过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (12): 1407-1416.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224127CSTR: 32067.14.jproeng.224127
苟荣恒1,2, 殷梦凡1, 郑涛1, 朱家伟1, 张睿1, 刘海燕1, 刘植昌1, 孟祥海1*
Rongheng GOU1,2, Mengfan YIN1, Tao ZHENG1, Jiawei ZHU1, Rui ZHANG1, #br# Haiyan LIU1, Zhichang LIU1, Xianghai MENG1*
摘要: 甲醇制烯烃(MTO)是生产乙烯和丙烯的重要方式之一,混合烯烃是MTO工艺的主要副产物。MTO副产C5+混合烯烃在国能新疆化工有限公司目前仅低值售卖,未得到有效利用。为探寻MTO副产C5+混合烯烃的高值利用途径,本工作对混合烯烃进行组成和物性测试,发现混合烯烃中C5~C8烯烃的含量在80wt%以上,此外还含有少量烷烃、芳烃和含氧化合物。利用固定床实验装置开展混合烯烃催化裂解实验,在0.1 MPa、620℃、质量空速3.53 h-1的条件下,乙烯和丙烯收率分别为15.31wt%和26.94wt%。结合MTO工业装置流程,本工作设计了混合烯烃催化裂解制乙丙烯的工艺流程,基于Aspen Plus软件进行流程模拟,并对能耗较高的精馏塔进行操作参数优化。发现凝液汽提塔最佳塔板数、进料位置和回流比分别为24, 12, 1.2,脱丙烷塔最佳塔板数、进料位置和回流比分别为20, 10, 0.4,脱乙烷塔最佳塔板数、进料位置和回流比分别为28, 9, 3.4,乙烯精制塔最佳塔板数、进料位置和回流比分别为50, 21, 7.5,丙烯精制塔最佳塔板数、进料位置和回流比分别为54, 29, 5.7,轻烃分离塔最佳塔板数、进料位置和回流比分别为12, 7, 0.8,最终得到产品纯度为99.9wt%的乙烯和产品纯度为99.6wt%的丙烯。经济潜力分析结果表明,与直接低值售卖相比,混合烯烃进行催化裂解所得产品收入为初始收入的1.3倍。