煤制烯烃厂丙烷回收利用工艺

中国化工贸易第6卷第29期专论2014年10月中旬刊China Chemical Trade煤制烯烃厂丙烷回收利用工艺刘铁(神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010 )摘要:煤制烯烃工艺的主要产品为聚乙烯、聚丙烯,副产品为C4、C5、 甲醇油等。随着近几年煤制烯烃工艺发展日趋成熟,不断有新的副产品产出,提高了能源利用率。本文主要介绍了煤制烯烃工艺中丙烷回收的工艺技术改造。丙烷为煤制烯烃工艺中烯烃分离装置的副产品。脱乙烷塔塔釜C3物料经丙烯精馏塔分离成聚合级丙烯产品和丙烷物料,丙烷为丙烯精馏塔塔釜采出物料, -部分作为丙烷冲洗液进入脱甲烷塔,剩余部分进入全厂燃料气系统。全厂燃料气系统主要包括甲烷、乙烷、丙烷、氢气等,通过调整工况,降低丙烷在燃料气系统中含量,从而实现丙烷作为副产品输出,实现增收。关键词:丙烷工艺改造回收利用 输出工艺中图分类号: TQ53 ;一、引言烯烃分离0.48.164煤制烯烃项目是以煤炭为原料,通过水煤浆气化制全厂火炬800.350.2备合成气,通过合成气CO变换和低温甲醇洗来净化合成由表1、表2"1数据可计 算出燃料气用量约8th ,烯烃气,合成气催化转化合成甲醇,甲醇催化转化制低碳烯分离装置产出量约8.164th ,其中开工将16.5t的丙烷作为烃,烯烃分离等工艺路线来生产聚合级的乙烯、丙烯等丙烷冲洗液送入脱甲烷塔。物料。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是替代石脑油为原若将燃料气中丙烷全部外卖,丙烷产出量约为3.5t/料制烯烃的工艺路线，甲醇制烯烃技术的工业化有利于h。通过综合分析,丙烷作为副产品外卖年产出量约27改变传统煤化工的产品格局,实现煤化工向石油化工延万吨,不仅不会对生产产生影响,还可以增加公司经济伸发展的有效途径。除乙烯、丙烯主要产品外,还产出效益。三、丙烷的生产工艺混合C4、C5、 甲醇油等副产品。目前丙烷产品的主要来源是原油催化裂化制乙烯、丙烷由烯烃分离装置产出,丙烯精馏塔将脱乙烷塔丙烯的副产品,主要用于制备基础石化产品的原料、充釜C3物料分 离成聚合级丙烯产品和液相丙烷物料。丙烯当燃料或加压气体、生产丙醇等用途。随着煤制低碳烯精馏塔塔釜物的丙烷料分为两股。第一股丙烷物料通过烃技术项目的成功运行,开辟了一条全新的生产乙烯、冷却器冷却,再通过换热器进一步 冷却后经丙烷洗输送丙烯等低碳烯烃的生产路线。泵,作为丙烷洗物料产品采出。第二股丙烷物料通过尾气换热器进行加热,并与其它的尾气混合后并入燃料气二、燃料气系统概况丙烷由丙烯精馏系统产出。丙烯精馏系统接收脱乙管网,作为全厂燃料气使用。如图1。烷塔釜物料,在丙烯精馏塔顶分离出合格的液相聚合级丙烯产品,塔釜获得丙烷组分。丙烯精馏塔塔釜抽出的丙烷被分成两股物流,一部分16.5t/h ,在系统内循环利用,剩余的大约3.5 th丙烷在尾气换热器中换热后送到界区外的燃料气系统。，146混合烯烃中分离出的燃料气含有氢气、甲烷、乙62烷、丙烷等组分,具有高热值,进入全厂燃料气管网,冲使内院77为全厂的生活、生产提供燃料。门表1燃料气组成(质量分数% )西控雷分序号物料Case1Case2Case315.5850.1349.08图1丙烯精馏塔系统工艺流程16.0412.2718.10丙烷68.38 37.6032.82烯烃分离装置采用丙烷洗工艺回收乙烯的技术,大100部分丙烷在系统内循环,丙烷冲洗液量约为17100kg/h。低位热值10081279895106445烯烃分离装置燃料气产量约6125 kg/h。由表1燃料气中(LHV)kW丙烷的组分可计算出丙烷产量,详见表3。表2燃料气使用装置表3丙烷产量(单位: kg/h)装置温度oC压万流量thMpa418823032010甲醇合成401.8四、 丙烷回收工艺热电_300.395.5硫回收300.3丙烷物料主要用于制备基础石化产品的原料、充当MTO燃料或加压气体、生产丙醇等用途,经济价值较高,市258 |中国化工贸易| C hina c hemical Trade .第6卷第29期中国化工贸易2014年10月中旬刊China Chemical Trade专论场广阔。煤制烯烃工艺中丙烷主要作为丙烷冲洗原料和成的智 能化装车控制系统,由定量装车仪、流量计、数.