论文部分内容阅读
[摘 要]在MTP反应器中，DME/甲醇（MeOH）在沸石基催化剂作用下转化为烃类混合物。反应器出口甲醇的转化率在90%以上，其中主要产物为丙烯。MTP催化剂使用寿命为7000～8000h/a，每年产生废MTP催化剂约450吨。目前下线的MTP催化剂经过简单的器内再生后，直接卸除，作为“危废”处理。集团公司每年都要花费巨大资金处理废旧MTP催化剂。
[关键词]MTP装置；节能降耗；措施及应用
中图分类号：G576 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0249-01
1 MTP工艺技术的发展
在传统的烯烃生产工艺中，石油是最主要的原料，而伴随科学技术的迅速提高，煤炭制备烯烃现已逐步替代石油制备烯烃。在技术类别上，现已划分出了组成煤气化、气净化、甲醇制洗净及甲醇组成四项最为中心的技术。在此四项技术中，甲醇组成技术以及组成气净化技术已经市场化运作超过十年。长期以来，MTP技术都是煤制烯烃技术的一个瓶颈所在，而该瓶颈的打破的关键所在即全体制备工艺的优化以及反响催化剂的开发。而近年来国内外在MTP技术上均取得了很大的突破。
2 优化措施降低能耗
2.1 节约天然气
（1）通过对MTP反应器4、5、6级床层提前通入工厂空气置换，保持再生时床层入口温度在450～455℃、循环再生气量在80000Nm3/h以上、各级床层同步烧焦等优化措施，再生时间由7天缩短至6天，减少再生气加热炉运行时间，每小时可节约1000Nm3天然气，每年少消耗528000Nm3天然气；（2）通过调整加热炉底部风门及烟道挡板，将加热炉炉膛负压控制在-50Pa左右，氧含量控制在1%左右，降低加热炉热损失，提高热效率，以达到降低天然气消耗的目的。
2.2 节约电力
（1）关闭装置运行机泵最小流量阀们，确保常态化控制。经统计，此项措施实施后可使装置每小时在原有基础上降低1380kW电量，每年可节约11040000kW·h；（2）操作人员根据工艺参数及环境温度及时调节空冷器运行负荷，精确控制工艺参数，降低电耗。以急冷水空冷器（共44台，37kW/台）为例，每少运行1台，每年可节约电量296000kW·h；（3）优化MTP反应器再生程序，提升催化剂再生效率，将循环氮气压缩机（额定功率8300kW）运行时间每次由7天缩短至6天，每月平均再生2次，每年可少消耗4382400kW·h电量。
2.3 节约低压氮气
（1）MTP反应器再生时新鲜低压氮气补充量为10000Nm3/h。通过采取再生优化措施，每月再生时间减少2天，且新鲜低压氮气补充量由10000Nm3/h降为8000Nm3/h，每年可节约新鲜低压氮气11616000Nm3；
（2）对脱丁烷塔回流罐及脱丙烷塔回流罐集液包两天进行一次脱水，确保C3干燥器（运行72小时，再生48小时，再生氮气量12000Nm3/h）在线运行时间较设计值延长48小时，每年可少消耗低压氮气25600000Nm3；
（3）严格根据工艺介质中CO2的含量控制CO2洗涤塔碱液注入量，CO2洗涤塔塔顶冷却器出口温度控制在16～18℃。在确保CO2保护床过滤器出口CO2含量小于1ppm、水含量小于5ppm的基础上将C2干燥器（运行48小时，再生48小时，再生氮气量5000Nm3/h）及CO2保护床（运行72小时，再生48小时，再生氮气量4000Nm3/h）在线运行时间均延长至96小时，减少干燥器再生次数，每年可节约低压氮气25332960Nm3。
2.4 节约循环水
