯的重组分流股43、烷烃组分流股48、包含异构体的组分流股51,进入第一加氢反应器R1,经加氢精制,进入第三组分切割精馏塔D18,分离切割得到C5烷烃溶剂油流股57、C6烷烃溶剂油流股58、C7烷烃溶剂油流股59。
1-己烯抽提。第二中间组分流股即C6组分流股31进入第三萃取精馏塔D19,流股61为萃取剂混合进料流股,优选萃取剂为NMP,通过萃取精馏,第三萃取精馏塔D19塔顶馏出C6烷烃组分流股62,塔釜馏出包含第五萃取剂与C6烯烃组分的混合流股63,并进入第六萃取剂回收塔D20。第六萃取剂回收塔D20塔釜馏出循环萃取剂流股即包含第五萃取剂与C6烯烃组分的混合流股经第五萃取剂回收后得到的回收第五萃取剂流股64,作为循环萃取剂流股,与第五萃取剂流股60混合后作为萃取剂混合进料流股61进入第三萃取精馏塔D19塔顶部。第六萃取剂回收塔D20塔顶馏出C6烯烃组分流股65,经第三脱水器F3脱水后进入醚化反应环节。醚化反应器R2醚化反应产物流股68进入第一精馏塔D21,塔釜馏出重组分含醚产物流股69,塔顶馏出去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股70进入第二精馏塔D22。第二精馏塔D22塔顶馏出去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股经精馏得到的轻组分流股71,并通过甲醇回收系统回收甲醇,所述回收的甲醇流股73与新鲜甲醇流股74混合后作为甲醇混合进料流股75进入醚化反应器R2。所述甲醇回收系统采用常规的水洗和甲醇精馏工艺,在附图中未示出。第二精馏塔D22塔釜馏出C6烯烃组分流股76,进入第三精密精馏塔D23,其塔顶馏出1-己烯流股77,塔釜馏出烯烃异构体流股78。
烯烃聚合PAO生产。脱水的包含C8~C12的烃类流股20进入烯烃聚合反应器R3中,经烯烃聚合反应后,齐聚产物流股79进入第一分馏塔D24中。第一分馏塔D24塔顶馏出烷烃流股80,并进入第二加氢反应器R4。经加氢精制后,形成C8-C12的烷烃溶剂油流股82。第一分馏塔D24塔釜馏出脱除烷烃后的齐聚产物流股83,并经过滤后,进入第三加氢反应器R5,经加氢精制后,进入闪蒸器F5,脱除闪蒸气流股87后,形成聚α-烯烃基础油PAO流股88,并进入第二分馏塔D25。根据不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO的要求,通过第二分馏塔D25,分别馏出相应要求的聚α-烯烃基础油PAO流股89/90。
氢甲酰化制醇。对于包含C13~C15的烃类流股29,与CO与H2流股91,以及经催化剂处理后的催化剂流股98,进入氢甲酰化反应器R6中进行氢甲酰化反应。氢甲酰化反应产物流股93经气液分离器F6脱除气相组分流股94,并进入催化剂蒸馏分离塔D26,其塔釜馏出催化剂流股97,并通过催化剂处理单元F7循环至氢甲酰化反应器R6。催化剂蒸馏分离塔D26塔顶馏出不含催化剂反应产物流股即脱除催化剂的反应产物流股96,并进入脱轻塔D27,脱除轻组分后,其塔釜馏出包含醇类与烷烃的流股100,并进入第四萃取精馏塔D28。在萃取剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作用下,第四萃取精馏塔D28塔顶馏出烷烃流股104,塔釜馏出包含第七萃取剂与醇类的混合流股105,并进入第七萃取剂回收塔D29。第七萃取剂回收塔D29塔釜馏出包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股102循环至第四萃取精馏塔D28,其塔顶馏出醇类流股106,并进入第三脱重塔D30,脱除重组分后,由第三脱重塔D30塔顶馏出高碳醇产品流股108,其组成为C14-C16范围的醇类。
高碳醇分离工序。包含C5~C9的含氧化合物流股18进入第一高碳醇分离精馏塔D31,其塔顶馏出C5~C6的醇类流股109,并进入第四加氢反应器R7,经加氢精制后形成C5~C6的醇类产品流股111。第一高碳醇分离精馏塔D31塔釜馏出C7~C9的醇类流股112,并进入第五加氢反应器R8,经加氢精制后形成C7~C9的醇类产品流股114。包含C10~C15的含氧化合物流股28进入第二高碳醇分离精馏塔D32,其塔顶馏出C10~C11的醇类流股115,并进入第六加氢反应器R9,经加氢精制后形成C10~C11的醇类产品流股117。第二高碳醇分离精馏塔D32塔釜馏出C12~C15的醇类流股118,并进入第七加氢反应器R10,经加氢精制后形成C12~C15的醇类产品流股120。所述的第三高碳醇分离辅助精馏塔D33,将所述第一高碳醇分离精馏塔和第二高碳醇分离精馏塔分离所得的醇类混合物,按照分离需求,可以分离得到相应的单醇。
实施例2:
一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,所述系统包括:
1)烃类与含氧化合物分离装置:
包括第一组分切割精馏塔D1、第一萃取分离塔D2、第二萃取分离塔D3、第二萃取液精馏塔D4、第二萃余液精馏塔D5、第三萃取分离塔D6、第三萃取液精馏塔D7和第三萃余液精馏塔D8、第一脱水器F1和第二脱水器F2;
所述第一组分切割精馏塔D1设有进料口、第一轻组分流股出料口、第一中间组分流股出料口以及第一重组分流股出料口;所述第一萃取分离塔D2设有第一萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取分离塔D3设有第二萃取剂进料口、第一反萃溶剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取液精馏塔D4设有顶部出料口和底部出料口;所述第二萃余液精馏塔D5设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃取分离塔D6设有第三萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第三萃取液精馏塔D7设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃余液精馏塔D8设有顶部出料口和底部出料口;所述第一轻组分流股出料口为包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物的出料口;所述第一中间组分流股出料口为包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物的出料口;所述第一重组分流股出料口为包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物的出料口;第一萃取分离塔D2的萃取液出料口为含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股出料口;第一萃取分离塔D2的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;第二萃取液精馏塔D4的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第二萃余液精馏塔D5的底部出料口为包含C8~C12的烃类流股出料口;第三萃取液精馏塔D7的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第三萃余液精馏塔D8的底部出料口为包含C13~C15的烃类流股出料口;
所述第一组分切割精馏塔的进料口与合成气直接制烯烃的油相产物管道经管线连接;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔D2连通;所述第一萃取剂进料口与第一萃取剂管道经管线连接;第一萃取分离塔的萃余液出料口与第一脱水器F1连通;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔D3连通;所述第二萃取剂进料口与第二萃取剂管道经管线连接;第二萃取分离塔的萃取液出料口与第二萃取液精馏塔连通;第二萃取分离塔的萃余液出料口与第二萃余液精馏塔连通;第二萃余液精馏塔的底部出料口与第二脱水器F2连通;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔D6连通;第三萃取分离塔的萃取液出料口与第三萃取液精馏塔连通;第三萃取分离塔的萃余液出料口与第三萃余液精馏塔连通;
所述第一萃取剂进料口设于第一萃取分离塔的上部;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔的中部连通;所述第一萃取剂为水;所述第二萃取剂进料口设于第二萃取分离塔的上部;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔D3的中部连通;所述第一反萃溶剂进料口设于第二萃取分离塔的下部;第二萃取液精馏塔D4还设有回流通道,第二萃取液精馏塔D4的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔D3连通;优选地,第二萃取液精馏塔D4的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔D3的上部连通;第二萃余液精馏塔D5还设有回流通道,第二萃余液精馏塔D5的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔D3连通;优选地,第二萃余液精馏塔D5的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔D3的上部连通;所述第二萃取剂为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%;;所述第一反萃溶剂为辛烯或/和辛烷;所述第三萃取剂进料口设于第三萃取分离塔的上部;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔D6的中部连通;第三萃取液精馏塔D7还设有回流通道,第三萃取液精馏塔D7的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6连通;优选地,第三萃取液精馏塔D7的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6的上部连通;第三萃余液精馏塔D8还设有回流通道,第三萃余液精馏塔D8的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6连通;优选地,第三萃余液精馏塔D8的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6的下部连通;所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%;
2)烃类综合利用装置:
22)第二烃类综合利用装置:
第一脱水器F1的除水物料出料口(包含C5~C7的烃类流股):
