甲醇制烯烃技术简介

甲醇制烯烃技术简介内容摘要：

单元和 OCP 单元三个单元 组成。 原材料、辅助材料的数量和规格 甲醇制烯烃（ MTO）装置的主要原料、辅助材料消耗如 表 所示。 表 主要原料 、辅助材料、燃料消耗 序号 名称及规格 单位 消耗定额 消耗量 备注 /吨（乙烯 +丙烯） 小时量 年量 一 原材料 1 甲醇 95%（ wt） t 3396400 二 催化剂及化学品 1 碱液 20%（ wt） t 17328 2 H2(HP) t 1444 3 MTO 催化剂 kg 548640 4 其他催化剂 kg 23690 5 吸附剂 kg 122790 6 其他化学品 kg 650690 三 燃料 m3(N) 6308 373244 原料甲醇的规格如 表 所示。 表 甲醇规格表 项目 新鲜甲醇进料规格 色度 (白金 钴 ) ≤ 5 高锰酸钾测试 ≥30 水混溶性测试 实验 (1+9) 水含量， %（ wt） ≤ 5 甲醇含量， %（ wt） ≥ 95 酸度 (CH3COOH) ， %（ wt） ≤ 碱度 (NH3+),%（ wt） ≤ 项目 新鲜甲醇进料规格 羰基 (CH2O+), %（ wt） ≤ 蒸发残渣含量 , %（ wt） ≤ 产品、副产品数量和规格 甲醇制烯烃（ MTO）装置的产品、副产品的产量如 表 所示。 表 产品、副产品量表 序号 名称 规格 小时产量 (t/h) 年产量 (10000t/y) 送出界区方式 备注 正常 最大 正常 最大 1 乙烯 %（ mol）（最小） 管输 2 丙烯 %（ mol）（最小） 管输 3 PSA尾气 管输 4 乙烷混合物 管输 5 丙烷混合物 管输 6 C5+汽油混合物 管输 聚合级 乙烯产品规格如 表 所示。 表 聚合级乙烯产品规格 组成 规格 乙烯 mol %(最小 ) 甲烷 +乙烷 1000 ppmvol(最大 ) 乙炔 ppmvol, (最大 ) C3 与重质物 ppmvol, (最大 ) 甲醇 ppmweight, (最大 ) 组成 规格 CO ppmvol, (最大 ) CO2 10 .0 ppmvol, (最大 ) 氧含量 ppmvol, (最大 ) 氢气 ppmvole, (最大 ) 硫含量 (全部的硫化物 ) ppmweight, (最大 ) 水 ppmvol, (最大 ) 聚合级丙烯产品规格如 表 所示。 表 聚合级丙烯产品规格 组成 规格 丙烯 vol %, （最小） 烷基化物 痕量 乙烯 50 ppmvol, (最大 ) 乙炔 ppmvol, (最大 ) 丙二烯 + 丙炔 5 .0 ppmvol, (最大 ) 丁烯 +丁二烯 5 .0 ppmvol, (最大 ) 甲醇 10 ppmweight, (最大 ) 硫含量 (全部硫化物 ) ppmweight, (最大 ) 氧含量 ppmvol, (最大 ) 水 ppmvol, (最大 ) CO ppmvol, (最大 ) CO2 ppmvol, (最大 ) 工艺流程说明 (1) MTO 单元 1) MTO 进料汽化和产品分离区 MTO 进料汽化与产品分离部分由进料闪蒸罐、氧化物汽提塔、急 冷塔、产品分离塔和水汽提塔组成。 新鲜甲醇进料从罐区进入。 一部分原料进入 LORP 单元作为溶剂，剩下的甲醇原料在进料 汽提水换热器中加热后，在中间冷凝器中部分 气 化。 闪蒸罐中收集的大部分液相被蒸汽 进料 气 化器 气 化。 闪蒸罐顶部馏出的 气相 过热后进入MTO 反应器。 从进料闪蒸罐底部分离出的液相含有很多杂质被送入氧化物汽提塔。 氧化物汽提塔的进料还有来自产品分离单元分离出的一股物流，来自 LORP 浓缩单元的凝液和从 LORP 氧化物吸收塔及洗塔返回的物流。 