鲁奇mtp反应单元操作初探

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1、鲁奇MTP反应单元操作初探　　摘要：在鲁奇MTP技术中，反应单元是装置的核心，但是，在操作过程中存在着MTP反应单元操作控制手段的单一，导致不能有效地保护催化剂，严重地制约着丙烯收率的提高和经济效益的增加。经过对生产工艺的技改和操作控制的优化，从而解决了反应单元操作控制手段的不足，延长了MTP反应单元的运行周期，提高了综合效益。　　关键词：鲁奇MTP反应单元操作优化提高效益　　大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司煤基烯烃项目引进鲁奇MTP技术，共设置一台DME反应器和三台MTP反应器，日处理精甲醇5000吨。自2011年1月份投料试车以来，MTP反应单元进行了工艺改造，取得了

2、MTP反应单元操作的成功经验，确保装置“安、稳、长、满、优”目标的实现。　　一、MTP反应单元工艺原理　　1.DME反应原理　　反应部分的第一步是用来自甲醇分厂的精甲醇为原料，在一级绝热固定床反应器（DME反应器R-60111）中，利用固体催化剂，甲醇蒸气按照下述的反应方程式进行脱水反应，在氧化铝催化剂表面上转化为二甲醚（DME），并放出热量：　　2CH3OH（甲醇）→CH3OCH3（DME）+H2O-23.4KJ/mol10　　催化剂的特征是高活性和高选择性，反应几乎能够达到热力学平衡状态。该反应为放热反应，反应平衡与操作压力无关。　　2.MTP反应原理　　反应部分的第

3、二步是以DME反应器生成的二甲醚、未反应的甲醇，来自工艺蒸汽塔的工艺蒸汽以及从精制单元循环回的HC化合物为原料，在450～480℃，0.13MPa压力下，在固定床反应器（MTP反应器R-60151AB/C）中生成以丙烯为主的烃类，其中丙烯产率约为70%，部分未反应的原料被循环回反应器的入口。　　MTP反应为甲醇、二甲醚在一定的压力、温度、空速下通过硅酸铝沸石分子筛催化剂脱水、异构、低聚等作用转化为C11以下的烃类。反应可简化为：　　3.再生原理　　当MTP反应器内的DME/甲醇转化率降至期望值（90%）以下时，必须再生催化剂。再生的方式是使用N2和工厂空气按需求比混合，将

4、混合气送入反应器内部，在反应器床层内使结焦进行受控燃烧。通常两个反应器正常操作，一个反应器备用。再生时，将一个反应器与流程断开，用蒸汽吹扫，再用N2燥，然后用热的氮气同工厂空气的混合物进行MTP反应器催化剂再生。　　再生原理化学方程式：　　2C+O2→2CO　　C+O2→CO2　　二、MTP反应单元工艺流程10　　来自罐区的精甲醇经进料泵送往反应单元，经1号甲醇预热器、2号甲醇预热器、MTP反应产物的反应热回收系统、甲醇过热器过热至275℃后进入DME反应器。　　DME反应产物分两股：第一股（少量）物流与来自产品精制单元HC循环烃和来自工艺蒸汽塔蒸汽经过MTP反应进料混合

5、器混合均匀，再经过燃烧加热炉调温至450℃，并减压到0.23MPa（a），进入MTP反应器第一级。　　DME反应产物第二股（主要部分），物流经DME流出物冷却器、流出物过滤器（物流中含有的可能损伤MTP反应器分布器喷嘴的颗粒在DME反应器流出物过滤器中被除去）、2号甲醇预热器、DME部分冷凝器后进入DME分离罐，分成富DME的液相和富DME的气相。气相经DME加热器过热后分为五路，进入MTP反应器的第二至第六级；液相部分过二甲醚冷却器和DME过冷器调温后进入MTP反应器第二至第六级。　　SM：3.5MPa饱和蒸汽；TM：3.5MPa蒸汽冷凝液；SH：8.73MPa饱和蒸汽

6、；TH：8.73MPa蒸汽冷凝液；PR：制冷丙烯　　图1MTP反应单元工艺流程图　　三、MTP反应单元设备　　1.MTP反应单元主要设备工艺参数　　2.MTP反应单元催化剂　　3.MTP反应器进料工艺参数　　四、MTP反应器操作　　1.操作原则　　在MTP反应过程中，为保持转化烯烃的高选择性，催化剂床层的操作温度必须为450℃～480℃10，操作压力必须较低。每层催化剂床的出口温度均为480℃，最后一层催化剂床的出口操作压力为0.13MPa（a）。　　MTP反应器内的总反应是放热反应，必须进行中间冷却，以使温度分布维持在期望的温度范围内，由中间进料来完成中间冷却。　　MT

7、P反应器包含6层催化剂床层。调节去每层床层的新鲜DME、甲醇进料量，以使反应器内的温度分布和DME浓度达到最优，从而保证反应条件一致，获得最大的丙烯总收率。　　来自催化剂床层第1至5级的中间反应产物，进入下一层催化剂床层之前，先用冷却的液相中间进料（液态水、DME）和气相中间进料（新鲜DME、甲醇）混合进入MTP反应器以调整其温度。其中液相中间进料由DME分离罐底部流出经DME冷凝液冷却器与循环水换热后进入MTP反应器2-6级的中间进料喷嘴。气相中间进料由DME分离罐顶部流出经DME加热器与高压蒸汽换热后进入MTP反应器2-6