包括:包含C5~C7的烃类流股的烯烃聚合反应器R1、包含C5~C7的烃类流股的第一分馏塔D9、包含C5~C7的烃类流股的第二分馏塔D10、包含C5~C7的烃类流股的第二加氢反应器R2、包含C5~C7的烃类流股的第三加氢反应器R3、包含C5~C7的烃类流股的闪蒸器F3、包含C5~C7的烃类流股的过滤器L1;
包含C5~C7的烃类流股的烯烃聚合反应器R1设有反应物进料口和反应产物出料口;包含C5~C7的烃类流股的第一分馏塔D9设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的第二分馏塔D10设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的第二加氢反应器R2设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C5~C7的烃类流股的第三加氢反应器R3设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C5~C7的烃类流股的闪蒸器F3设有顶部出料口和底部出料口;
第一脱水器F1的除水物料出料口(包含C5~C7的烃类流股)与包含C5~C7的烃类流股的烯烃聚合反应器R1的反应产物进料口连通;包含C5~C7的烃类流股的烯烃聚合反应器R1的反应产物出料口与包含C5~C7的烃类流股的第一分馏塔D9连通;包含C5~C7的烃类流股的第一分馏塔D9的顶部出料口与包含C5~C7的烃类流股的第二加氢反应器R2连通;包含C5~C7的烃类流股的第一分馏塔D9的底部出料口与包含C5~C7的烃类流股的过滤器L1连通;包含C5~C7的烃类流股的过滤器L1与包含C5~C7的烃类流股的第三加氢反应器R3连通;包含C5~C7的烃类流股的第三加氢反应器R3的反应产物出料口与包含C5~C7的烃类流股的闪蒸器F3连通;包含C5~C7的烃类流股的闪蒸器F3的底部出料口与包含C5~C7的烃类流股的第二分馏塔D10连通;第二分馏塔D10的顶部出料口为聚α-烯烃基础油PAO产品流股出料口;第二加氢反应器R2的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
第二脱水器的除水物料出料口(包含C8~C12的烃类流股):
包括:包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R4、包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D11、包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D12、包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器R5、包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R6、包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F4、包含C8~C12的烃类流股的过滤器L2;
包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R4设有反应物进料口和反应产物出料口;包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D11设有顶部出料口和底部出料口;包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D12设有顶部出料口和底部出料口;包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器R5设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R6设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F4设有顶部出料口和底部出料口;
第一脱水器F2的除水物料出料口(包含C8~C12的烃类流股)与包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R4的反应产物进料口连通;包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R4的反应产物出料口与包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D11连通;包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D11的顶部出料口与包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器R5连通;包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D11的底部出料口与包含C8~C12的烃类流股的过滤器L2连通;包含C8~C12的烃类流股的过滤器L2与包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R6连通;包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R6的反应产物出料口与包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F4连通;包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F4的底部出料口与包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D12连通;第二分馏塔D12的顶部出料口为聚α-烯烃基础油PAO产品流股出料口;第二加氢反应器R5的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
第三萃余液精馏塔的底部出料口(包含C13~C15的烃类流股):
包括:包含C13~C15的烃类流股的烯烃聚合反应器R7、包含C13~C15的烃类流股的第一分馏塔D13、包含C13~C15的烃类流股的第二分馏塔D14、包含C13~C15的烃类流股的第二加氢反应器R8、包含C13~C15的烃类流股的第三加氢反应器R9、包含C13~C15的烃类流股的闪蒸器F5、包含C13~C15的烃类流股的过滤器L3;
包含C13~C15的烃类流股的烯烃聚合反应器R7设有反应物进料口和反应产物出料口;包含C13~C15的烃类流股的第一分馏塔D13设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的第二分馏塔D14设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的第二加氢反应器R8设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C13~C15的烃类流股的第三加氢反应器R9设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C13~C15的烃类流股的闪蒸器F5设有顶部出料口和底部出料口;
第三萃余液精馏塔的底部出料口(包含C13~C15的烃类流股)与包含C13~C15的烃类流股的烯烃聚合反应器R7的反应产物进料口连通;包含C13~C15的烃类流股的烯烃聚合反应器R7的反应产物出料口与包含C13~C15的烃类流股的第一分馏塔D13连通;包含C13~C15的烃类流股的第一分馏塔D13的顶部出料口与包含C13~C15的烃类流股的第二加氢反应器R8连通;包含C13~C15的烃类流股的第一分馏塔D13的底部出料口与包含C13~C15的烃类流股的过滤器L3连通;包含C13~C15的烃类流股的过滤器L3与包含C13~C15的烃类流股的第三加氢反应器R9连通;包含C13~C15的烃类流股的第三加氢反应器R9的反应产物出料口与包含C13~C15的烃类流股的闪蒸器F5连通;包含C13~C15的烃类流股的闪蒸器F5的底部出料口与包含C13~C15的烃类流股的第二分馏塔D14连通;第二分馏塔D14的顶部出料口为聚α-烯烃基础油PAO产品流股出料口;第二加氢反应器R8的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
3)高碳醇分离装置:
包括第一高碳醇分离精馏塔D15、第四加氢反应器R10、第五加氢反应器R11、第二高碳醇分离精馏塔D16、第六加氢反应器R12、第七加氢反应器R13;
第一高碳醇分离精馏塔D15设有顶部出料口和底部出料口;第四加氢反应器R10设有氢气进料口和反应产物出料口;第五加氢反应器R11设有氢气进料口和反应产物出料口;第二高碳醇分离精馏塔D16设有顶部出料口和底部出料口;第六加氢反应器R12设有氢气进料口和反应产物出料口;第七加氢反应器R13设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一高碳醇分离精馏塔D15与第二萃取液精馏塔D4的底部出料口连通,第二萃取液精馏塔D4的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第一高碳醇分离精馏塔D15的顶部出料口与第四加氢反应器R10连通;第一高碳醇分离精馏塔D15的底部出料口与第五加氢反应器R11连通;第四加氢反应器R10的反应产物出料口为C5~C6的醇类产品流股出料口;第五加氢反应器R11的反应产物出料口为C7~C9的醇类产品流股出料口;
第二高碳醇分离精馏塔D16与第三萃取液精馏塔D7的底部出料口连通,第三萃取液精馏塔D7的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第二高碳醇分离精馏塔D16的顶部出料口与第六加氢反应器R12连通;第二高碳醇分离精馏塔D16的底部出料口与第七加氢反应器R13连通;第六加氢反应器R12的反应产物出料口为C10~C11的醇类产品流股出料口;第七加氢反应器R13的反应产物出料口为C12~C15的醇类产品流股出料口。
高碳醇分离装置还包括单醇精馏单元,所述单醇精馏单元包括第三高碳醇分离辅助精馏塔D17和第八加氢反应器R14;
第三高碳醇分离辅助精馏塔D17设有顶部出料口和底部出料口;第八加氢反应器R14设有氢气进料口和反应产物出料口;
第三高碳醇分离辅助精馏塔D17的顶部出料口与第八加氢反应器R14连通;第四加氢反应器R10的反应产物出料口、第五加氢反应器R11的反应产物出料口、第六加氢反应器R12的反应产物出料口和第七加氢反应器R13的反应产物出料口中的至少一个分别与单醇精馏单元连通。
一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法:
