MTO装置烯烃分离工艺优化

周元伟 ,王晓莉

摘要：随着当前化学工业的日益发达，烯烃的供应量也日益扩大，人们对烯烃分离工艺的研究也不断深入，烯烃分离工艺广泛运用于石化领域。为适应人类对烯烃的需要，烯烃分离设备的研发与使用对烯烃的制备有着重大的作用，目前，烯烃分离技术大多是通过MTO设备来完成烯烃的生产工作。本文将就目前的烯烃分解工艺展开研究，进而对MTO装置烯烃分解的技术进行了完善规划，以便于烯烃的生产工艺得以显著改善，并共同促进了化学工业的高速发展。

关键词：MTO装置；烯烃分离；工艺优化

前言：由于MTO设备较常见于低碳烯烃制造当中，所以亲应该界定为一个专门制造低碳烯烃的化工设备，在实际应用当中，以一般制备乙醇的基础，将其放入设备当中并通过流化床反应，在一段时间过后就会产生烯烃。但该技术在早期使用中，其流程内的部分环节具有不合理现象，造成设备数量和品种过多，并产生了不少负面影响，表明它的优化重要性，本文就此展开研讨具有现实意义。

一、MTO装置烯烃分离流程

（一）MTO装置概述

MTO是指甲醇制烯烃工艺技术，而甲醇制烯烃工艺技术也是指目前在石化产业广泛使用的烯烃分离技术。该工艺技术一般是先使用由煤和天然气制备的乙酰丙胺，再利用化学催化裂化设备完成烯烃分离反应，进而得到烯烃类，包括乙炔，丙烯等低碳烯烃。MTO和MTP设备区别是甲醇制烯烃和甲醇制丙烯技术，两者都是最关键的化工行业的生产工艺，也都是使用非石油资源实现丙烯，乙炔等低碳烯烃的加工制造。而MTO设备则是一种进行石油原料化学反应的场合，原理相似于流化床反应，但重点是进行生产乙炔等丙烯类化学物质。

（二）烯烃分离工艺流程

在烯烃分离装置中，完成复杂化学反应的流程一般都是首先对石化原油进行纯化和干燥处理，而其中的石化原油一般是通过对进行化学反应的易燃混合气与液体烃，在进行了一定的处理过程以后，再通入MTO系统中的高低温脱丙烯烃子系统中，在该流程中，MTO系统中主要负责完成对化学物质的降解过程，它一般是通过高压脱丙烯烃塔系统来完成的，通过分解可以把易燃混合气和液体烃降解为H2型N2CC2.C三等原料。将溶解后的原油再通入脱甲烷塔，对不要求的原油予以脱除。但在此处理过程中，会形成少量的燃油气，所形成的燃油气利用换热器加以冷冻，通入燃料装置内。

二、MTO装置分离工艺问题
（一）系统结构分散

MTO设备的三个组成部分，在整个生产过程当中都能够相互连接，并且保持了各自独特性，所以从技术表面上MTO设备的技术表现力相当优异。但更细化而言，现代MTO设备的各个组成部分之中，都包括了许多小型设备，而这种设备相互之间尽管都能够在模块连接状态运转，但是相互之间缺乏协同效应，因此现代的大多数MTO设备中都拥有二套脱丙烯烃系统，而二者又分别处于裂解系统和歧化模块之中，这两种系统相比之下并不是效率上的差异，所以二者必然存在着一种互相冗余的系统，而导致这一因素的主要原因就是：在现代MTO设备制造中，通常会使用大量来自各个制造商的工艺包，而相对的这种工艺包相互之间是不能够产生过多联络的，所以裂解系统和歧化模块成为旗下产品，当然也有相关特点。

（二）多余装置

MTO设备里面还保留着许多小规模设备，而这种设备当中的个别设备，在现代理论下被界定为冗余设备，而此时为了要达到优化目的，就必须把这种设备全部去掉、而目前，在MTO设备里的冗余设备可以泛指为：冷循环系统泵。冷循环系统泵在MTO设备中属大功率、高能耗设备，可增加设备中对烯烃的吸附效率，因此可见冷循环系统泵利好有弊，但总体设计上却弊大于利。

三、MTO装置烯烃分离工艺的优化

（一）进一步整合脱丙烷系统

而对MTO分离系统的改进则对于实现烯烃分离技术进步有着十分关键的意义，同时也能够显著提升烯烃分离效率和分离产品质量，以便更有效的供给符合工业生产条件的低碳烯烃资源。所以对MTO系统中的脱丙烯烃装置加以完善是十分有必要的，能够迅速提升分离质量。目前MTO系统中的脱丙烯烃装置主要是由裂解模块的脱丙烯烃装置和分离模块的脱丙烯烃装置两个部分构成，这二套脱丙烯烃装置一起工作才能完成烯烃的分离过程。

（二）改善丙烯制冷压缩机主密封气系统

对MTO装置烯烃分离过程的设计与研究中，要重点对丙烯制冷压缩机主密封气体装置的完善。丙烯制冷压缩机在运行操作过程中，因为丙烯制冷压缩机的启停时，将会引起与氮气产生两种不同的化学反应，所以在丙烯制冷压缩机中需要积累大量的氮气，为确保反应的完成，就需要对丙烯制冷压缩机中的氮气加以处置，在氮气过程中，将会导致相当多的丙烯气体出现泄露，从而降低了产品经济性，甚至导致损失。所以为有效提高产品经济性，并减少丙烯的流失，就需要在丙烯制冷压缩机主密封气系统上安装丙烯线，在完成了氮气的回收和释放作业之后，可以避免丙烯的流失。

结论：综上所述，随着中国化学工业的进一步发展，并且对低碳烯烃的需要量日益增大的情形下，中国对烯烃分离工艺的研究也将日益深入。为得到最优质的烯烃产品，对MTO设备烯烃分离工艺流程实行优化分析工程设计是目前烯烃工业生产所面对的重点工作，经过对MTO设备中所有化学反应模块加以改进设计，将能够有效提升烯烃工业生产效率，包括烯烃的产品品质，从而减少能耗，节约成本，并以此促进化学工业的进一步发展。

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