【正文】 44 層16脫丙烷塔Ф1932x34900篩板塔1452500碳鋼臺242 層塔盤，材質(zhì)碳鋼17脫丁烷塔Ф1260x30500篩板塔145800碳鋼臺240 層塔盤，材質(zhì)碳鋼18C2 分離塔Ф2689x38300UOPMD120230018Cr8NiTP304臺284 層塔盤，材質(zhì)為 30419C3 分離塔Ф4285x62800UOPMD1201400碳鋼臺2134 層塔盤，碳鋼20乙炔變換塔Ф2512x46001854900脫氧碳鋼臺2表34 設(shè)備一覽表以魯奇公司的 MTP技術(shù)為例，簡單介紹MTP工藝流程和主要設(shè)備。Lurgi 公司開發(fā)的固定床M TP 工藝流程如圖35 所示。該工藝同樣將甲醇首先脫水為二甲醚。然后將甲醇、水、二甲醚的混合進入第一個M TP 反應器, 同時還補充水蒸汽。反應在400～450℃、～ Pa 下進行, ～ kg/kg甲醇。此時甲醇和二甲醚的轉(zhuǎn)化率為99% 以上,丙烯為烴類中的主要產(chǎn)物。為獲得最大的丙烯收率,還附加了第二和第三MTP反應器。反應出口物料經(jīng)冷卻, 并將氣體、有機液體和水分離。其中氣體先經(jīng)壓縮, 并通過常用方法將痕量水、CO 2和二甲醚分離。然后, 清潔氣體進一步加工得到純度大于97%的化學級丙烯。不同烯烴含量的物料返至合成回路作為附加的丙烯來源。為避免惰性物料的累積, 需將少量輕烴和CC5餾分適當放空。汽油也是本工藝的副產(chǎn)物, 水可作為工藝發(fā)生蒸汽, 而過量水則可在作專用處理后供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用。圖35 Lurgi MTP工藝流程圖由于采用固定床工藝, 催化劑需要再生。大約反應400～ 700 h 后使用氮氣、空氣混合物進行就地再生。Lurgi的MTP 工藝, 其典型的產(chǎn)物分布為(質(zhì)量分數(shù)) 。 C為1. 1%: C 為1. 6%。 C為1. 6%。 C為71. 0%。 C4/Cs 為8. 5%。 C+6 16. 1%。 焦炭0. 01%。該工藝的主要設(shè)備包括DME預反應器1臺，一、二、三段反應器各1臺，丙烯分餾塔，1臺等。第四章 甲醇制烯烴工藝路線的選擇具有代表性的甲醇制烯烴技術(shù)主要是UOP/Hydro MTO技術(shù)、大連化物所DMTO技術(shù)、魯奇MTP技術(shù)。目前，這三項工藝技術(shù)已經(jīng)具備工業(yè)化生產(chǎn)的條件。一、技術(shù)條件采用流化床反應器和再生器，連續(xù)穩(wěn)定操作；采用專有催化劑，催化劑需要在線再生，保持活性；甲醇的轉(zhuǎn)化率達100%，低碳烯烴選擇性超過85%，主要產(chǎn)物為乙烯和丙烯；可以靈活調(diào)節(jié)乙烯/丙烯的比例；乙烯和丙烯達到聚合級。采用固定床由甲醇生產(chǎn)丙烯，首先將甲醇轉(zhuǎn)化為二甲醚和水，然后在三個MTP反應器中進行轉(zhuǎn)化為丙烯。催化劑系采用南方化學開發(fā)的改進ZSM5催化劑，有較高的丙烯選擇性。甲醇和DME的轉(zhuǎn)化率均大于99%，對丙烯的收率則約為71%。產(chǎn)物中除丙烯外還將有液化石油氣、汽油和水。從技術(shù)上講，MTO和MTP技術(shù)已經(jīng)成熟可行，具備工業(yè)化推廣的條件。二、工業(yè)化應用現(xiàn)狀目前國內(nèi)在建的大型煤制烯烴項目對各種技術(shù)應用都有。