（1）定期对装置内循环水换热器测温，保持上回水温差在8～10℃，在工况允许的条件下尽量降低循环水的消耗；（2）工艺介质泄漏后容易使循环水中的异养菌大量繁殖，产生生物粘泥，极大的降低了循环水换热器的换热效率。因此，定期对装置内循环水换热器进行查漏；（3）利用装置大检修机会对循环水换热器进行检查清洗，清除换热器表面的污物，控制腐蚀速率，保持其良好的加工性能，提高运行效率，降低循环水消耗；（4）定期对各循环水换热器尤其是重大换热器如：C3分离塔冷却器、丙烯冷却器进行不凝气排放，提高换热器效率；（5）由于粘泥剥离剂对换热器表面粘附油脂、粘泥具有良好的去除效果。车间针对换热效率较差的换热器单独加粘泥剥离剂，并联系循环水中心对循环水冷却塔塔池内粘泥进行清理、水系统置换、投用旁滤器等措施，将系统内粘泥彻底清理，防止粘泥在管束内二次沉积，降低换热器运行效率。
2.5 节约蒸汽
（1）装置满负荷运行时烃压缩机高压蒸汽用量为170～180t/h，丙烯压缩机高压蒸汽用量为130～140t/h。通过对压缩机防喘振操作进行优化，适当降低转速，减少蒸汽用量。目前烃压缩机各段防喘振阀门均已关闭，丙烯压缩机二段、三段防喘振阀门已关闭；
（2）在满足工艺需要的情况下，尽可能降低丙烯压缩机出口压力，以减少丙烯压缩机透平蒸汽用量。通过长时间对比分析，在正常工况下，进丙烯压缩机各循环水冷却器的循环水温度在23～27℃，丙烯压缩机出口压力可控制在1.7MPa以内，透平蒸汽用量减少；
（3）利用装置检修机会对中压蒸汽发生器及甲醇蒸发器管束进行清洗，提高换热效率，增加中压饱和蒸汽产出量，降低辅助甲醇蒸发器的蒸汽消耗量；
（4）对精馏工段中的各精馏塔系统回流量及产品质量进行统计分析，寻找最适宜回流比及最佳进料状态进行操作，降低塔釜加热能耗；
（5）优化丙烯压缩机组和烃压缩机组真空系统运行情况，定期清洗空冷器翅片，降低压缩机后气缸压力，最大限度提高蒸汽可用焓值，减少蒸汽消耗。
3 探析MTO和MTP的工业应用进程和发展
从近些年的发展我们可以看出，煤化工技术发展迅速，同时这两种技术的成本也是相对比较低的，由此也大大地提高了煤化工的产能。假如想要弄清楚MTP技术，那么就必须先从工业项目的建设角度进行着手，工业项目建设主要包括了项目前期发展的阶段、中期发展阶段中具体工程的设计环节及后期商业化的进程。前期发展的过程主要包括了对MTP技术的可行性研究方面、与其有关的新技术研发以及很多有关的工艺包。在中期具体工程的设计中主要包括了MTP技术在工业应用相关设计的基础性的工作、进展中的详细分析各设计工作以及最终总体设计三个比较重要的阶段。在后期的商业化进程中主要包括了MTP所有相关材料的采购以及实施过程中的具体的建设与“投料试车”。
因为MTP技术相关的工业项目建设的好，因此MTP技术在整个工业界得到了良好的技术应用及迅速发展，依据以往不完全的史记资料的记载，16年的乙烯生产产能就已经达到了17Mt，而丙烯以及乙烯的共同产能每年能够高达25Mt，与以往的产能成绩相比较提高了大约10%，由此我国的MTP技术在工业上的应用依然处在非常好的发展阶段，其发展的势头依然是很猛烈。
结语
通过上述对MTP较为详细的分析，随着我国综合国力的不断增强以及科学技术的不断创新和提高，MTP技术在原油的成本费用不断增长的大背景环境下顺势而生，并且在我国这个市场经济主体中得到了广泛应用，这两种技术的发展随着在工厂和企业中的实际经验的不断积累变得愈加的成熟，在很大程度上提高了丙烯和乙烯的产能。
参考文献
[1] 宋守強，李明罡，李黎声，等.分子筛对甲醇制轻烯烃反应烃类产物选择性的影响[J].石油学报（石油加工），2013，29（6）：936-944.
