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1、一、DMTO 主要工艺流程MTO 工艺是将甲醇转化为轻烯烃(主要是乙烯和丙烯)的气相流化床催化工艺。MTO 单元由进料汽化和产品急冷区，反响/再生区，蒸汽发生区，燃烧空气和废气区几局部组成。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，产品分别塔和产品/水汽提塔组成。来自于甲醇装置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 反响器。反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反响后物料，同时也
2、除去反响产物中的杂质。水是 MTO 反响的产物之一，甲醇进料中的大局部氧转化为水。MTO 反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。为了把握回流中的固体含量，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别器中。产品分别器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元，进展压缩，分馏和净化。自产品分别器底部出来的物料送入水汽提塔， 残留的轻烃被汽提出来，在中间冷凝器中与颖进料换热后回到产品分别器。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
3、气中未反响的甲醇。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取的轻质物被汽提，送入进料闪蒸罐。汽提后的水返回氧化物汽提塔。流化催化反响和再生区MTO 的反响器是快速流化床型的催化裂化设计。反响实际在反响器下部发生，此局部由进料分布器，催化剂流化床和出口提升器组成。反响器的上部主要是气相与催化剂的分别区。在反响器提升器出口的初级预分别之后，进入多级旋风分别器和外置的三级分别器来完成整个分别。分别出来的催化剂连续通过再循环滑阀自反响器上部循环回反响器下部，以保证反响器下部的催化剂层密度。反响温度通过催化剂冷却器把握。催化剂冷却器通过产生蒸汽吸取反响热。蒸汽分别罐和锅炉给水循环泵是蒸汽发
4、生系统的一局部。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抱负的活性。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别器组成。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把握热负荷。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把握。蒸汽分别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反响器。再生空气和废气区再生空气区由主风机、直接燃
5、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，还为待生催化剂从反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，假设充分的工艺空气可以被利用来满足松动风和提升风的需要，可以不用提升风机。废气区由烟气冷却器，烟气过滤器和烟囱组成。来自再生器的烟气在烟气冷却器发生高压蒸汽，回收热量。出冷却器的烟气进入烟气过滤器，除去其中的催化剂颗粒。出过滤器的烟气由烟囱排空。为了削减催化剂损
6、失，从烟气过滤器回收的物料进入废气精分别器。分别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。1.4 轻烯烃回收工艺流程说明附工艺流程图，见附图 2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，分别和净化有价值的轻烯烃产品通常指乙烯和丙烯。LORP 单元由以下几局部组成：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。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。在接近四周环境温度、压力下，MTO 的气体物流送入 LORP 单元的压缩局部。为了回收烯烃产品
7、，首先将操作压力提高到能浓缩和通过分馏来分别的压力等级水平是格外必要的。 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。二甲醚回收区来自于最终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别出来。二甲醚在两相态中都存在。二甲醚如返回 MTO 单元反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最终一级的级间冷却器。二甲
8、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取塔。在氧化物吸取塔中来自于 MTO 单元的水用于吸取产品气相中的二甲醚。带有二甲醚的水回到 MTO 单元。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。吸取水在 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。甲醇被吸取后，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取塔的富甲醇水回到 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 反响器。碱洗区MTO 气相产品中
9、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。枯燥区MTO 的气体产物需枯燥处理，为下游的低温工段做预备。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别罐组成。脱水后，再生的气体混入燃料气系统。枯燥后的反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。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
10、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， 用来调整反响的选择性。 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。分馏区分馏区由脱乙烷塔，脱甲烷塔，C2 分别塔，脱丙烷塔，C3 分别塔和脱丁烷塔组成。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
11、器的净气相产品送入甲烷塔进料冷冻器。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 分别塔。在 C2 分别塔中乙烯产品从乙烷中分别出来。分别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 以上物料分别。脱丙烷塔顶物送入氧化物回收单元ORU。承受液相吸取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 分别塔。脱丙烷塔底物送入脱丁烷塔。在 C3 分别塔中丙烯与丙烷分别。塔顶物泵送储存。分别塔塔底饱
12、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别出丁烷。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。丙烯制冷区LORP 单元浓缩和分别轻烃需要在低温、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。二、工艺流程简图水蒸气催化剂催化剂再生甲醇进料气化DMTO 主反响NaOH急冷塔塔底少量碱液外排压缩二甲醚回收水洗碱洗枯燥产物排气提水排废碱液三、DMTO 各单元产水状况序设备名称产水状况号1反响器2再生器3待生催化剂汽提塔4再生催化剂汽提塔5氧化物汽提塔6洗涤水汽提塔7急冷塔产废碱液8产品分别塔9水汽提塔产气提水10二甲醚汽提塔11氧化物吸取塔12碱洗塔产废碱液13水洗塔产气提水14脱乙烷塔15脱甲烷塔16脱丙烷塔17脱丁烷塔18C2 分别塔主要污染物NaOH甲醇、醚类、低碳烯烃等NaOH甲醇、醚类、低碳烯烃等19C3 分别塔20乙炔变换塔四、同类水处理工艺山西焦化 60 万吨/年 DMTO 工程机械隔油絮凝隔油沉淀水解酸化A/O沉淀臭氧氧化BAF