主要有以下幾個項目：神華集團包頭煤制烯烴項目甲醇制烯烴技術(shù)采用國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的DMTO技術(shù)。該項目于2006年12月獲得國家發(fā)展和改革委員會核準，建設(shè)地點位于在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市。建設(shè)規(guī)模為：180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴、30萬噸/年聚乙烯、30萬噸/年聚丙烯、4套6萬立方米/小時空分制氧、3套480噸/小時蒸發(fā)量的熱電站以及輔助生產(chǎn)設(shè)施和公用工程等。其它主要工藝裝置均采用世界先進的煤化工/石油化工技術(shù)，包括GE水煤漿氣化技術(shù)、德國林德公司低溫甲醇洗技術(shù)、英國DAVY公司甲醇合成技術(shù)、美國DOW公司聚丙烯技術(shù)、美國UNIVATION公司聚乙烯技術(shù)等。計劃在2009年底機械竣工，2010年投入運營。采用魯奇MTP技術(shù)的項目主要有神華寧煤煤制烯烴項目、大唐國際多倫煤制烯烴項目。神華寧煤煤制烯烴項目,于2005年底開工，是寧夏寧東能源化工基地煤化工基地規(guī)劃建設(shè)的重點項目。建成后，可年產(chǎn)中間產(chǎn)品甲醇167萬噸，最終產(chǎn)品聚丙烯50萬噸，、。主要工藝技術(shù)采用德國西門子GSP干煤粉氣化工藝，德國魯奇低溫甲醇洗工藝、甲醇合成工藝和MTP工藝，德國ABB氣相聚丙烯工藝。該項目預計2009年建成。大唐國際多倫煤制烯烴項目,該項目建設(shè)總規(guī)模年產(chǎn)１３８萬噸煤基烯烴（中間產(chǎn)品５００萬噸甲醇）。一期項目年產(chǎn)煤基烯烴４６萬噸（中間產(chǎn)品168萬噸甲醇），建設(shè)地點位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟多倫縣。主要采用殼牌粉煤氣化、魯奇低壓甲醇合成、魯奇MTP丙烯生產(chǎn)工藝、Spheripol聚丙烯生產(chǎn)工藝等系列生產(chǎn)技術(shù)，預計2009年建成。三. 經(jīng)濟性對比根據(jù)神華MTO煤制烯烴項目和大唐MTP煤制烯烴項目的投資和最終產(chǎn)品方案和當前產(chǎn)品價格，以180萬噸甲醇為基礎(chǔ)作對比分析，見表41表41 180萬噸甲醇制烯烴經(jīng)濟性對比表工藝技術(shù)總投資(億元)最終產(chǎn)品規(guī)模（萬噸/年）平均價格（噸/元）銷售總和（萬元/年）MTO116聚乙烯3010000647000聚丙烯309900丁烯/C5105000MTP120聚丙烯499900592140汽油146000液化氣3200四. 工藝技術(shù)的選擇從最終產(chǎn)品上講，MTP產(chǎn)品為聚丙烯，副產(chǎn)汽油和液化石油氣，其副產(chǎn)品附加值不高。MTO產(chǎn)品為聚乙烯、聚丙烯，并且產(chǎn)品比例可根據(jù)市場進行調(diào)節(jié)，具有良好的市場靈活性。在MTO技術(shù)中，國內(nèi)的DMTO技術(shù)與UOP/Hydro MTO技術(shù)工藝技術(shù)上基本相同，但DMTO技術(shù)專利費和催化劑費用更具有經(jīng)濟優(yōu)勢,國內(nèi)在建的大型烯烴項目即將成功應用。建議選擇甲醇制烯烴工藝應對該技術(shù)的大型化生產(chǎn)的應用情況、產(chǎn)品市場定位及專利技術(shù)的投資進行綜合考慮。