烃类与含氧化合物分离。对于来自合成气直接制烯烃的油相产物流股1,其中包含C1~C15范畴的烃类与含氧化合物组分,优选C5~C15范围的烃类与C1~C15范围的醇类等含氧化合物,经过第一组分切割精馏塔D1,根据各组分的沸点差,切割为第一轻组分流股2、第一中间组分流股3以及第一重组分流股4,其中第一轻组分流股2包含C5~C7范围的烃类与C1~C4范围的醇类等含氧化合物,第一中间组分流股3包含C8~C12范围的烃类与C5~C9范围的醇类等含氧化合物,第一重组分流股4包含C13~C15范围的烃类与C10~C15范围的醇类等含氧化合物。
第一轻组分流股2进入第一萃取分离塔D2中,第一萃取剂流股5的组成为水进入第一萃取分离塔D2上部,经萃取分离,含C1~C4范围的醇类等含氧化合物与水的混合流股即第一萃取液流股7从第一萃取分离塔D2塔底部排出,并送至系统外水相产品分离系统进行醇类与水的分离。而包含C5~C7范围的烃类流股即第一萃余液流股6进入第一脱水器F1,脱除其中可能包含的水分,并进入烯烃与烷烃综合利用工序。
第一中间组分流股3进入第二萃取分离塔D3中,第二萃取剂流股10的组成为乙腈与水,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%,其与包含萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及少量醇类等含氧化合物组成的第二萃取液精馏塔D4塔顶馏出流股即第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股11混合后,第二萃取液流股经精馏得到的轻组分与第二萃取剂混合流股12进入第二萃取分离塔D3上部。包含辛烯或/和辛烷组成的第一反萃溶剂流股13与包含少量萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及少量烃类组成的第二萃余液精馏塔D5塔顶馏出流股即第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股14混合后,作为混合流股即第二萃余液流股经精馏得到的轻组分与第一反萃溶剂的混合流股15进入第二萃取分离塔D3下部。包含少量萃取剂乙腈和水、反萃溶剂以及烃类组成的第二萃取分离塔D3塔顶第二萃余液流股16进入第二萃余液精馏塔D5中,包含萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及醇类等含氧化合物组成的第二萃取液流股17进入第二萃取液精馏塔D4中。第二萃取液精馏塔D4塔釜馏出包含C5~C9的含氧化合物流股18,第二萃余液精馏塔D5塔釜馏出包含C8~C12的烃类流股19,并经第二脱水器F2脱除可能存在的水分后进入烯烃与烷烃综合利用工序。
第一重组分流股4进入第三萃取分离塔D6中,第三萃取剂流股22的组成为乙腈与甲醇,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%,其与包含萃取剂乙腈和甲醇以及少量醇类等含氧化合物组成的第三萃取液精馏塔D7塔顶馏出流股即第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股23混合后,作为混合流股即第三萃取液流股经精馏得到的轻组分与第三萃取剂的混合流股24进入第三萃取分离塔D6上部。包含少量萃取剂乙腈和甲醇以及少量烃类组成的第三萃余液精馏塔D8塔顶馏出流股即第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股25进入第二萃余液精馏塔D5下部。包含少量萃取剂乙腈和甲醇以及烃类组成的第三萃取分离塔D6塔顶第三萃余液流股26进入第三萃余液精馏塔D8中,包含萃取剂乙腈和甲醇以及醇类等含氧化合物组成的第三萃取液流股27进入第三萃取液精馏塔D7中。第三萃余液精馏塔D8塔釜馏出包含C10~C15的含氧化合物流股28,第三萃余液精馏塔D8塔釜馏出包含C13~C15的烃类流股29进入烯烃与烷烃综合利用工序。
烯烃聚合PAO生产。C5-C7的烯烃与烷烃进料流股即脱水的第一萃余液流股8进入烯烃聚合反应器R1中,经烯烃聚合反应后,齐聚产物流股30进入第一分馏塔D9中。第一分馏塔D9塔顶馏出烷烃流股31,并进入第二加氢反应器R2。经加氢精制后,形成C5-C7的烷烃溶剂油流股33。第一分馏塔D9塔釜馏出脱除烷烃后的齐聚产物流股34,并经过滤后,进入第三加氢反应器R3,经加氢精制后,进入闪蒸器F3,脱除闪蒸气流股38后,形成聚α-烯烃基础油PAO流股39,并进入第二分馏塔D10。根据不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO的要求,通过第二分馏塔D10,分别馏出相应要求的聚α-烯烃基础油PAO流股40/41。
C8-C12的烯烃与烷烃进料流股脱水的包含C8~C12的烃类流股20进入烯烃聚合反应器R4中,经烯烃聚合反应后,齐聚产物流股42进入第一分馏塔D11中。第一分馏塔D11塔顶馏出烷烃流股43,并进入第二加氢反应器R5。经加氢精制后,形成C8-C12的烷烃溶剂油流股45。第一分馏塔D11塔釜馏出脱除烷烃后的齐聚产物流股46,并经过滤后,进入第三加氢反应器R6,经加氢精制后,进入闪蒸器F4,脱除闪蒸气流股50后,形成聚α-烯烃基础油PAO流股51,并进入第二分馏塔D12。根据不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO的要求,通过第二分馏塔D12,分别馏出相应要求的聚α-烯烃基础油PAO流股52/53。
C13-C15的烯烃与烷烃进料流股脱水的包含C13-C15的烃类流股29进入烯烃聚合反应器R7中,经烯烃聚合反应后,齐聚产物流股54进入第一分馏塔D13中。第一分馏塔D13塔顶馏出烷烃流股55,并进入第二加氢反应器R8。经加氢精制后,形成C13-C15的烷烃溶剂油流股57。第一分馏塔D13塔釜馏出脱除烷烃后的齐聚产物流股58,并经过滤后,进入第三加氢反应器R9,经加氢精制后,进入闪蒸器F5,脱除闪蒸气流股62后,形成聚α-烯烃基础油PAO流股63,并进入第二分馏塔D14。根据不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO的要求,通过第二分馏塔D14,分别馏出相应要求的聚α-烯烃基础油PAO流股64/65。
高碳醇分离工序。包含C5~C9的含氧化合物流股18进入第一高碳醇分离精馏塔D15,其塔顶馏出C5-C6的醇类流股66,并进入第四加氢反应器R10,经加氢精制后形成C5-C6的醇类产品流股68。第一高碳醇分离精馏塔D15塔釜馏出C7~C9的醇类流股69,并进入第五加氢反应器R11,经加氢精制后形成C7~C9的醇类产品流股71。包含C10~C15的含氧化合物流股28进入第二高碳醇分离精馏塔D16,其塔顶馏出C10~C11的醇类流股72,并进入第六加氢反应器R12,经加氢精制后形成C10~C11的醇类产品流股74。第二高碳醇分离精馏塔D16塔釜馏出C12~C15的醇类流股75,并进入第七加氢反应器R13,经加氢精制后形成C12~C15的醇类产品流股77。第三高碳醇分离辅助精馏塔D17,将所述第一高碳醇分离精馏塔和第二高碳醇分离精馏塔分离所得的醇类混合物,按照分离需求,可以分离得到相应的单醇。
实施例3:
一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,所述系统包括:
1)烃类与含氧化合物分离装置:
包括第一组分切割精馏塔D1、第一萃取分离塔D2、第二萃取分离塔D3、第二萃取液精馏塔D4、第二萃余液精馏塔D5、第三萃取分离塔D6、第三萃取液精馏塔D7和第三萃余液精馏塔D8、第一脱水器F1和第二脱水器F2;
所述第一组分切割精馏塔D1设有进料口、第一轻组分流股出料口、第一中间组分流股出料口以及第一重组分流股出料口;所述第一萃取分离塔D2设有第一萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取分离塔D3设有第二萃取剂进料口、第一反萃溶剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取液精馏塔D4设有顶部出料口和底部出料口;所述第二萃余液精馏塔D5设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃取分离塔D6设有第三萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第三萃取液精馏塔D7设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃余液精馏塔D8设有顶部出料口和底部出料口;所述第一轻组分流股出料口为包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物的出料口;所述第一中间组分流股出料口为包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物的出料口;所述第一重组分流股出料口为包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物的出料口;第一萃取分离塔D2的萃取液出料口为含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股出料口;第一萃取分离塔D2的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;第二萃取液精馏塔D4的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第二萃余液精馏塔D5的底部出料口为包含C8~C12的烃类流股出料口;第三萃取液精馏塔D7的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第三萃余液精馏塔D8的底部出料口为包含C13~C15的烃类流股出料口;
所述第一组分切割精馏塔的进料口与合成气直接制烯烃的油相产物管道经管线连接;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔D2连通;所述第一萃取剂进料口与第一萃取剂管道经管线连接;第一萃取分离塔的萃余液出料口与第一脱水器F1连通;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔D3连通;所述第二萃取剂进料口与第二萃取剂管道经管线连接;第二萃取分离塔的萃取液出料口与第二萃取液精馏塔连通;第二萃取分离塔的萃余液出料口与第二萃余液精馏塔连通;第二萃余液精馏塔的底部出料口与第二脱水器F2连通;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔D6连通;第三萃取分离塔的萃取液出料口与第三萃取液精馏塔连通;第三萃取分离塔的萃余液出料口与第三萃余液精馏塔连通;