燃料气系统气源。综合分析通过工艺技术改造后，可回控阀、 防静电开关等设施组成,当装车量达设定值时，收部分丙烷外卖，增加经济效益。定量装车仪自动联锁数控阀动作,关闭阀[ ]停止装车。针对当前煤制烯烃项目的工艺流程,综合分析烯烃丙烷汽车装车设施工艺过程为间断式工作,流体介分离装置丙烷产量、烯烃分离系统内丙烷消耗量、燃料质 易燃易爆,故对自控设备选型、防爆要求严格。丙烷气系统丙烷的消耗量,可进行系统工艺改造。将燃料气汽车装车设施 是实现销售的关口,需要的自动化水平也系统中的部分丙烷物料采出,储存于球罐中,经汽车栈较高 ,汽车装车管理采用DCS控制系统,位于装卸栈台台装车外运出厂的控制机柜对丙烷汽车装车进行检测、监控,同时与联需进行的工艺技术改造项目主要有: 新增工艺管合控制室的DCS系 统进行通讯。在每个装车臂均设置一线、阀门;增加丙烷储罐;增加一套丙烷装车系统。台防爆的装车定量控制仪,它安装在装车栈台的装车臂1.丙烷回收、储存系统工艺边上单机运行,由操作人员就地操作、监视发料过程;丙烷回收系统中,在保证系统内循环利用丙烷物料还 可以通过通信电缆线与计算机相连,集中管理,执行量的前提下,剩余丙烷物料在丙烯精馏塔塔釜分为两股该装 车臂的定量装车控制任务。在控制室内设置-套控采出。第一股丙烷物料在流量控制下,经尾气换热器进制管理 系统,执行整个装车的监督和管理任务。控制管行加热,并与其他的尾气合并后并入燃料气管网。第二理系统与 各定量控制仪之间铺设一条双绞线 ,通过RS-股丙烷物料在流量控制下,先通过丙烷冷却器用冷水进485实现 管理机与定量控制仪之间的通信,安全、高效行冷却,然后通过丙烯精馏塔与球罐间的压差自压进入保障 了系统有序进行。丙烷球罐。球罐中的丙烷物料经输送泵送至装卸栈台装车外运出厂。丙烷回收工艺流程图如图2。丙烯精馏塔⑦丙党气相丙虎液相S)-S-A图3丙烷汽车装车系统连锁控制图9四去装卸栈台丙烷汽车装卸车设施要求的顺控和安全联锁系统原理如图3 ,装车部分,将流量检测信号、防静电接地开去燃料气系统，一一1关信号送入定量控制仪,并通过定量控制仪对数字式二换热器段阀进行控制。各控制仪与现场控制室内专用的控制管理系统之间采用RS- 485通信, 实现自动控制,完成丙烷装车系统。图2煤制烯烃厂丙烷回收工艺流程图五、结束语在生产过程中部分丙烯精馏塔塔釜丙烷物料通过煤制烯烃是煤化工产业的发展趋势,而低碳节能、输送泵送至脱甲烷塔,作为丙烷洗物料在系统内循环利优化工艺将 是成功运行工厂的首要任务。企业经营追求用，剩余丙烷物料-部分作 为副产品送入丙烷储罐，另的核心目标是经济效益 ,工艺技术改造是促进提高企业-部分在尾气换热器中换热后送到界区外的燃料气系 经济效益的有效途径之- -。 以全国首套商业化运行的煤统。制烯烃公司包头煤制烯烃厂为例,通过丙烷回收工艺技为了保证生产工艺的正常运行, 根据生产工艺控制术改造后 ,年可外卖丙烷量约14万吨,大大减少了能源的要求和安全性,丙烯精馏塔塔釜副产品丙烷与燃料气浪费 ,既降低了运营成本,又增加了公司的营业收入。丙烷采出量受塔釜液位LIC的分程控制。丙烯精馏塔采以 目前全国煤化工产业的发展状况,这项丙烷回收利用出丙烷的过程中;根据工艺要求;当测量液位LIC低于技术也为其他煤制烯烃工厂 提供了工艺技术支持，如果设定值时, 调节阀A开,调节阀B关,丙烷进入储罐;当此项改造 技术能够在各大煤化工厂推广,可以产生可观测量液位LIC高于设定值时,调节阀A开,调节阀B开，的经济效益。丙烷同时进入储罐和燃料气系统2。其分程控制如图2所示参考文献:2.丙烷装车系统工艺[1]吴秀章,闫国春,胡先军等，《煤制低碳烯烃 工艺与汽车装卸栈台是煤制烯烃厂的配套设施, 主要装卸工程》 [M], 北京:化学工业出版社, 20142.物料有甲醇、C4、C5、丁烯-1、甲醇油、MTBE等。生[2]俞金寿，《过程控制系统和应用》[M],北京:机械工产任务较重,人工装车已远不能满足大处理量、多品种业出版社 , 2003.出厂的要求。所以新增丙烷装车系统采用自动定量装车[3]陆德民 ,张振基,黄步余.《石油化工自动控制设计系统,定量装车系统是一个以现场PL C控制器为核心构手册》 [M] ,北京:化学工业出版社, 2000.C hina C hemicalTrade |中国化T贸易| 259