一种用于醚化反应的干气回收方法与流程

本发明属于干气回收利用技术领域，具体涉及一种用于醚化反应的干气回收方法。

背景技术：

异丁烯是一种重要的化工原料，主要用于合成甲基叔丁基醚（mtbe）、丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯腈、抗氧剂、叔丁酚等。异丁烯下游产品，特别是mtbe的大量生产，市场对异丁烯的需求量越来越大，导致出现了异丁烯全球资源不足的现象，扩大异丁烯的来源，增加异丁烯的产量是石化领域的一个重要课题。异丁烯生产的一个重要方法是异丁烷脱氢法，该方法是以高纯度的异丁烷作为原料，经催化脱氢反应生成异丁烯，反应产物除含有异丁烯外，还含有大量的轻组分，主要为氢气，以及碳三和其他碳四等重组分。异丁烯在脱氢装置中分离后，压缩机出口分液罐排出大量的干气，即不凝气，该部分干气中含有大量氢气以及碳三、碳四组分和少量轻组分气体。现有技术中这部分干气一般用于燃烧或生产液化气，回收利用价值和经济效益较低。

甲基叔丁基醚（mtbe）是由异丁烯和甲醇反应生成的，反应方程式如下：

ch3-oh+ch3-c(ch3)=ch2→ch3-o-c(ch3)2-ch3

将脱氢装置产生的干气回收用于生产mtbe，具有更高的利用价值，产生更大的经济效益。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种用于醚化反应的干气回收方法，用于回收利用脱氢装置产生的含有碳四、氢气等组分的干气，通过先换热后冷凝的方法回收碳四等重组分回用于mtbe醚化反应，不凝气回用于氢气提取，具有较高回收率。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种用于醚化反应的干气回收方法，所述干气来自脱氢装置的压缩机出口分液罐排出的不凝气，包括碳四和氢气，所述方法具体步骤如下：

（1）将所述干气与换热器进行换热，降低干气的温度，分离出换热过程中产生的液体；

（2）经步骤（1）换热后的干气进入干气制冷机进行制冷，碳四组分冷凝，冷凝液进入mtbe醚化反应器回用，不凝气进行提氢处理。

作为优选的，脱氢装置的压缩机出口分液罐排出的不凝气的温度为40-50℃。

作为优选的，步骤（1）中，所述换热器的制冷介质为溴化锂制冷水，换热后的干气温度为19-22℃。

作为优选的，步骤（2）中，所述干气制冷机的制冷温度为-30℃。

脱氢装置产生的干气较多，干气中含有较多的氢气，以及碳三、碳四和其他气体组分。氢气的沸点-252.77℃，丙烷的沸点-42.1℃，异丁烷的沸点-11.17℃，异丁烯的沸点-6.9℃，丁烯-1的沸点-6.26℃，正丁烷的沸点-0.5℃，反丁烯的沸点0.88℃，顺丁烯的沸点3.74℃。本发明的方法首先对干气进行换热冷却，降低干气温度，分离出换热过程中产生的水气，避免对后面的制冷和回收的碳四组分造成的影响，然后在-30℃左右温度对干气进行制冷，冷凝液中主要含有碳四，回用至mtbe醚化反应器，不凝气中含有大量氢气，用于提氢。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于醚化反应的干气回收方法，对脱氢装置产生的干气先进行换热冷却，然后进行制冷，干气中的碳四组分冷凝后作为mtbe醚化反应的原料，降低了mtbe的生产成本，提高了干气的利用价值，增加了经济效益，回收后的干气中的氢气用于提氢，本发明的方法干气中组分的回收率高，具有较高的实用性。

附图说明

图1为本发明的干气回收方法的流程图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

以下实施例中的干气来自脱氢装置压缩机出口分液罐排出的不凝气。

实施例1

一种脱氢装置干气的回收利用方法，干气温度为48℃，其重量百分比组成如下：

氢气84.7wt%

异丁烯4.6wt%

异丁烷2.4wt%

丙烷1.5wt%

其他6.8wt%

具体方法为：干气进入换热器进行冷却处理，制冷介质为溴化锂制冷水，换热后的干气温度为22℃，换热过程中产生的冷凝液分离出。换热后的干气进入-30℃的干气制冷机，产生的冷凝液回用至mtbe醚化反应器，不凝气用于提氢。回收后的干气重量百分比组成如下：

氢气91.7wt%

异丁烯0.2wt%

异丁烷0.1wt%

丙烷1.6wt%

其他6.4wt%

实施例2

一种脱氢装置干气的回收利用方法，干气温度为45℃，其重量百分比组成如下：

氢气85.3wt%

异丁烯4.8wt%

异丁烷2.4wt%

丙烷1.4wt%

其他6.1wt%

具体方法为：干气进入换热器进行冷却处理，制冷介质为溴化锂制冷水，换热后的干气温度为20℃，换热过程中产生的冷凝液分离出。换热后的干气进入-30℃的干气制冷机，产生的冷凝液回用至mtbe醚化反应器，不凝气用于提氢。回收后的干气重量百分比组成如下：

氢气92.8wt%

异丁烯0.2wt%

异丁烷0.1wt%

丙烷1.5wt%

其他5.4wt%

实施例3

一种脱氢装置干气的回收利用方法，干气温度为44℃，其重量百分比组成如下：

氢气85.1wt%

异丁烯4.5wt%

异丁烷2.3wt%

丙烷1.5wt%

其他6.6wt%

具体方法为：干气进入换热器进行冷却处理，制冷介质为溴化锂制冷水，换热后的干气温度为19℃，换热过程中产生的冷凝液分离出。换热后的干气进入-30℃的干气制冷机，产生的冷凝液回用至mtbe醚化反应器，不凝气用于提氢。回收后的干气重量百分比组成如下：

氢气92.0wt%

异丁烯0.2wt%

异丁烷0.1wt%

丙烷1.5wt%

其他6.2wt%

对比例1

一种脱氢装置干气的回收利用方法，干气的温度和组成与实施例1相同，区别在于对比例1的脱氢装置压缩机出口分液罐排出的干气直接进入-30℃的干气制冷机，不进行换热处理。回收后的干气重量百分比组成如下：

氢气89.8wt%

异丁烯1.2wt%

异丁烷0.7wt%

丙烷1.6wt%

其他6.7wt%

由上述实施例可知，对含有碳四等重组分和氢气等轻组分的干气，采用换热冷却和低温冷凝相结合的回收方法比直接制冷明显提高了碳四等重组分的回收率，具有较强的实用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。