甲醇一步法制取烃类产品工艺及工程技术开发.pdf

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1、第5期(总第168期)煤化工No．5(TotalNo．168)2013年10月CoalChemicalIndustryOet．2013甲醇一步法制取烃类产品工艺及工程技术开发陈学伟，胡凤山，连作桦(内蒙古庆华集团，内蒙古阿拉善750336)摘要介绍了甲醇一步法制取烃类产品技术的国内开发与应用的现状；分析了该工艺技术的反应原理、工艺流程及特点、工艺开车操作要点；讨论了生产中反应器进出口循环气换热器、催化剂装填量最佳高度、干气回收利用、分离塔内件、装置酸性水处理回用等需解决和优化的问题。关键词甲醇，一步法，烃类产品，工艺，控制文章编号：1005—9598(2013)

2、一05—0007—03中图分类号：TQ231文献标识码：B甲醇一步法制取烃类产品工艺的研究．核心技术烃类分离单元、罐区单元等组成。合成烃类装置由甲是催化剂的研制，相关的后续工艺技术，可以用成熟醇蒸发、过热、合成、粗烃冷却及分离、催化剂还原等的技术来匹配。中科院山西煤化所和赛鼎工程有限公部分组成。烃类分离装置由气体脱除、液化气分离、产司合作完成了甲醇一步法制取烃类的工艺包及催化品分离等部分组成。剂的开发：一步法工艺省略了甲醇转化制二甲醚的步甲醇一步法制取烃类的工艺流程简述：来自罐区骤．工艺流程更简单，目前10万t／a的装置在国内已的精甲醇经预热、蒸发和过热后，送人

3、合成烃类反应经成功运行。器．合成烃类反应器是绝热固定床反应器，甲醇在此反应器中．在催化剂的作用下转化为烃类、干气和水1甲醇一步法制取烃类的反应原理、工艺流的混合物．反应产生的反应热通过一个完整的热回收程及特点体系加以利用反应器出口的高温合成气分为两部分．一部分为甲醇气化系统提供热量，另一部分为循1．1反应原理环气提供热量。使反应热得到充分利用。经过换热的甲醇转化成烃类的反应较复杂．采用特殊的催化合成气再经冷却后．在粗烃分离器中，将循环气、粗剂．在一定的温度条件下直接把甲醇转化成烃类，反烃、工艺水分离出来。应速度很快，可以表示为：HH=(一CH)n+20。该反循环

4、气经过循环气压缩机加压后，进入循环气换应是放热反应．甲醇可以完全转化。合成反应器采用热器和高温合成气换热．再和甲醇预热系统来的甲醇轻烃再循环的办法．对提高反应速率有利。总之，甲醇蒸汽混合后，进入合成反应器中。原始开车时，循环气通过一步法直接转换为烃类的关键是采用具有特定换热器出口的循环气需要进入开工加热炉中加热后，结构的合成沸石催化剂．催化剂内有合适尺寸的通再进入合成反应器中道．仅允许烃类馏程的烃分子进人其中，并限制烃类粗烃经进料泵送入干气脱除塔．在塔顶产出干气产物的分子为C。或Cll'更长的烃分子不能穿过通为加热炉提供燃料气；塔底产物进入液化气分离塔，道．而且

5、再进一步的反应中被打断。这一特点保证了在塔顶产生液化气．塔底产物进入产品分离塔分离．甲醇转化烃类工艺的高选择性在塔顶产出轻烃．塔底产出重烃。1．2工艺流程在合成烃类的反应过程中．催化剂的表面会产生甲醇一步法制取烃类装置主要由烃类合成单元、积炭。积炭的形成降低了催化剂的活性。使用合成烃收稿日期：2013—05—15作者简介：陈学伟(197O一)，男，甘肃张掖，高级工程师，学士，1993年毕业于河北冶金工业学校煤化工专业，主要从事煤化工和精细化工专业工作，E-mai1：qh—cxw@163．tom。一8一煤化工2013年第5期类反应器再生系统．对失活的催化剂进行再生

6、。以恢甲醇一步法制取烃类的理论收率：甲醇中的CH。全复其活性部转入到烃类中，这个数值是0．4375，即每吨甲醇最再生系统通过空气与催化剂表面的积炭进行反多能够得到437．5kg的烃类。也就是说。2．2857t甲应生成C0。去除催化剂表面的积炭。醇理论上能转化为lt烃类。甲醇一步法制取烃类的1．3工艺特点吨产品实际消耗甲醇在2．4t，产品收率在95％以上。1．3．1工艺流程短烃类是沸点在一定范围内的混合物．将甲醇转化2甲醇一步法制取烃类装置操作要点及指标为烃类和水是强放热反应甲醇转化为烃类的反应热约为1400kJ／kg甲醇．绝热温升可达600℃．大大超2．1开车过

7、甲醇分解成C0和H的温度。因此。一般的固定床系统用氮气升压至0．5MPa，并在反应器内建立反应器必须采用多级式的。通常采用二级反应器．在最大循环量：催化剂床层以约50℃／h速率升温至第一级反应器中．采用氧化铝等甲醇脱水催化剂生成340℃．当催化剂床层上半部温度稳定在340℃时．二甲醚，在第二级反应器中，通过沸石催化剂转化成可缓慢地引入甲醇：在催化剂运行周期的初始阶段。烃类。甲醇一步法制取烃类工艺采用高效催化剂。大控制入口温度340℃．出口温度最高400℃；催化剂大减少了催化剂装填量，降低了催化剂装填高度，缩床层的温升通过原料气流量／循环气流量．以及进入短了反应热

8、在床层的停留时间．实现了