MTO装置详细介绍
MTO装置详细介绍
MTO装置MTO装置包括甲醇制烯烃单元和轻烯烃回收单元，现分别叙述如下:（1）甲醇制烯烃单元来自原料罐的甲醇经预热后，进入甲醇进料闪蒸罐，从进料闪蒸罐出来的甲醇蒸汽首先用中压蒸汽进一步加热，使之变为过热甲醇蒸汽，然后进入MTO反应器进行反应。
在反应器内甲醇与来自再生器的高温再生催化剂直接接触，进行放热反应。
反应气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出，经换热器降温后，送至急冷塔。
从急冷塔顶部出来的气体混合物进入产品分离器，气体混合物中的大部分产品水被冷凝下来进入产品分离器底部。
从产品分离器顶部出来的烯烃产品被送到烯烃分离单元，进行压缩、分馏和提纯。
产品分离器底部流出的产品水直接进入水汽提塔，在水汽提塔中，产品水中的一些轻组分被汽提出来，这些从水汽提塔顶部出来的轻组分经过中间冷凝器与甲醇原料进行换热后返回到产品分离器中。
产品水从水汽提塔底部出来。
水汽提塔底部出来的产品水首先在进料换热器中与甲醇原料进行换热，然后再用冷却水将其冷却至环境温度送出界区外。
MTO反应器采用流化床形式设计。
MTO反应是一个放热反应，原料甲醇进入反应器底部时，反应就开始发生。
反应器温度用反应器催化剂冷却器来控制，催化剂冷却器移出的反应热量用以产生高压蒸汽。
焦炭是MTO反应的副产物，它附着在催化剂颗粒表面导致催化剂活性降低或失活，因此，催化剂必须通过再生以恢复活性。
催化剂再生为一连续过程。
分离出来的失活催化剂通过失活催化剂输送系统进入催化剂再生器，反应后积炭的待生催化剂在再生器内烧焦后返回反应器。
再生后的烟气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后，送入再生器顶部烟囱排入大气。
催化剂再生是放热反应，其燃烧热通过在再生器催化剂冷却器移出，移出的燃烧热用以产生蒸汽。
（2）轻烯烃回收单元从MTO单元来的反应产物为气相。
烯烃单元的主要功能是通过对气相反应产物进行压缩、冷凝、分离和提纯从而得到有价值的轻烯烃(主要是乙烯和丙烯)。
工艺流程简述如下：从MTO单元来的气体反应产物以接近常温常压的状态进入烯烃分离单元的MTO产品压缩机。
丁辛醇工厂-MTO装置-待生再生催化剂管路泄漏
6、SV-2001A、SV-2004A滑阀差压低联锁停车
应急处置方法
1、终止现场所用作业（动火、检修）等，清理非工艺人员出装置。
2、将装置进行隔离，避免无关人员误入装置区。
3、穿戴好劳保用品，避免烫伤跟粉尘吸入，准备好灭火器，随时准备灭火，火源扑灭后，现场接好氮气，往泄漏点吹，降低泄漏点附近可燃气浓度，防止可燃气聚集引发二次事故。
MTO装置应急处置卡
岗位名称
丁辛醇工厂-MTO装置-待生再生催化剂管路泄漏
风险提示
1、可Байду номын сангаас气泄漏，发生火灾
2、可燃气泄漏达到爆炸极限，发生爆炸
3、高温催化剂大量泄漏，高温催化剂烫坏仪表电气电缆等，引起火灾
4、再生器温度及料位大幅度下降，导致低联锁停车
5、再生催化剂跑损严重，待生定碳无法维持，影响反应器甲醇转化率
2.按实际情况配备相应数量灭火器，消防水带接好随时准备使用；铜质扳手1套；
3.应急小组成员集中到场，准备救援；
4.装置隔离，确认与工艺无关人员清场，相邻装置施工作业暂停人员清场；
应急联系方式
内部
企业负责人
工厂总经理
技术处经理
装置主管
班长
外部
报警电话
火警电话
急救电话
园区应急中心
安监部门
110
119
120
2）现场将滑阀、切断阀切至手动关死，若切断阀后有隔离阀将隔离阀关死。
3）手动开大PV-30061，降低反应器压力，通过烟气滑阀控制再生器压力略低于反应器压力2-3kpa。尽可能降低反应器压力，准备处理泄漏部位。
丁辛醇装置应急处置卡
注意事项
MTO装置简介
该项目中烯烃分离（MTO装置）包括二部分，一是烯烃分离单元：为生产合格乙烯、丙烯等其他副产品所需生产设施和相关辅助设施，由压缩区、冷区、热区、制冷区、杂质脱除区、MTO装置变电所及机柜间，以及界区内(ISBL)辅助系统：冷却水、蒸汽和凝液、工业风和仪表风、氮气、化学品注入、给排水、蒸汽及采暖、燃料气、火炬排放、给排水及消防、紧急电源、废油和废水收集、在线分析、有毒有害、易燃易爆气体检测、火灾报警、装置区通讯、照明、装置区道路、绿化、DCS和SIS控制系统，MTO联合装置变电室、机柜间建筑物、公用设施：管廊、电仪桥架、道路、地管、消防、照明、通讯等。
二是烯烃罐区：乙烯、丙烯、混合碳四、碳五、丁烯-1、异戊烷、含甲醇废水储罐，所需生产设施（储罐、机泵等）和相关辅助设施，以及界区内（ISBL）辅助系统：冷却水、蒸汽和凝液、仪表风、氮气、给排水、拌热保温、火炬排放、给排水及消防、废油和废水收集、有毒有害、易燃易爆气体检测、火灾报警、电气、DCS和SIS系统，装置区通讯、照明、道路、绿化等。
MTO工艺简述
(一)、MTO装置工艺流程简述MTO装置由甲醇制烯烃单元、烯烃分离单元组成，其中甲醇制烯烃单元包括反应再生系统，取热系统，急冷、汽提系统；烯烃分离单元包括进料气压缩、酸性气体脱除和废碱液处理系统，进料气体和凝液干燥系统，气体再生部分，脱丙烷系统，脱甲烷系统，脱乙烷系统、乙炔加氢，乙烯精馏塔，丙烯精馏塔，脱丁烷塔，丙烯制冷系统。
（1）甲醇制烯烃1）进料汽化和产品急冷区进料汽化和产品急冷区由甲醇进料缓冲罐，进料闪蒸罐，洗涤水汽提塔，急冷塔，产品分离塔和产品/水汽提塔组成。
