甲醇制烯烃工艺的优化设计

山东化工●108●SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2013年第42卷化工设计1111l11甲醇制烯烃工艺的优化设计孙高攀,余建良,张朝格,赵玉勇,贾瑞宝(中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司,内蒙古包头014010)摘要:从煤制烯烃厂各装置间的结合点出发,对甲醇合成装和甲醇制烯烃装置的工艺流程进行整合优化,达到了项目节约投资、运行节能降耗的目的,并降低了项目运行的复杂性。关键词:甲醇合成;甲醇制烯烃;脱轻塔经济中国分类号:T0649.4*2文献标识码:A文章编号:1008 -021X(2013)06 -0108 -03The Optimization Design of the Technology of MTOSUN Gao - pan, YU Jian - liang , ZHANG Chao- ge,ZHAO Yu - yong ,JIA Rui - bao( Baotou Coal Chemical Industry Branch of Shenhua Coal LiquefactionChemical Industry Ltd. ,Co.，Baotou 014010 ,China)Abstract:This article from the coal to olefin plant of the device with the point of view, on methanolsynthesis device and MTO device process integration and optimization, the project investment saving,operation energy consumption, and reduces the complexity of the project operation.Key words: methanol synthesis; MTO ;stabilising column; economic为了进一步提高煤制烯烃项目的运行经济性，1甲醇合成与甲醇制烯烃工艺入料工艺流程简介优化煤质烯烃工艺流程已成为国内众多煤制烯烃企传统的生产甲醇制烯烃级甲醇的合成装置流程业提高自身竞争力的重要手段。在煤制烯烃项目大致为:净化合成气从上游低温甲醇洗装置供给,新中，国内外设计生产的甲醇合成装置和甲醇制烯烃鲜合成气先经过压缩机入口分离器与循环气- -起经装置均为独立的装置,而且由不同的设计院来完成，过加压换热后进人合成塔进行反应，反应气经过换由于甲醇制烯烃工艺参照FCC开发,其多以石油化热降温后经过空冷或水冷器冷却至40C左右进入工特点为设计基础,并在整体设计时对下游装置考粗甲醇分离器,气相与新鲜合成气汇合后进行循环虑相对较多,同上游装置的紧密性表现不是很突出。反应,液相则进人低压闪蒸槽(0.6MPaG、40C) ,利为此,针对煤制烯烃项目的甲醇装置和甲醇制烯烃用低压闪蒸槽的压力将粗甲醇压人脱轻塔,在脱轻装置特点,寻找装置特点中的交叉点进行工艺整合塔塔顶温度控制在86C ,塔底温度控制在93C ,脱优化,进-步降低煤制烯烃项目的投资费用和运行轻塔主要是除去粗甲醇中的轻组分,生产甲醇制烯维护费用，是提高煤制烯烃企业竞争力的一个重要烃级甲醇,塔底甲醇制烯烃级甲醇升压后冷却至手段,本文针对煤制烯烃中的甲醇合成和甲醇制烯40C送人成品罐区,然后利用罐区泵将甲醇制烯烃烃装置工艺流程进行了整合优化,以期进- -步提高级甲醇利用泵升压后供给甲醇制烯烃装置,如图1煤制烯烃运行的经济性。左半部分。收稿日期:2013-03-21作者简介:孙高攀(1985- ),男 ,安徽萧县人,大学本科,现主要从事甲醇生产和技术管理工作。.第6期孙高攀,等:甲醇制烯烃工艺的优化设计. 109.反应气自三旋中间换热器甲等-蒸汽换热器p上甲醇-反应气换热器甲醇至反应器新鲜气分离器循环气压缩机-，-日甲醇-凝结水换热器二。粗甲醇分离器甲惠-汽提气换热器L水冷去燃料气管网➢8甲醇升压泵内取热头燃料《管网中甲醇-凝结水换热器|粗甲A甲醇-净化水换热器|醉闪|塔TO甲醇产品顢LN JewT0甲醇外送泵图1优化前的甲醇合成-甲醇制烯烃装置流程简图目前国内运行的甲醇制烯烃装置人料甲醇预热性,针对国内煤制烯烃运行项目做如下整合优化:如工艺流程:甲醇成品罐区供给的甲醇制烯烃级甲醇图 2,将甲醇装置的脱轻塔下移至甲醇制烯烃装置(40° 1. 15MPaG)进人甲醇制烯烃装置界区,先分的甲醇人料预热部分,以取代甲醇制烯烃装置的甲成两路:一路经过反应器内取热后与另- -路汇合,经.醇-凝结水换热器(两台)、升压泵(两台)和甲醇-过甲醇-净化水换热器(两台)换热至约70C ,再经汽提气换热器三部分设备。