MTO烯烃分离回收技术与烯烃转化技术浅述

刘增海

摘要：本文主要分析了MTO烯烃分离回收技术与烯烃转化技术，重点介绍了MTO烯烃分离回收的技术操作以及烯烃转化的方案设计等，其具有提高资源利用效率、提升生产效益的优点，解决了烯烃制作工艺的能耗问题。通过分析MTO烯烃分离回收技术与系统转化技术，不断降低烯烃生产成本、提升生产效益。

关键词：MTO;烯烃分离回收;烯烃转化;技术

1 MTO烯烃分离回收技术

据有关调查显示，现阶段MTO烯烃分离回收技术的操作应用基本是从MTO的化学反应出发，通过催化反应和再生原理达到低碳化烯烃生产的效果。而分析MTO烯烃分离回收技术，则是结合技术应用流程探索其应用的技术要点。主要的技术操作要点如下：

1.1 化学反应原理

MTO烯烃分离回收技术的应用原理是通过促使甲醇发生催化反应的手法，在酸性催化剂作用下，实现甲醇向低碳烯烃的转换。其主要的反应过程为：在合适的温度和压力反应环境中，SAPO-34作为酸性催化剂对甲醇进行催化，生成乙烯和丙烯。这种MTO烯烃分离回收技术的操作具有较高的利用价值，其可以在温度和压力环境稳定的情况下，实现甲醇的全部转化，并在0.75～1.5质量比例区间内有选择性的生成乙烯或者丙烯。

1.2 装置设计

在MTO烯烃分离回收的装置设计上，多对传统反应器进行升级改造，提升设备的纯度，减少氮氧化物等杂质的干扰。在MTO烯烃生产过程中，在酸性催化剂的作用下，MTO反应容器催化再生时很容易氮氧化物内引入，从而在装置内产生含量较少的一氧化氮。此后，在烯烃在回收处理环节，其会与氧气生成N2O3或者N2O4，并随着温度的下降而加快反应速度，从而逐渐凝固、累积。这种生成物将影响到MTO烯烃生产的效果，并给其分离回收处理造成难题。由此，提升MTO烯烃生产的装置设计水平，需要从MTO反应器出发，结合有效的温度控制手段，保障乙烯的分离回收率。

1.3 回收设计

对MTO烯烃生成后的位置进行分离回收，一方面可以提升烯烃的纯度，另一方面也可以做到低碳烯烃的生产。在MTO反应器設备当中，烯烃的生成也将伴随着反应物的凝结与积累，从而造成装置腐蚀。由此，在分离回收设计中，需要对MTO反应气中的过氧化物分解所产生的化合物进行分解，保障其不会造成结垢影响装置使用效果，并增加设备能耗。

1.4 技术设计方案

结合MTO烯烃分离回收技术中装置设计与回收设计的重要内容，加强对MTO烯烃分离回收技术应用设计，需要解决其存在的问题，并提出技术发展和应用的优化内容。主要设计方案如图1。

结合上图，在MTO烯烃分离回收技术设计过程中，需要做好对装置结垢的控制，降低结垢对乙烯分离的影响。首先，利用结垢的形成规律控制好装置内的温度，破坏结垢形成所需要的温度环境。其次，利用阻聚剂可以防止关键位置形成结垢，减少结垢累积。最后，折流板换热器作为新兴的更换设备，可以消除换热器装置流体长久停留的现象，提高流体移动速度，降低结垢的发生率。

2 烯烃转化技术

结合MTO烯烃分离回收技术的应用和设计情况，在烯烃转化技术的设计和技术要点中，主要是坚持科学性、易操作、实用性高的原则，提高原材料转化为烯烃的效率，从而实现低碳化的烯烃生产与转化。烯烃转化技术应用的要点有以下几个角度：

2.1 技术原理

烯烃转化技术是通过对烯烃的复分解反应来达到烯烃转化、生成丙烯的效果。其主要的反应流程为：正丁烯和乙烯在容器内反应并循环，最后在丙烯塔中生成丙烯产品;或者利用丙烯替代丁烯，参与复分解反应，生成丙烯。

2.2 技术设计

结合烯烃转化技术的原理，其特点主要表现见图2。

结合上图，烯烃转化技术的应用主要是考虑到微放热的反应性质，控制好加热炉的热负荷系数，并做好加热炉的热损失控制。而在丙烯塔的分离操作中，较少的聚丙烯催化剂就可以参与整个分离流程，并表现出能耗低、精馏程度高、丙烯纯度高的优点。结合整个烯烃转化技术的应用流程和设备，其环节更为简单，设备材料占地更少;且多利用碳钢材，达到了低投入、高产出、大效益的效果。

2.3 MTO与烯烃转化技术的结合应用

通过分析MTO 烯烃分离回收技术以及烯烃转化技术，实现两者的结合应用可以最大程度地提高烯烃生产与转化的经济效益，并降低能耗。在具体结合应用中，是先通过MTO烯烃分离回收技术将产品气进行处理，此后在轻烃回收单元产出聚合级乙烯、丙烯或者其他的产物。最后，再利用烯烃转化技术实现原料的再次处理，由丁烯、丙烯或者乙烯发生反应，生成丙烯等物质。这种结合应用的手法，可以使得烯烃转化操作直接沿用MTO系统分离设备和回收设备的制冷系统、再生系统的功能，实现冷量、催化剂以及分子筛的再次利用。

3 总结

综上所述，通过分析MTO烯烃分离回收技术与烯烃转化技术，可以掌握一种以甲醇为原料的新型低碳烯烃转化技术，从而提高资源利用效率和烯烃生产合成效益。通过不断突破技术应用装置和反应的限制，可以减少生产投入、提高生产效益。

参考文献：

[1] 吴大伟.MTO烯烃分离回收技术与烯烃转化技术[J].当代化工研究，2016（02）.

[2] 王皓，王建国.MTO烯烃分离回收技术与烯烃转化技术[J].煤化工，2011（02）.

（作者单位：南京诚志永清能源科技有限公司）