来自于罐区的甲醇经过与汽提后的水换热，在中间冷凝器中部汽化后进入进料闪蒸罐，然后进入汽化器汽化，并用蒸汽过热后送入MTO反应器。
反应器出口物料经冷却后送入急冷塔。
闪蒸罐底部少量含水物料进入氧化物汽提塔中。
一些残留的甲醇被汽提返回到进料闪蒸罐。
急冷塔用水直接冷却反应后物料，同时也除去反应产物中的杂质。
水是MTO 反应的产物之一，甲醇进料中的大部分氧转化为水。
MTO反应产物中会含有极少量的醋酸，冷凝后回流到急冷塔。
为了中和这些酸，在回流中注入少量的碱（氢氧化钠）。
为了控制回流中的固体含量，由急冷塔底抽出废水，送到界区外的水处理装置。
急冷塔顶的气相送入产品分离器中。
产品分离器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元，进行压缩，分馏和净化。
自产品分离器底部出来的物料送入水汽提塔，残留的轻烃被汽提出来，在中间冷凝器中与新鲜进料换热后回到产品分离器。
汽提后底部的净产品水与进料甲醇换热冷却到环境温度，被送到界区外再利用或处理。
洗涤水汽提塔底主要是纯水，送到轻烯烃回收单元以回收MTO生成气中未反应的甲醇。
水和回收的甲醇返回到氧化物汽提塔，在这里甲醇和一些被吸收的轻质物被汽提，送入进料闪蒸罐。
气体后的水返回氧化物汽提塔。
2）流化催化反应和再生区MTO的反应器是快速流化床型的催化裂化设计。
反应实际在反应器下部发生，此部分由进料分布器，催化剂流化床和出口提升器组成。
UOP-MTO技术简介
UOP公司甲醇制烯烃MTO技术简介UOP公司（Universal Oil Product中文名为万国油品公司）是全球最大的石油技术提供商，拥有全套炼油技术的装置。
总部位于美国芝加哥，雇员3000多名，年销售额十几亿美元。
UOP公司主要业务是提供技术转让，出售工艺包，目前国内有190多套装置是从UOP公司购买的专利技术。
UOP公司与国内各大化工设计院如化四院、化六院等都有业务往来。
MTO技术是甲醇在催化剂作用下生成乙烯、丙烯及其它烯烃的技术。
该技术在十几年前开始发展，去年才成为热门技术。
目前UOP最大的一套MTO装置位于尼日利亚，以天然气为原料生产甲醇，规模240万吨/年，配套80万吨/年烯烃装置，最后生产聚烯烃。
该装置由新加坡一家公司投资建设，预计2007年开车。
UOP公司的一个合作伙伴Hydro公司是挪威最大的化肥供应商，也是欧洲主要的乙烯和丙烯供应商。
UOP公司和Hydro公司从1992年开始合作开发MTO技术，1995年在挪威建成一套示范装置，每天进料0.75t甲醇。
如欲深入了解MTO技术，可以到该厂参观该工业示范装置。
在国内，目前只有神华集团启动了MTO项目，以煤作原料生产甲醇，规模为180万吨/年，继而生产30万吨/年乙烯和30万吨/年丙烯，最后生产聚烯烃。
总投资约110亿元，预计2008年全部项目投产。
由于神华集团在国内首先采用了MTO技术，若渤化集团也采用该技术，风险会小很多。
采用MTO技术，关键问题是甲醇的成本。
若甲醇成本控制在125美元/吨，MTO工艺将很具竞争力，收益率可以达到20％。
中东地区天然气价格很便宜，一般在0.5美元/百万Btu，合大约1.8美分/m3。
由此生产的甲醇成本为70美元/吨，运到中国的成本为30美元/吨，其甲醇进口到中国具有很大的成本优势。
渤化集团如果从国内采购煤，采用煤气化技术生产甲醇，成本较高，可以考虑直接从中东进口甲醇以生产下游产品。
MTO工艺简述
(一)、MTO装置工艺流程简述MTO装置由甲醇制烯烃单元、烯烃分离单元组成，其中甲醇制烯烃单元包括反应再生系统，取热系统，急冷、汽提系统；烯烃分离单元包括进料气压缩、酸性气体脱除和废碱液处理系统，进料气体和凝液干燥系统，气体再生部分，脱丙烷系统，脱甲烷系统，脱乙烷系统、乙炔加氢，乙烯精馏塔，丙烯精馏塔，脱丁烷塔，丙烯制冷系统。
（1）甲醇制烯烃1）进料汽化和产品急冷区进料汽化和产品急冷区由甲醇进料缓冲罐，进料闪蒸罐，洗涤水汽提塔，急冷塔，产品分离塔和产品/水汽提塔组成。
来自于罐区的甲醇经过与汽提后的水换热，在中间冷凝器中部汽化后进入进料闪蒸罐，然后进入汽化器汽化，并用蒸汽过热后送入MTO反应器。
反应器出口物料经冷却后送入急冷塔。
闪蒸罐底部少量含水物料进入氧化物汽提塔中。
一些残留的甲醇被汽提返回到进料闪蒸罐。
急冷塔用水直接冷却反应后物料，同时也除去反应产物中的杂质。
水是MTO反应的产物之一，甲醇进料中的大部分氧转化为水。
MTO反应产物中会含有极少量的醋酸，冷凝后回流到急冷塔。
为了中和这些酸，在回流中注入少量的碱（氢氧化钠）。
为了控制回流中的固体含量，由急冷塔底抽出废水，送到界区外的水处理装置。
急冷塔顶的气相送入产品分离器中。
产品分离器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元，进行压缩，分馏和净化。
自产品分离器底部出来的物料送入水汽提塔，残留的轻烃被汽提出来，在中间冷凝器中与新鲜进料换热后回到产品分离器。
汽提后底部的净产品水与进料甲醇换热冷却到环境温度，被送到界区外再利用或处理。
洗涤水汽提塔底主要是纯水，送到轻烯烃回收单元以回收MTO生成气中未反应的甲醇。
水和回收的甲醇返回到氧化物汽提塔，在这里甲醇和一些被吸收的轻质物被汽提，送入进料闪蒸罐。
气体后的水返回氧化物汽提塔。
2）流化催化反应和再生区MTO的反应器是快速流化床型的催化裂化设计。
