天然气制烯烃技术简介
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烯烃分离工艺技术烯烃是指分子中存在一个或多个双键的化合物,广泛应用于石油化工行业中。
烯烃是石油和天然气中的重要化工原料,常见的烯烃包括乙烯、丙烯等。
烯烃的分离是石油化工过程中的一个重要环节,合理选择和使用适当的分离工艺技术对提高烯烃的纯度和产量,降低能耗和物料损失,具有重要意义。
常见的烯烃分离工艺技术包括蒸汽蒸馏、压力摩尔吸附、低温分馏等。
蒸汽蒸馏是一种常用的分离烯烃的方法,通过调整馏分的汽油比生成轻质烃气和重质烯烃来实现分离。
蒸汽蒸馏优点是工艺简单、操作容易,然而纯度和产量较低,能耗较高。
压力摩尔吸附是一种通过分子筛吸附剂选择性吸附烯烃的方法,它具有分离效果好、纯度高的优点,但工艺复杂、操作技术要求较高。
低温分馏是一种利用烯烃蒸发温度低于饱和烃的特性进行分离的方法,适用于贫瘠的原料,并且能够通过控制温度来提高分离效果。
此外,还有其他一些分离工艺技术,如二氯甲烷溶解、氯气液化等,都能在特定条件下实现烯烃的分离。
对于不同的烯烃,根据其物理性质和工艺要求,选择适合的分离工艺技术是至关重要的。
一般而言,蒸馏法适用于容易分解、温度敏感的烯烃,而吸附法适用于溶解度差、蒸气压差异大的烯烃。
此外,还可以通过组合使用多种工艺技术来实现分离,以达到更好的分离效果。
分离工艺技术的高效运行离不开高质量的设备和合理的工艺控制。
在设备方面,常用的有分馏塔、吸附塔、液-液萃取等。
不同的设备选型需要根据物料性质和工艺要求进行合理匹配。
在工艺控制方面,需要通过合理的操作参数设定、控制和优化,以保证烯烃分离工艺的高效运行。
同时,通过加强在线监测和分析,及时调整工艺参数,及时解决工艺中出现的问题,进一步提高分离效果和产率。
总之,烯烃分离工艺技术在石化行业中具有广泛的应用前景。
通过合理选择和使用适当的分离工艺技术,可以提高烯烃的纯度和产量,降低能耗和物料损失,为石化行业的发展做出重要贡献。
同时,加强设备保养和工艺控制也是保证分离工艺技术高效运行的关键因素。
合成气经费托合成制烯烃工艺流程一、简介合成气经费托合成制烯烃工艺是一种利用合成气制备烯烃的新型工艺。
本文将详细介绍该工艺的流程。
二、原料准备1. 原料:天然气、煤制气或重油等。
2. 原料处理:将原料经过脱硫、脱水等处理后,送入加氢反应器中进行催化剂还原。
三、加氢反应1. 催化剂还原:将催化剂送入反应器中,通过加热和还原剂还原催化剂。
2. 加氢反应:将经过处理的原料和催化剂混合后,送入加氢反应器中进行加氢反应,生成含有低碳数烯烃的混合物。
四、分离提纯1. 分离:将生成的混合物经过冷却后,通过分离装置进行分离,得到含有低碳数烯烃的液体。
2. 提纯:将液体通过精馏等方式进行提纯,得到高纯度的低碳数烯烃产品。
五、再生催化剂1. 脱除焦积物:在加氢反应过程中,催化剂会因为积碳而失效,需要进行再生。
2. 洗涤:将失效的催化剂送入洗涤装置中,通过洗涤剂进行洗涤。
3. 再生:将洗涤后的催化剂送入再生装置中,通过加热和氢气还原催化剂。
六、设备介绍1. 加氢反应器:主要用于加氢反应。
2. 分离装置:主要用于分离低碳数烯烃产品。
3. 精馏塔:主要用于提纯低碳数烯烃产品。
4. 再生装置:主要用于再生催化剂。
七、工艺优势1. 原料广泛:可利用天然气、煤制气或重油等作为原料。
2. 产品多样:可生成不同碳数的烯烃产品,具有较高的附加值。
3. 能源节约:采用高效催化剂和循环利用废气等方式,能够节约能源。
八、工艺缺陷1. 催化剂失效快:由于积碳等原因,催化剂容易失效,需要进行再生或更换。
2. 投资成本高:由于需要使用高质量的催化剂和设备,投资成本较高。
九、结语合成气经费托合成制烯烃工艺是一种有前途的工艺,具有较高的附加值和能源节约效益。
在今后的发展中,需要进一步解决催化剂失效快和投资成本高等问题,以实现更好的应用前景。
天然气制烯烃技术简介胡原 李凌辉 陈登峰(大庆油田化工有限公司技术研究院)天然气作为相对稳定的化工原料,在生产合成氨、甲醇、乙炔及炔属精细化学品、合成气等化工产品方面一直保持原料和技术经济领先优势。
目前,天然气化工仍然是世界化学工业的重要支柱,生产出世界上约85%的合成氨、90%的甲醇、80%的氢气、60%的乙炔及炔属精细化学品。
从20世纪90年代初开始,世界石油价格逐渐升高,天然气探明储量增长,出现了天然气制烯烃(GTO)、天然气合成油(GTL)和天然气制二甲醚等新技术,导致了天然气化工结构的重大变化。
