本文格式为Word版,下载可任意编辑MTO工艺简述 (一)、MTO装置 工艺流程简述 MTO装置由甲醇制烯烃单元、烯烃分开单元组成,其中甲醇制烯烃单元包括回响再生系统,取热系统,急冷、汽提系统;烯烃分开单元包括进料气压缩、酸性气体脱除和废碱液处理系统,进料气体和凝液枯燥系统,气体再生片面,脱丙烷系统,脱甲烷系统,脱乙烷系统、乙炔加氢,乙烯精馏塔,丙烯精馏塔,脱丁烷塔,丙烯制冷系统 (1)甲醇制烯烃 1)进料汽化和产品急冷区 进料汽化和产品急冷区由甲醇进料缓冲罐,进料闪蒸罐,洗涤水汽提塔,急冷塔,产品分开塔和产品/水汽提塔组成 来自于罐区的甲醇经过与汽提后的水换热,在中间冷凝器中部汽化后进入进料闪蒸罐,然后进入汽化器汽化,并用蒸汽过热后送入MTO回响器回响器出口物料经冷却后送入急冷塔 闪蒸罐底部少量含水物料进入氧化物汽提塔中一些残留的甲醇被汽提返回到进料闪蒸罐 急冷塔用水直接冷却回响后物料,同时也除去回响产物中的杂质水是MTO回响的产物之一,甲醇进料中的大片面氧转化为水MTO回响产物中会含有极少量的醋酸,冷凝后回流到急冷塔为了中和这些酸,在回流中注入少量的碱(氢氧化钠)。
为了操纵回流中的固体含量,由急冷塔底抽出废水,送到界区外的水处理装置 急冷塔顶的气相送入产品分开器中产品分开器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元,举行压缩,分馏和净化自产品分开器底部出来的物料送入水汽提塔,残留的轻烃被汽提出来,在中间冷凝器中与崭新进料换热后回到产品分开器汽提后底部的净产品水与进料甲醇换热冷却到环境温度,被送到界区外再利用或处理洗涤水汽提塔底主要是纯水,送到轻烯烃回收单元以回收MTO生成气中未回响的甲醇水和回收的甲醇返回到氧化物汽提塔,在这里甲醇和一些被吸收的轻质物被汽提,送入进料闪蒸罐气体后的水返回氧化物汽提塔 2)流化催化回响和再生区 MTO的回响器是快速流化床型的催化裂化设计回响实际在回响器下部发生,此片面由进料分布器,催化剂流化床和出口提升器组成回响器的上部主要是气相与催化剂的分开区在回响器提升器出口的初级预分开之后,进入多级旋风分开器和外置的三级分开器来完成整个分开分开出来的催化剂持续通过再循环滑阀自回响器上部循环回回响器下部,以保证回响器下部的催化剂层密度回响温度通过催化剂冷却器操纵催化剂冷却器通过产生蒸汽吸收回响热蒸汽分开罐和锅炉给水循环泵是蒸汽发生系统的一片面。
MTO过程中会在催化剂上形成积碳因此,催化剂需连续再生以保持梦想的活性烃类在待生催化剂汽提塔中从待生催化剂中汽提出来待生催化剂通过待生催化剂立管和提升器送到再生器MTO的再生器是鼓泡床型,由分布器(再生器空气)、催化剂流化床和多级旋风分开器组成催化剂的再生是放热的焦碳燃烧产生的热量被再生催化剂冷却器中产生的蒸汽回收催化剂冷却器是后混合型调整进出冷却器的催化剂循环量来操纵热负荷而催化剂的循环量由注入冷却器的流化介质(松动空气)的量操纵蒸汽分开罐和锅炉给水循环泵包括在蒸汽发生系统除焦后的催化剂通过再生催化剂立管回到回响器 3)再生空气和废气区 再生空气区由主风机、直接燃烧空气加热器和提升风机组成主风机供给的助燃空气经直接燃烧空气加热器后进入再生器直接燃烧空气加热器只在开工时使用,以将再生器的温度提高到正常操作温度 提升风机为再生催化剂冷却器供给松动空气,还为待生催化剂从回响器转移到再生器供给提升空气提升空气需要助燃空气所需的较高压力通常认为用主风机供给松动风和提升空气的设计是不经济的然而,假设充沛的工艺空气可以被利用来得志松动风和提升风的需要,可以不用提升风机 废气区由废气冷却器,废气过滤器和烟囱组成。
来自再生器的废气在废气冷却器发生高压蒸汽,回收热量出冷却器的废气进入废气过滤器,除去其中的催化剂颗粒出过滤器的废气由烟囱排空为了裁减催化剂损失,从废气过滤器回收的物料进入废气精分开器分开器将回收的催化剂分为两类较大的颗粒循环回MTO再生器较小的颗粒被处理掉 (2)烯烃分开 进入轻烯烃回收单元(LORP)的原料是来自MTO单元的气相LORP单元的目的是压缩,冷凝,分开和净化有价值的轻烯烃产品(通常指乙烯和丙烯)LORP单元由以下几片面组成:压缩,二甲醚回收,水洗,碱洗,枯燥,乙炔变换,分馏,丙烯冷却和一个氧化物回收单元(ORU) 1)压缩区 压缩区由MTO产品压缩机,级间吸入罐和级间冷却器组成在接近周边环境温度、压力下,MTO的气体物流送入LORP单元的压缩片面为了回收烯烃产品,首先将操作压力提高到能浓缩和通过分馏来分开的压力等级水平是很必要的MTO产品压缩机是多级离心压缩机压缩机的级间流在级间冷却器和级间吸入罐中冷却和闪蒸由水和溶解的轻烃组成的级间冷凝物计量后通过级间罐回到上一级吸入罐纯冷凝物被泵回到MTO单元 2)二甲醚回收区 来自于结果一级压缩机冷却器的流出物送入二甲醚汽提负荷罐。
