含氧化合物制丙烯反應產(chǎn)物中水的脫除方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種含氧化合物制丙烯反應產(chǎn)物中水的脫除方法。
技術背景
[0002]丙烯是一種需求量很大的基本有機化工原料，主要來自于石油加工過程。隨著石油資源的日益匾乏，發(fā)展由煤或天然氣等非石油資源制備丙烯的技術越來越引起國內(nèi)外的重視。由甲醇為原料制取丙烯(MTP)是最有希望取代石油路線的新型工藝。煤或天然氣制合成氣，再由合成氣制取甲醇和二甲醚是成熟的工藝技術。因此，從甲醇制備丙烯是煤制烯烴路線的關鍵技術。近年德國魯奇MTP工藝技術在神華寧煤煤基烯烴項目的應用標志著甲醇制丙烯技術的工業(yè)化已經(jīng)取得了突破。但是甲醇制丙烯技術中生成大量的水，導致烴類中含水難以脫除，甚至導致丙烯產(chǎn)品的含水量超標，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0003]專利CN 102344331A公開了一種控制煤基甲醇制丙烯工藝中丙烯產(chǎn)品水含量的方法。來自MTP反應器的產(chǎn)品氣經(jīng)過急冷和壓縮脫除大部分水后，獲得的氣態(tài)烴類經(jīng)過干燥器干燥后送入脫丙烷塔，獲得的液態(tài)烴類送入氧化物抽提塔脫除含氧化合物后，經(jīng)水聚結器和液相干燥器后送入脫丁烷塔。脫丁烷塔頂氣相送入脫丙烷塔。在脫丙烷塔和脫乙烷塔之間設置干燥器，該干燥器出口的含水量為3wppm，達到了聚合級丙烯的標準要求。該方法雖然解決了脫水問題，但是增加了多個設備，裝置成本高。另外，干燥器的頻繁再生導致操作成本上升。
[0004]總所周知，在脫丙烷塔前設置干燥器脫水的另一個重要原因是為了避免水在脫丙烷塔頂冷凝器中凍結，導致設備凍堵。但是根據(jù)專利CN 102344331A公開的數(shù)據(jù)，即使在脫丙烷塔前設置干燥器，脫丙烷塔頂采出的水含量仍然高達約387wppm。因此脫丙烷塔頂冷凝器的溫度不能低于冰點，這就導致脫丙烷塔釜溫度過高，通常大于120°C。由于塔釜含有大量碳四和碳四以上不飽和烴，在高溫下容易聚合，導致設備堵塞，因此需要加入大量的阻聚劑，并且裝置需不定期停車清堵。
[0005]為了解決含氧化合物制丙烯工藝中水的脫除問題，同時保證裝置的長期穩(wěn)定運行，降低設備成本和操作成本，本發(fā)明提出了一種含氧化合物制丙烯反應產(chǎn)物中水的脫除方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種含氧化合物制丙烯工藝產(chǎn)品中脫除水的方法，使丙烯產(chǎn)品中水含量達到聚合級丙烯的要求。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種含氧化合物制丙烯反應產(chǎn)物中水的脫除方法，其步驟包括:
[0008]a)含有含氧化合物的物流Il在反應單元A中生成含有丙烯、水、碳一至碳八烴類的反應產(chǎn)物物流Π2 ;
[0009]b)反應產(chǎn)物物流112經(jīng)過冷卻單元B分離后，得到含水2.0?3.0wt%的氣相物流 III3 ；
[0010]c)氣相物流III3經(jīng)過壓縮單元C脫除小部分水后，得到氣相烴類物流IV4和液相烴類物流V5 ；
[0011 ] d)氣相烴類物流IV4和液相烴類物流V5送入分離單元D，分離得到含碳三和碳三以下烴類的物流VI6和含碳四和碳四以上烴類的物流VII7 ；
[0012]e)物流VI6經(jīng)壓縮送入后續(xù)單元I分離丙烯產(chǎn)品，物流VII7送入后續(xù)單元II分離得到含碳四至碳六烴類的物流VIII和含碳七和碳七以上烴類的物流IX。