这使天然气大规模化工应用成为可能,同时还可以通过低碳烯烃产业链,实现气化工向石油化工转变。
11天然气制烯烃技术(M TO)简介目前世界上99%的乙烯来自使用石脑油、轻柴油和轻烃作原料,而用天然气为原料则是一条新工艺路线。
当前天然气制烯烃的研究开发主要有三种方法:天然气直接合成制烯烃,称为一步法;天然气经合成气制烯烃,称为二步法;天然气经甲醇制烯烃,称为三步法。
一步法制取乙烯是一条较理想的工艺路线,但技术难度很大,这方面的研究工作目前尚处于实验室阶段。
二步法是采用费-托法,但催化剂是铁、钴、镍,易形成饱和烃,轻质烯烃收率不高,近期没有工业化可能。
由甲醇制取烯烃的工业化研究已进行了多年。
如环球油品公司(UO P)、海德罗公司、美孚石油公司、巴斯夫公司、埃克森石油公司和鲁奇油气公司(L urgi)等均进行了多年研究。
UOP/H YDRO M TO反再系统是由流化床反应器和再生器组成的。
M TO反应为放热反应,通过在外催化剂冷却器产生蒸汽带走反应热。
失效催化剂送入再生器烧掉积碳,反应在350~600℃、011~013M Pa条件下运行。
M TO工艺的烯烃回收系统,与石脑油制烯烃流程相似,但反应温度低,反应过程中有极少炔烃、双烯烃及芳烃产生。
反应混合气在急冷系统冷却,混合气被加压,经过脱除CO2系统,再干燥脱水进入产品回收段,该段由脱乙烷塔、乙炔转化器、脱甲烷塔、C2分离塔、C3分离塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔组成。
烯烃工艺流程烯烃是一类具有双键结构的烃类化合物,由于其特殊的化学性质和广泛的应用领域,烯烃工艺成为了现代石化工业中的重要一环。
烯烃工艺流程主要包括烯烃生产、分离和精制等环节。
烯烃的生产是通过在合适的催化剂存在下,利用石油或天然气中的烃类原料进行裂解反应来实现的。
裂解反应是将长链烃分子分解为短链烃分子的过程,其中烯烃是其中的一种重要产物。
裂解反应通常在高温和高压条件下进行,常用的催化剂有铝硅酸盐、铝氯化物等。
在裂解反应之后,通过分离和精制等工艺将目标产物烯烃从混合物中提取出来。
分离是烯烃工艺流程中的关键步骤之一,其目的是将混合物中的烯烃与其他组分进行分离。
常用的分离方法有蒸馏、吸附和萃取等。
在蒸馏过程中,通过调控温度和压力等条件,将混合物中不同沸点的组分分离出来,从而得到纯度较高的烯烃产品。
吸附是利用吸附剂对混合物中的组分进行吸附和解吸的过程,通过选择合适的吸附剂和操作条件,实现烯烃的分离。
萃取是利用溶剂对混合物中的组分进行萃取的过程,通过选择合适的溶剂和操作条件,实现烯烃的分离。
精制是烯烃工艺流程中的最后一步,其目的是提高烯烃产品的纯度和质量。
精制过程主要包括脱硫、脱氮、脱水、脱气等步骤。
脱硫是将烯烃产品中的硫化物去除的过程,常用的方法有氧化脱硫和吸附脱硫等。
脱氮是将烯烃产品中的氮化物去除的过程,常用的方法有吸附脱氮和氧化脱氮等。
脱水是将烯烃产品中的水分去除的过程,常用的方法有蒸汽脱水和吸附脱水等。
脱气是将烯烃产品中的杂质气体去除的过程,常用的方法有吸附脱气和冷却脱气等。
烯烃工艺流程是通过裂解反应将石油或天然气中的烃类原料转化为烯烃,然后通过分离和精制等工艺将烯烃从混合物中提取出来,并提高其纯度和质量。
烯烃作为一类重要的石化产品,在塑料、橡胶、合成纤维等领域具有广泛的应用前景。
随着石化工业的不断发展和技术的进步,烯烃工艺流程也在不断完善和改进,以满足市场的需求和环保的要求。
炼油与化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第30卷4天然气经甲醇制烯婭技术进展纪汉亮(中国石油大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712)摘要:介绍了天然气经甲醇制烯怪的意义,重点论述了天然气经甲醇制烯怪的技术进展,并对天然气经甲醇制烯桂几种新技术的经济性进行了比较分析。
结果表明,天然气经甲醇制烯桂不仅在技术上是可行的,而且在经济上也比石脑油制烯桂更有竞争能力。
