煤基混合碳四深加工方案的探讨VIP免费

综逮乙烯工业2011，23(1)12—16ETHYI．ENEINDUSTRY煤基混合碳四深加工方案的探讨兰秀菊，李海宾，姜涛(中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司，内蒙古包头，014010)摘要：通过对煤基混合碳四的组成分析，提出3种适合该原料的深加工方案，分别阐述3种方案的工艺技术、工艺原理、生产规模和产品方案。通过对投资、经济收益、生产和市场需求等方面进行分析和对比，得出初步结论：认为第3种方案经济效益好，第1种方案可以解决聚乙烯装置的原料供应问题。关键词：煤基混合碳四煤制烯烃l一丁烯2一丙基庚醇乙烯丙烯神华包头煤制烯烃项目是世界首套特大型煤制烯烃工程，项目包括2400kt煤制l800kt／a甲醇、600kt／a甲醇制烯烃。该项目于2010年5月28日建成，5月30日开始投料试车，8月21日打通全流程生产出合格的聚乙烯和聚丙烯产品，投料试车一次成功。DMTO工艺技术生产乙烯和丙烯的同时，副产混合碳四。随着投料试车成功并生产平稳，为提高企业的经济效益，有必要进行碳四的进一步加工利用，以提高煤制烯烃项目的整体经济效益。1煤基混合碳四的组成煤基混合碳四是指以煤为原料生产甲醇，经由国内研发的DMTO工艺技术将甲醇转化成乙烯和丙烯，同时副产碳四组分。通过气相色谱分析仪分析煤基混合碳四的组分见表1。表1煤基混合碳四的主要成分"．％目前装置年产煤基混合碳四约93kt／a，除部分做燃料外，大部分外售。由表l可看出，煤基混合碳四主要以丁烯为主，其中1一丁烯、2一丁烯含量分别为22％、63．5％，二者均为重要的化工原料。因此，对煤基混合碳四进行深加工，生产具有更高附加值的化工产品，是提高煤制烯烃项目经济效益的一项重要措施。2煤基混合碳四深加工方案2．1方案一(生产1一丁烯／1一己烯方案)2．1．1工艺技术选择由于煤基混合碳四主要成分为2一丁烯(占63．5％)，仅采用传统的混合碳四分离技术得到的1一丁烯量(22％)过少，均需要结合异构化技术提高l一丁烯的产量才有工业化生产的价值。目前通过高2一丁烯含量混合碳四生产1一丁烯／l一己烯技术有美国Lummus公司开发的共聚单体生产技术(CPT)和中国石化开发的碳四异构化生产l一丁烯技术。这两种技术均较为成熟，可进行工业化生产。1一丁彬1一己烯是生产聚乙烯的共聚单体，采用该方案可为煤制烯烃项目聚乙烯装置提供原料。收稿日期：20lO一10一14。作者简介：兰秀菊，女，1997年毕业于中国石油大学石油加工专业，2006年获中国石油大学工程硕士学位，多年从事炼油和石油化工的生产和技术管理工作，现从事煤制烯烃技术和煤基碳四综合利用项目的技术工作，工程师。万方数据第23卷兰秀菊等．煤基混合碳四深加工方案的探讨·13·2．1．2工艺原理该方案以烯烃分离装置副产的煤基混合碳四为原料，采用碳四异构化及分离技术生产聚乙烃装置需要的共聚单体l一丁烯，通过转位和异构化技术将l一丁烯、2一丁烯转变为1一己烯。其反应的化学方程式如下：CH3CH--一CHCH3型骂cH3cH2CH一-CH2(1)CH3CH2cH—cH2+cH3cH2CH=CH2型■CH2一CH2+CH3CH2CH—CHCH2CH3(2)CH3CH2cH—CH2+CH3CH=CHCH3』生CH3CH—CH2+CH3CH2CH—CHCH3(3)CH3cH2cH—cHcH3+CH3cH2cHCH2驾CH3CH—CH2+CH3CH2CH—CHCH2CH3(4)CH，CH：cH=CHCH2cH，型生CH，CH：CH2CH2CH—CH2(5)异丁2．1．3工艺流程混合碳四首先脱除二甲醚和碳五重组分，吸附脱除氧化物，再通过选择性加氢去除1，3一丁二烯，送入CD—DIB(催化精馏)单元脱除异丁烯和异丁烷；经过脱除1，3一丁二烯、异丁烯和异丁烷的物料送入丁烯精馏系统，在丁烯精馏系统中分离出l一丁烯(聚合级)、2一丁烯和丁烷；2一丁烯送人异构化单元，通过异构化将2一丁烯转化为1一丁烯并再送回丁烯精馏系统分离出l一丁烯。也可以将丁烯精馏系统得到的1一丁烯、2一丁烯按比例送入丁烯转位单元。经过转位处理得到的组分有乙烯、丙烯、3一己烯，并通过分离系统将乙烯、丙烯与3一己烯分开；3一己烯经异构化转变为1一己烯，利用精馏的方法得到聚合级1一己烯和部分尾气(见图1)。图1生产1一丁烯(1一己烯)流程示意2．1．4生产规模及产品方案本方案利用烯烃分离装置提供的混合碳四原料93kt／a、氢气O．4kt／a生产聚合级l一丁烯产品约31kt／a，聚合级1一己烯产...