[0013]上述技術方案中，含氧化合物為甲醇和/或二甲醚；氣相物流III3的溫度范圍為40?50°C。氣相烴類物流IV4的壓力范圍為0.8?2.0MPag。分離單元D的操作壓力范圍為0.6?1.1MPag。分離單元D為精餾塔，包括塔體、再沸器、冷凝器、回流罐、回流泵和氣相干燥器；氣相干燥器設置在塔體頂部和冷凝器之間；氣相干燥單元出口水含量為30?50wppm ;塔體頂部溫度為O?15°C，冷凝器溫度為_7?7V ;氣相物流VI6從回流罐采出，水含量小于1wppm;從反應單元A至分離單元D的流程之間不設置其他脫水裝置，包括液相干燥器、氣相干燥器、凝液聚結器、脫水罐。
[0014]在上述方法中，氣相物流III3的溫度為40?50°C，優(yōu)選溫度為40?45°C。較低的溫度使反應產(chǎn)物中大部分的水在冷卻單元B從氣相中冷凝分離。經(jīng)過冷卻單元B冷卻后，氣相物流II13中的水含量為3wt%左右。脫除大部分水后，氣相物流II13經(jīng)過壓縮單元C壓縮，分離出一部分水，并獲得具有一定壓力的氣相烴類物流IV4和液相烴類物流IV5。這兩股物流中仍含有少量的水，需要進一步脫除。
[0015]物流IV4和物流IV5送入分離單元D。分離單元D為精餾塔，包括塔體、再沸器、冷凝器、回流罐、回流泵和氣相干燥器；氣相干燥器設置在塔體頂部和冷凝器之間。傳統(tǒng)的精餾塔不在塔體頂部和冷凝器之間設置氣相干燥器，導致塔頂冷凝器的溫度不能低于冰點，否則水在冷凝器中結凍堵塞管道。但是另一方面，為了使塔頂溫度不過低，則塔的操作壓力不能太低，導致塔釜溫度較高，通常高于120°C，塔釜不飽和烴聚合嚴重導致堵塞。普遍采用的解決方法是加入阻聚劑，減少不飽和烴聚合，隨著裝置運行，堵塞嚴重，則停車清堵，或設置備用下塔，切換至下塔后清堵。通過在塔體頂部和冷凝器之間設置氣相干燥器，塔可以在較低的操作壓力下運行，由于進入冷凝器的水量得到控制，冷凝器溫度低于零度，管道也不會凍堵，而且塔釜溫度相對較低，避免塔釜不飽和烴聚合堵塞再沸器。
[0016]在上述方法中，通過控制分離單元D進入塔頂冷凝器的水含量在30?50wppm之間，從而限制了丙烯產(chǎn)品中的水含量。同時，由于分離單元D進料中的水含量不再影響塔的操作壓力，因此從反應單元A至分離單元D的流程之間不需要設置其他脫水裝置即可達到產(chǎn)品對水含量的要求，所述其他脫水裝置包括液相干燥器、氣相干燥器、凝液聚結器、脫水罐。因此后續(xù)分離單元的操作穩(wěn)定性得到了提高，同時降低了裝置的設備成本和操作成本。
[0017]下面通過實施例和示意圖來說明本發(fā)明的特點和優(yōu)勢。其中的部分結果通過計算獲得。實施例和示意圖并不限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明甲醇制丙烯反應產(chǎn)物中水的脫除方法的流程示意圖。
[0019]圖2為分離單元D的流程示意圖。
[0020]其中，I為含有含氧化合物的物流I，2為反應產(chǎn)物物流II，3為氣相物流III，4為氣相烴類物流IV，5為壓縮機的液相烴類物流V，6為含碳三和碳三以下烴類的物流VI，7為含碳四和碳四以上烴類的物流VII。A為反應單元、B為冷卻單元、C為壓縮單元，D為分離單元。Dl為塔體，D2為氣相干燥器，D3為冷凝器，D4為回流罐，D5為回流泵，D6為再沸器。
[0021]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0022]【實施例1】
[0023]本實施例的工藝流程如圖1所示。甲醇原料I經(jīng)反應器A轉(zhuǎn)化為含丙烯9.8wt%，乙烯3.5wt %