王子宗, 刘洪谦, 王基铭

化工学报 2019, 70 (1): 136-145. DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20171033

摘要（546）

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以170万吨/年甲醇制丙烯（MTP）实际装置为背景，对MTP分离流程进行了研究和优化，借鉴石脑油乙烯装置分离的经验，并针对MTP产品气的组成特点，优化形成了适合MTP产品气分离的顺序、前脱丙烷和前脱乙烷分别组合装置自身物料做吸收剂的中冷油吸收技术的三种分离流程，省去了乙烯制冷系统。通过对全流程模拟计算数据的对比分析，优选出了前脱乙烷组合装置自身物料做吸收剂的中冷油吸收技术分离流程。对优化组合采用脱乙烷预分离技术、脱甲烷塔尾气回收分凝分馏塔技术、吸收剂物流的选择、碳二分离高度热耦合技术进行了研究，并通过对全流程模拟计算数据的比较分析，优选出了最优化的分离流程，即前脱乙烷中冷油吸收流程组合预分离技术、用自身物流混合碳四做吸收剂、分凝分馏塔回收脱甲烷塔尾气技术和高度热耦合的脱碳二分离技术。在没有乙烯、碳四和碳五循环回MTP反应器及尾气中乙烯损失满足设计要求的前提下，采用此优选分离流程，产品气压缩机和丙烯压缩机双机功率为19.8 MW。

优化的顺序分离流程如图1所示，来自反应器的产品气经压缩、净化，分别以气液相形式进入脱甲烷塔，脱甲烷塔塔顶尾气经中冷油吸收、膨胀节流回收乙烯后去燃料气系统, 脱甲烷塔段底部物料去脱乙烷塔；脱乙烷塔塔顶物料去乙烯精馏塔分离得到聚合级乙烯产品，塔底物料去脱丙烷塔; 脱丙烷塔塔顶物料去丙烯精馏塔分离得到聚合级丙烯产品，塔底物料去脱丁烷塔；脱丁烷塔分离塔顶为混合碳四，塔釜为碳五及更重组分。

对图1,2,3所示流程进行模拟计算、优化操作参数和换热网络，双机功耗、冷却水消耗、蒸汽消耗如表2所示，将表2中的公用工程消耗折算成标准燃料油消耗，如图4所示。从图4可以看到用丙烷C₃H₈做吸收剂时，前脱乙烷流程分离部分标准燃料油消耗最小。

用混合碳四做吸收剂时，对图1,2,3所示顺序分离、前脱丙烷和前脱乙烷流程进行优化，将吸收剂由丙烷C₃H₈改为来自脱丁烷塔塔顶的混合碳四C_4S，优化后的流程分别如图5,6,7所示。需要说明的是，前脱丙烷和前脱乙烷流程都在第一个塔内将吸收剂和被吸收的轻烃分离开。