[2] 吴德荣，何琨.MTO与MTP工艺技术和工业应用的进展[J].石油化工，2015（1）：1-10.
[关键词]MTP装置；节能降耗；措施及应用
中图分类号：G576 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0249-01
1 MTP工艺技术的发展
在传统的烯烃生产工艺中，石油是最主要的原料，而伴随科学技术的迅速提高，煤炭制备烯烃现已逐步替代石油制备烯烃。在技术类别上，现已划分出了组成煤气化、气净化、甲醇制洗净及甲醇组成四项最为中心的技术。在此四项技术中，甲醇组成技术以及组成气净化技术已经市场化运作超过十年。长期以来，MTP技术都是煤制烯烃技术的一个瓶颈所在，而该瓶颈的打破的关键所在即全体制备工艺的优化以及反响催化剂的开发。而近年来国内外在MTP技术上均取得了很大的突破。
2 优化措施降低能耗
2.1 节约天然气
（1）通过对MTP反应器4、5、6级床层提前通入工厂空气置换，保持再生时床层入口温度在450～455℃、循环再生气量在80000Nm3/h以上、各级床层同步烧焦等优化措施，再生时间由7天缩短至6天，减少再生气加热炉运行时间，每小时可节约1000Nm3天然气，每年少消耗528000Nm3天然气；（2）通过调整加热炉底部风门及烟道挡板，将加热炉炉膛负压控制在-50Pa左右，氧含量控制在1%左右，降低加热炉热损失，提高热效率，以达到降低天然气消耗的目的。
2.2 节约电力
（1）关闭装置运行机泵最小流量阀们，确保常态化控制。经统计，此项措施实施后可使装置每小时在原有基础上降低1380kW电量，每年可节约11040000kW·h；（2）操作人员根据工艺参数及环境温度及时调节空冷器运行负荷，精确控制工艺参数，降低电耗。以急冷水空冷器（共44台，37kW/台）为例，每少运行1台，每年可节约电量296000kW·h；（3）优化MTP反应器再生程序，提升催化剂再生效率，将循环氮气压缩机（额定功率8300kW）运行时间每次由7天缩短至6天，每月平均再生2次，每年可少消耗4382400kW·h电量。
2.3 节约低压氮气
（1）MTP反应器再生时新鲜低压氮气补充量为10000Nm3/h。通过采取再生优化措施，每月再生时间减少2天，且新鲜低压氮气补充量由10000Nm3/h降为8000Nm3/h，每年可节约新鲜低压氮气11616000Nm3；
（2）对脱丁烷塔回流罐及脱丙烷塔回流罐集液包两天进行一次脱水，确保C3干燥器（运行72小时，再生48小时，再生氮气量12000Nm3/h）在线运行时间较设计值延长48小时，每年可少消耗低压氮气25600000Nm3；
（3）严格根据工艺介质中CO2的含量控制CO2洗涤塔碱液注入量，CO2洗涤塔塔顶冷却器出口温度控制在16～18℃。在确保CO2保护床过滤器出口CO2含量小于1ppm、水含量小于5ppm的基础上将C2干燥器（运行48小时，再生48小时，再生氮气量5000Nm3/h）及CO2保护床（运行72小时，再生48小时，再生氮气量4000Nm3/h）在线运行时间均延长至96小时，减少干燥器再生次数，每年可节约低压氮气25332960Nm3。
2.4 节约循环水