第五章 聚烯烴工藝簡介第一節(jié) 聚乙烯工藝技術(shù)簡介聚乙烯產(chǎn)品根據(jù)分子結(jié)構(gòu)和密度不同，主要分為高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）和線性低密度聚乙烯（LLDPE）,不同的產(chǎn)品采用了不同的工藝技術(shù)。其中LDPE一般采用高壓聚合法，LLDPE和HDPE采用低壓聚合法。一、LDPE 生產(chǎn)工藝LDPE采用高壓聚合，工藝路線可分為管式法和釜式法兩大類，專利所有者很多。擴建大型裝置一般都采用管式法，目前管式法單線生產(chǎn)能力可達30萬噸/年的有Exxon、DSM 和Basf。釜式法和管式法的生產(chǎn)流程大體相同。乙烯經(jīng)壓縮后進入反應器，在引發(fā)劑作用下發(fā)生聚合，不需要使用溶劑。反應器流出物在閃蒸出未反應單體并將之循環(huán)回反應器后，經(jīng)冷卻固化進入造粒機。二、LLDPE/HDPE生產(chǎn)工藝LLDPE/HDPE產(chǎn)品采用低壓聚合法，目前已有氣相法、溶液法、漿液法三種具有代表性的生產(chǎn)工藝。每一類又有若干種不同的技術(shù)。這些技術(shù)在工藝過程上大同小異，生產(chǎn)成本略有差異，由于產(chǎn)品各有特色，因而近年來能力都有不同程度的增長。尤其是以氣相法技術(shù)，特別是UCC 的Unipol技術(shù)發(fā)展最快。氣相法工藝是由乙烯及共聚單體在催化劑的作用下聚合得到干燥的聚合粉料（或粒料）。氣相法的特點是投資少，操作費用低，產(chǎn)品范圍寬，反應器生產(chǎn)能力一般不受牌號限制，生產(chǎn)清潔，安全性好；缺點是反應器體積大，切換牌號時過渡料多，并且對原料中雜質(zhì)含量要求比較苛刻。漿液法工藝將乙烯及共聚單體分散在烴類稀釋劑中，經(jīng)催化聚合形成懸浮在稀釋劑中的聚合物粒子。漿液法特別適合于生產(chǎn)HDPE 薄膜、吹塑、管材等樹脂。但低密度及高熔融指數(shù)（MI）聚合物如溶解在稀釋劑中，會使反應器結(jié)垢，因而產(chǎn)品范圍受到一定限制。溶液法工藝將乙烯、共聚單體及聚合物在反應器中均溶解在溶劑中進行聚合，因此反應器不會結(jié)垢，但反應產(chǎn)物離開反應器后易結(jié)垢堵塞。溶液法反應溫度高，便于控制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；反應器體積小，切換牌號時過渡料少。缺點是低熔融指數(shù)（MI）產(chǎn)品的生產(chǎn)能力受到限制；反應溫度高，催化活性低，產(chǎn)品需用吸附劑脫除殘余催化劑，廢渣量較大。上述三種技術(shù)路線均有采用2 臺串聯(lián)反應器生產(chǎn)雙峰產(chǎn)品的工藝。漿液法和溶劑法大多采用2臺攪拌釜反應器，可并可串，但串聯(lián)時反應器能力一般為并聯(lián)時的85%。 氣相法、溶液法、漿液法這三類低壓聚乙烯的工藝流程大體如示意圖51所示，所不同的是每個方框內(nèi)的細節(jié)。圖51氣相法、漿液法和溶液法流程示意圖三、聚乙烯工藝技術(shù)1. 氣相法表52 幾種低壓氣相法PE技術(shù)的比較2. 溶液法表53 幾種低壓溶液法PE技術(shù)的比較3. 漿液法表54 幾種低壓溶液法PE技術(shù)的比較90 年代以來是我國聚乙烯工業(yè)高速發(fā)展時期。目前，國內(nèi)共有聚乙烯生產(chǎn)裝置31套，其中LDPE 裝置8 套；HDPE 裝置12 套；LLDPE 裝置11 套。