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。

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。

(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。

(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。