
一.技术来源
自主开发技术,应用于MTO装置油吸收塔系统,也适用于轻烃分离装置,使用范围包括国内和国外。
二.基本原理
油吸收塔塔顶气相由降膜换热微分吸收器换热管底部进入管内上行;丙烷吸收剂由换热管上部进入管内,在管内壁形成一层均匀下降的薄液膜。丙烯冷剂在壳侧汽化提供冷量。塔顶气相上行时与丙烷薄液膜接触,所含碳二组分被丙烷吸收,放出大量吸收热,被管外丙烯冷剂及时移走,使得管内始终处于较低温度,促进吸收过程。
三.工艺过程
惠生烯烃分离专利技术通过将预切割和油吸收技术合理地组合来解决甲醇制烯烃反应产物中碳一和碳二的分离问题:首先用预切割塔把一定比例的碳二和甲烷、氢分开,然后在油吸收塔中用溶剂吸收剩余的碳二,达到碳二和甲烷、氢的完全分离。
油吸收塔冷凝器用-41℃丙烯冷剂来降温移热。惠生开发了降膜换热微分吸收器设置在油吸收塔顶部来代替常规普通冷凝回流系统,可实现传质传热同时进行,确保产生的吸收热能够及时移除,促进传质:油吸收塔塔顶气相从管内上行时,与在换热器管壁内侧成膜下降的丙烷吸收剂相互接触,碳二被丙烷吸收下来,吸收热被壳侧丙烯冷剂及时移走。
四.技术特点
1.采用内回流,直接放置在油吸收塔顶部;
2.采用降膜换热方式来实现微分吸收过程,使得传热传质同时进行;
3.丙烷吸收剂可以进入换热器顶部或直接进塔,可根据需要灵活调节操作。
采用本专有技术可降低装置投资和占地,提高乙烯回收率,降低能耗,对轻烃回收的技术指标有重大的提升和促进作用。
五.技术水平
表1 采用本专有技术与现有常规流程的比较
| 序号 |
项目 |
本技术 |
常规技术 |
| 1 |
设备对比 |
1台降膜换热微分吸收器 |
1台回流罐、2台回流泵、1台换热器、以及相关仪表和管道系统 |
| 2 |
设备费用 |
50万元 |
200万元 |
| 3 |
乙烯回收率 |
99.986% |
99.792% |
六.能源消耗和节能减排状况
油吸收塔塔顶甲烷、氢尾气中损失掉的乙烯只能作为燃料气烧掉,造成乙烯物料的浪费。与常规流程相比,本技术在丙烷吸收剂流量不变的条件下,可显著降低油吸收塔塔顶尾气中的乙烯损失,提高乙烯回收率,增加乙烯产品产量。
七.技术应用条件
本技术适用于烯烃分离装置油吸收塔系统的新设计和改扩建项目。
八.应用实例
1.山东阳煤恒通化工股份有限公司30万吨/年MTO装置;
2.陕西蒲城68万吨/年DMTO烯烃分离装置;
3.神华新疆68万吨/年煤基新材料项目MTO联合装置;
4.山东聊城煤武新材料科技有限公司30万吨/年MTO装置;
5.吉林康奈尔30万吨/年MTO装置;
6.南京诚志永清60万吨/年MTO装置;
7.广西华谊100万吨/年MTO装置;
九.经济效益
与采用常规冷凝回流系统相比,采用降膜换热微分吸收器解决了常规冷凝回流流程存在的设备台数多、投资大;回流量小、介质温度低、泵选型困难、效率低;以及丙烷吸收剂不能进入冷凝器,无法实现传质传热同时进行等问题。比采用普通冷凝回流系统的原流程减少了一台立式回流罐、一台换热器、两台低温泵以及相关调节阀、仪表和管道系统,对于30万吨规模MTO装置可节省投资将近150万元。
阳煤恒通的生产运行数据表明,采用降膜换热微分吸收器效果显著:降膜换热微分吸收器投用前,油吸收塔塔顶尾气中浓度为0.96mol%,乙烯损失241吨/年;投用后,塔顶尾气中浓度为0.06mol%,乙烯损失显著降低,乙烯产品收率从99.792%提高到了99.986%,每年可多回收227吨乙烯,每年可为企业多带来200多万元的经济效益。
(来源:中国石油和化工勘察设计协会) |