反应实际在反应器下部发生，此部分由进料分布器，催化剂流化床和出口提升器组成。
MTO装置水洗塔长周期运行的影响因素及处理措施
MTO装置水洗塔长周期运行的影响因素及处理措施MTO装置在生产运行过程中，反应产物中微量的重组分会在水洗水低温区冷凝，形成蜡状物附着在水洗塔塔盘和水系统换热器及管线内，导致水洗塔差压升高、水洗系统换热器效率下降，从而影响了水洗塔长周期平稳运行。
本文依托实际生产，分析了各项影响因素，提出了实际操作中解决该问题的措施和方法。
标签：水洗水；堵塞；MTO采用循环流化床的MTO工业装置包括甲醇进料气化和反应、催化剂再生和循环、反应产物冷却和脱水三大部分。
反应产物冷却和脱水系统是集热量回收利用、反应水凝结、脱除催化剂细粉及反应产物处理于一体，一般包括急冷塔系统、水洗塔系统和反应水汽提系统。
本文主要介绍装置长周期运行程中，水洗塔系统存在的问题和相应的处理措施。
1 MTO装置水洗水流程介绍产品气自急冷塔顶进入水洗塔下部，与上部返塔水洗水逆流接触进行传质传热，将产品气洗涤冷却至40℃后送往分离装置进行压缩。
水洗塔内设有18层浮阀塔盘，塔底设有隔油设施。
温度约100℃、流量约2800t/h的水洗水自水洗塔底抽出，送至下游分离装置丙烯精馏塔底重沸器作热源，换热后返回MTO装置，随后经水洗水干式空冷器冷却至55℃，最后分为两路，一路进入水洗塔中部第11层塔盘，另一路冷却至37℃，进入水洗塔上部第18层塔盘。
由塔底隔油设施分离出的少量“汽油”经水洗塔底汽油泵抽出后送至V107罐沉降分离。
产品气中冷凝出的水由水洗水泵出口管线分出，经污水汽提系统回收未完全反应的甲醇、二甲醚等物质后外排。
2 影响因素分析在MTO反应过程中生成的微量重质烃以及原料甲醇中攜带的长链烃会随产品气进入水洗塔，这些微量重组分在70℃左右时会冷凝成蜡状物附着在系统内。
此外水洗塔中还有微量急冷塔未洗涤完全的催化剂细粉残留，这些细粉会被水洗水带到水洗塔塔盘、水系统换热器及系统管线上沉积。
在装置满负荷长周期运行过程中，会对系统产生以下影响：2.1 水洗塔差压波动反应生成的重质烃及原料中携带的长链烃主要在水洗塔低温区的中上部塔盘上沉积；而催化剂细粉和部分重组分会形成油泥在下部塔盘沉积。
MTO装置烯烃分离工艺课程
MTO装置烯烃分离工艺课程1. 引言MTO（Methanol to Olefins）是一种将甲醇转化为烯烃的新型工艺，具有很大的潜力和广阔的应用前景。
MTO装置中的烯烃分离工艺是实现高纯度烯烃产品的重要环节。
本文档将介绍MTO装置中的烯烃分离工艺，包括工艺流程、设备配置以及关键操作参数等内容。
2. 工艺流程MTO装置烯烃分离工艺的基本流程如下：1.进料净化：首先，将原料甲醇经过净化处理，包括脱除杂质和水分等。
经过净化的甲醇进入下一步处理。
2.转化反应：在反应器中，经过适当的催化剂催化，甲醇发生变化，生成一系列烯烃化合物。
反应器中的温度、压力和催化剂的种类等参数会对反应产物的种类和产率产生重要影响。
3.分离步骤：烯烃与多孔分子筛分离剂相接触，通过吸附和解吸等过程将原油中的烯烃和杂质分离开来。
分离剂选择和操作条件对分离效果有重要影响。
4.产品收集：通过各种分离设备，将分离得到的纯度较高的烯烃产品收集起来。
产品的收集方式和设备配置因工艺规模的不同而有所差异。
3. 设备配置MTO装置中的烯烃分离工艺所涉及的设备包括以下几种：1.吸附塔：用于吸附和解吸过程，将烯烃从多孔分子筛分离剂上吸附和解吸，实现烯烃的分离。
2.脱附塔：用于从分离剂中脱附烯烃，将烯烃回收，同时再生分离剂以供下一周期使用。
3.冷凝器：用于将分离出的烯烃产品冷凝成液体，方便收集和储存。
4.分离设备：用于将收集到的液体烯烃产品与其他杂质进行分离，以获得高纯度的烯烃产品。
4. 关键操作参数MTO装置烯烃分离工艺中的关键操作参数包括：1.温度：反应器温度对反应产物分布和产率有重要影响。
较高的温度有助于增加烯烃的产率，但也会增加副反应的发生。
2.压力：反应器中的压力会影响反应平衡，进而影响烯烃的选择性和产率。
适宜的压力有助于提高烯烃产品的制取效果。
3.分离剂选择：不同的分离剂对烯烃和杂质的亲和性不同，会影响分离效果。
选择合适的分离剂是确保烯烃分离效果的关键。
MTO装置甲醇转化制低碳烯烃技术
MTO装置甲醇转化制低碳烯烃技术乙烯和丙烯是现代化学工业中的重要基础原料，其需求量将越来越大。
制备乙烯和丙烯的传统方法是采用轻油(石脑油、轻柴油)裂解工艺，但石油储量有限，所以世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯类低碳烯烃的开发。
其中，以煤或天然气为原料制甲醇，再由甲醇制低碳烯烃的工艺受到越来越多的重视。
目前石油价格高，今后石油价格也难于有大的降低，对于缺油少气的中国来说甲醇制低碳烯烃的工艺更为重要。
甲醇转化制低碳烯烃技术包括两种工艺：甲醇转化以制乙烯和丙烯为主(MTO)；甲醇转化以制丙烯为主(MTP)。
美国美孚石油公司（Mobil）对采用ZSM-5系列分子筛催化剂将甲醇转化为乙烯和较低级烃做了大量初始研究，Mobil的甲醇生产汽油（MTG）工艺已工业化。
在1985年Mobil在新西兰Montonui公司的甲醇制汽油（MTG）生产厂就已经投产。
甲醇转化为较低级烯烃的研究后来被用来制备C3 烯烃(它易于聚成汽油和馏份油产品)，Mobil的甲醇制烯烃（MTO）以及烯烃制汽油和馏份油（MOGD）工艺已经得到证明。