整合优化后的流程为:甲醇-凝结水换热器(两台)换热后分成三路:一路甲醇装置生产的粗甲醇经过粗甲醇闪蒸罐闪蒸后,经过升压泵(两台)升压,一路经过甲醇-汽提气换利用闪蒸罐的压力直接将粗甲醇压人粗甲醇储罐，热器,- -路经过甲醇-蒸汽换热器,三路汇合后温度利用粗甲醇泵将甲醇升压送至甲醇制烯烃装置,先约为100C再经过甲醇-反应气换热器(两台)至经过反应器 的内取热和甲醇-净化水预热器预热至250C左右进人反应器进行反应,反应器人口温度可约70C ,送人脱轻塔,经过脱轻塔将粗甲醇中的轻以通过甲醇-凝结水换热器(二)进行微调,如图1组分杂质彻底脱除后,将93C合格甲醇制烯烃级甲右半部分。醇加压后直接送入甲醇-蒸汽换热器中,再经甲醇2优化后的甲醇合成和甲醇制烯烃装置工艺-反应气换热器升温至约2509C进人反应器反应。鉴于两装置的工艺特点和能力综合利用的合理中问换热器日新鲜气脱8宁中静-燕汽换热器新鲜分离器甲醇一反应气换热器轻|塔甲醇至反庇器反应气至急冷者粗甲醉分离器去燃料气有网甲德一-净化水预热器白粗甲醇储罐6粗甲醇外送泵I LM-图2优化后的甲醇合成- 甲醇制烯烃装置流程简图3整合优化前后的比较优化后进人甲醇制烯烃装置的原料为粗甲醇,相比(1)改变了甲醇制烯烃装置原来的入料组分,较原来的甲醇制烯烃级甲醇人料,甲醇制烯烃装置.山东化工●110.SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2013年第42卷必须要完成粗甲醇中轻组分的脱除。由于脱轻塔运其含水量在5%~20%之间,粗甲醇中水含量的多行稳定易于操作,不会增加甲醇制烯烃装置的操作少对脱轻塔的再沸器的负荷起到很大的影响,同时因水的比热大,将水升温至- -定温 度时,所需要的热(2)脱轻塔由甲醇装置移至甲醇制烯烃装置，量较多。 所以,在选择甲醇合成催化剂时,在催化剂取代了甲醇制烯烃装置原来的部分设备,同时甲醇其他性能较好的基础上,综合考虑生成粗甲醇水含装置取消了脱轻塔,而粗甲醇在闪蒸槽闪蒸后直接量是一项重要的工作。进入罐区进行储存,以便外送,整合优化后简化了两6结束语套装置流程,节约了设备投资,降低了设备维护费脱轻塔后置简化了甲醇合成和甲醇制烯烃装置用,亦可缩短了项目建设工期。，的工艺流程,节约了投资,降低了能耗,为今后再建(3)优化后,甲醇装置的脱轻塔塔底甲醇制烯同类型的煤制烯烃项目提供了设计选择性,其合理烃级甲醇水冷器被取消,不仅节省了投资,同时节约性可通过实践进行检验。了大量的冷却水。同时,优化后由于入脱轻塔前的参考文献粗甲醇被预热至70C ,这种人料方式在一定程度 上[1]张善全.甲醇制烯烃技术的发展情况及工艺简介[J].减小了脱轻塔再沸器(图中省略)的热负荷,节省了内蒙古石油化工2006(11) :52 -53.大量的蒸汽。[2]李仲来.甲醇制低碳烯烃( MTO)技术[J].化工催化剂(4)脱轻塔下移,对甲醇合成装置无任何影响,及甲醇技术,207(6) :24 -25.且脱轻塔的预热人料方式在国内众多的甲醇精馏普[3]王红秋郑轶丹,梁川低碳烯烃生产技术进展及前景遍应用,操作简单可靠。分析[J].中外能源,2010,15(8) :62 -67.(5)优化后,总计节约设备费用、安装费用和运[4]陈香生刘昱陈俊武.煤基甲醇制烯烃( MTO)工艺生产低碳烯烃的工程技术及投资分析[J].煤化工,2005行维护费用近千万。(5):6-11.4其他节能建议关于煤制烯烃项目中的甲醇精馏和甲醇制烯烃(本文文献格式:孙高攀,余建良,张朝格,等.甲醇装置的能耗问题，甲醇合成催化剂是一个影响因素制烯烃工艺的优化设计[J].山东化工, 2013,42之一,因在选择何种催化剂时,其生成粗甲醇含水量(6):108-110. )多少不-,对比国内外的一- 些催化剂生成的粗甲醇(上接第106页)信在政府部门的重视和严格管理下,经过一定的时总之,大力倡导技术较为成熟的相关绿色开发间,地沟油规范化收购利用和变废为宝的目标定能产业。-旦该新兴产业在国内普及,由此带来的广实现。阔前景将吸引废旧油脂流向光明的正规途径,这不仅符合低碳经济的政策导向,更可以从根本上保证(本文文献格式:王学品,王林风,魏宏典.餐饮废油百姓的身体健康,何乐而不为呢?变废为宝刻不容缓[J].山东化工,2013 ,42(6) :105综上所述,餐厨垃圾是地沟油的源头,暴利驱使- 106,110. )是地沟油屡禁不止的原因,治理关键在政府管理,相.(上接第107页)做事,通过推行“进取提高年”活动和继续实施精细“进取精神,人有之则生,无之则死;企有之则化管理等措施,提升公司的管理水平和质量,再接再存,无之则亡”。在机遇面前,不同的精神状态、不厉、勇攀高峰,开创昌顺物流集团工作新局面。同的工作作风所带来的后果截然不同。条件差、基础弱,只要精神状态好,完全可以有大作为;条件再(本文文献格式:乔太刚认真负贵开拓进取努力优越、形势再有利,如果不思进取,也会- -事无成。谱写昌顺物流新篇章[J].山东化工,2013,42(6):这就要求我们树立认真负责、开拓进取的精神,保持107,110. )工作激情,围绕公司目标,精心谋事、潜心干事、专心.