（1）定期对装置内循环水换热器测温，保持上回水温差在8～10℃，在工况允许的条件下尽量降低循环水的消耗；（2）工艺介质泄漏后容易使循环水中的异养菌大量繁殖，产生生物粘泥，极大的降低了循环水换热器的换热效率。因此，定期对装置内循环水换热器进行查漏；（3）利用装置大检修机会对循环水换热器进行检查清洗，清除换热器表面的污物，控制腐蚀速率，保持其良好的加工性能，提高运行效率，降低循环水消耗；（4）定期对各循环水换热器尤其是重大换热器如：C3分离塔冷却器、丙烯冷却器进行不凝气排放，提高换热器效率；（5）由于粘泥剥离剂对换热器表面粘附油脂、粘泥具有良好的去除效果。车间针对换热效率较差的换热器单独加粘泥剥离剂，并联系循环水中心对循环水冷却塔塔池内粘泥进行清理、水系统置换、投用旁滤器等措施，将系统内粘泥彻底清理，防止粘泥在管束内二次沉积，降低换热器运行效率。
2.5 节约蒸汽
（1）装置满负荷运行时烃压缩机高压蒸汽用量为170～180t/h，丙烯压缩机高压蒸汽用量为130～140t/h。通过对压缩机防喘振操作进行优化，适当降低转速，减少蒸汽用量。目前烃压缩机各段防喘振阀门均已关闭，丙烯压缩机二段、三段防喘振阀门已关闭；
（2）在满足工艺需要的情况下，尽可能降低丙烯压缩机出口压力，以减少丙烯压缩机透平蒸汽用量。通过长时间对比分析，在正常工况下，进丙烯压缩机各循环水冷却器的循环水温度在23～27℃，丙烯压缩机出口压力可控制在1.7MPa以内，透平蒸汽用量减少；
（3）利用装置检修机会对中压蒸汽发生器及甲醇蒸发器管束进行清洗，提高换热效率，增加中压饱和蒸汽产出量，降低辅助甲醇蒸发器的蒸汽消耗量；
（4）对精馏工段中的各精馏塔系统回流量及产品质量进行统计分析，寻找最适宜回流比及最佳进料状态进行操作，降低塔釜加热能耗；
（5）优化丙烯压缩机组和烃压缩机组真空系统运行情况，定期清洗空冷器翅片，降低压缩机后气缸压力，最大限度提高蒸汽可用焓值，减少蒸汽消耗。
3 探析MTO和MTP的工业应用进程和发展
从近些年的发展我们可以看出，煤化工技术发展迅速，同时这两种技术的成本也是相对比较低的，由此也大大地提高了煤化工的产能。假如想要弄清楚MTP技术，那么就必须先从工业项目的建设角度进行着手，工业项目建设主要包括了项目前期发展的阶段、中期发展阶段中具体工程的设计环节及后期商业化的进程。前期发展的过程主要包括了对MTP技术的可行性研究方面、与其有关的新技术研发以及很多有关的工艺包。在中期具体工程的设计中主要包括了MTP技术在工业应用相关设计的基础性的工作、进展中的详细分析各设计工作以及最终总体设计三个比较重要的阶段。在后期的商业化进程中主要包括了MTP所有相关材料的采购以及实施过程中的具体的建设与“投料试车”。
因为MTP技术相关的工业项目建设的好，因此MTP技术在整个工业界得到了良好的技术应用及迅速发展，依据以往不完全的史记资料的记载，16年的乙烯生产产能就已经达到了17Mt，而丙烯以及乙烯的共同产能每年能够高达25Mt，与以往的产能成绩相比较提高了大约10%，由此我国的MTP技术在工业上的应用依然处在非常好的发展阶段，其发展的势头依然是很猛烈。
结语
通过上述对MTP较为详细的分析，随着我国综合国力的不断增强以及科学技术的不断创新和提高，MTP技术在原油的成本费用不断增长的大背景环境下顺势而生，并且在我国这个市场经济主体中得到了广泛应用，这两种技术的发展随着在工厂和企业中的实际经验的不断积累变得愈加的成熟，在很大程度上提高了丙烯和乙烯的产能。
参考文献
[1] 宋守強，李明罡，李黎声，等.分子筛对甲醇制轻烯烃反应烃类产物选择性的影响[J].石油学报（石油加工），2013，29（6）：936-944.
[2] 吴德荣，何琨.MTO与MTP工艺技术和工业应用的进展[J].石油化工，2015（1）：1-10.