摘要:MTP装置采用德国鲁奇公司的专有技术,将甲醇罐区来的精甲醇转化为丙烯。转化过程中还生成少量的乙烯和高碳烯烃等,气体反应物经过急冷后被压缩、精馏,分离出聚合级的产品丙烯供下游PP装置使用,同时副产一定量的混合芳烃、LPG、以及少量的乙烯。本文主要研究分析的是,如何对甲醇制丙烯(MTP)分离工艺进行优化,进行深入的研究分析,找到存在的问题,然后解决分离工艺实施过程中出现的障碍,提高分离的效率,保障主产物丙烯及副产物乙烯、LPG、混合芳烃、燃料气分离彻底,实现丙烯的有效应用,得到最大的经济效益。
关键词:甲醇;丙烯;分离;工艺;研究;优化;研究分析
前言
甲醇制丙烯工艺,英文简称就是MTP,在进行分离的时候,常常出现各种各样的问题,导致分离的不彻底,造成了丙烯产品纯度不够,所以需要进行详细的工艺研究分析,提高分离的技术,才能实现丙烯产品的纯度,不会夹杂着较多的丙烷,导致分离效果差,所以分离技术有待改进,需要提高分离的效率,实现提高丙烯产品纯度的目标。
1 甲醇制丙烯发展研究
甲醇在制作丙烯的时候,需要进行副产品和丙烯的分离,但是分离工艺存在较多的问题,尤其是在一些重要装置设计和运行的时候,存在非常多的问题,降低了丙烯的纯度,夹杂着较多的副产品如丙烷,使得丙烯在使用的时候,降低了使用价值。国家化学实验室制作丙烯就是希望能够有效的使用,但是当前的分离技术存在较多的问题,降低了分离的效率,所以需要提高分离水平,才能更好的提高丙烯纯度,实现国家发展需求的目标,为了更好的实现丙烯和副产品的分离,采用的措施是多塔精馏技术,这种技术使用的时候,能够有效的对其他的副产品进行分离,收集到需要的产品,具有非常高的使用价值,方法是在多次筛选之后得出的,不断的进行工艺的模拟,不断的进行优化,实现了较好的分离方案,分离装置由七个塔组成,其中包括一个洗涤塔用于除去CO2。气相烃在此单元中分离为产物丙烯、乙烯、LPG、混合芳烃,部分产物作为循环烃返回到MTP反应器中。
丙烯是一种非常重要的有机物,并且属于一种化工原料,具有非常广泛的使用价值,国家的发展对丙烯的需求量非常大,所以需要进行丙烯的大量生产,当前国家新发展制作丙烯的方法就是通过甲醇制作丙烯,因为传统的制作方法存在较多的问题,传统的方式是石脑油裂解生产,其缺点是过分依赖石油而开发可替代石油路线生产丙烯的技术得到了比较广泛的使用,也受到了较高的关注,因为传统石油制丙烯的方法面临着严重的问题,石油可能会枯竭,为了国家战略需求实现中国以“煤代油”能源战略,保证国家能源安全的重要途径之一;这个制作方式非常符合我国多煤少气贫油的能源格局,但是还是存在许多严重的问题,比如说,1、前期投资规模较大。2、原材料及能耗大,水耗高,污染重,三废综合利用和环境治理要求严。3、煤制烯烃属新型产业,借鉴经验少。随着越来越快的发展,我们国家资源节约型和环境友好型理念成功融入了城市生活当中,而煤的清洁高效利用中,煤制烯烃是公认和可行的发展方向,其中甲醇制烯烃是实现工业化应用的关键技术。
因此说甲醇制造丙烯的工艺具有非常重要的使用价值,可以有效缓解我国对石油的依赖。而最后需要进行产品的分离,在分离的时候,常常由于装置的问题,影响分离结果,使得丙烯产品存在副产品,为了提高纯度,需要进行改进。
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2 如何提高分离的效率
为了提高分离的效率,需要进行详细的实验模拟,需要进行反应单元的设计,设计一个粗分离,设计一个精制单元,然后使用正确的软件进行模拟,能够找到存在的问题,有效的提高分离的效率,还需要结合装置进行数据详细记录,还有进行现场操作,实验完成之后,需要进行计算,计算的过程必须要保障准确,只有准确的计算才能得出正确结果,选择了更合理的单元操作模型和更合适的物性方法可以实现计算目的,计算主要是为了对操作进行模拟,可以进行误差分析,可以进行能量分析,根据存在的问题,提出正确解决问题的措施,提高分离的效率。计算结果误差偏大的话,需要进行改进,比如说增加中间再沸器,然后重复进行操作看看能不能减少误差,或者是改造急冷水工艺,增加中间流股换热也可以有效的降低误差,提高分离的效率,保障分离非常彻底。
液态烃进入脱丁烷塔中分离,塔顶C4及C4以下的组分进入脱丙烷塔,C5及C5以上的组分从脱丁烷塔底进入脱己烷塔。少部分送至汽油稳定塔。在汽油稳定塔中,进一步分离出C5及C5以下的轻组分,塔底产物与脱己烷塔底的汽油产品混合后送往罐区贮存。脱丁烷塔顶的气相C4及C4以下的组分一起进入脱丙烷塔,C3和C4组分在该塔中分离出来。脱除氧化物后的C4作为LPG副产品送至罐区。脱丙烷塔顶产物C3及以下组分进入脱乙烷塔分离。脱乙烷塔顶产物为C2及C2以下组分(包括乙烷、少量的轻馏分如甲烷、氢气、CO和CO2);塔底产物为C3组分。脱乙烷塔顶气相产物进入CO2洗涤塔脱除杂质,然后进入干燥/CO2吸收床脱除水份和CO2后进入脱甲烷塔和C2分离塔,分离出聚合级乙烯供下游PP装置,剩余气体部分返回MTP反应器作为循环烃进一步转化为丙烯,甲烷、氢气等气体进入燃料气管网。脱乙烷塔底产物C3经泵提压后送至C3分离塔分离出聚合级丙烯,塔底产品丙烷与LPG副产品混合后送出界区。
随着甲醇制丙烯不断发展,一些技术水平会越来越高,因此,也可以对装置进行简化,在减少装置使用的前提下,可以提高分离的水平,能够节约许多成本,精简装置,还能够避免出现误差,降低误差存在的概率,具有非常好的应用价值,在精简装置的时候,需要针对性的进行分组,保障分离最优次序,使丙烯和副产物彻底分离,还可以解决其他组分。
其实分离技术也需要选择最有效的,经济最低的,分离技术有低温醚化、前脱丙烷等等,最优技术组合才能提高分离的水平,减少二氧化碳排放,降低使用的成本,提高经济效益。
结束语:
随着我们国家经济建设迅速发展,需要的技术水平也随之提高了,因此在分离丙烯的实验当中可以进行有效的优化,可以提高分离的效率,解决之前分离当中存在的问题,丙烯具有非常重要的价值,需要大量的提供,因此提高丙烯生产量已经成为企业重视的项目之一。
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论文作者:王青
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/16
标签:丙烯论文; 甲醇论文; 组分论文; 丙烷论文; 装置论文; 副产品论文; 产物论文; 《基层建设》2018年第19期论文;