25万吨甲醇制烯烃MTO工艺过程设计及设备选型

25万吨甲醇制烯烃MTO工艺过程设计及设备选型

25万吨甲醇制烯烃MTO工艺过程设计及设备选型

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥290
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25万吨甲醇制烯烃MTO工艺过程设计及设备选型

 25万吨甲醇制烯烃MTO工艺过程设计及设备选型

摘要
 
甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料,生产低碳烯烃,是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。甲醇制乙烯、丙烯技术以煤或天然气合成的甲醇为原料,生产低碳烯烃,是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。。因此,以煤为原料,走煤-甲醇-烯烃-聚烯烃工艺路线符合国家能源政策需要,是非油基烯烃的主流路线。MTO 工艺由甲醇转化烯烃单元和轻烯烃回收单元组成, 在甲醇转化单元中通过流化床反应器将甲醇转化为烯烃,再进入烯烃回收单元中将轻烯烃回收,得到主产品乙烯、丙烯,副产品为丁烯、C5以上组分和燃料气。本文设计25万吨甲醇制烯烃MTO工艺过程设计及设备选型。
 
关键词:25万吨;甲醇;乙烯;丙烯;MTO
 
 
Abstract
The MTO process of methanol to ethylene and propylene and the MTP process of making propylene by methanol is an important chemical technology at present. The production of low carbon olefin with coal or natural gas as the raw material is the core technology for the development of non petroleum resources to produce ethylene and propylene. Methanol to ethylene and propylene technology, the production of low olefins from methanol from coal or natural gas is the core technology for developing non oil resources such as ethylene and propylene. Therefore, coal as the raw material, coal - methanol - olefin polyolefin process line meets the needs of national energy policy, and is the mainstream of non oil based olefin. MTO process by methanol olefin conversion unit and light olefin recovery units in methanol conversion unit by fluidized bed reactor for converting methanol to olefins, re entering olefin recovery unit, light olefin recovery, the main products are ethylene, propylene, butene and C5 as by-product in components of fuel gas and. This paper designs the MTO process design and equipment selection of 250 thousand tons of methanol to make olefin.
 
Key words: 250 thousand tons; methanol; ethylene; propylene; MTO
 
 
 
 
 
 
 
目录
 
 
第一章 原料产品路线 1
1.1 生产原料要求 1
1.2甲醇质量标准 1
工业甲醇技术指标 3
第二章 工艺流程设计 4
2.1工艺流程设计的各项内容 4
2.2 工艺路线选择 4
2.3 工艺流程设计方法 5
2.4工艺简介 6
2.5设计流程的工艺条件 6
2.6工艺概述 7
2.7工艺流程说明 8
第三章 轻烯烃回收工艺流程说明 9
3.1轻烯烃回收的过程 9
3.2简单调节系统 10
第四章 物流衡算及工艺计算 13
3.1甲醇生产的物料平衡计算 13
3.2 热量衡算 22
第五章 车间布置及管道布置 31
5.1车间布置 31
5.2车间布置原则 31
参考文献 33
 
 
第一章 原料产品路线
1.1 生产原料要求
甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤,其工艺流程主要为在合适的操作条件下,以甲醇为原料,选取适宜的催化剂(ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等),在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。根据目的产品的不同,甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯(methanol-to-olefin ,MTO),甲醇制丙烯(methanol-to-propylene,MTP)。MTO工艺的代表技术有环球石油公司( UOP )和海德鲁公司( Norsk Hydro )共同开发的UOP/Hydro MTO技术,中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO技术;MTP工艺的代表技术有鲁奇公司(Lurgi)开发的Lurgi  MTP技术和我国清华大学自主研发的FMTP技术。
自1976年美国UOP公司科研小组首次发现甲醇在ZSM- 5催化剂和一定的反应温度下,可以转化得到包括烯烃、烷烃和芳香烃在内的烃类以来,至今甲醇制烯烃工艺技术在各国工业研究和设计部门的努力研究下已经取得了长足的进展。尤其是其关键技术催化剂的选择和反应器的开发均已比较成熟。目前,UOP/Hydro MTO技术、DMTO技术、Lurgi MTP均已建有示范装置,FMTP技术也在安徽淮化集团建成了实验装置。
甲醇生产过程比较简单,原料来源多样,煤、石脑油和天然气均可制甲醇。甲醇用途广泛,它的下游产品多达几百种。近年来由于世界各国环保意识的加强,特别是美国国会于1990年11月15日通过清洁空气法修正案以后,甲醇的身价备增,全球甲醇的需求增长加快。
甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造一甲胺。
近年来,随着技术的发展和能源结构的改变,甲醇又开辟了许多新的用途。甲醇是较好的人工合成蛋白的原料,蛋白转化率较高,发酵速度快,无毒性,价格便宜;目前,世界上已有年产10万吨甲醇制蛋白的工业装置在运转,年产30万吨的大型装置已经设计。甲醇是容易输送的清洁燃料,可以单独或与汽油混合作为汽车燃料,用它作为汽油添加剂可起节约芳烃、提高辛烷值的作用,汽车制造业将成为耗用甲醇的巨大部门;由甲醇转化为汽油方法的研究成果,从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。甲醇是直接合成醋酸的原料。甲醇可直接用于还原铁矿(甲醇可以预先分解为CO、H2,也可以不作预分解),得到高质量的海绵铁。特别是近年来碳一化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酸酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品,正在研究开发和工业化中。甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。
甲醇生产相关技术的发展
(1)二次转化和自转化工艺
合成气发生占甲醇装置总投资的50%~60%,所以许多工程公司将其视为技术改进重点。已经形成的新工艺主要是Synetix(前ICI)的先进天然气加热炉转化工艺(AGHR)、Lurgi的组合转化工艺(CR)和Topse的自热转化工艺(ATR)。
(2)新甲醇反应器和合成技术
大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器、Lungi的管壳式反应器、Topsdpe的径向流动反应器等 近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程(TEC)的MRF—Z反应器等,而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。
(3)引进膜分离技术的反应技术
通常的甲醇合成工艺中,未反应气体需循环返回反应器,而KPT则提出将未反应气体送往膜分离器,并将气体分为富含氢气的气体,前者作燃料用,后者返回反应器。
 (4)液相合成工艺
传统甲醇合成采用气相工艺,不足之处是原料单程转化率低、合成气净化成本高、能耗高。相比之下,液相合成由于使用了比热容高、导热系数大的长链烷烃化合物作反应介质,可使甲醇合成在等温条件下进行。
  • 关键词 25 万吨 甲醇 烯烃 MTO 工艺 过程 设备 选型
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