甲醇制烯烴分離技術(shù)進(jìn)展及評(píng)述

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1、·1332·化工進(jìn)展c}玎眥AL帥usHwJ6小iDENG啷R玳GPROGREss2008年第27卷第9期甲醇制烯烴分離技術(shù)進(jìn)展及評(píng)述李立新1，一，倪進(jìn)方2，李延生2(1天津大學(xué)化工學(xué)院，天津300072；2上?；萆すこ逃邢薰?，上海201203)摘要：根據(jù)甲醇制烯烴產(chǎn)物分布特點(diǎn)，提出了分離流程設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，介紹了典型的甲醇制烯烴反應(yīng)產(chǎn)物分離技術(shù)和DM匣脫除方法，并對(duì)流程特點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)述。關(guān)鍵詞：甲醇制烯烴；醇制烯烴；醇制丙烯；分離技術(shù)中圖分類(lèi)號(hào)：TQ23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000一6613(2008)09一1332一04Progress

2、ofsepa翰tiontechnologiesformethanoltoole6nsUL陜fnl．-，M五咖粥2，U陷淞娩n92(1SchoolofCllelllicalEngine嘶ng皿alljiIlUlliversity，Ti肌jin300072，Chi越；2Wis∞Chelnical腳eefingCo。Ltd。Shangllai201203，Chitla)Abstmct：Principles鋤dtargetsareproposedfbrtlledesigIlofs印arationprocessfbrInem鋤oltoolef-msaccor

3、diIlgtop同uctsdistribution．TypicalseparationprocessesarIdDMEremoValtechnologyar．ereviewed．Keywordslmetll鋤olto0lefins；MTO；MTP；sep舊r撕on石油資源緊缺將制約我國(guó)乙烯工、Ik的發(fā)展。甲醇制烯烴技術(shù)，開(kāi)辟了由煤炭或天然氣生產(chǎn)基本有機(jī)化工原料的新工藝路線，是最有希望取代或部分代替以石腦油為原料制取烯烴的路線，也是實(shí)現(xiàn)煤化工或天然氣化工向石油化工延伸發(fā)展的有效途徑。我國(guó)具有豐富的煤炭資源，開(kāi)發(fā)甲醇制烯烴技術(shù)，對(duì)確保國(guó)家能源安全，實(shí)現(xiàn)

4、經(jīng)濟(jì)快速、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。甲醇制烯烴成套技術(shù)由反應(yīng)技術(shù)和分離技術(shù)組成。反應(yīng)技術(shù)以催化劑的研制和反應(yīng)器開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)為核心，以甲醇為原料生產(chǎn)烯烴混合物；分離技術(shù)則是以反應(yīng)產(chǎn)物為原料，經(jīng)雜質(zhì)脫除、壓縮、分離等過(guò)程生產(chǎn)聚合級(jí)乙烯和丙烯產(chǎn)品，其核心是雜質(zhì)脫除和分離流程的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)幾十年的研究，反應(yīng)技術(shù)已日趨成熟，而國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利商對(duì)分離技術(shù)開(kāi)發(fā)一直關(guān)注不夠，普遍認(rèn)為甲醇制烯烴分離單元與傳統(tǒng)的石腦油裂解制烯烴工藝中的裂解氣分離單元基本相同，且產(chǎn)物組成更為簡(jiǎn)單，雜質(zhì)種類(lèi)和含量更少，更易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分離回收，因此關(guān)于分離技術(shù)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)報(bào)道很少。醇制烯烴反應(yīng)產(chǎn)

5、物與石油烴裂解產(chǎn)物分布有相似之處，但具有其特殊性，不能直接將乙烯分離流程用于醇制烯烴產(chǎn)物分離，必須充分研究醇制烯烴產(chǎn)物分布特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)滿足其分離要求的分離工藝。1甲醇制烯烴反應(yīng)產(chǎn)物分布特點(diǎn)1．1醇制烯烴產(chǎn)物分布特點(diǎn)典型醇制烯烴(M1'o)混合氣與石腦油裂解混合氣典犁組成列于表1中。從表1中數(shù)據(jù)可以看出，M．To產(chǎn)品氣組成有以下一些特點(diǎn)：(1)氫氣和甲烷少，有利于乙烯分離；(2)乙烯、內(nèi)烯明顯高于裂解氣；(3)重組分(碳五以上組分)非常少：(4)炔烴含量少；(5)不含H2S；(6)產(chǎn)物中還含有氧化物，如甲醇和二甲醚，收稿日期：2008一Ol一28；修改

6、稿日期：2∞8一05一15。第一作者簡(jiǎn)介：李立新(1966一)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士研究生。E—maillilixin@咖∞m。第9期李立新等：甲醇制烯烴分離技術(shù)進(jìn)展及評(píng)述·1333·此類(lèi)物質(zhì)在裂解氣中不存在圓。表1M’ID反應(yīng)混合氣與石腦油裂解混合氣產(chǎn)物分布【1l灃：裂解氣組成數(shù)據(jù)為干基數(shù)據(jù)，未包含水蒸氣：取樣位置為裂解爐出口。1．2醇制丙烯產(chǎn)物分布特點(diǎn)醇制丙烯(MTP)產(chǎn)物分布與M1’o產(chǎn)物分布類(lèi)似，但與MTo產(chǎn)物分布相比有如下特點(diǎn)：(1)主產(chǎn)品以丙烯為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在70％以上；(2)由于采用固定床反應(yīng)器，反應(yīng)混合物中N2、02和Nq很少

7、；(3)DME較高；(4)重組分多。表2典型MTP產(chǎn)物分布‘31組分質(zhì)景分?jǐn)?shù)，％凹c2．C∞c3。C‘，島C“焦炭2分離流程設(shè)計(jì)的原則和目標(biāo)2．1原則(1)根據(jù)醇制烯烴產(chǎn)物分布特點(diǎn)開(kāi)發(fā)新分離流程；(2)結(jié)合日前烯烴主要分離技術(shù)，如深冷分離、油吸收、PSA等，借鑒乙烯分離流程，如前脫乙烷、前脫丙烷、順序流程等。盡可能采用成熟技術(shù)，減小T業(yè)放大風(fēng)險(xiǎn)。2．2目標(biāo)(1)山于組成相對(duì)簡(jiǎn)單，霞組分較少，主產(chǎn)品乙烯、丙烯高，因此設(shè)計(jì)的流程要比石腦油裂解生產(chǎn)乙烯分離流程簡(jiǎn)單、投資少，盡可能不采用深冷分離和冷箱設(shè)計(jì)；(2)對(duì)產(chǎn)物分布變化具有較強(qiáng)適應(yīng)性；(3)有效進(jìn)行

8、雜質(zhì)脫除。3未反應(yīng)原料、中間產(chǎn)物和雜質(zhì)脫除反應(yīng)產(chǎn)物中未反應(yīng)原料為甲醇，中間反應(yīng)產(chǎn)物為DME，雜質(zhì)有C02、CO、Nq、N2