由于烯烃是甲醇制汽油反应的中间产物，所以甲醇制汽油技术的成功开发推动了后来甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）等工艺的开发。
甲醇制烯烃技术(Methanol-to-Olefin，简称MTO)的工业化，开辟了由煤炭或天然气生产基础有机化工原料的新工艺路线，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
国际上一些著名的石油和化学公司如美孚公司(Mobil)、巴斯夫公司(BASF)、埃克森石油公司(Exxon)、环球油品公司(UOP)、海德罗公司(Norsk Hydro)等多年来都投入了大量资金研究甲醇制取烯烃的工业化。
催化剂活性和选择性及相应的工艺流程设计是甲醇制烯烃技术的关键。
美孚公司(Mobil)提出了一种使用ZSM-5催化剂，在列管式反应器中进行甲醇转化制烯烃的工艺流程，并于1984年进行过9个月的中试实验，试验规模为100桶/天。
MTO装置在低负荷运行情况下的再生系统优化
MTO装置在低负荷运行情况下的再生系统优化某单位煤制烯烃项目2011年1月进入商业化运行，是世界首套工业化MTO 装置，目前MTO装置能在相对较高的负荷下长期、稳定、安全的运行。
但在装置进行低负荷（为设计负荷的60-70%）运行期间，出现了再生器密相温度低，稀相及后路系统容易超温的现象，以及再生器一、二级旋风分离器的线速易处于临界线速。
为了防止在低负荷下再生器密相温度过低、稀相及后路超温和催化剂的跑损，对再生器进行优化改造。
标签：MTO装置;优化改造;超温;负荷1 MTO装置发展及概述甲醇制烯烃技术对中国有十分重大的意义，我国石油的消费很大，国内的石油资源不足，严重影响着国家能源的发展，并威胁着国家的能源安全。
单靠进口原油无法满足我国对烯烃的供给。
但我国煤炭资源比较丰富，通过不断的研究和努力，从而实现的甲醇制烯烃的技术。
这不但减少对石油的依赖，而且对国家的经济发展有很大的促进意义。
某单位的MTO装置是采用中国科学院大连化学物理研究所、陕西新兴煤化工科技有限公司和中国石化集团洛阳石油化工工程公司共同开发的工艺技术，在陕西华县万吨的试验装置进行的放大，最终建成世界首套的大型煤化工装置，并在2010年8月8日一次性开车成功。
MTO设计的处理量为180万t/a原料甲醇，生成60万t/a烯烃和副产大量的水。
MTO装置有反再系统、水系统、热工系统等三大部分组成。
反再系统主要包括反应器、再生器、外取热器、甲醇进料预热系统和主风机组成。
甲醇以气相的形式进入流化床反应器，在催化剂的作用下转化成富含烯烃的产品气，产品气被送到下游装置进行分离处理，失去活性的催化剂送至再生器，在主风的接触下进行再生（不完全再生），恢复活性的催化剂又进入反应器，一直循环流化。
水系统由急冷塔、水洗塔、沉降罐、污水汽提塔和一些冷换设备组成。
急冷塔的主要作用是对产品气进行脱过热和洗涤大量的催化剂。
水洗塔是将产品气冷却降温至40℃左右。
污水汽提塔的作用是将急冷、水洗水中的少量甲醇、二甲醚等有机物进行回收。
MTO工艺简述解读
(一)、MTO装置工艺流程简述MTO装置由甲醇制烯烃单元、烯烃分离单元组成，其中甲醇制烯烃单元包括反应再生系统，取热系统，急冷、汽提系统；烯烃分离单元包括进料气压缩、酸性气体脱除和废碱液处理系统，进料气体和凝液干燥系统，气体再生部分，脱丙烷系统，脱甲烷系统，脱乙烷系统、乙炔加氢，乙烯精馏塔，丙烯精馏塔，脱丁烷塔，丙烯制冷系统。
（1）甲醇制烯烃1）进料汽化和产品急冷区进料汽化和产品急冷区由甲醇进料缓冲罐，进料闪蒸罐，洗涤水汽提塔，急冷塔，产品分离塔和产品/水汽提塔组成。
来自于罐区的甲醇经过与汽提后的水换热，在中间冷凝器中部汽化后进入进料闪蒸罐，然后进入汽化器汽化，并用蒸汽过热后送入MTO反应器。
反应器出口物料经冷却后送入急冷塔。
闪蒸罐底部少量含水物料进入氧化物汽提塔中。
一些残留的甲醇被汽提返回到进料闪蒸罐。
急冷塔用水直接冷却反应后物料，同时也除去反应产物中的杂质。
水是MTO 反应的产物之一，甲醇进料中的大部分氧转化为水。
MTO反应产物中会含有极少量的醋酸，冷凝后回流到急冷塔。
为了中和这些酸，在回流中注入少量的碱（氢氧化钠）。
为了控制回流中的固体含量，由急冷塔底抽出废水，送到界区外的水处理装置。
急冷塔顶的气相送入产品分离器中。
产品分离器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元，进行压缩，分馏和净化。
自产品分离器底部出来的物料送入水汽提塔，残留的轻烃被汽提出来，在中间冷凝器中与新鲜进料换热后回到产品分离器。
汽提后底部的净产品水与进料甲醇换热冷却到环境温度，被送到界区外再利用或处理。
洗涤水汽提塔底主要是纯水，送到轻烯烃回收单元以回收MTO生成气中未反应的甲醇。
水和回收的甲醇返回到氧化物汽提塔，在这里甲醇和一些被吸收的轻质物被汽提，送入进料闪蒸罐。
气体后的水返回氧化物汽提塔。
2）流化催化反应和再生区MTO的反应器是快速流化床型的催化裂化设计。
反应实际在反应器下部发生，此部分由进料分布器，催化剂流化床和出口提升器组成。
MTO工艺简述
（一）、MTO装置工艺流程简述MTO装置由甲醇制烯烃单元、烯烃分离单元组成，其中甲醇制烯烃单元包括反应再生系统，取热系统，急冷、汽提系统；烯烃分离单元包括进料气压缩、酸性气体脱除和废碱液处理系统，进料气体和凝液干燥系统，气体再生部分，脱丙烷系统，脱甲烷系统，脱乙烷系统、乙炔加氢，乙烯精馏塔，丙烯精馏塔，脱丁烷塔，丙烯制冷系统。