所述第一萃取剂进料口设于第一萃取分离塔的上部;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔的中部连通;所述第一萃取剂为水;所述第二萃取剂进料口设于第二萃取分离塔的上部;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔D3的中部连通;所述第一反萃溶剂进料口设于第二萃取分离塔的下部;第二萃取液精馏塔D4还设有回流通道,第二萃取液精馏塔D4的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔D3连通;优选地,第二萃取液精馏塔D4的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔D3的上部连通;第二萃余液精馏塔D5还设有回流通道,第二萃余液精馏塔D5的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔D3连通;优选地,第二萃余液精馏塔D5的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔D3的上部连通;所述第二萃取剂为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%;;所述第一反萃溶剂为辛烯或/和辛烷;所述第三萃取剂进料口设于第三萃取分离塔的上部;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔D6的中部连通;第三萃取液精馏塔D7还设有回流通道,第三萃取液精馏塔D7的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6连通;优选地,第三萃取液精馏塔D7的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6的上部连通;第三萃余液精馏塔D8还设有回流通道,第三萃余液精馏塔D8的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6连通;优选地,第三萃余液精馏塔D8的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔D6的下部连通;所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%;
2)烃类综合利用装置:
23)第三烃类综合利用装置:
第一脱水器F1的除水物料出料口(包含C5~C7的烃类流股):
包括包含C5~C7的烃类流股的氢甲酰化反应器R1、包含C5~C7的烃类流股的气液分离器F3、包含C5~C7的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D9、包含C5~C7的烃类流股的脱轻塔D10、包含C5~C7的烃类流股的第四萃取精馏塔D11、包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔D12、包含C5~C7的烃类流股的第三脱重塔D13;
包含C5~C7的烃类流股的氢甲酰化反应器R1设有CO与H2流股进料口和反应产物出料口;包含C5~C7的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D9设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的脱轻塔D10设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的第四萃取精馏塔D11设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔D12设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的第三脱重塔D13设有顶部出料口和底部出料口;包含C5~C7的烃类流股的气液分离器F3设有气相出料口和液相出料口;
第一脱水器F1的除水物料出料口(包含C5~C7的烃类流股)与包含C5~C7的烃类流股的氢甲酰化反应器R1连通;包含C5~C7的烃类流股的氢甲酰化反应器R1的反应产物出料口与包含C5~C7的烃类流股的气液分离器F3连通;包含C5~C7的烃类流股的气液分离器F3的液相出料口与包含C5~C7的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D9连通;包含C5~C7的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D9的顶部出料口与包含C5~C7的烃类流股的脱轻塔D10连通;包含C5~C7的烃类流股的脱轻塔D10的底部出料口与包含C5~C7的烃类流股的第四萃取精馏塔D11连通;包含C5~C7的烃类流股的第四萃取精馏塔D11的底部出料口与包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔D12连通;包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔D12的顶部出料口与包含C5~C7的烃类流股的第三脱重塔D13连通;第三脱重塔D13的顶部出料口为高碳醇产品流股出料口;
第三烃类综合利用装置还包括包含C5~C7的烃类流股的催化剂处理单元F4,包含C5~C7的烃类流股的催化剂处理单元F4设有出料口,包含C5~C7的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D9的底部出料口与包含C5~C7的烃类流股的催化剂处理单元F4连通,包含C5~C7的烃类流股的催化剂处理单元F4的出料口与包含C5~C7的烃类流股的氢甲酰化反应器R1连通;包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔D12还包括回流通道,包含C5~C7的烃类流股的第七萃取剂回收塔D12的底部出料口通过回流通道与包含C5~C7的烃类流股的第四萃取精馏塔D11连通;第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP);
22)第二烃类综合利用装置:
第二脱水器的除水物料出料口(包含C8~C12的烃类流股):
包括:包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R2、包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D14、包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D15、包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器R3、包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R4、包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F5、包含C8~C12的烃类流股的过滤器L1;
包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R2设有反应物进料口和反应产物出料口;包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D14设有顶部出料口和底部出料口;包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D15设有顶部出料口和底部出料口;包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器R3设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R4设有氢气进料口和反应产物出料口;包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F5设有顶部出料口和底部出料口;
第二脱水器的除水物料出料口(包含C8~C12的烃类流股)与包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R2的反应产物进料口连通;包含C8~C12的烃类流股的烯烃聚合反应器R2的反应产物出料口与包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D14连通;包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D14的顶部出料口与包含C8~C12的烃类流股的第二加氢反应器R3连通;包含C8~C12的烃类流股的第一分馏塔D14的底部出料口与包含C8~C12的烃类流股的过滤器L1连通;包含C8~C12的烃类流股的过滤器L1与包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R4连通;包含C8~C12的烃类流股的第三加氢反应器R4的反应产物出料口与包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F5连通;包含C8~C12的烃类流股的闪蒸器F5的底部出料口与包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D15连通;包含C8~C12的烃类流股的第二分馏塔D15的顶部出料口为聚α-烯烃基础油PAO产品流股出料口;第二加氢反应器R3的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
23)第三烃类综合利用装置:
第三萃余液精馏塔的底部出料口(包含C13~C15的烃类流股):
包括:包含C13~C15的烃类流股的氢甲酰化反应器R5、包含C13~C15的烃类流股的气液分离器F6、包含C13~C15的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D16、包含C13~C15的烃类流股的脱轻塔D17、包含C13~C15的烃类流股的第四萃取精馏塔D18、包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔D19、包含C13~C15的烃类流股的第三脱重塔D20;
包含C13~C15的烃类流股的氢甲酰化反应器R5设有CO与H2流股进料口和反应产物出料口;包含C13~C15的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D16设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的脱轻塔D17设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的第四萃取精馏塔D18设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔D19设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的第三脱重塔D20设有顶部出料口和底部出料口;包含C13~C15的烃类流股的气液分离器F6设有气相出料口和液相出料口;
