工艺摸拟石油化工设计枯一仪贻甲礴制摘要甲醉制乙烯的流程模拟与令析唐锦文唐宏青中国石化兰州设计院乙烯工艺的模拟与分析结果表明《万《沁每吨甲醉可以生产乙烯装呈为基准吨乙烯吨丙烯以吨正丁烯每吨总烯烃需要吨甲醉以甲醇消耗量为盼目前国际上最大的单线甲醉装置已达到这一规模因此工业上是可行的关键词甲醉乙烯流程模拟分析据有关资料报道全国天然气的远景储量为时当前探明储量为的注意衬国家计划天然气制乙烯工艺可以分三步法二步法一步法三类‘〕建设从西北至沿海和中部地区五条天然气管网计划到其中三步法的一些中间步骤在工业上是年向沿海年输送天然气护时其成熟的有大型化和国产化的成熟经验需要研究解决的步骤比较少或容易突破因而为国内工业研究和设计部门所青睐中西北到上海的管网最大以此为沿海地区的发展提供强大的能源和化工原料口液化天然气与进口就沿海地区而言进从众多的工艺过程来看醇制原油一样都是可行的办法烯醚制烯甲烷氧化偶联是最无论中西部或沿海天然气化工已经展现出美好的前景有可能突破的种工艺现就三步法中的甲醇工艺用天然气生产乙烯的工艺路线已经引起人们路线进行论述即从天然气开始经过合成气甲醇醉制烯脱水水碱洗脱除二氧化碳脱甲烷塔塔乙烯精馏塔脱除戊烷等重组分丙烷脱丙烷塔丙烯丙烯精馏塔乙烷脱乙烷塔图醇制烯常规工艺流程框图并最后生成乙烯组成部分其中乙烯精制是该工艺的重要分两部分反应部分与分离部分甲醇制乙烯的反天然气制甲醇的流程模拟是十分成熟”〕应部分催化剂虽有突破但工业化还有问题分离部分可不必进行试验依靠目前的流程模拟软件可的并已在工业实践中应用成功醇制烯工艺收稿日期一一作者简介唐锦文助理工程师年毕业于天津大学化工系现从事化工工艺流程模拟计算工作第卷唐锦文等甲醇制乙烯的流程模拟与分析以确定其主要流程使塔堵塞而不能正常操作脱除大量的水及少量的二氧化碳是天然气制乙烯不同于石油裂解制乙烯的流程的确定甲醇制乙烯的方法在国外称为特点之一’」〔工艺粗乙烯的脱水与脱碳通常采用低温冷却分子筛脱除低温碱洗等工艺脱除水二氧化碳后甲醇制乙烯的粗产物是以乙烯为主的丙烯和丁烯等的工艺气在传统的乙烯精制工艺基础上根据其实际组成调整各操作参数依次脱除甲烷乙烷丙烷以及以上的烷烃同时分离出纯度较高的乙烯丙烯烯烃混合物另外还有大量的水及少量的烷烃等烯烃的分离过程为深冷分离过程在进人深冷塔之前必须将践。和脱除至痕迹量否则有可能和丁烯流程确定见图图乙烯精制工艺流程一脱甲烷塔几一乙烯精馏塔竹一脱乙烷塔冷一丙烯精馏塔巧一脱丁烷塔肠一脱除其它重组分塔表组分名称称组甲醇转化后的组成姚甲烷乙烷乙烯月丙烯丁烯丙烷烷焦炭肠水巧则印成田,总流率创温度的肠减泡点温度度压力力护模拟计算的基础数据模拟规模以表各精馏塔压力塔顶压力田,以乙烯为基础纯度序号塔名称脱甲烷塔乙烯精馏塔塔底压力根据流程模拟的计算值可以推出年投人甲醇甲醇转化脱乙烷塔丙烯精馏塔甲醇转化的模拟尚不具备条件其热力学过程脱丙烷塔其它重组分脱除塔仅停留在理论研究上尚未发表具有工业化意义的催化剂动力学公式问世故以公开发表的数据为准列出转化后气体组成据此进行分离部分的模拟石油化工设计