（1）甲醇制烯烃1）进料汽化和产品急冷区进料汽化和产品急冷区由甲醇进料缓冲罐，进料闪蒸罐，洗涤水汽提塔，急冷塔，产品分离塔和产品/水汽提塔组成。
来自于罐区的甲醇经过与汽提后的水换热，在中间冷凝器中部汽化后进入进料闪蒸罐，然后进入汽化器汽化，并用蒸汽过热后送入MTO反应器。
反应器出口物料经冷却后送入急冷塔。
闪蒸罐底部少量含水物料进入氧化物汽提塔中。
一些残留的甲醇被汽提返回到进料闪蒸罐。
急冷塔用水直接冷却反应后物料，同时也除去反应产物中的杂质。
水是MTO反应的产物之一，甲醇进料中的大部分氧转化为水。
MTO反应产物中会含有极少量的醋酸，冷凝后回流到急冷塔。
为了中和这些酸，在回流中注入少量的碱（氢氧化钠）。
为了控制回流中的固体含量，由急冷塔底抽出废水，送到界区外的水处理装置。
急冷塔顶的气相送入产品分离器中。
产品分离器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元，进行压缩，分馏和净化。
自产品分离器底部出来的物料送入水汽提塔，残留的轻烃被汽提出来，在中间冷凝器中与新鲜进料换热后回到产品分离器。
汽提后底部的净产品水与进料甲醇换热冷却到环境温度，被送到界区外再利用或处理。
洗涤水汽提塔底主要是纯水，送到轻烯烃回收单元以回收MTO生成气中未反应的甲醇。
水和回收的甲醇返回到氧化物汽提塔，在这里甲醇和一些被吸收的轻质物被汽提，送入进料闪蒸罐。
气体后的水返回氧化物汽提塔。
2）流化催化反应和再生区MTO的反应器是快速流化床型的催化裂化设计。
反应实际在反应器下部发生，此部分由进料分布器，催化剂流化床和出口提升器组成。
浅谈MTO装置水洗-急冷塔平面布置及管道设计
第46卷第11期2018年6月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol.46No.11 Jun.2018 浅谈MTO装置水洗-急冷塔平面布置及管道设计郑伟杰(中石化洛阳工程有限公司,河南 洛阳 471003)摘 要:MTO装置是近年来新发展的生产烯烃方法㊂MTO装置分为几大部分,水洗-急冷塔属于急冷水洗部分㊂水洗-急冷塔是保证MTO装置能否正常运转的设备之一㊂结合MTO装置水洗-急冷塔的配管设计,介绍了塔器管道设计的原则和要求,阐述了MTO装置中水洗-急冷塔管道设计方案和大型支吊架的布置情况㊂文章还对水洗-急冷塔管道设计中应注意的一些问题进行了探讨㊂关键词:MTO;水洗-急冷塔;管道设计;支吊架 中图分类号:TQ545 文献标志码:T文章编号:1001-9677(2018)11-0089-03 Discussion on Layout and Pipeline Design of Water ScrubbingTower in MTO DeviceZHENG Wei-jie(Sinopec Luoyang Petrochemical Engineering Corporation,Luoyang Henan471003,China)Abstract:MTO device is methanol to olefins,which is a new development of production of olefins in recent years. The device is divided into a few parts.Water scrubbing tower belongs to the quick cold water washing part.Water scrubbing tower is one of the equipment to make sure the normal operation of MTO device.Piping design of water scrubbing tower and the arrangement of suspension and support were discussed.Some problems that should be paid attention to in the design of the water washing-quench tower pipeline were also discussed.Key words:MTO;water scrubbing tower;pipeline design;suspension and support乙烯㊁丙烯等低碳烯烃是现代石化工业中重要的基础原料,制取乙烯㊁丙烯的传统路线是通过石脑油裂解生产,但此路线受制于石油资源有限㊁国际油价飙升等诸多因素㊂MTO法是由合成气经过甲醇转化为烯烃的工艺,由于其原料能从煤炭制得,因此,利用我国具有相对优势的煤资源部分替代石油资源来制取有机化工基础原料能够在一定程度上缓解国内石油供需紧张的局面,具有良好的经济效益[1]㊂1 相关的MTO工艺简介1.1 MTO反应机理MTO反应过程可以分为3步:在分子筛表面生成甲氧基,生成第一个C-C键和生成C3及C4㊂MTO反应过程中,甲醇脱掉一分子水生成二甲醚,甲醇/二甲醚迅速形成平衡混合物[2],甲醇/二甲醚与SAPO-34分子筛上酸性位作用生成甲氧基,甲氧基中一个C-H质子化生成C-H+,与甲醇分子中-OH作用形成氢键,然后生成乙氧基,进而生成第一个C-C键,C-C键到C3,C4来源于分子筛上的被吸附物㊂SAPO-34分子筛催化MTO反应时,产物分布较简单,以C2~C4特别是乙烯㊁丙烯为主,几乎没有C5以上的产物[3]㊂1.2 