张路
天津大沽化工股份有限公司 天津滨海新区 300450
摘要：甲醇制烯烃工艺是现代煤制烯烃生产企业常用的工艺生产类型，该生产类型实现了甲醇合成与制烯烃工艺流程的优化整合，提升了生产效率与经济性。本文首先介绍了甲醇制烯烃工艺的技术流程，其次对甲醇制烯烃工艺技术优化策略进行了解析，再次，阐述了甲醇制烯烃工艺的优化设计模式，最后则对甲醇制烯烃工艺的升级改造策略进行了解读，希望可以进一步改善甲醇制烯烃工艺现状，为行业的稳定高速发展创造良好的条件。
关键词：甲醇；烯烃生产；工艺优化
引言
伴随着社会主义市场经济的快速发展，国家对于烯烃生产规模、质量提出了更高的标准与要求。煤制烯烃工艺具有材料来源广泛、成本容易控制等优势，特别适应我国的国情与发展需求。在甲醇制烯烃工艺发展过程中，国内生产线中甲醇合成与烯烃制备设备均属于独立装置，一般采取独立设计的方式来完成。通过整体化设计后，能够满足上下游设备的紧密衔接，不但可以节约大量的设计费用与衔接成本，对于提升投资回报率也具有一定的帮助。为了进一步阐述甲醇制烯烃工艺设计水平，现就工艺流程分析如下。
一、甲醇制烯烃工艺流程简介
根据生产实际情况来看，传统的甲醇制烯烃合成装置流程中，需要净化合成气经过上游的低温甲醇清洗装置，随后将合成气经过压缩机进入到循环系统当中，经过加压换热再进入到合成工段进行合成。经过空冷与水冷器冷却后，进入到粗甲醇分离设备当中，气相与新鲜合成气汇合，进而进入到循环反应阶段。在液相体系当中，会进入到闪蒸槽部分，借助于低压闪蒸槽的压力来达到脱轻塔阶段，温度需要控制在86℃，此时温度达到设计标准与要求。整个过程以去除粗甲醇轻组分为主要任务，塔底的生产技术参数则应控制在40℃，随后进入到成品存储区域，借助于泵升压供给的方式来解决烯烃装置生产问题。现阶段国内相对比较成熟的甲醇制烯烃生产装置生产流程为：成品罐区供给高纯度甲醇，进入到生产装置后，分别通过两个装置，一个部分是反应器内部，另外一个则直接经过换热装置，经过换热温度调整后，再经过甲醇，换热后分成三路，每一路经过升压泵操作，再经过甲醇、汽提气换热，最后经过甲醇蒸汽换热器，三路分别汇合后，温度再次经过甲醇，反应器换热到250℃，整体进入反应器反应，最终入口温度借助于甲醇、凝结水换热微调，达到产品最终形态。
二、甲醇制烯烃工艺的优化设计
结合装置工艺的特征与能力要求，采取合理的规划设计模式对甲醇制烯烃工艺进行升级。优化时，需要对装置的脱轻塔进行调整，下移到甲醇制烯烃装置中的预热部分，采取甲醇制烯烃装置来替代传统装置类型，整合后的技术流程特征分析如下。甲醇装置生产获得粗甲醇，经过闪蒸处理后，借助于压力直接完成粗甲醇进入到粗甲醇储罐当中，此时借助于粗甲醇泵实现甲醇升压再次送到甲醇制烯烃装置当中，经过反应器内取热与甲醇净化水预热到一定温度后，再次进入到脱轻塔当中，经过轻组分杂质脱除，再次进行反应器反应即可达到设计要求。在生产过程中需要切实保障粗甲醇的轻组分脱除，包括脱轻塔的运行稳定性也要得到良好的保障，避免对甲醇制烯烃装置的操作产生不利的影响。脱轻塔经过甲醇制烯烃装置，可以取代甲醇制烯烃装置，此时能够解决脱轻塔的使用问题。粗甲醇在闪蒸槽内闪蒸后，能够直接进入到存储区域，节约了大量的投资成本，减轻了设备维护费用，同样也具有缩短工期的效果。在试试技术优化后，装置脱轻塔的塔底部分会取消水冷设备，该设备的取消能够帮助项目有效降低投资成本，进而解决大量冷却水的冷却问题。
除此之外，经过技术升级，脱轻塔的粗甲醇被预热到70℃，此时入料可以在很大程度上解决脱轻塔再沸器的负荷过高问题，这样也可以帮助节约一部分资源。在脱轻塔下移后，对于合成过程并不会造成较大的影响，脱轻塔预热入料模式在国内较多甲醇精馏普遍应用，提升了操作的可靠性。实施整体优化后，节约设备费用与运输费用，能够更好的适应不同类型的生产需求。
三、甲醇制烯烃工艺的优化设计效果评价
甲醇制烯烃工艺优化设计后，可以取得良好效果，主要体现如下几个方面。
1.入料组分得到改善
从入料组分的角度上来看，经过技术改造后，甲醇装置脱轻塔会下移到相应的部位，此时甲醇入料的预热就可以得到很好的解决，取代了传统装置甲醇冷凝问题。升压泵与甲醇汽提换热装置能够满足设备使用的整体要求。实施技术整合后，原材料选择粗甲醇，对比之前的材料而言，能够确保轻组分的脱除率。除此之外，由于技术改造后设备的使用效率提升，不再对于人工技术提出较高要求，所以也能够更好的适应生产需求。
2.降低设备维护费用，简化生产流程
甲醇制烯烃工艺技术改造后，能够降低传统设备的使用问题，解决脱轻塔问题后，可以直接实现产品闪蒸后直接进入到灌区，从而有效降低了维护的整体费用成本，也在客观上提升了经济效益，简化了生产流程。
3.节约投资，减少水资源浪费
甲醇制烯烃工艺实施技术升级，能够实现脱轻塔下移，此时对于甲醇的合成装置不会产生相应的麻烦，经过技术调整后，国内大部分企业都可以使用，简单、直接且可靠性较高。
4.节约安装、运输费用
在实施技术优化后，能够帮助企业节约大量的安装与运输费用，提升经济效益水平。
四、甲醇制烯烃工艺的优化设计注意事项
甲醇制烯烃工艺优化设计需要考虑到多方面因素，项目中甲醇精馏以及烯烃生产都是重要的能耗环节，要特别做好管理。另外，甲醇合成催化剂作为一个同样重要的因素，如何选择合适的催化剂来解决粗甲醇含水量问题也是技术升级的焦点。通过对比国内外选择不同类型催化剂生成粗甲醇的情况来看，基本分布于5%~20%之间，粗甲醇当中含水量的多寡会对再沸器的负荷产生较大的影响。除此之外，水本身具有较高的比热容，如果想要保持水温处于较高的温度，那么需要特别做好热量的管理，否则将无法满足催化剂的性能要求。综合来说，调整粗甲醇的含水量对于整个项目而言十分重要，是甲醇制烯烃工艺升级优化的关键环节。
总结
综上所述，甲醇制烯烃工艺实施升级改造与优化，需要考虑到工艺流程与投资控制，降低了后续使用费用，具有重要的应用意义与价值。在甲醇制烯烃工艺升级改造中，需要特别注意含水量对再沸器的负荷影响，同时做好催化剂的选择，提升甲醇制烯烃工艺改造效果，为行业的发展提供良好的思路与发展前景。
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