第三萃余液精馏塔的底部出料口(包含C13~C15的烃类流股)与包含C13~C15的烃类流股的氢甲酰化反应器R5连通;包含C13~C15的烃类流股的氢甲酰化反应器R5的反应产物出料口与包含C13~C15的烃类流股的气液分离器F6连通;包含C13~C15的烃类流股的气液分离器F6的液相出料口与包含C13~C15的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D16连通;包含C13~C15的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D16的顶部出料口与包含C13~C15的烃类流股的脱轻塔D17连通;包含C13~C15的烃类流股的脱轻塔D17的底部出料口与包含C13~C15的烃类流股的第四萃取精馏塔D18连通;包含C13~C15的烃类流股的第四萃取精馏塔D18的底部出料口与包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔D19连通;包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔D19的顶部出料口与包含C13~C15的烃类流股的第三脱重塔D20连通;包含C13~C15的烃类流股的第三脱重塔D20的顶部出料口为高碳醇产品流股出料口;
第三烃类综合利用装置还包括包含C13~C15的烃类流股的催化剂处理单元F7,包含C13~C15的烃类流股的催化剂处理单元F7设有出料口,包含C13~C15的烃类流股的催化剂蒸馏分离塔D16的底部出料口与包含C13~C15的烃类流股的催化剂处理单元F7连通,包含C13~C15的烃类流股的催化剂处理单元F7的出料口与包含C13~C15的烃类流股的氢甲酰化反应器R5连通;包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔D19还包括回流通道,包含C13~C15的烃类流股的第七萃取剂回收塔D19的底部出料口通过回流通道与包含C13~C15的烃类流股的第四萃取精馏塔D18连通;第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP);
3)高碳醇分离装置:
包括第一高碳醇分离精馏塔D21、第四加氢反应器R6、第五加氢反应器R7、第二高碳醇分离精馏塔D22、第六加氢反应器R8、第七加氢反应器R9;
第一高碳醇分离精馏塔D21设有顶部出料口和底部出料口;第四加氢反应器R6设有氢气进料口和反应产物出料口;第五加氢反应器R7设有氢气进料口和反应产物出料口;第二高碳醇分离精馏塔D22设有顶部出料口和底部出料口;第六加氢反应器R8设有氢气进料口和反应产物出料口;第七加氢反应器R9设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一高碳醇分离精馏塔D21与第二萃取液精馏塔D4的底部出料口连通,第二萃取液精馏塔D4的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第一高碳醇分离精馏塔D21的顶部出料口与第四加氢反应器R6连通;第一高碳醇分离精馏塔D21的底部出料口与第五加氢反应器R7连通;第四加氢反应器R6的反应产物出料口为C5~C6的醇类产品流股出料口;第五加氢反应器R7的反应产物出料口为C7~C9的醇类产品流股出料口;
第二高碳醇分离精馏塔D22与第三萃取液精馏塔D7的底部出料口连通,第三萃取液精馏塔D7的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第二高碳醇分离精馏塔D22的顶部出料口与第六加氢反应器R8连通;第二高碳醇分离精馏塔D22的底部出料口与第七加氢反应器R9连通;第六加氢反应器R8的反应产物出料口为C10~C11的醇类产品流股出料口;第七加氢反应器R9的反应产物出料口为C12~C15的醇类产品流股出料口。
高碳醇分离装置还包括单醇精馏单元,所述单醇精馏单元包括第三高碳醇分离辅助精馏塔D23和第八加氢反应器R10;
第三高碳醇分离辅助精馏塔D23设有顶部出料口和底部出料口;第八加氢反应器R10设有氢气进料口和反应产物出料口;
第三高碳醇分离辅助精馏塔D23的顶部出料口与第八加氢反应器R10连通;第四加氢反应器R6的反应产物出料口、第五加氢反应器R7的反应产物出料口、第六加氢反应器R8的反应产物出料口和第七加氢反应器R9的反应产物出料口中的至少一个分别与单醇精馏单元连通。
一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法:
烃类与含氧化合物分离。对于来自合成气直接制烯烃的油相产物流股1,其中包含C1~C15范畴的烃类与含氧化合物组分,优选C5~C15范围的烃类与C1~C15范围的醇类等含氧化合物,经过第一组分切割精馏塔D1,根据各组分的沸点差,切割为第一轻组分流股2、第一中间组分流股3以及第一重组分流股4,其中第一轻组分流股2包含C5~C7范围的烃类与C1~C4范围的醇类等含氧化合物,第一中间组分流股3包含C8~C12范围的烃类与C5~C9范围的醇类等含氧化合物,第一重组分流股4包含C13~C15范围的烃类与C10~C15范围的醇类等含氧化合物。
第一轻组分流股2进入第一萃取分离塔D2中,第一萃取剂流5的组成为水进入第一萃取分离塔D2上部,经萃取分离,含C1~C4范围的醇类等含氧化合物与水的混合流股即第一萃取液流股7从第一萃取分离塔D2塔底部排出,并送至系统外水相产品分离系统进行醇类与水的分离。而包含C5~C7范围的烃类流股即第一萃余液流股6进入第一脱水器F1,脱除其中可能包含的水分,并进入烯烃与烷烃综合利用工序。
第一中间组分流股3进入第二萃取分离塔D3中,第二萃取剂流股10的组成为乙腈与水,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%,其与包含萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及少量醇类等含氧化合物组成的第二萃取液精馏塔D4塔顶馏出流股即第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股11混合后,作为混合流股即第二萃取液流股经精馏得到的轻组分与第二萃取剂混合流股12进入第二萃取分离塔D3上部。包含辛烯或/和辛烷组成的第一反萃溶剂流股13与包含少量萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及少量烃类组成的第二萃余液精馏塔D5塔顶馏出流股即第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股14混合后,作为混合流股即第二萃余液流股经精馏得到的轻组分与第一反萃溶剂的混合流股15进入第二萃取分离塔D3下部。包含少量萃取剂乙腈和水、反萃溶剂以及烃类组成的第二萃取分离塔D3塔顶第二萃余液流股16进入第二萃余液精馏塔D5中,包含萃取剂乙腈和水、少量反萃溶剂以及醇类等含氧化合物组成的第二萃取液流股17进入第二萃取液精馏塔D4中。第二萃取液精馏塔D4塔釜馏出包含C5~C9的含氧化合物流股18,第二萃余液精馏塔D5塔釜馏出包含C8~C12的烃类流股19,并经第二脱水器F2脱除可能存在的水分后进入烯烃与烷烃综合利用工序。
第一重组分流股4进入第三萃取分离塔D6中,第三萃取剂流股22的组成为乙腈与甲醇,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%,其与包含萃取剂乙腈和甲醇以及少量醇类等含氧化合物组成的第三萃取液精馏塔D7塔顶馏出流股即第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股23混合后,作为混合流股即第三萃取液流股经精馏得到的轻组分与第三萃取剂的混合流股24进入第三萃取分离塔D6上部。包含少量萃取剂乙腈和甲醇以及少量烃类组成的第三萃余液精馏塔D8塔顶馏出流股即第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股25进入第二萃余液精馏塔D5下部。包含少量萃取剂乙腈和甲醇以及烃类组成的第三萃取分离塔D6塔顶第三萃余液流股26进入第三萃余液精馏塔D8中,包含萃取剂乙腈和甲醇以及醇类等含氧化合物组成的第三萃取液流股27进入第三萃取液精馏塔D7中。第三萃余液精馏塔D8塔釜馏出包含C10~C15的含氧化合物流股28,第三萃余液精馏塔D8塔釜馏出包含C13~C15的烃类流股29进入烯烃与烷烃综合利用工序。
氢甲酰化制醇。对于C5-C7的烯烃与烷烃进料流股即脱水的第一萃余液流股8,与CO与H2流股30,以及经催化剂处理后的催化剂流股37,进入氢甲酰化反应器R1中进行氢甲酰化反应。氢甲酰化反应产物流股32经气液分离器F3脱除气相组分流股33,并进入催化剂蒸馏分离塔D9,其塔釜馏出催化剂流股36,并通过催化剂处理单元F4循环至氢甲酰化反应器R1。催化剂蒸馏分离塔D9塔顶馏出脱除催化剂的反应产物流股35,并进入脱轻塔D10,脱除轻组分后,其塔釜馏出包含醇类与烷烃的流股39,并进入第四萃取精馏塔D11。在萃取剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作用下,第四萃取精馏塔D11塔顶馏出烷烃流股43,塔釜馏出包含第七萃取剂与醇类的混合流股44,并进入第七萃取剂回收塔D12。第七萃取剂回收塔D12塔釜馏出包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股41循环至第四萃取精馏塔D11,其塔顶馏出醇类流股45,并进入第三脱重塔D13,脱除重组分后,由第三脱重塔D13塔顶馏出高碳醇产品流股47,其组成为C6-C8范围的醇类。
烯烃聚合PAO生产。脱水的包含C8~C12的烃类流股20进入烯烃聚合反应器R2中,经烯烃聚合反应后,齐聚产物流股48进入第一分馏塔D14中。第一分馏塔D14塔顶馏出烷烃流股49,并进入第二加氢反应器R3。经加氢精制后,形成C8-C12的烷烃溶剂油流股51。第一分馏塔D14塔釜馏出脱除烷烃后的齐聚产物流股52,并经过滤后,进入第三加氢反应器R4,经加氢精制后,进入闪蒸器F5,脱除闪蒸气流股56后,形成聚α-烯烃基础油PAO流股57,并进入分馏塔D15。根据不同粘度等特性的聚α-烯烃基础油PAO的要求,通过第二分馏塔D15,分别馏出相应要求的聚α-烯烃基础油PAO流股58/59。
