甲醇制烯烃工艺烯烃分离装置开工优化

甲醇制烯烃工艺烯烃分离装置开工优化

马婷

身份证号码：6403821990****3746

摘要：改革后，随着科技水平不断进步，现有甲醇制烯烃工艺在生产轻烯烃产品的过程中，会副产大量的水和少量油类物质，这些生成物随着反应气一起在后续系统冷却，油类物质进入水中，增加了外排废水中的COD含量，也会在甲醇制烯烃工艺的水系统中凝固，导致换热器、空冷器的换热效率下降。对甲醇制烯烃净化水中有机物组成进行分析，通过改造和操作优化，降低废水中的COD和油含量指标，改善了净化水水质，拓展了其综合利用途径。

关键词：甲醇制烯烃；开工损失；措施

引言

甲醇制烯烃装置作为煤化工与石油化工相衔接的纽带和节点，上游的粉煤气化、原料气净化、甲醇生产及精馏等均是比较成熟的煤化工技术，而烯烃下游产品生产则与传统的石化行业类似，因此甲醇制烯烃工艺成为实现煤化工产业向石化产品转化的重要手段。烯烃分离装置在整个项目的运行中承接上游甲醇制烯烃和下游聚丙烯、聚乙烯装置。目前我国的煤制烯烃企业选用的烯烃分离装置大都采用UOP烯烃分离工艺技术、预切割+油吸收烯烃分离技术、Lummus烯烃分离技术，其主要产物包含聚合级乙烯，聚合级丙烯等，并含有副产物混合C4和混合C5，燃料气和少量丙烷等。与大型炼油公司的乙烯分离装置相比较，运行形式更加简单,其使用的科技先进性也更强，没有前冷烯烃和乙烯制冷压缩机等装置。但是这类分离装置实际投料开工的难度比较高，为了更好地减少项目开工经济损失，以适应国内目前越来越严峻的安全环保形势，从而实现公司的健康、可持续发展，那么公司就一定要做好各种设备设施的准备工作。

1甲醇制烯烃工艺分析

随着社会不断发展，许多行业对乙烯、丙烯等产品的需求量不断增加，由于以往烯烃的主要原料为轻柴油、石脑油等石油资源，致使各类石油资源出现一定的短缺问题，给乙烯、丙烯产品的制造带来了不利影响，在这种情况下，一些非石油资源生产烯烃工艺的优势逐渐凸显出来，受到广泛重视。在甲醇制烯烃工艺中，其主要以天然气或者煤基合成的甲醇作为原料，生产出的烯烃具有低碳性，因此，对甲醇制烯烃工艺进行优化有着重要作用。

在实际情况中，甲醇制烯烃装置包含多个部分，主要包括急冷水洗及汽提系统、反应再生系统、余热回收系统。反应系统又包含多个部分，主要包括主风系统、进料系统以及反应和催化剂再生系统。在进料系统中，主要对气相进料的方式进行了应用，一些来自外界的液相甲醇在进行加热气化处理后，会进入反应器中进行反应。在三级旋风分离器作用后，反应产物会被送往急冷塔。在反应再生系统中，主要对循环流化床以及不完全再生工艺进行了应用；在主风系统中，设置了相应的主风机，以提供再生烧焦用风。在余热回收系统中，存在着再生器内外取热器、余热锅炉以及CO焚烧炉，余热回收系统主要对催化剂再生烧焦过程中形成的热量进行回收，产生一定的蒸汽。在急冷水洗及汽提系统中，存在着水洗塔、汽提塔以及急冷塔。在急冷塔、水洗塔的作用下，从反应系统中传送的反应气会出现一定变化，产生的烯烃和水会逐渐分离，在对相应的水进行冷凝处理后，系统会将其产品气送往烯烃分离装置，进行分离精制处理。当水进入急冷塔以及水洗系统进行冷凝后，进入汽提塔，汽提塔会对部分甲醇以及二甲醚等有机物进行回收，所回收的甲醇、二甲醚等有机物跟随进料一同进入反应器回炼，其余之后对其他物质进行排出反应中产生的水排至污水处理厂处理回用，其中所回收的甲醇、二甲醚等有机物跟随进进料一同进入反应器回炼。

