甲醇制烯烃工艺的优化设计

甲醇制烯烃工艺的优化设计

【摘 要】通过对传统甲醇制烯烃装置工艺流程的分析及研究，然后结合煤制烯烃厂各装置间的相互联系，最终对甲醇制烯烃装置和甲醇合成装置的工艺流程进行了一系列优化设计，从而降低了运行能耗、节约了项目投资，最重要的是通过这些优化降低了项目运行的复杂度，提高了生产效益。

【关键词】甲醇制烯烃；工艺流程；优化设计

引言

随着当今市场经济的不断发展，国内众多煤制烯烃企业充分认识到了提高项目运行经济性的重要性，进而把优化工艺流程作为企业发展中的一项十分重要研究课题。企业在煤制烯烃项目生产过程中，通过研究甲醇制烯烃装置和甲醇装置的突出特性，从而对装置工艺流程进行优化，使企业进一步降低煤制烯烃项目的运行维护费用以及投资费用。本文针对煤制烯烃中的甲醇合成和甲醇制烯烃装置工艺流程进行了整合优化，以期进一步提高煤制烯烃运行的经济性。

1 甲醇制烯烃技术发展现状

1.1 中科院大连化物所的DMTO技术

上世纪80年代由中科学大连化物所牵头，利用固定床反应器对甲醇制烯烃技术进行研究，此次研究主要是基于以ZSM-5和改性ZSM-5 为催化剂，经过长期的研究实验，最终于1993年取得了甲醇进料1t/d的MTO中试成功，这一成功实验的同时也产生了高丙烯收率的M792催化剂和ZSM-5系列高乙烯收率的5200催化剂，并且实验中采用的中孔ZSM-5沸石催化剂基本上就已经达到了当时国际先进水平。随着人们在这一研究领域的不断创新，通过技术攻坚，在上世纪90年代人们试着采用硫化床反应器替换以前使用的固定床反应器，然后采用以改性SAPO 分子筛以及小孔SAPO-34为催化剂，对二甲醚/甲醇乙烯（简称DMTO法）技术进行了相应的研究分析，紧接着在上海的一些工厂生产过程中，制造了将以往的原料二甲醚的处理量改变为0.06t/d～0.10t/d 的中试装置，常压下反应温度为500℃～560℃。当人们采用DO300催化剂时，就会发现丙烯与乙烯总选择性已经达到了90%，最重要的是甲醇转化率竟然达到了100%。2006年，大连化物所联合国内的几家化工企业，成功地在陕西华县建成了以SAPO-34 分子筛为活性组分的MTO 催化剂，并且采用密相流化床反应器的全球第一套万吨级的甲醇制取低碳烯烃的DMTO 工业化示范装置，该装置的甲醇处理量可以达到1.67万t/a，其反应压力0MPa～0.1MPa，并且反应温度范围为460℃～520℃。2006年2月该装置投料试车一次成功，甲醇转化率>99.8%，日转化甲醇50t～75t，丙烯和乙烯总选择性>78.16%。

1.2 中石化的SMTO 技术