氢甲酰化制醇。对于包含C13~C15的烃类流股29,与CO与H2流股60,以及经催化剂处理后的催化剂流股67,进入氢甲酰化反应器R5中进行氢甲酰化反应。氢甲酰化反应产物流股62经气液分离器F6脱除气相组分流股63,并进入催化剂蒸馏分离塔D16,其塔釜馏出催化剂流股66,并通过催化剂处理单元F7循环至氢甲酰化反应器R5。催化剂蒸馏分离塔D16塔顶馏出脱除催化剂的反应产物流股65,并进入脱轻塔D17,脱除轻组分后,其塔釜馏出包含醇类与烷烃的流股69,并进入第四萃取精馏塔D18。在萃取剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作用下,第四萃取精馏塔D18塔顶馏出烷烃流股73,塔釜馏出包含第七萃取剂与醇类的混合流股74,并进入第七萃取剂回收塔D19。第七萃取剂回收塔D19塔釜馏出包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股71循环至第四萃取精馏塔D18,其塔顶馏出醇类流股75,并进入第三脱重塔D20,脱除重组分后,由第三脱重塔D20塔顶馏出高碳醇产品流股77,其组成为C14-C16范围的醇类。
高碳醇分离工序。包含C5~C9的含氧化合物流股18进入第一高碳醇分离精馏塔D21,其塔顶馏出C5-C6的醇类流股78,并进入第四加氢反应器R6,经加氢精制后形成C5-C6的醇类产品流股80。第一高碳醇分离精馏塔D21塔釜馏出C7~C9的醇类流股81,并进入第五加氢反应器R7,经加氢精制后形成C7~C9的醇类产品流股83。包含C10~C15的含氧化合物流股28进入第二高碳醇分离精馏塔D22,其塔顶馏出C10~C11的醇类流股84,并进入第六加氢反应器R8,经加氢精制后形成C10~C11的醇类产品流股86。第二高碳醇分离精馏塔D22塔釜馏出C12~C15的醇类流股87,并进入第七加氢反应器R9,经加氢精制后形成C12~C15的醇类产品流股89。所述的第三高碳醇分离辅助精馏塔D23,将所述第一高碳醇分离精馏塔和第二高碳醇分离精馏塔分离所得的醇类混合物,按照分离需求,可以分离得到相应的单醇。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (22)
1.一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法,所述方法包括以下过程:
1)烃类与含氧化合物分离过程:将合成气直接制烯烃的油相产物进行萃取分离,分别得到烃类物质和含氧化合物;
2)烃类综合利用过程:将过程1)得到的烃类物质选自以下一种或多种综合利用过程:
21)将烃类物质精馏切割分别得到C5烃类物质、C6烃类物质和C7烃类物质,C5烃类物质和C7烃类物质通过萃取精馏得到戊烯、庚烯、C5烷烃溶剂油、C6烷烃溶剂油和C7烷烃溶剂油;C6烃类物质通过萃取精馏、醚化反应、萃取精馏和精馏,得到1-己烯;
22)将烃类物质通过烯烃聚合和加氢精制得到聚α-烯烃基础油;
23)将烃类物质通过氢甲酰化和萃取精馏得到高碳醇;
3)高碳醇分离过程:将过程1)得到的含氧化合物通过精馏分离得到包含增塑剂醇范围和洗涤剂醇范围的高碳醇。
2.根据权利要求1所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物分离加工方法,其特征在于,所述合成气直接制烯烃的油相产物来自于合成气直接制烯烃装置,包含烃类与含氧化合物,所述烃类包含烯烃与烷烃,所述含氧化合物包含醇类;优选地,所述油相产物包含C1~C15范围的烃类与含氧化合物;更优选地,所述油相产物包含C5~C15的烃类与C1~C15的含氧化合物。
3.根据权利要求1所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,过程1)包括以下步骤:
11)将所述合成气直接制烯烃的油相产物进行精馏切割,得到第一轻组分流股、第一中间组分流股和第一重组分流股,所述第一轻组分流股包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物,所述第一中间组分流股包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物,所述第一重组分流股包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物;
12)所述第一轻组分流股与第一萃取剂流股经第一萃取分离分别得到第一萃余液流股和第一萃取液流股,第一萃取液流股为包含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股,第一萃余液流股为包含C5~C7的烃类流股;
13)所述第一中间组分流股、第二萃取剂流股和第一反萃溶剂流股经第二萃取分离分别得到第二萃余液流股和第二萃取液流股;所述第二萃余液流股经精馏得到包含C8~C12的烃类流股,所述第二萃取液流股经精馏得到包含C5~C9的含氧化合物流股;
14)所述第一重组分流股与第三萃取剂流股经第三萃取分离分别得到第三萃余液流股和第三萃取液流股;所述第三萃余液流股经精馏得到包含C13~C15的烃类流股,所述第三萃取液流股经精馏得到包含C10~C15的含氧化合物流股。
4.根据权利要求3所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)步骤12)中,将第一萃余液流股脱水;
2)步骤12)中,所述第一萃取剂为水;
3)步骤13)中,将包含C8~C12的烃类流股脱水;
4)步骤13)中,所述第二萃取剂为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%;所述第一反萃溶剂为辛烯或/和辛烷;
5)步骤13)中,所述第二萃余液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第二萃取分离;
6)步骤13)中,所述第二萃取液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第二萃取分离;
7)步骤14)中,所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%;
8)步骤14)中,所述第三萃余液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第三萃取分离;
9)步骤14)中,所述第三萃取液流股经精馏得到的轻组分流股循环至第三萃取分离。
5.根据权利要求3的所述一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股经过程21)综合利用,包括以下步骤:
211)将步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股进行精馏切割,得到第二轻组分流股、第二中间组分流股和第二重组分流股,所述第二轻组分流股为C5烃类流股,所述第二中间组分流股为C6烃类流股,所述第二重组分流股为C7烃类流股;
212)将所述第二轻组分流股脱重,分别得到包含沸点高于1-戊烯的重组分流股和包含1-戊烯的1-戊烯轻组分流股;1-戊烯轻组分流股与第四萃取剂经第一萃取精馏分别得到包含异戊烷的烷烃组分流股和包含1-戊烯的萃取液流股;包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后再进行精馏,分别得到包含异构体的组分流股和1-戊烯产品流股;
213)将所述第二重组分流股脱重,分别得到包含沸点高于庚烯的重组分流股和包含庚烯的庚烯轻组分流股;庚烯轻组分流股与第五萃取剂经第二萃取精馏分别得到烷烃组分流股和包含庚烯的萃取液流股;包含庚烯的萃取液流股经第五萃取剂回收后再进行精馏,分别得到包含异构体的组分流股和庚烯产品流股;
214)将所述第二中间组分流股与第六萃取剂经第三萃取精馏分别得到C6烷烃组分流股和包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股;所述包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股经第六萃取剂回收后再进行醚化反应,醚化反应产物经精馏分别得到重组分含醚产物流股和去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股;所述去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股经精馏得到C6烯烃组分流股,再经精馏分别得到1-己烯流股和烯烃异构体流股;
215)将步骤212)得到的包含沸点高于1-戊烯的重组分流股、步骤212)得到的包含异戊烷的烷烃组分流股、步骤212)得到的包含异构体的组分流股,以及步骤213)得到的包含沸点高于庚烯的重组分流股、步骤213)得到的烷烃组分流股、步骤213)得到的包含异构体的组分流股,经加氢与精馏切割得到C5烷烃溶剂油流股、C6烷烃溶剂油流股以及C7烷烃溶剂油流股。
6.根据权利要求5所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)步骤212)中,包含1-戊烯的萃取液流股经第四萃取剂回收后得到的回收第四萃取剂流股循环至第一萃取精馏;
2)步骤212)中,所述第四萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
3)步骤213)中,包含庚烯的萃取液流股经第五萃取剂回收后得到的回收第五萃取剂流股循环至第二萃取精馏;
4)步骤213)中,第五萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
5)步骤214)中,包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股经第六萃取剂回收后得到的回收第六萃取剂流股循环至第三萃取精馏;
6)步骤214)中,进行醚化反应之前进行脱水;
7)步骤214)中,所述去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股经精馏得到的轻组分流股经甲醇回收得到回收的甲醇流股,将回收的甲醇流股循环至醚化反应;
8)步骤214)中,所述第六萃取剂包含N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种;优选地,第六萃取剂包含:N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种以及水;更优选地,第六萃取剂为N-甲基吡咯烷酮和水,第六萃取剂中水的质量百分比为5~40%。
7.根据权利要求3的所述一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股、步骤13)得到的包含C8~C12的烃类流股和步骤14)得到的包含C13~C15的烃类流股分别经过程22)综合利用,包括以下步骤:
221)烃类物质发生烯烃聚合反应,得到齐聚产物流股;所述齐聚产物流股经分馏分别得到烷烃流股和齐聚产物流股,所述烷烃流股经加氢精制后,得到烷烃溶剂油流股;
222)所述齐聚产物流股经过滤后,进行加氢反应和闪蒸,得到聚α-烯烃基础油流股,然后进行分馏得到聚α-烯烃基础油产品流股。
8.根据权利要求3的所述一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,步骤12)得到的包含C5~C7的烃类流股、步骤13)得到的包含C8~C12的烃类流股和步骤14)得到的包含C13~C15的烃类流股分别经过程23)综合利用,包括以下步骤:
