浅谈循环烃在MTP工艺中的作用
时间：2021-02-05 08:01:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]MTP工艺主要生成的丙烯和乙烯等产品都是我国最基础的化工原料，其工艺的优化有利于化工企业的进一步发展，而循环烃在MTP工艺流程中发挥着不可替代的作用。本篇论文就是结合MTP的工艺流程和发生原理简要分析循环烃的作用。
[关键词]循环烃 MTP 作用
中图分类号：F451 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0377-01
循环烃是MTP工艺流程中的活跃分子，循环烃的反应是一个复杂的过程，循环烃可以促提高丙烯选择性的精确度和纯度。参与反应的循环烃的种类也十分复杂，包括C2、C4、C5/C6等。随着C2循环烃乙烯含量的增加可以提升丙烯的生成率；C4循环烃还可以抑制C4生成物的产生，烯烃的歧化反应和高分子的裂解等方面来实现人们对MTP工艺的要求。
一、MTP工艺流程概述
MPT工艺主要包括反映部分、再生部分、气体冷却和分离部分、碳氢压缩部分和精制部分五个部分组成。甲醇制丙烯的MPT工艺的主要产物是丙烯，其副产品好包括乙烯、LGP和汽油。这些产物在我国化工企业中发挥着重作用。
1.反应部分
新鲜甲醇回收塔返回的甲醇通过一系列的换热设备，使其温度达到275℃，将其混合物引入反应器中，在1.6MPa下和氧化铝的催化剂下生成二甲醚产物，然后与各类循环烃等混合物共同进入MTP反应器，在480℃，0.13MPa的条件下，在沸石基催化剂的作用下生成以丙烯为主的混合物。
2.再生部分
循环烃主要参与MTP工艺中反应器的再生成部分，其反应部分发生二甲醚与循环烃C2、C4、C5、C6等混合进入三台反应器中，一般开两台，另一台作为备用机。反应器长时间的反应很容易在催化剂的表面生成一层结焦物质，对催化剂的活性造成不利影响，从而影响某些产物的转化率，例如丙烯。针对这一现象需要对催化剂再生成，使其反应继续进行。
3.冷却和分离部分
从反应器出来的产物首先通过降温，使其温度达到190℃，在进入三个预激冷凝塔，利用激冷水的冷却功能将其降温至55℃，然后将其送入激冷塔，再次用激冷水将其冷却至40℃，最后送入碳氢压缩单元。从激冷塔出来的产物大部分回到激冷塔进行循环处理，小部分产物运输到甲醇回收塔，使其与新鲜的甲醇进行混合，从新进入反应器。
4.碳氢压缩部分
经过激冷塔送入压缩单元的气体，温度在40℃，压力在0.105MPa，将其通过碳氢压缩机，使其压力达到2.29MPa，每层的压缩都设有水冷器和分离器，分离出水分和液态烃，分出的水分进入激冷塔用作激冷水，而液态烃送入四级压缩分离器，将液态烃与气态烃进行分离，并将其分别送入气烃干燥器和液烃干燥器进行干燥处理。
5.精制部分
干燥后的液烃和气烃分别进入脱丙烷塔和脱丁烷塔。脱丁烷塔中主要将C4、C5+进行分离，然后将C4烃进入脱丙烷塔。C5+烃进入脱己烷塔，进行C5烃和C6+烃的分离，C5以下的烃基本上进入反应器中继续循环，C6以上的烃经过冷却处理，制成汽油。
C3烃进入脱丙烷塔进行分离，冷却后进入脱乙烷塔，然后将其产物送入C3分离塔，将其塔顶蒸汽冷却处理后只得丙烯。
脱乙烷塔的塔顶蒸汽通过脱乙烷塔压缩机处理，使其达到3.7MPa，然后送入脱甲烷塔进行分离，脱甲烷塔顶物作为燃料气，而其底物送入C2分离塔进行分离制成乙烯。
二、循环烃的作用
MTP工艺流程中所涉及的反应十分复杂，烯烃的含量的也十分复杂，烯烃之间还可能发生氢转反应，从而生成烷烃和芳烃。循环烃在MTP工艺中主要发挥提高丙烯生成率、控制反应器温度、抑制副反应、提高丙烯选择性或加大反应等作用。
1.丙烯收率提升的作用
MTP工艺中丙烯的制作流程的反映部分为甲醇在沸石基催化剂的作用下转化为烃类混合物，甲醇的转化率基本上达到99%，其中有85%转化为烃类混合物，其中主要产物为丙烯。在MTP反应器出口处设计循环烃，气态烃中的丙烯转化率为32.9%，则丙烯收率为28%。但是在实际操作过程中由于催化剂的性能、循环烃的选择等数值并不能完全达到设计标准，因此丙烯的收率并不理想。
丙烯的挥发率效的特性决定其分馏精制十分困难，C2循环烃在MTP工艺中循环反应和丙烯聚合的环节中发挥重要作用，其一是C2循环烃进入MTP的反应器中可以降低甲醇的的分压，其二是在精制部分中C2循环烃C4烯烃发生歧化反应可以生成丙烯，从而增加丙烯的收率。
2.控制反应温度的作用
循环烃的引入看似与反应器温度没有直接关系，但是通过补入蒸汽、中间气相以及循环烃进入物料的调节，可以有效控制反应器每床层的出口温度，从而保证相应产物的收率、转换率和安全性。
循环烃在催化剂的作用下可以吸收部分催化剂床层的温度，首先C5/C6循环烃的裂解反应也会吸收部分温度，其次在MTP工艺中引入循环烃可以提升低碳烯烃的选择性；其三是烯烃特有的歧化反应，即不同的烯烃分子，可以转化为两个相同的烯烃分子，例如C2循环烃中的乙烯和C4循环烃中的丁烯两者反应可以生成丙烯，这一反应过程是一个吸热的过程；其四是大量的循环烃与等分的甲醇同时进入MTP工艺的反应器等，这四方面都有利于催化剂床层的温度控制。
3.提高丙烯选择性和转化率的作用
循环烃反应过程中会生成除丙烯以外的C2、C4、C5、C6等副产物，在MTP工艺中将这些副产物加入反应器中可以抑制副反应的发生，从而增加C3H6的生产，从而提升丙烯的选择性；在一定温度（475℃—478℃）下，通过循环烃反应间接控制反应器温度，使催化剂活性达到最佳状态，从而促进丙烯的选择性达到最佳状态，因此循环烃的恰当运用可以提高循环烃的选择性。
MTP工艺流程中的主要反映是一个增加压力的反应，循环烃的加入可以有效降低C2、C4、C5、C6等产物的分压，又可抑制副反应的发生，从而提升丙烯的转化率。
结束语
综上所述，循环烃在MTP工艺流程中发挥重要作用，直接或间接对其产物的收率、转换率、反应器温度和丙烯的选择性等方面产生影响。循环烃在不同环节中发挥不同的作用，主要体现在反应部分中降低甲醇的分压和发生歧化反应，从而增加丙烯的收率；在反应器温度控制方面高烃分子通过裂解、烯烃的歧化反应等吸收热量，从而实现温度控制的目的；在循环烃选择性和转化率方面方面可以根据需要将循环烃反应所生成的产物加入反应器内抑制其它副产品的生成，从而提升产物的纯度等。但是在MTP工艺实际操作中仍然存在很多的问题需要我们不断改进和完善，从而提升MTP工艺水平和推动我国化工企业的进一步发展。
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