年产10万吨丙烯精制塔工艺设计(5)

(5)Methanol烯烃生产(MTP):Methanol制C3H6(Methanol to Propylene)是两个重要的石油化工工艺,是指以水煤气合成的Methanol为原料,使用流化床反应形式,生产含


(5)Methanol烯烃生产(MTP):Methanol制C3H6(Methanol to Propylene)是两个重要的石油化工工艺,是指以水煤气合成的Methanol为原料,使用流化床反应形式,生产含碳量较低的烯烃的技术。以煤为原料的工艺通过煤气和水反应生产合成气,然后将反应获得的气体净化,接着将净化之后的合成气制成Methanol,Methanol转化制烯烃。总而言之,可分为煤制Methanol、Methanol制烯烃这两个过程

1.2 丙烯生产技术的比较

在此设计中,使用从丙烷脱氢技术获得的丙烯。丙烷脱氢技术获得丙烯d的工艺有Lummus的CATOFIN工艺,Linde-BASF的PDH工艺,Snapro Prudential-Yacht Taze的FBD工艺和Trumpwood的明星工艺。上述几项工艺的对比见表C

表C几项C3H8脱氢技术制取C3H6工艺的对比

公司名称 UOP Lummus Linde-BASF Snamprogetti-Yarsintez Krupp Uhde

工艺名称 Oleflex CATOFIN PDH FBD STAR

催化剂 Pt-Sn/Al2O3 Cr2O3/Al2O3 Cr2O3/Al2O3 粉末氧化铬 Pt-Sn/ZnAl2O4

压力 20psia 10-20Hg 23psia 17-21psia 60psia

温度 600-700 540-640 540 550-600 565-595

分压控制 N/A以H2作为稀释剂 真空 N/A N/A 蒸汽

反应器类型 移动床 固定床 固定床 流化床 固定床

加热方式 反应堆加热炉加热 循环方式加热 多管、火焰加热器 再生器烧焦式加热,补充燃料 多管、火焰加热器

催化剂再生方式 连续再生 循环再生 循环再生 循环再生 循环再生

从上表中可以看出,五种工艺的反应温度,反应设备的大致类型,反应压力,催化剂循环利用的方式各有不同。其中,主要的催化剂为Cr系催化剂以及属于贵金属的Pt系催化剂。主要反应器类型为固定床。反应压力基本约为20psia,除了STAR的压力为60psia。经过仔细考证,所有工艺投入资金较低,实用性较低,可大规模生产。

 UOP的Oleflex丙烷脱氢工艺使用四个移动床串联的串联脱氢反应器生产丙烯。该工艺以添加Sn的Pt/Al2O3作为催化剂的独特催化剂,该催化剂能够连续再生,工艺生产的效率较高,同时,由于催化剂不断改进,价格降低的同时,寿命也增长。 Lummus的Catofin丙烷脱氢生产丙烯工艺与其他工艺相比,最独特的是逆流反应固定床,在此过程中,空气由上至下流动,丙烷则与空气逆流而上。同时多个循环固定床能保证连续不断生产。克虏伯STAR工艺使用的反应器是一种管式固定床,可以在顶部注入蒸汽。由于催化剂载体是铝酸锌,所以热稳定性好。林德鲍尔的PDH工艺也使用铝和铬的氧化物作为催化剂。

1.3 丙烯原料获得的选择

本次设计采用的是林德巴斯夫公司的 PDH工艺,采用氧化铝,氧化铬催化剂,在23psia的压力, 540摄氏度的温度下,在固定床,通过多管、火焰加热器加热,循环再生催化剂。

1.3.1 生产丙烯的丙烷来源

通过脱氢生产C3H6的主要C3H8来源是液化石油气(LPG)。液化石油气目前主要来源于炼油厂生产及油田相关油气。从炼油厂生产的石油气中获得C3H8,液化石油气是炼油厂的副产品,是石油精炼制备和加工产生的副产品。数量主要基于炼油厂的生产内容和方法以及加工的强度。一般约占有原油质量的4%~10% 左右。根据炼油炼油生产和加工技术,可分为石油精馏气,石油热裂解气,石油催化裂化气,石油催化重整气和石油焦气五种。这五种气体含有碳含量较低的C1-C5组分。使用分离和吸收装置将C3和C4组分与C1至C5组分分离就可以提取出液化石油气。目前,被催化裂化回收液化石油气是中华人民共和国普通民用经过液化处理之后的石油气的主要来源之一。通过油田中伴生气的方式获取在石油开发过程中,油田中的石油和伴生气几乎同时被吹出。油田中伴生气含有约5质量百分比的C3H8和C4H10组分,然后通过吸收提取。可以获得高纯度,低S单质含量的C3H8和高品质的液化石油气。欧洲,美国,日本和其他国家使用和供应的大部分液化石油气属于这种类型的伴生气。通过采取天然气中获取天然气主要分为干天然气和湿天然气。湿天然气中CH4含量低于90%,C2H6和C3H8等碳2到碳5组分烷烃含量大于10%如果将湿天然气中的碳2至碳5组分(例如C3H8和C4H10)分离,则获得液化石油气。据有关资料显示,到2020年,中华人民共和国的天然气产量为316亿立方米。中国在所有石油和天然气消费国跃居世界油气消费的顶峰。据估计,到2020年,中国的天然气将占中国一次能源消费量的10%以上。