在这里液态烃和水相是同时存在的在二甲醚汽提负荷罐中两液相从烃类气相中分开出来二甲醚在两相态中都存在二甲醚如返回MTO单元回响器可转化为有价值烯烃因此将二甲醚从轻烃中回收液态烃被泵送到二甲醚汽提塔二甲醚从液态烃中汽提出来并回到压缩机结果一级的级间冷却器二甲醚汽提塔的纯塔底物冷却到环境温度后送入水洗区 出二甲醚汽提负荷罐的气相去氧化物吸收塔在氧化物吸收塔中来自于MTO单元的水用于吸收产品气相中的二甲醚带有二甲醚的水回到MTO单元 3)水洗区 二甲醚回收以后,气相和液态的烃中还含有残留的甲醇用水来回收这些物流中的甲醇吸收水在LORP单元和MTO单元的洗涤水汽提塔间循环MTO的液态烃产品在水洗塔中洗涤甲醇被吸收后,液体送入LORP单元的分馏区MTO的汽相产品送入碱洗区来自于水洗塔和氧化物吸收塔的富甲醇水回到MTO单元在MTO洗涤水汽提塔中甲醇从废水中汽提出来循环回MTO回响器 4)碱洗区 MTO气相产品中的二氧化碳产物在碱洗塔中脱除碱洗塔有三股碱液回流和一股水回流来脱除剩余的碱碱洗区包括补充碱和水的中间罐和注入泵废碱脱 气后送出界区处理二氧化碳脱除后,MTO气相产品被冷却然后送入枯燥区。
5)枯燥区 MTO的气体产物需枯燥处理,为下游的低温工段做打定枯燥区由两个MTO产品枯燥器和再生设备组成枯燥器用分子筛脱水来自于LORP单元的轻质气体用于再生枯燥剂再生设备由再生加热器,再生冷却器和再生分开罐组成脱水后,再生的气体混入燃料气系统枯燥后的回响气送入分馏区的脱乙烷塔脱乙烷塔的塔顶气压缩后送入乙炔转换区 6)乙炔转换区 脱乙烷塔顶气中包含C2和更轻的物料物流中的副产物乙炔被选择加氢转化为乙烯乙炔转化是气相催化工艺这个区由两个乙炔转换塔和一个防护床组成进料加热器包括在内用来调整回响的选择性下游防护床从转换塔流出物中脱除痕迹的副产物防护床与MTO的产品枯燥器共用同一枯燥气再生系统转换塔的气相再生设备包括在此区中乙炔转换区的物流冷却后送入脱乙烷塔顶冷凝器 7)分馏区 分馏区由脱乙烷塔,脱甲烷塔,C2分开塔,脱丙烷塔,C3分开塔和脱丁烷塔组成在压缩,氧化物回收,碱洗和枯燥之后,MTO产品气冷却后进入脱乙烷塔脱乙烷塔顶产品是混合的C2组分由丙烷和更重的烃类组成的脱乙烷塔底物送入脱丙烷塔脱乙烷塔顶物压缩后送入乙炔转换单元来自于脱乙烷塔接收器的净气相产品送入脱甲烷塔进料冷冻器。
脱甲烷塔从混合C2物流中脱除轻杂质(包括甲烷,氢和惰性气体)脱甲烷塔顶物送去做燃料气脱甲烷塔底物送入C2分开塔 在C2分开塔中乙烯产品从乙烷中分开出来分开塔顶的纯物质送入乙烯储罐塔底物蒸发,加热后并入燃料气系统 脱乙烷塔塔底物流进入脱丙烷塔混合的C3组分在脱丙烷塔中与较重的C4以上物料分开脱丙烷塔顶物送入氧化物回收单元(ORU)采用液相吸收工艺脱除痕量的氧化物ORU包括惰性气体再生设备脱丙烷塔塔顶物在ORU单元处理后,送入C3分开塔脱丙烷塔底物送入脱丁烷塔 在C3分开塔中丙烯与丙烷分开塔顶物泵送储存分开塔塔底饱和的丙烷产品汽化后混入燃料气系统 脱丁烷塔(假设需要)从戊烷和更重的烃类中分开出丁烷脱丁烷塔的进料是脱丙烷塔底物和水洗塔产品的混合物脱丁烷塔的塔顶和塔底产品送去储存 8)丙烯制冷区 LORU单元浓缩和分开轻烃需要在低温、高压条件下操作用丙烯产品做制冷剂丙烯制冷区由多级离心式丙烯制冷压缩机和一个丙烯缓冲罐组成LORP单元中多个冷却器,冷凝器和再沸器都是用丙烯做制冷剂 主要技术经济指标 序号 一 1 2 二 1 2 3 4 5 6 三 1 2 3 4 5 6 7 8 9 介质 原料 甲醇 氢气 产品 聚合级乙烯 聚合级丙烯 混合C4 C5产品 燃料气 生成水+焦炭+损失 公用工程 循环水 崭新水 中压锅炉给水 电 0.8MPa蒸汽 1.3MPa蒸汽 4.0MPa蒸汽 蒸汽凝聚水 透平凝液 单位 kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h t/h t/h t/h kWh t/h t/h t/h t/h t/h 消耗量 225000 30 38642 37657 10562 3345 5868 128926 21000 8 23 6750 86 94 86 193 83 备注 最大50 最大25000 最大100 最大100 最大9000 最大175 最大150 最大150 — 8 —。