2002 年我國聚乙烯裝置所采用的工藝技術(shù)見表表55 2002 年我國聚乙烯裝置所采用的工藝技術(shù)第二節(jié) 聚丙烯工藝技術(shù)簡介自1957 年聚丙烯漿液法工業(yè)化生產(chǎn)以來，50年來聚丙烯生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展。六十年代出現(xiàn)了本體聚合工藝，解決了不用溶劑問題；七十年代又成功開發(fā)了高效催化劑，實現(xiàn)了無脫灰的工藝流程；1980年高效催化劑在本體聚合工藝上應用，因產(chǎn)品等規(guī)度高，可省去脫無規(guī)物工序，裝置投資及生產(chǎn)成本大大降低。八十年代以來，由于催化劑體系的進一步發(fā)展，聚丙烯的工藝流程不斷完善，各種公用工程的消耗量進一步下降，在聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量提高的同時降低了生產(chǎn)成本，節(jié)省了建設(shè)投資。進入九十年代，世界各地，特別是亞太地區(qū)已經(jīng)建成或正在建設(shè)一大批新的聚丙烯裝置。大量新增的聚丙烯能力正在改變西方國家傳統(tǒng)聚丙烯出口國的地位。為保住利潤，保持在競爭中的優(yōu)勢，世界主要聚丙烯生產(chǎn)公司加大了技術(shù)開發(fā)力度，采用先進技術(shù)，千方百計降低成本，以保證其產(chǎn)品的競爭力。以茂金屬催化劑、雙峰聚丙烯和球形粒子為代表的第二代聚丙烯技術(shù)，以及以氣相流化床、超冷凝態(tài)操作技術(shù)、超臨界漿液法技術(shù)和高溫性能的聚丙烯催化劑技術(shù)為代表的第三代聚烯烴技術(shù)，將是本世紀聚丙烯工業(yè)的發(fā)展方向。目前，根據(jù)反應介質(zhì)及反應器構(gòu)型的不同，聚丙烯生產(chǎn)工藝主要有三大類：一．聚丙烯工藝技術(shù)介紹該類工藝是將丙烯溶于惰性烴類稀釋劑（如丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷）中進行聚合。按反應器形式劃分有如下專利技術(shù)：連續(xù)式攪拌床反應器：Hoechst、Mitsui 等工藝；間歇式攪拌床反應器：三菱工藝；環(huán)管反應器：Solvay 工藝；沸騰丁烷反應器：殼牌工藝。由于催化劑體系的發(fā)展和其活性的大幅度提高，九十年代以后的新建大型聚丙烯裝置已基本不使用漿液法。但目前世界上許多漿液法工藝的聚丙烯裝置仍在操作，用來生產(chǎn)合金型的高質(zhì)量特種樹脂。該類工藝是使液態(tài)丙烯發(fā)生聚合反應，生成聚丙烯。按反應器形式劃分有如下專利技術(shù)：液相釜式反應器：Exxon、Mitsui、Shell、住友、Rexene 等工藝；液相環(huán)管反應器：Spheripol、Hoechst、Solvay、Phillips、Borstar 等工藝；液相本體法中的代表工藝有Spheripol 工藝、Hypol 工藝、北星雙峰聚丙烯工藝和菲利普工藝。：該類工藝是丙烯直接氣相聚合生成固相的聚合物產(chǎn)品，按反應器形式劃分有如下專利技術(shù)：氣相流化床反應器：Unipol、住友工藝；氣相立式攪拌床反應器：Novolen 工藝；氣相臥式攪拌床反應器：Innovene、Chisso 工藝。氣相法自80 年代中期以來發(fā)展很快，尤其是被稱為第三代聚烯烴技術(shù)的氣相流化床配合超冷凝態(tài)操作，被認為是最有希望的工藝之一。二．聚丙烯工藝技術(shù)表56 Unipoll、Spheripol、Borstar、Novolen 和Innovene 工藝技術(shù)比較