关键词:天然气;甲醇利用;烯怪;技术进展;经济分析中图分类号:F426.7文献标识码:B文章编号:1671-4962(2019)04-0004-02Technical progress of natural gas to olefin via methanolJi Hanliang(Daqing Oilfield Engineering Co.Ltd.,Daqing163712,China)Abstract:This paper introduced the significance of natural gas to olefin via methanol,mainly discussed the technical progress of natural gas to olefin via methanol,and made analysis and comparison to several kinds of new technologies for natural gas to olefin via methanol.The results showed the natural gas to olefin via methanol was not only technically feasible,but also economically more competitive than via naphtha.Keywords:natural gas;methanol utilization;olefin;technical progress;economic analysis乙烯和丙烯等低碳烯疑通常是由石脑油裂解来生产的,近年来随着石油价格的不断上涨,导致石脑油的价格也在上涨,从而影响了乙烯和丙烯等低碳烯烧的生产成本。
天然气经甲醇制低碳烯烃产业链一、天然气经甲醇制低碳烯烃发展现状甲醇制烯烃就是以煤炭或天然气为原料经由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃(methanol to olefin,MTO)的工艺过程,是一个极具潜力又最有希望替代石脑油路线制烯烃的工艺。
MTP 工艺则以选择性多生产丙烯为主的甲醇生产烯烃工艺。
国际上著名大型石化公司均进行了多年的研究,目前,鲁奇公司拥有较成熟的MTP 技术,国内中石化则拥有自己的SMTO 技术。
与技术上已经非常成熟的大型石脑油烯烃装置相比,MTO/MTP 工艺还处于工业示范阶段,还有一些工程技术问题需要进一步解决,尚未大规模工业化推广。
MTO/MTP 工艺甲醇消耗量大,吨烯烃的甲醇消耗为3 吨左右,技术经济性方面,甲醇成本、价格和装置投资是关键因素。
我国开展天然气经甲醇制低碳烯烃起步于上世纪九十年代。
从事这方面研究的主要有中科院大连化学物理研究所和清华大学。
两家研究单位已申请专利二十余项。
对于我国天然气经甲醇制低碳烯烃的发展提供了必要的技术支持。
二、天然气经甲醇制低碳烯烃发展趋势未来天然气价格仍是制约天然气化工利用的关键因素。
如果天然气制低碳烯烃建在天然气产地,其原料价格相对较低,但远离产品消费地,其经济性要在天然气价格与运输费用上进行平衡;若在管道可以到达的消费地建设,那么其原料费用在目前来看还比较高,经济上没有竞争力。
在天然气价格一时难以下降时,组成由天然气生产企业、管道输送企业、天然气化工企业共同投资经营天然气化工项目是一个值得探索的方式。
国内在继续跟踪国外MTO 工艺及催化剂技术研究进展的同时,还需进一步加强研究开发,完善现有技术,为今后引进技术的消化吸收及国产化MTO技术做好前期工作。
三、产业链构建天然气制乙烯从工艺步骤上可分为三种:一步法,二步法和三步法。
其中二步法和三步法的一些中间步骤在工业上已是成熟技术,因此整个技术的关键在最后的制烯烃步骤。
从工艺过程分析,天然气—合成气—二甲醚—烯烃、天然气—合成气—甲醇—烯烃条路线是目前有所突破的两种工艺。
煤或天然气经甲醇制低碳烯烃工艺研究新进展关键字:煤,天然气,甲醇制低碳烯烃工艺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石脑油裂解工艺,但由于石油是不可再生资源,储量十分有限,且石油价格起伏很大,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,由煤或天然气经甲醇制备低碳烯烃的工艺受到越来越多的重视。
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石脑油裂解工艺,但由于石油是不可再生资源,储量十分有限,且石油价格起伏很大,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,由煤或天然气经甲醇制备低碳烯烃的工艺受到越来越多的重视。
甲醇制取烃类早在1985年,美国美孚(Mobil)公司在新西兰Montonui公司的甲醇制汽油(MTG)生产厂就已经投产。
由于烯烃为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。