急冷-水洗塔部分流程简述反应气经三级旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出,经甲醇-反应气换热器换热后送至急冷塔㊂富含乙烯㊁丙烯的反应气进入急冷塔下部,反应气自下而上与急冷塔顶冷却水逆流接触,洗涤反应气中携带的少量催化剂,同时降低反应气的温度㊂经过急冷后的反应气经急冷塔顶进入水洗塔下部,反应气自下而上与水洗水逆流接触以降低反应气的温度,水洗塔顶反应气正常工况下送至烯烃分离单元气压机入口[4]㊂2 急冷-水洗塔平面布置图1 水洗-急冷部分平面布置图Fig.1 The layout of water washing-quench part90 广 州 化 工2018年6月水洗-急冷塔是MTO 装置中最大的塔,两塔重叠布置,急冷塔在下,水洗塔在上,进出塔体管线管径大,载荷重,返塔及抽出管线之间跨线多,水洗-急冷塔与水洗水冷却器,一二级旋液分离器及甲醇-反应器换热器均有连接管线,连接管线最大公称直径为DN2600,为了尽可能缩短管道距离,节省投资,大口径反应气管道应尽量短,且要满足工艺要求,压降尽量小,因此将水洗-急冷塔布置在水洗急冷构架和反应构架之间,水洗急冷部分平面布置如图1所示㊂3 塔体管道设计3.1 塔体管线工艺介质及管道选材某MTO 装置中水洗-急冷塔主要作用为降低反应气的温度,工艺介质为反应气㊂反应气进入急冷塔,管道设计温度壁温300℃,设计压力0.36MPa,反应气自水洗塔顶出口管道设计条件为设计温度60℃,设计压力0.23MPa㊂合理的选材是保证装置长周期㊁安全平稳运行的前提条件,中煤MTO 装置水洗-急冷塔反应气进口管道公称直径为DN2600,根据管道设计条件,管道材料选择Q245R 加衬里,管线壁厚18mm,反应气出口管道公称直径为DN900,根据管道设计条件,管道材料选择Q245R,壁厚12mm㊂3.2 管道在塔体上的开口方位的确定MTO 装置中急冷-水洗塔为垂直重叠安装的两个塔,塔体管道开口多,管径大,塔盘形式复杂,进料分布管及抽出口结构多样,其中急冷塔内部构件为人字挡板[5],塔底由内部隔板分隔为两部分,分别有各自的液相抽出及返回口㊁蒸汽入口和液位㊁温度㊁压力测量口㊂在考虑这些管道的开口方位时,首先要保证各管道接口严格按照工艺要求布置,然后按照管道走向及应力的要求调整与其相关的其他设备的位置㊂例如,在确定一二级旋液分离器的位置之后,根据旋液返塔口的位置调整塔体内隔板的方位,然后对塔底的两个抽出口方位进行调整㊂为了使管道的走向整齐美观且增加柔性,还需要调整管廊下急冷水泵和急冷塔底泵的位置㊂3.3 塔体管线的管道设计MTO 装置中反应气在急冷塔内由急冷水冷却后,通过急冷塔顶DN2000管道进入水洗塔下部㊂为在减少管道长度的前提下最大限度的增加管道柔性,并考虑到管道与塔体之间热胀位移的差异,如图2所示,采取了将该管道由两塔之间过渡段引出至塔外再返回上部水洗塔的方案,以在垂直面内达到自然补偿器的效果,并在垂直管道部分选用了导向支架,以增加管系的稳定性㊂图2 急冷塔反应气出口管线布置图Fig.2 Layout of gas outlet pipeline of quench tower水洗塔顶反应气出口管线,管道内的介质为气相,管径较大,管道应可能短,且应按 步步低”的要求布置,不得出现袋形管,并应具有一定的柔性,并在适当位置设导向支架[6]㊂3.4 敷塔管道特殊支架的设计MTO 装置中水洗-急冷塔敷塔管道大多为较长的管道,且与水洗急冷构架上的设备相连,由于此种敷塔管道会随着水洗-急冷塔热胀而产生位移,在进入构架上后的首个支承点处有向上的垂直位移,因此,如图3-3所示,从水洗-急冷塔高处进入构架的管线第一个支承点处的支架PS-01应选用弹簧支架㊂设置管道支架成为该塔管道设计是否正确合理的一个制约因素㊂图3 水洗塔水洗水入口管段布置图Fig.3 The layout of import pipeline在人工计算和选择此处的弹簧支吊架时,首先要确定在支吊点处管道的热胀量,其热胀量按公式(1)计算㊂Δt =U㊃αt ㊃ΔT =Ue t (1)式中:Δt 管系的热胀量,cmΔT 管系的温升,℃αt 线膨胀系数,由20℃至t ℃的每m 温升1℃的平均线膨胀量,cm /m㊃℃U 管系两端点的直线距离e t 单位线膨胀量,由20℃至t ℃的每m 热膨胀量,cm /m其中特殊温度的线膨胀系数αt 由差值法计算得出㊂如图3所示,以水洗塔水洗水入口管线为例,计算此管线在构架处的热位移时应从急冷塔算起,急冷塔进料分布复杂,导致塔并不是线性膨胀,因此以反应气进料口N1为分界将塔分为两部分分别计算热胀量得出的结果更为准确,塔底温度t 1近似等于塔底急冷水抽出口N5管线内介质温度,塔顶温度t 3近似等于塔顶反应气出口N2管线内介质温度㊂同理,水洗塔以水洗水入口N3和反应气入口N4为界将水洗塔分段计算出热胀量更为准确,需要注意的是,计算管线热胀量时,应从此管线的第一个承重支架PS-02处算起,而不是管嘴N3处㊂在计算弹簧支吊架载荷时需计算出管道㊁隔热结构㊁管内介质的重量,且包含一定的余量,该余量包括管道壁厚的误差,保温材料容重的误差以及热补偿引起支架受力的变化等㊂4 结 论(下转第111页)第46卷第11期孔庆娜,等:应用型大学环境监测类实验课程体系研究111 