231)将烃类物质、一氧化碳、氢气和氢甲酰化催化剂发生氢甲酰化反应得到氢甲酰化反应产物流股;氢甲酰化反应产物流股脱除气相组分后进行催化剂蒸馏,分别得到催化剂流股和包含氢甲酰化反应产物的轻组分流股,所述包含氢甲酰化反应产物的轻组分流股脱除轻组分后得到包含醇类与烷烃的流股;
232)将步骤231)得到的包含醇类与烷烃的流股与第七萃取剂经第四萃取精馏分别得到烷烃流股和包含第七萃取剂与醇类的混合流股;所述包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后再进行脱重,得到高碳醇产品。
9.根据权利要求8的所述一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)步骤231)中,经催化剂蒸馏得到的催化剂流股通过催化剂处理循环至氢甲酰化反应;
2)步骤232)中,包含第七萃取剂与醇类的混合流股经第七萃取剂回收后得到的回收第七萃取剂流股循环至第四萃取精馏;
3)步骤232)中,所述第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮。
10.根据权利要求3的所述一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,过程3)包括以下步骤:
31)将步骤13)得到的包含C5~C9的含氧化合物流股进行精馏分别得到C5~C6的醇类流股和C7~C9的醇类流股;所述C5~C6的醇类流股经加氢精制得到C5~C6的醇类产品流股;所述C7~C9的醇类流股经加氢精制得到C7~C9的醇类产品流股;
32)将步骤14)得到的包含C10~C15的含氧化合物流股进行精馏分别得到C10~C11的醇类流股和C12~C15的醇类流股;所述C10~C11的醇类流股经加氢精制得到C10~C11的醇类产品流股;所述C12~C15的醇类流股经加氢精制得到C12~C15的醇类产品流股。
11.根据权利要求10的所述一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工方法,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)将步骤31)得到的C5~C6的醇类产品流股经分离得到相应的单醇;
2)将步骤31)得到的C7~C9的醇类产品流股经分离得到相应的单醇;
3)将步骤31)得到的C10~C11的醇类产品流股经分离得到相应的单醇;
4)将步骤31)得到的C12~C15的醇类产品流股经分离得到相应的单醇。
12.一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于,所述系统包括:
1)烃类与含氧化合物分离装置:用于将合成气直接制烯烃的油相产物进行萃取分离,分别得到烃类物质和含氧化合物;
2)烃类综合利用装置,所述烃类综合利用装置选自以下一种或多种装置:
21)第一烃类综合利用装置:用于将烃类物质精馏切割分别得到C5烃类物质、C6烃类物质和C7烃类物质,C5烃类物质和C7烃类物质通过萃取精馏得到戊烯、庚烯、C5烷烃溶剂油、C6烷烃溶剂油和C7烷烃溶剂油;C6烃类物质通过萃取精馏、醚化反应、萃取精馏和精馏,得到1-己烯;
22)第二烃类综合利用装置:用于将烃类物质通过烯烃聚合和加氢精制得到聚α-烯烃基础油;
23)第三烃类综合利用装置:用于将烃类物质通过氢甲酰化和萃取精馏得到高碳醇;
3)高碳醇分离装置:用于将含氧化合物通过精馏分离得到包含增塑剂醇范围和洗涤剂醇范围的高碳醇。
13.根据权利要求12所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于,所述合成气直接制烯烃的油相产物来自于合成气直接制烯烃装置,包含烃类与含氧化合物,所述烃类包含烯烃与烷烃,所述含氧化合物包含醇类;优选地,所述油相产物包含C1~C15范围的烃类与含氧化合物;更优选地,所述油相产物包含C5~C15的烃类与C1~C15的含氧化合物。
14.根据权利要求12所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于:
所述烃类与含氧化合物分离装置包括第一组分切割精馏塔、第一萃取分离塔、第二萃取分离塔、第二萃取液精馏塔、第二萃余液精馏塔、第三萃取分离塔、第三萃取液精馏塔和第三萃余液精馏塔;
所述第一组分切割精馏塔设有进料口、第一轻组分流股出料口、第一中间组分流股出料口以及第一重组分流股出料口;所述第一萃取分离塔设有第一萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取分离塔设有第二萃取剂进料口、第一反萃溶剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第二萃取液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第二萃余液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃取分离塔设有第三萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;所述第三萃取液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第三萃余液精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;所述第一轻组分流股出料口为包含C5~C7的烃类与C1~C4的含氧化合物的出料口;所述第一中间组分流股出料口为包含C8~C12的烃类与C5~C9的含氧化合物的出料口;所述第一重组分流股出料口为包含C13~C15的烃类与C10~C15的含氧化合物的出料口;第一萃取分离塔的萃取液出料口为含C1~C4的含氧化合物与第一萃取剂的混合流股出料口;第一萃取分离塔的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;第二萃取液精馏塔的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第二萃余液精馏塔的底部出料口为包含C8~C12的烃类流股出料口;第三萃取液精馏塔的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第三萃余液精馏塔的底部出料口为包含C13~C15的烃类流股出料口;
所述第一组分切割精馏塔的进料口与合成气直接制烯烃的油相产物管道经管线连接;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔连通;所述第一萃取剂进料口与第一萃取剂管道经管线连接;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔连通;所述第二萃取剂进料口与第二萃取剂管道经管线连接;第二萃取分离塔的萃取液出料口与第二萃取液精馏塔连通;第二萃取分离塔的萃余液出料口与第二萃余液精馏塔连通;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔连通;第三萃取分离塔的萃取液出料口与第三萃取液精馏塔连通;第三萃取分离塔的萃余液出料口与第三萃余液精馏塔连通。
15.根据权利要求14所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)所述第一萃取剂进料口设于第一萃取分离塔的上部;所述第一轻组分流股出料口与第一萃取分离塔的中部连通;
2)所述烃类与含氧化合物分离装置还包括第一脱水器,第一萃取分离塔的萃余液出料口与第一脱水器连通;
3)所述第一萃取剂为水;
4)所述第二萃取剂进料口设于第二萃取分离塔的上部;所述第一中间组分流股出料口与第二萃取分离塔的中部连通;所述第一反萃溶剂进料口设于第二萃取分离塔的下部;
5)所述烃类与含氧化合物分离装置还包括第二脱水器,第二萃余液精馏塔的底部出料口与第二脱水器连通;
6)第二萃取液精馏塔还设有回流通道,第二萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔连通;优选地,第二萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔的上部连通;
7)第二萃余液精馏塔还设有回流通道,第二萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与所述第二萃取分离塔连通;优选地,第二萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第二萃取分离塔的上部连通;
8)所述第二萃取剂为乙腈与水的混合物,第二萃取剂中水的质量百分比为10~40%;所述第一反萃溶剂为辛烯或/和辛烷;
9)所述第三萃取剂进料口设于第三萃取分离塔的上部;所述第一重组分流股出料口与第三萃取分离塔的中部连通;
10)第三萃取液精馏塔还设有回流通道,第三萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔连通;优选地,第三萃取液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔的上部连通;
11)第三萃余液精馏塔还设有回流通道,第三萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔连通;优选地,第三萃余液精馏塔的顶部出料口通过回流通道与第三萃取分离塔的下部连通;
12)所述第三萃取剂为乙腈与甲醇的混合物,第三萃取剂中甲醇的质量百分比为10~40%。
16.根据权利要求12所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于:
所述第一烃类综合利用装置包括第二组分切割精馏塔、第一脱重塔、第一萃取精馏塔、第四萃取剂回收塔、第一精密精馏塔、第二脱重塔、第二萃取精馏塔、第五萃取剂回收塔、第二精密精馏塔、第三组分切割精馏塔、第三萃取精馏塔、第六萃取剂回收塔、醚化反应器、第一精馏塔、第二精馏塔、第三精密精馏塔和第一加氢反应器;