氧化物汽提塔的各种进料中包含了有用的甲醇和 DME 组分，这些组分浓缩在氧化 物汽提塔顶部的产品中送入进料闪蒸罐。 MTO 反应器的流出物进入急冷塔。 反应器进料在急冷塔下部用系统内循环的水脱过热。 水是 MTO 反应的副产品，甲醇 原 料中的大部分氧化物转化成水。 急冷塔下部的循环泵也用于洗涤反应器流出物。 较重的反应副产物冷凝进入循环物流中。 固体也会被洗下来。 当下部循环物流中的固体含量达到一定程度时，废水被排出。 废水经过催化剂回收，冷却后送入水处理设施。 从废水物流中回收的催化剂加入用于 MTO反再部分和催化剂回收系统之间收集催化剂的催化剂淤浆循环回路 进行回收。 MTO 反应器流出物含有 痕 量的将在急冷 塔中 冷凝 的羧酸。 为了中和羧酸（醋酸和蚁酸），少量的碱液（氢氧化钠）被注入急冷塔中部的碱液循环回路。 含有被中和酸的废水从碱液收集回路中排出与进入废水冷却器的废水物流合并在一起。 急冷塔顶部的 气相 与来自水汽提塔顶的 气体 一起进入产品分离塔。 通过两股液体循环回路的外部冷却脱除热量 ， 大部分副产的水在产品分离 塔 中冷凝。 产品分离塔顶的 气相 产品送入 LORP 单元压缩，分馏和净化。 来自产品分离塔底的一部分物流送入急冷塔。 剩下的塔底物流送入水汽提塔，在那里有用的轻组分被汽提出来返回到产品分离塔。 水汽提塔底的副产水部分送出界区， 部分至 LORP 单元作为洗涤水回收氧化物，含有的氧化物 的 洗涤水返回到氧化物汽提塔。 2) MTO 反应和再生区 本项目的 MTO 装置将包括两套反应再生系统，两套系统相同，在此只对一套系统的流程进行说明。 MTO 反应器进料在进料闪蒸罐中汽化后，在过热器中过热后送入 MTO 反应器中。 MTO 反应器是快速流化床的流化催化裂化设计。 反应器由下部的进料分布器、催化剂流化床和一根出口提升管组成。 反应器的上部是主要的 气相 /催化剂分离区。 在反应器提升管 出口 的初步分离之后，设置了多级旋风分离器完成 气固 分离。 为了维持反应器下部理想的催化剂密度和温度，被分离的催化剂通过循环滑阀连续地从反应器上部循环回反应器下部。 MTO 反应是放热反应。 反应器温度用反应器催化剂冷却器控制。 催化剂冷却器通过发生蒸汽脱除反应的热量。 蒸汽分离罐和锅炉给水泵是蒸汽发生系统的一部分。 在最初的催化剂和 气相 分离后，催化剂在两段旋风分离器中从反应器流出物中回收。 一级旋风分离器位于反应器的上部。 二级旋风分离器位于 MTO 反应器下游的反应器缓冲容器中。 反应器流出物在经过 催化剂 二级回收以后通过发生中压蒸汽在换热器中冷却，然后送入 MTO 进料汽化和分离部分 的急冷塔。 焦碳是 MTO 反应 的副产物。 因此，为了维持催化剂的活性，催化剂需要连续再生。 在 待 再生催化剂分离器中烃组分从 待再生 催化剂中 汽提 分离出来。 待再生 催化剂通过再生催化剂立管和提升管输送到再生器中。 MTO 再生器由一个分布器，一个催化剂流化床和多级旋风分离器组成。 催化剂再生是放热反应。 焦碳燃烧热量通过在再生催化剂冷却器中产生中压蒸汽从再生器中 移 除。 蒸汽 发生 罐和锅炉给水泵是蒸汽发生系统的一部分。 焦碳脱除后，催化剂通过再生催化剂立管送回反应器。 再生空气设备由主风机，直接燃烧空气加热器和空气 增压 机（ 1064C2）组成。 增压 风机为再生催化剂冷却器提供松动风，并将 待再生 催化剂从反应器输送到再生器。 烟 气部分由 烟 气冷却器， 烟 气过滤器和烟囱组成。 来自再生器的 烟 气在 烟 气冷却器中通过产生中压蒸汽冷却。 来自冷却器的 烟 气进入 烟 气过滤器中脱除剩下的催化剂颗粒。 通过过滤的 烟 气送入烟囱。 