MTO烯烴分離回收技術與烯烴轉化技術淺述

劉增海

摘要：本文主要分析了MTO烯烴分離回收技術與烯烴轉化技術，重點介紹了MTO烯烴分離回收的技術操作以及烯烴轉化的方案設計等，其具有提高資源利用效率、提升生產效益的優點，解決了烯烴制作工藝的能耗問題。通過分析MTO烯烴分離回收技術與系統轉化技術，不斷降低烯烴生產成本、提升生產效益。

關鍵詞：MTO;烯烴分離回收;烯烴轉化;技術

1 MTO烯烴分離回收技術

據有關調查顯示，現階段MTO烯烴分離回收技術的操作應用基本是從MTO的化學反應出發，通過催化反應和再生原理達到低碳化烯烴生產的效果。而分析MTO烯烴分離回收技術，則是結合技術應用流程探索其應用的技術要點。主要的技術操作要點如下：

1.1 化學反應原理

MTO烯烴分離回收技術的應用原理是通過促使甲醇發生催化反應的手法，在酸性催化劑作用下，實現甲醇向低碳烯烴的轉換。其主要的反應過程為：在合適的溫度和壓力反應環境中，SAPO-34作為酸性催化劑對甲醇進行催化，生成乙烯和丙烯。這種MTO烯烴分離回收技術的操作具有較高的利用價值，其可以在溫度和壓力環境穩定的情況下，實現甲醇的全部轉化，并在0.75～1.5質量比例區間內有選擇性的生成乙烯或者丙烯。

1.2 裝置設計

在MTO烯烴分離回收的裝置設計上，多對傳統反應器進行升級改造，提升設備的純度，減少氮氧化物等雜質的干擾。在MTO烯烴生產過程中，在酸性催化劑的作用下，MTO反應容器催化再生時很容易氮氧化物內引入，從而在裝置內產生含量較少的一氧化氮。此后，在烯烴在回收處理環節，其會與氧氣生成N2O3或者N2O4，并隨著溫度的下降而加快反應速度，從而逐漸凝固、累積。這種生成物將影響到MTO烯烴生產的效果，并給其分離回收處理造成難題。由此，提升MTO烯烴生產的裝置設計水平，需要從MTO反應器出發，結合有效的溫度控制手段，保障乙烯的分離回收率。

1.3 回收設計

對MTO烯烴生成后的位置進行分離回收，一方面可以提升烯烴的純度，另一方面也可以做到低碳烯烴的生產。在MTO反應器設備當中，烯烴的生成也將伴隨著反應物的凝結與積累，從而造成裝置腐蝕。由此，在分離回收設計中，需要對MTO反應氣中的過氧化物分解所產生的化合物進行分解，保障其不會造成結垢影響裝置使用效果，并增加設備能耗。

1.4 技術設計方案

結合MTO烯烴分離回收技術中裝置設計與回收設計的重要內容，加強對MTO烯烴分離回收技術應用設計，需要解決其存在的問題，并提出技術發展和應用的優化內容。主要設計方案如圖1。

結合上圖，在MTO烯烴分離回收技術設計過程中，需要做好對裝置結垢的控制，降低結垢對乙烯分離的影響。首先，利用結垢的形成規律控制好裝置內的溫度，破壞結垢形成所需要的溫度環境。其次，利用阻聚劑可以防止關鍵位置形成結垢，減少結垢累積。最后，折流板換熱器作為新興的更換設備，可以消除換熱器裝置流體長久停留的現象，提高流體移動速度，降低結垢的發生率。

2 烯烴轉化技術

結合MTO烯烴分離回收技術的應用和設計情況，在烯烴轉化技術的設計和技術要點中，主要是堅持科學性、易操作、實用性高的原則，提高原材料轉化為烯烴的效率，從而實現低碳化的烯烴生產與轉化。烯烴轉化技術應用的要點有以下幾個角度：

2.1 技術原理

烯烴轉化技術是通過對烯烴的復分解反應來達到烯烴轉化、生成丙烯的效果。其主要的反應流程為：正丁烯和乙烯在容器內反應并循環，最后在丙烯塔中生成丙烯產品;或者利用丙烯替代丁烯，參與復分解反應，生成丙烯。

2.2 技術設計

結合烯烴轉化技術的原理，其特點主要表現見圖2。

結合上圖，烯烴轉化技術的應用主要是考慮到微放熱的反應性質，控制好加熱爐的熱負荷系數，并做好加熱爐的熱損失控制。而在丙烯塔的分離操作中，較少的聚丙烯催化劑就可以參與整個分離流程，并表現出能耗低、精餾程度高、丙烯純度高的優點。結合整個烯烴轉化技術的應用流程和設備，其環節更為簡單，設備材料占地更少;且多利用碳鋼材，達到了低投入、高產出、大效益的效果。

2.3 MTO與烯烴轉化技術的結合應用

通過分析MTO 烯烴分離回收技術以及烯烴轉化技術，實現兩者的結合應用可以最大程度地提高烯烴生產與轉化的經濟效益，并降低能耗。在具體結合應用中，是先通過MTO烯烴分離回收技術將產品氣進行處理，此后在輕烴回收單元產出聚合級乙烯、丙烯或者其他的產物。最后，再利用烯烴轉化技術實現原料的再次處理，由丁烯、丙烯或者乙烯發生反應，生成丙烯等物質。這種結合應用的手法，可以使得烯烴轉化操作直接沿用MTO系統分離設備和回收設備的制冷系統、再生系統的功能，實現冷量、催化劑以及分子篩的再次利用。

3 總結

綜上所述，通過分析MTO烯烴分離回收技術與烯烴轉化技術，可以掌握一種以甲醇為原料的新型低碳烯烴轉化技術，從而提高資源利用效率和烯烴生產合成效益。通過不斷突破技術應用裝置和反應的限制，可以減少生產投入、提高生產效益。

參考文獻：

[1] 吳大偉.MTO烯烴分離回收技術與烯烴轉化技術[J].當代化工研究，2016（02）.

[2] 王皓，王建國.MTO烯烴分離回收技術與烯烴轉化技術[J].煤化工，2011（02）.

（作者單位：南京誠志永清能源科技有限公司）