第二组分切割精馏塔设有第二轻组分流股出料口、第二中间组分流股出料口和第二重组分流股出料口;第一脱重塔设有重组分出料口和轻组分出料口;第一萃取精馏塔设有第四萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;第四萃取剂回收塔设有第四萃取剂出料口和顶部出料口;第一精密精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二脱重塔设有重组分出料口和轻组分出料口;第二萃取精馏塔设有第五萃取剂进料口、萃取液出料口和萃余液出料口;第五萃取剂回收塔设有第五萃取剂出料口和顶部出料口;第二精密精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第三组分切割精馏塔设有第三轻组分流股出料口、第三中间组分流股出料口和第三重组分流股出料口;第三萃取精馏塔设有第六萃取剂进料口、顶部出料口和底部出料口;第六萃取剂回收塔设有第六萃取剂出料口和顶部出料口;醚化反应器设有甲醇进料口和反应产物出料口;第一精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第三精密精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第一加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一萃取分离塔的萃余液出料口与第二组分切割精馏塔连通;第一萃取分离塔的萃余液出料口为包含C5~C7的烃类流股出料口;所述第二轻组分流股出料口为C5烃类流股出料口,所述第二中间组分流股出料口为C6烃类流股出料口,所述第二重组分流股出料口为C7烃类流股出料口;
第二轻组分流股出料口与第一脱重塔连通;第一脱重塔的轻组分出料口与第一萃取精馏塔连通;第四萃取剂进料口与第四萃取剂管道经管线连接;第一萃取精馏塔的萃取液出料口与第四萃取剂回收塔连通;第四萃取剂回收塔的顶部出料口与第一精密精馏塔连通;第一脱重塔的重组分出料口为包含沸点高于1-戊烯的重组分流股出料口;第一脱重塔的轻组分出料口为包含1-戊烯的1-戊烯轻组分流股出料口;第一萃取精馏塔的萃余液出料口为包含异戊烷的烷烃组分流股出料口;第一萃取精馏塔的萃取液出料口为包含1-戊烯的萃取液流股出料口;第一精密精馏塔的顶部出料口为包含异构体的组分流股出料口;第一精密精馏塔的底部出料口为1-戊烯产品流股出料口;
第二重组分流股出料口与第二脱重塔连通;第二脱重塔的轻组分出料口与第二萃取精馏塔连通;第五萃取剂进料口与第五萃取剂管道经管线连接;第二萃取精馏塔的萃取液出料口与第五萃取剂回收塔连通;第五萃取剂回收塔的顶部出料口与第二精密精馏塔连通;第二脱重塔的重组分出料口包含沸点高于庚烯的重组分流股出料口;第二脱重塔的轻组分出料口为包含庚烯的庚烯轻组分流股出料口;第二萃取精馏塔的萃余液出料口为烷烃组分流股出料口;第二萃取精馏塔的萃取液出料口为包含庚烯的萃取液流股出料口;第二精密精馏塔的顶部出料口为包含异构体的组分流股;第二精密精馏塔的底部出料口庚烯产品流股;
第二中间组分流股出料口与第三萃取精馏塔连通;第六萃取剂进料口与第六萃取剂管道经管线连接;第三萃取精馏塔的底部出料口与第六萃取剂回收塔连通;第六萃取剂回收塔的顶部出料口与醚化反应器连通;醚化反应器的反应产物出料口与第一精馏塔连通;第一精馏塔的顶部出料口与第二精馏塔连通;第二精馏塔的底部出料口与第三精密精馏塔连通;第三萃取精馏塔的顶部出料口为C6烷烃组分流股出料口;第三萃取精馏塔的底部出料口为包含第六萃取剂与C6烯烃组分的混合流股出料口;第一精馏塔的底部出料口为含醚产物流股出料口;第一精馏塔的顶部出料口为去除叔碳烯烃的C6烯烃组分流股出料口;第三精密精馏塔的底部出料口为烯烃异构体流股出料口;第三精密精馏塔的顶部出料口为1-己烯流股出料口;
第一脱重塔的重组分出料口、第一萃取精馏塔的萃余液出料口、第一精密精馏塔的顶部出料口与第一加氢反应器连通;第二脱重塔的重组分出料口、第二萃取精馏塔的萃余液出料口、第二精密精馏塔的顶部出料口与第一加氢反应器连通;第一加氢反应器的反应产物出料口与第三组分切割精馏塔连通;第三轻组分流股出料口为C5烷烃溶剂油流股出料口;第三中间组分流股出料口为C6烷烃溶剂油流股出料口;第三重组分流股出料口为C7烷烃溶剂油流股出料口。
17.根据权利要求16所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)第四萃取剂回收塔还设有回流通道,第四萃取剂回收塔的第四萃取剂出料口通过回流通道与第一萃取精馏塔连通;
2)第四萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
3)第五萃取剂回收塔还设有回流通道,第五萃取剂回收塔的第五萃取剂出料口通过回流通道与第二萃取精馏塔连通;
4)第五萃取剂为N,N-二甲基甲酰胺;
5)第六萃取剂回收塔还设有回流通道,第六萃取剂回收塔的第六萃取剂出料口通过回流通道与第三萃取精馏塔连通;
6)所述第一烃类综合利用装置还包括第三脱水器,第三脱水器设有顶部出料口和底部出料口;第六萃取剂回收塔的顶部出料口与第三脱水器连通,第三脱水器的顶部出料口与醚化反应器连通;第三脱水器的底部出料口为水出料口;
7)所述第一烃类综合利用装置还包括甲醇回收单元,甲醇回收单元设有甲醇出料口和回流通道,第二精馏塔的顶部出料口与甲醇回收单元连通,甲醇回收单元的甲醇出料口通过回流通道与醚化反应器连通;
8)第六萃取剂包含N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种;优选地,第六萃取剂包含:N-甲基吡咯烷酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种以及水;更优选地,第六萃取剂为N-甲基吡咯烷酮和水,第六萃取剂中水的质量百分比为5~40%;
9)第一精馏塔采用两塔或分壁式精馏塔。
18.根据权利要求12所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于:
第二烃类综合利用装置包括烯烃聚合反应器、第一分馏塔、第二分馏塔、第二加氢反应器、第三加氢反应器、闪蒸器和过滤器;
烯烃聚合反应器设有反应物进料口和反应产物出料口;第一分馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二分馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第二加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第三加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;闪蒸器设有顶部出料口和底部出料口;
烯烃聚合反应器的反应产物出料口与第一分馏塔连通;第一分馏塔的顶部出料口与第二加氢反应器连通;第一分馏塔的底部出料口与过滤器连通;过滤器与第三加氢反应器连通;第三加氢反应器的反应产物出料口与闪蒸器连通;闪蒸器的底部出料口与第二分馏塔连通;第一萃取分离塔的萃余液出料口、第二萃余液精馏塔的底部出料口和第三萃余液精馏塔的底部出料口分别与第二烃类综合利用装置连通;第二分馏塔的顶部出料口为聚α-烯烃基础油产品流股出料口;第二加氢反应器的反应产物出料口为烷烃溶剂油流股出料口。
19.根据权利要求12所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于:
第三烃类综合利用装置包括氢甲酰化反应器、气液分离器、催化剂蒸馏分离塔、脱轻塔、第四萃取精馏塔、第七萃取剂回收塔和第三脱重塔;
氢甲酰化反应器设有CO与H2流股进料口和反应产物出料口;催化剂蒸馏分离塔设有顶部出料口和底部出料口;脱轻塔设有顶部出料口和底部出料口;第四萃取精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第七萃取剂回收塔设有顶部出料口和底部出料口;第三脱重塔设有顶部出料口和底部出料口;气液分离器设有气相出料口和液相出料口;
氢甲酰化反应器的反应产物出料口与气液分离器连通;气液分离器的液相出料口与催化剂蒸馏分离塔连通;催化剂蒸馏分离塔的顶部出料口与脱轻塔连通;脱轻塔的底部出料口与第四萃取精馏塔连通;第四萃取精馏塔的底部出料口与第七萃取剂回收塔连通;第七萃取剂回收塔的顶部出料口与第三脱重塔连通;第一萃取分离塔的萃余液出料口、第二萃余液精馏塔的底部出料口和第三萃余液精馏塔的底部出料口分别与第三烃类综合利用装置连通;第三脱重塔的顶部出料口为高碳醇产品流股出料口。
20.根据权利要求19所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于,还包括以下技术特征中的一项或多项:
1)第三烃类综合利用装置还包括催化剂处理单元,催化剂处理单元设有出料口,催化剂蒸馏分离塔的底部出料口与催化剂处理单元连通,催化剂处理单元的出料口与氢甲酰化反应器连通;
2)第七萃取剂回收塔还包括回流通道,第七萃取剂回收塔的底部出料口通过回流通道与第四萃取精馏塔连通;
3)第七萃取剂为N-甲基吡咯烷酮。
21.根据权利要求12所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于:
高碳醇分离装置包括第一高碳醇分离精馏塔、第四加氢反应器、第五加氢反应器、第二高碳醇分离精馏塔、第六加氢反应器和第七加氢反应器;
第一高碳醇分离精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第四加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第五加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第二高碳醇分离精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第六加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;第七加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;
第一高碳醇分离精馏塔与第二萃取液精馏塔的底部出料口连通,第二萃取液精馏塔的底部出料口为包含C5~C9的含氧化合物流股出料口;第一高碳醇分离精馏塔的顶部出料口与第四加氢反应器连通;第一高碳醇分离精馏塔的底部出料口与第五加氢反应器连通;第四加氢反应器的反应产物出料口为C5~C6的醇类产品流股出料口;第五加氢反应器的反应产物出料口为C7~C9的醇类产品流股出料口;
第二高碳醇分离精馏塔与第三萃取液精馏塔的底部出料口连通,第三萃取液精馏塔的底部出料口为包含C10~C15的含氧化合物流股出料口;第二高碳醇分离精馏塔的顶部出料口与第六加氢反应器连通;第二高碳醇分离精馏塔的底部出料口与第七加氢反应器连通;第六加氢反应器的反应产物出料口为C10~C11的醇类产品流股出料口;第七加氢反应器的反应产物出料口为C12~C15的醇类产品流股出料口。
22.根据权利要求21所述的一种合成气直接制烯烃的油相产物的分离加工系统,其特征在于:
高碳醇分离装置还包括单醇精馏单元,所述单醇精馏单元包括第三高碳醇分离辅助精馏塔和第八加氢反应器;
第三高碳醇分离辅助精馏塔设有顶部出料口和底部出料口;第八加氢反应器设有氢气进料口和反应产物出料口;
第三高碳醇分离辅助精馏塔的顶部出料口与第八加氢反应器连通;第四加氢反应器的反应产物出料口、第五加氢反应器的反应产物出料口、第六加氢反应器的反应产物出料口和第七加氢反应器的反应产物出料口中的至少一个分别与单醇精馏单元连通。
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