续表1工业分析实验农业用碳酸氢氨中氨态氮的测定2第6学期验证性工业分析实验食品中亚硝酸盐含量的测定2第6学期验证性环境监测大实验水样的取样㊁保存及水样色度㊁浊度㊁SS的测定与评价6第7学期设计性环境监测大实验水样的预处理及水体中的COD的测定与评价4第7学期设计性环境监测大实验现场采样及实验室大气中SO2㊁氮氧化物的分析测定与评价4第7学期设计性环境监测大实验水体中的氨氮的测定与评价4第7学期设计性环境监测大实验水中总磷的测定与评价4第7学期设计性环境监测大实验环境噪声的测定与评价3第7学期设计性仪器分析实验课程采用的教材为苏克曼㊁张济新主编,高等教育出版社出版的‘仪器分析实验“(2005);环境监测实验课程采用的教材为本教研室主编,浙江大学出版社出版的‘环境监测实验“(2014);工业分析实验和环境监测大实验课程采用本教研室编制的教材讲义㊂根据实验课程的基础性和递进性,4门实验课程开设的先后顺序为:‘仪器分析实验“㊁‘环境监测实验“㊁‘工业分析实验“㊁‘环境监测大实验“㊂根据实验项目的重要性,COD㊁氨氮㊁浊度色度悬浮物㊁总P㊁环境噪声㊁二氧化硫等监测项目均重复2次及以上㊂同时,课程兼顾其他实验项目和实验原理的教授㊂该课程体系的实施获得台州学院环境工程在校生的高度认可,认为其既满足了就业的需求,也满足了进一步深造的需求㊂4 结 语对环境监测行业从业人员的调查结果表明,环境监测的课程满意度优先于环境化学课程㊂相对于环境化学课程,应用型大学课时量的设置可偏向于环境监测课程㊂COD㊁氨氮㊁浊度色度悬浮物㊁总P㊁环境噪声㊁二氧化硫是环境监测中较为常用的检测项目㊂建议对这些项目可以重复开设,通过重复强化训练提升实验熟练度㊂基于以上结果,我们对台州学院环境工程系实验课程体系进行了设置,并取得了较好的实施效果㊂参考文献[1] 肖自明,王昌民.地方院校提高核心竞争力的战略管理[J].江苏高教,2011(2):66-68.[2] 何根海,谭甲文.基于校地合作的应用型本科人才培养的改革与实践[J].中国高教研究,2011(4):61-63.[3] 刘光虹,刘欢,邓超,等.环境监测课程实验教学改革探讨[J].实验科学与技术,2011(5):88-90.[4] 刘辉,孙萍,高树海,等.嘉兴学院环境监测实验教学改革与探索[J].科技信息,2012(19):31-31.[5] 段凤魁,余刚,黄俊,等.环境监测实验课程教学环节与教学方法[J].实验室研究与探索,2014,33(1):173-176.[6] 郭杏妹,卢平,张秋云,等.环境监测综合设计性实验的探索与实践[J].实验室科学,2015,18(4):89-91.[7] 廖千家骅,商景阁,史静,等.药学类高校环境监测实验课程改革[J].药学教育,2016,32(2):64-67.(上接第90页)为了保证塔的长久正常运作,以及装置的平稳运行,并使其操作检修方便,必须要对塔的平面布置㊁管道走向以及支架等进行合理的安排,以满足其管道柔性以及嘴子受力的要求㊂MTO装置的水洗-急冷塔除具备一般化工装置塔器的特征外,还具备其自身特有的一些重要属性㊂本文以某MTO项目水洗-急冷塔的布置作为例子,对其布置的要点和注意事项进行了一些总结,以用作进一步交流的参考㊂参考文献[1] 李晨,李继霞,李俊,等.甲醇制烯烃工业化发展进程及现状[J].化工进展,2010,29(s1):315-317.[2] Bibby D M,Chang C D,et al.Methane Conversion[M].ElsevierAmsterdam,1988:127.[3] 刘红星,谢在库,张成芳,等.甲醇制烯烃(MTO)研究新进展[J].天然气化工(C1化学与化工),2002,27(3):49-56. 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MTO装置急冷水过滤技术介绍
收稿日期：2019-01-10作者简介：董家辉（1970—），男，天津大学化工工艺工程硕士，研究生，高级工程师。
主要从事化工生产技术工作。
MTO 装置急冷水过滤技术介绍董家辉,李文正（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）摘要:甲醇制烯烃（MTO ）工艺是近些年来发展起来的重要化工技术，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。
其工艺技术中急冷水催化剂的分离为技术难点，制约装置长期稳定运行，本文在分析MTO 装置急冷水的特点及对MTO 装置产生的影响的同时，介绍了目前三种较为有效的急冷水过滤技术。
关键词:MTO ；急冷水过滤器；过滤技术doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2019.04.015中图分类号:TQ05文献标志码:A 文章编号:1008-1267(2019)04-0042-03第33卷第4期2019年7月天津化工Tianjin Chemical Industry Vol.33No.4Jul.2019出来的废气既能单独使用，又能合并使用；在满足车间操作使用的情况下，治理成本较低，提高了使用效率，能够较好的达到预期的处理效果。
在日常维护方面，采用自动蒸汽清洗和循环热水清洗，有效减少人员维护费用。
在控制方面，全部使用西门子PLC 变频及控制系统，提高了系统的精度及使用寿命，降低了系统的自然损耗。
控制系统采用现场控制和控制室显示结合，可以在控制室观察设备运行情况。