2减少烯烃分离开工损失的措施

2.1调整产品气压缩机开车程序

产品气压缩机氮气开车以配合MTP反应器升温。在甲醇制烯烃装置投料前，需切断产品气压缩机循环氮气。为防止系统投料后在碱洗塔放空处放空量大被迫开启产品气压缩机一段放空的情况，先关闭开工氮气，降低系统的氮气循环量，待开工氮气循环全部停用后，再逐步降低开工蒸汽流量，开工蒸汽可以在产品分离塔处冷凝，降低了压缩机的负荷，避免压缩机因调整不当发生停车事故。提前打通产品分离塔底部开工冷却器，开启底部冷却器空冷风机，稳定产品分离塔底部冷却器出口温度。控制产品分离塔气相出口温度，避免产品气带水，造成压缩机吸入罐液位高联锁跳压缩机。

2.2调整污水汽提塔进料工艺流程

优化进料组成，并研究甲醇制烯烃各水系统中COD组成和含量，对重点废水增设油水分离设施进行预处理，也可改善净化水的含油量并降低净化水中COD含量。废水中的油类按照存在形式不同，可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油，进入污水汽提塔中的水中油类主要以浮油和乳化油为主，因此，选取的油水分离方式应为先破乳，然后进行油水分离。比如，对甲醇制烯烃装置水洗塔进行改造时，在塔底部适当位置增设隔油槽，将水洗塔底部的上层液体不断采出，经水洗水过滤器滤掉其中微量的催化剂颗粒后再进入油水分离罐，沉降分离后的水侧由泵抽出，再经聚结器去除微量油后进入污水汽提系统，油侧通过聚结器脱除少量水后可送至油罐，定期按照一般废油外卖。某甲醇制烯烃装置增设油水分离装置前、后净化水中COD含量见图1。

图1某甲醇制烯烃装置增设油水分离装置

前、后净化水中COD含量由图1可以看出，甲醇制烯烃装置增设油水分离装置后，净化水中COD含量明显降低，改善了净化水中的含油量。后将反应气压缩机二、三段冷凝液改为送至甲醇废液罐，通过破乳沉降进行油水分离，分离后底部液相再返回污水汽提塔回收，上层油类物质处理后进行外卖，可明显降低净化水中含油量，COD含量也明显下降。

2.3水中低碳烃类及低碳氧类有机物回收处理分析

在对甲醇制烯烃工艺中含有甲醇以及二甲醚的污水进行处理时，技术人员可利用污水泵对含有甲醇以及二甲醚的污水进行加压，通过污水-净化水换热器以及汽提塔塔底净化水换热器进行换热处理，之后将废水送往汽提塔。在汽提塔塔底采用重沸器进行加热处理，当汽提塔塔顶形成含甲醇的气体混合物后，将其送往冷却器，之后进入回流罐，在回流泵升压的作用下，将部分气体送往汽提塔塔顶，将另一部分气体作为原料返送至甲醇制烯烃装置的反应环节。从汽提塔塔顶产生的水属于含有一定量甲醇以及二甲醚的净化水，之后将其与含有甲醇以及二甲醚的污水排放至装置外。在甲醇制烯烃装置以及烯烃分离装置会产生一定的低碳烃类物质，这些物质主要以乙烯以及丙烯为主，如果采用甲醇以及二甲醚污水处理法进行操作，将会导致低碳烃类物质进入汽提塔，之后低碳烃类物质以及低碳含氧类物质会跟随汽提塔出料送往甲醇制烯烃装置，在这种情况下，由于乙烯以及丙烯在一定的聚合以及缩合反应作用下，会转变为焦炭前体等物质，进而产生其他隐患，需进行回收处理。技术人员可采用低碳烃类及低碳氧类有机物回收处理法处理污水问题。

结语

甲醇制烯烃装置开车期间，各系统内的放空去火炬，造成环境影响的同时导致了大量物料损失。本文通过详细阐述甲醇制烯烃工艺烯烃分离装置在开车过程中导致放空量大的问题，并逐一提出了解决措施，为类似工艺降低物耗能耗提供了优化措施。只有通过不断的技术改造、工艺优化、人员能力提升，才能真正提高企业竞争力，使整个煤制烯烃产业健康发展。

参考文献

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［2］雷艳虎,韩鹏.减少烯烃分离装置开工损失的措施[J].辽宁化工,2021，50（04）:516.

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