第卷烯烃分离甲醇转化后的气体就是烯烃分离的进料馏塔的分离及能量消耗状况进行了具体模拟采用粗乙的乙烯精制流程是六塔顺序分馏流程即将组分从烯的脱水脱碳工艺在满足完全脱除水和二氧化碳的条件下可根据投资及实际生产要求而有所不同轻到重依次分离出来因此这里对脱碳脱水工艺不作模拟主要是对各精表物流号一计算结果见表咖弘防乙烯精制计算结果组分序号相态组分名称气相液相气相液相气相液相液相氏残以伪工田比氏几眺加田卯叨肠幻《刃场践曰加匆执总流率卯田叨一洲”以一拓贷拓一温度℃压力冲与仍为以〕摩尔重量表物流号组分相态组分名称眺场铸一一乙烯精制计算结果序号气相液相气相液相气相液相气相卯一另氏氏几浅仪刃印一肠玩仇氏肠卯《碑一创为一的仍总流率议赶阳努麟温度℃压力沁、叨如卯卯肠摩尔重量的第卷唐锦文等甲醇制乙烯的流程模拟与分析结果分析的乙烯产品浓度乙烯回收率丙甲醇制烯工艺是利用硅铝磷酸盐等作为催化烯产品浓度回收率丁烯产品浓度剂将甲醇转化为乙烯丙烯和丁烯烯烃占甲醇制烯反应器出口产物干基总重量的的醇制烯反应器进料为后产物中的总烯烃含量为回收率为可见烯烃的回收率和各烯烃此次采用产品的纯度都是较高的塔的性能见表岁的精甲醇反应留各塔的理论级数塔径及能量消耗这说明醇制上述各塔的理论级数和塔径均在工程设计烯有效产物的收率很高但最终确定产品生产能力的是烯烃分离精制后的产物许可范围内其中塔径是初步计算值使用高性能板式塔规整填料和散堆填料中的何种形式可视实际情况确定塔径也随之优化通过计算认为在保证完全脱除水和二氧化碳的条件下所确定的乙烯精制工艺方案是可以实现表塔器位号名理论级数确定的六塔流程在实际设计的工艺包开发时各塔性能称脱甲烷塔乙烯精馏塔脱乙烷塔丙烯精馏塔脱丁烷塔重组分脱除塔塔径冷凝器负荷再沸器负荷别以还应作进一步优化与调整特别是大量的换热过程际上最大的单线甲醇装置已达到这一规模因此在还需作夹点分析以确定换热网络的优化这一步骤工业上是可行的如果对流程进一步优化其消耗可以反过来对各塔的工艺参数进一步优化指标会有所降低经济性能指标也会相应提高不难看出从天然气制乙烯的醇制烯工艺可以结论上述计算是一个初步的分析报告流程不一定看出分离部分不存在难以逾越的技术困难一旦醇制烯反应的催化剂能有工业化突破天然气制乙是优化的乙烯数据表明每吨甲醇可以生产吨丙烯吨烯成套技术的国产化是应该可以实现的参考文献以吨正丁烯每吨总烯烃需要吨甲醇这一数据可以作为醇制烯工艺唐宏青袁自伟蒋德军化工设计哭涎技术经济的主要评估指标因此以乙烯唐宏青蒋德军房鼎业化工设计蒋德军郑明峰唐宏青化工设计的工业装置为基准甲醇消耗量为目前国卯研如玩俪,饰祀侧粥血曲】℃廿】川罗乃印加枉,仆祀刃加刃详℃〕衅只份侧弱七廿明雌汀一阳讨田州伪叩加罗伴一此洲灯油卿’对山唱】‘州吧邵《诫加翻邝拼邵巧加花,拓贸卿呷功吧旋川肚甲沙伪邵叮哪加玩〕缨〕甲呷。眺叩〕关护。‘“日呷。卿、如八耐叮沮邵叮缨嗯叩坊比山嗯祈叮妙嗯口加罗脱如娜〕,吐公皿】已粥代熨祀珊恤而〕娜田柱以性切】妞习嗯玫嗯弓卜面几二沮邵胆恤卜沁。‘画花邵哪甲叩毛月祀一介毗代刁,印即一俪飞春、仁、