笔者重点介绍几种国际领先的甲醇制烯烃工艺,如美国UOP公司与挪威Hydro公司的甲醇制烯烃工艺、中国科学院大连化学物理研究所的合成气经由二甲醚制低碳烯烃 (syngas via dimethylether to olefins,SDTO)工艺、美国鲁奇(Lurgi)公司的甲醇制丙烯工艺、美国AtoFina 与UOP公司的烯烃裂解工艺等,其中 UOP/Hydro公司的甲醇制烯烃工艺、Lurgi公司的甲醇制丙烯工艺、AtoFina/UOP公司烯烃裂解工艺有望在未来的二三年内实现工业化。
1 UOP/Hydro公司的甲醇制烯烃工艺UOP/Hydro甲醇制烯烃流化床工艺的大型示范装置于1995年6月开始连续运转90多天,粗甲醇的加工能力达到0.75t/d,甲醇转化率始终大于99.8%,乙烯和丙烯的碳基质量收率达到80%。
天然气制烯烃技术简介
胡原 李凌辉 陈登峰
(大庆油田化工有限公司技术研究院)
天然气作为相对稳定的化工原料,在生产合成氨、甲醇、乙炔及炔属精细化学品、合成气等化工产品方面一直保持原料和技术经济领先优势。
目前,天然气化工仍然是世界化学工业的重要支柱,生产出世界上约85%的合成氨、90%的甲醇、80%的氢气、60%的乙炔及炔属精细化学品。
从20世纪90年代初开始,世界石油价格逐渐升高,天然气探明储量增长,出现了天然气制烯烃(GTO)、天然气合成油(GTL)和天然气制二甲醚等新技术,导致了天然气化工结构的重大变化。
这使天然气大规模化工应用成为可能,同时还可以通过低碳烯烃产业链,实现气化工向石油化工转变。
11天然气制烯烃技术(M TO)简介
目前世界上99%的乙烯来自使用石脑油、轻柴油和轻烃作原料,而用天然气为原料则是一条新工艺路线。
当前天然气制烯烃的研究开发主要有三种方法:天然气直接合成制烯烃,称为一步法;天然气经合成气制烯烃,称为二步法;天然气经甲醇制烯烃,称为三步法。
一步法制取乙烯是一条较理想的工艺路线,但技术难度很大,这方面的研究工作目前尚处于实验室阶段。
二步法是采用费-托法,但催化剂是铁、钴、镍,易形成饱和烃,轻质烯烃收率不高,近期没有工业化可能。
由甲醇制取烯烃的工业化研究已进行了多年。
如环球油品公司(UO P)、海德罗公司、美孚石油公司、巴斯夫公司、埃克森石油公司和鲁奇油气公司(L urgi)等均进行了多年研究。
UOP/H YDRO M TO反再系统是由流化床反应器和再生器组成的。
M TO反应为放热反应,通过在外催化剂冷却器产生蒸汽带走反应热。
失效催化剂送入再生器烧掉积碳,反应在350~600℃、011~013M Pa条件下运行。
M TO工艺的烯烃回收系统,与石脑油制烯烃流程相似,但反应温度低,反应过程中有极少炔烃、双烯烃及芳烃产生。
反应混合气在急冷系统冷却,混合气被加压,经过脱除CO2系统,再干燥脱水进入产品回收段,该段由脱乙烷塔、乙炔转化器、脱甲烷塔、C2分离塔、C3分离塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔组成。
UOP公司于1995年6月建设了一套甲醇加工能力为0175t/d的示范装置,连续运转90d,催化剂经过450次反应-再生循环,性能稳定,甲醇转化率和乙烯选择性高,乙烯和丙烯产物相对收率的变化有很大灵活性。
21经济性比较
M TO工艺的竞争力主要是路线的竞争,即传统的石脑油与天然气制烯烃工艺两条路线的比较。
原油价格与石脑油、乙烯、丙烯价格关联性的模型见图1。
图1 关联模型
在图1价格模型的基础上,分别对天然气—甲醇—M TO(GTO)联合装置进行经济评价,找出项目内部收益率与石油价格的对应关系图。
从图中可以明显看出,在天然气价115元/石油标方时,随着石油价格的不断升高,GTO项目的内部收益率也在不断上升,当石油价格超过30美元后, GTE项目的内部收益率已经达到中石油要求的15%以上。
在GTO项目内部收益率15%时,石油价格变化条件下,相对应GTO项目可以承受的天然气价格见图2。
图2 GTO所得税后内部收益率15%时的
天然气价格与石油价格的对应关系
从图2可看出,GTO项目在内部收益率15%时,随着石油价格的不断升高,GTO项目所能够承受的天然气价格也在不断升高;石油价格在30美元/桶时,GTO项目所承受的天然气价格将达到115元/石油标方。
甲醇制烯烃工艺为乙烯、丙烯的生产提供了新的来源,天然气化工不必再拘泥于甲醇、乙炔、合成氨、醋酸等几个狭窄的领域内。
甲醇制烯烃技术将成为天然气化工大发展的一个里程碑。
(栏目主持 樊韶华)
66 油气田地面工程第25卷第8期(200618)。