为了减少催化剂消耗，从 烟 气过滤器回收的 催化剂 进入 烟 气粉末分类器。 分类器将回收的催化剂按两种范围分离。 较大的颗粒循环回 MTO 再生器，较小的颗粒填埋处理。 MTO 的反应再生部分设置了新鲜催化剂，再生催化剂和 待再生催化剂的储存料斗。 (2) LORP 单元 LORP单元的目的是压缩、冷凝、分离和净化轻烯烃产品。 LORP单元由 LORP浓缩区、分馏区和 制冷 区组成。 1) LORP 浓缩区 压缩区由 MTO 产品压缩机 及 段 间吸入罐和 段 间冷却器组成。 压缩机三级出料冷却器的流出物与 DME 汽提塔顶 馏出物 一起送入 DME 汽提塔进料罐。 在该容器中存在着两个烃相和一个水相。 液相从 气相 烃中分离出来。 DME 在烃的两相中都存在。 DME 是可利用的副产物，如果被再引入 MTO 反应器会很容易转化为烯烃产品。 因此在 DME 汽提塔中从烃的 气相 和液相中都要回收 DME。 来自 DME 汽提塔进料罐的液态烃泵送入 DME 汽提塔， DME 从液态烃中汽提出来，循环回 DME 汽提塔进料罐的入口。 DME 汽提塔底物料在 DME 汽提塔底冷却器 中 冷却至环境温度后送到水洗塔。 来自 DME 汽提塔进料罐的 气相 进入氧化物吸收塔。 在氧化物吸收塔中，用来自 MTO 单元的水吸收 气相 中的 DME。 水与被吸收的 DME 一起返回到 MTO 单元。 DME 回收之后， 气相 和液相的烃中都含有残留的甲醇。 这些物流中的甲醇用水进行回收。 吸收水在 LORP单元和 MTO单元中的氧化物汽提塔间是循环的。 MTO 液态烃产品在水洗塔中洗涤。 甲醇吸收后，水洗塔顶物流进入干燥塔 回流罐。 来自干燥塔 回流罐 的烃进入干 燥塔提取烃中的水。 干燥的烃泵送入 SHP 单元（选择加氢单元）。 SHP 单元的进料需干燥，因为水对 OCP 的催化剂有害。 干燥塔顶物流送回到水洗塔贮槽除掉残留的水。 来自氧化物汽提塔的 气相 产品进入碱洗塔。 在碱洗塔中，来自 OCP 单元的二氧化碳和硫化氢从 MTO 气相 中脱除。 废碱液在废碱液脱器罐中 脱气后 送出界区处理。 二氧化碳和硫化氢脱除后，为了在低温下脱除水， MTO 气相 产品在干燥塔进料 冷却器 中急冷，急冷后的 气相 送入干燥塔进料缓冲罐。 MTO 的 气相 产品干燥的目的是为下游分馏部分的低温工艺做准备。 干燥区由 MTO 产品干燥器和再生设 备组成。 干燥器使用分子筛脱除全部水。 干燥器产品气送入分馏部分的脱乙烷塔。 2) 分馏区 LORP 分馏部分由脱乙烷塔，脱甲烷塔， C2 分离塔，脱丙烷塔， ORU 单元和一台 C3分离塔组成。 MTO 产品气在脱乙烷塔进料 冷却器 中急冷后进入脱乙烷塔。 脱乙烷塔顶 气相 由 C2 和轻组分组成。 塔顶物流在压缩机 中 压缩前先在脱乙烷塔冷凝器换热器中加热，然后送入乙炔加氢反应器。 在乙炔转换器中，将物料中的副产物乙炔选择加氢为乙烯。 防护干燥器用于脱除转换器流出物中的痕量副产品。 乙炔转换单元的流出物进入脱乙烷塔 回流罐。 回流罐液相 回流至脱乙烷塔，而脱乙 烷塔 回流罐 顶部 气相 进入脱甲烷塔进料 冷却器 中用丙烯冷剂冷却后送至脱甲烷塔。 脱甲烷塔将轻质不纯物从混合的 C2物流中脱除。 脱甲烷塔顶物流送入 PSA单元 回收 C2组分循环。 PSA 尾气送入燃料气系统。 在 C2 分离塔中乙烯与乙烷分离。 分离塔顶 馏分乙烯 进入乙烯储存罐。 分离塔底 乙烷 在燃料气 气 化器 中 气 化后 进入燃料系统。 脱乙烷塔底物流进入脱丙烷塔。 在脱丙烷塔中混合的 C3组分 与 C4+物料中分离出来。 脱丙烷塔顶物流进入氧化物回收单元。 ORU。