在解析的过程中设计了蒸汽调节阀，有效的降低了蒸汽的耗量，同时有效解决了碳颗粒解析后存水的问题，提高了碳颗粒的使用寿命。
在安全性方面，使用了防火阀和事故三通阀，出现事故紧急切换或排放，在温度控制上使用了多温度检测系统，大大提高了设备整体的安全性和可靠性。
截止目前，装置的整体运行稳定，治理后的尾气检测数据均符合当前环保标准中的各项排放控制指标。
现阶段国内MTO 装置的生产企业，在运行过程中均出现了因为急冷水中固体催化剂含量过高、副产物成分复杂等原因，导致急冷水洗系统出现严重堵塞的问题，固含量过高的急冷水在生产中严重影响装置安全、稳定、长周期、满负荷的运行，甚至必须停工抢修。
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MTO装置
MTO装置包括甲醇制烯烃单元和轻烯烃回收单元，现分别叙述如下:
（1）甲醇制烯烃单元
来自原料罐的甲醇经预热后，进入甲醇进料闪蒸罐，从进料闪蒸罐出来的甲醇蒸汽首先用中压蒸汽进一步加热，使之变为过热甲醇蒸汽，然后进入MTO反应器进行反应。
在反应器内甲醇与来自再生器的高温再生催化剂直接接触，进行放热反应。
反应气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出，经换热器降温后，送至急冷塔。
从急冷塔顶部出来的气体混合物进入产品分离器，气体混合物中的大部分产品水被冷凝下来进入产品分离器底部。
从产品分离器顶部出来的烯烃产品被送到烯烃分离单元，进行压缩、分馏和提纯。
产品分离器底部流出的产品水直接进入水汽提塔，在水汽提塔中，产品水中的一些轻组分被汽提出来，这些从水汽提塔顶部出来的轻组分经过中间冷凝器与甲醇原料进行换热后返回到产品分离器中。
产品水从水汽提塔底部出来。
水汽提塔底部出来的产品水首先在进料换热器中与甲醇原料进行换热，然后再用冷却水将其冷却至环境温度送出界区外。
MTO反应器采用流化床形式设计。
MTO反应是一个放热反应，原料甲醇进入反应器底部时，反应就开始发生。
反应器温度用反应器催化剂冷却器来控制，催化剂冷却器移出的反应热量用以产生高压蒸汽。
焦炭是MTO反应的副产物，它附着在催化剂颗粒表面导致催化剂活性降低或失活，因此，催化剂必须通过再生以恢复活性。
催化剂再生为一连续过程。
分离出来的失活催化剂通过失活催化剂输送系统进入催化剂再生器，反应后积炭的待生催化剂在再生器内烧焦后返回反应器。
再生后的烟气经旋风分
离器除去所夹带的催化剂后，送入再生器顶部烟囱排入大气。
催化剂再生是放热反应，其燃烧热通过在再生器催化剂冷却器移出，移出的燃烧热用以产生蒸汽。
（2）轻烯烃回收单元
从MTO单元来的反应产物为气相。
烯烃单元的主要功能是通过对气相反应产物进行压缩、冷凝、分离和提纯从而得到有价值的轻烯烃(主要是乙烯和丙烯)。
工艺流程简述如下：
从MTO单元来的气体反应产物以接近常温常压的状态进入烯烃分离单元的MTO产品压缩机。
MTO产品压缩机是一种多级离心压缩机。
气体反应流出物经过在各级压缩机、级间冷却器、级间缓冲罐之间几次反复压缩、冷却/冷凝和汽-液分离，气体反应流出物的压力提高，水分减少。
气体反应流出物减少的水分主要以凝液形式进入级间缓冲罐，这些凝液中含有一些溶解的轻烃。
级间缓冲罐中的凝液通常送回到第一级缓冲罐中，第一级缓冲罐收集的凝液用泵送回MTO单元进一步回收处理。
从最后一级压缩机出口冷却器出来的产品经水洗、碱洗除去反应产物中残余的甲醇、二甲醚、CO2等，从碱液洗涤塔顶部出来脱除CO2后的MTO汽相产品被送到干燥工序。
干燥工序是为下游分馏工序的深冷工艺做预处理。
该工序由两台MTO产品干燥器和再生设备构成。
干燥器采用分子筛脱除产品气体中的水，干燥剂的再生通常用乙烯分离单元的副产轻组分气体来实现。
产品气体完成干燥后被送到下游分馏工序。
分馏工序包括脱乙烷塔、脱甲烷塔、C2分离塔、脱丙烷塔、C3分离塔和脱丁烷塔。
经过压缩、氧化回收、碱液洗涤和干燥后，来自MTO单元的产品气体通过急冷后进入脱乙烷塔。
脱乙烷塔塔顶部产品是C2的混合物，底部产品为含有丙烷和重烃的混合物。
脱乙烷塔顶部产品被压缩后送往乙炔转化工序，从乙炔
转化器出来后进入脱乙烷塔顶部接收罐。
脱乙烷塔顶部接收罐中的气相产品被送往脱甲烷塔进料急冷器。
脱乙烷塔底部产品被送往脱丙烷塔。
从脱乙烷塔顶部出来的C2产品进入脱甲烷塔，该塔将产品中的轻组分分离出来(包括甲烷、氢、惰性气)。
从脱甲烷塔顶部出来的轻组分气体送到燃料气系统，底部产品被送到C2分离器。
在C2分离器中，乙烷和乙烯产品进行分离。
顶部出来的乙烯产品送往乙烯储罐，底部乙烷物料经汽化、加热后送到燃料气系统。
脱乙烷塔底部产品被送往脱丙烷塔。
该塔将丙烷从C4＋重组分中精馏出来，顶部产品被送到C3分离塔，脱丙烷塔底部产品送往脱丁烷塔。
在C3分离塔中，丙烷和丙烯产品进行分离。
顶部出来的产品丙烯用泵送往丙烯储罐，底部饱和的丙烷产品经汽化后送往燃料气系统。
脱丁烷塔从戊烷或其它重烃中分离出丁烷。
进入脱丁烷塔的物料流股包括脱丙烷塔底部产品和水洗塔出来的产品。
脱丁烷塔顶部和底部出来的产品都送往贮罐。
在烯烃分离单元中，轻组分烯烃的冷凝和分离通常要求在深冷温度和高压条件下进行，为此，烯烃单元需设置以丙烯作为冷冻剂的深冷工序。
丙烯深冷工序包括丙烯多级离心深冷压缩机、中间缓冲罐、丙烯冷凝器和丙烯缓冲罐。
在烯烃分离单元中，丙烯冷冻剂以多种形式应用于包括急冷器、冷凝器、再沸器等诸多设备中。