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摘要：本文主要分析了甲醇制取低碳烯烃的反应气体特点，重点介绍了甲醇制取低碳烯烃的工业开发与建设，它不仅可以降低对石油的依赖，而且还可以开发新的非石油路线。通过对基于甲醇制取低碳烯烃的工业开发与建设进行分析，以期为甲醇制取低碳烯烃工作的进行提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。
关键词：甲醇制取低碳烯烃;反应气体特点;工业开发与建设
1.甲醇制取低碳烯烃反应气体特点
由于甲醇制取低碳烯烃所具备的工艺流程与管式炉裂解制乙烯一样，此时与石脑油蒸汽裂解相比可以发现，甲醇制取低碳烯烃反应气体具有乙烯、丙烯含量高，甲烷、氢气含量低，二烯烃含量极低、C4以上组分含量低、含有少量杂质等特点。在石脑油裂解气中甲烷和氢气的含量分别为16.67%和20.0%。同时，甲烷/氢气小于2，乙烯/甲烷的比值大概是石脑油裂解气10倍左右。虽然甲醇制取低碳烯烃过程中所得到的反应气体中NOx含量比较少，但是可以通过适当的增加脱甲烷塔操作温度来保证各项操作的顺利进行。
通过对甲醇制取低碳烯烃反应气体的特点进行分析后，在未增加吸收剂的基础上，发现甲烷/氢气比值不同时，如果乙烯全部分离，所获取的操作压力与塔塔顶冷凝器温度之间的关系如图l（a）所示。在乙烯摩尔分数为2%时，操作压力和脱甲烷塔塔顶冷凝器温度之间的关系如图l（b）所示。
通过对图l中的曲线进行分析发现，操作压力的增加会导致高塔顶冷凝器温度随之增加。同时，甲烷/氢气比值的增加，也会导致塔顶冷凝器温度出现不同程度的增加。在氢、甲烷气体中，如果存在乙烯时，也会导致塔顶冷凝器温度增加，但是温度维持在-100℃以下。为了更好的发挥纯分离作用，可以借助乙烯冷剂来有效分离乙烯气体。
通常情况下，由于在甲醇制取低碳烯烃反应气体中，还有比较低的氢气和甲烷，并且乙烯/甲烷为1/3，此时虽然乙烯摩尔分数在氢、甲烷气体中达到2%，但是在氢甲烷气体中，乙烯产品的损失率仍低于O.5%，因此在仅使用丙烯冷剂条件下，可以借助其他吸收剂作为辅助手段来提高甲醇制取低碳烯烃分离效果。
在相同压力下，随着丙烷在氢、甲烷气体中所占比例不断增加，会导致塔顶冷凝器温度升高。如果仅采用丙烯冷剂时，将会使塔顶冷凝器温度最低能够达到-37℃。图2描述的是在氢、甲烷气体中，丙烷含量与操作压力之间的关系图。
通过对图2进行分析得知，当丙烷的质量分数从6%下降至5%时，将会导致操作压力从2.7MPa提高至3.5MPa，具有比较大的升高幅度。然而，在甲醇制取低碳烯烃过程中，随着压力的升高会对组分的分离起到一定的抑制作用，此时就需要对操作压力给予科学、合理的选择。
2.脱甲烷塔吸收剂的选择
在甲醇制取低碳烯烃过程中，在选择丙烯制冷剂时，要想达到使脱甲烷塔预期的分离效果，要对脱甲烷塔吸收剂的比值给予科学、合理的选择。当操作压力在2.7-2.8MPa之间时，需要保证脱甲烷塔顶冷凝器温度维持在-37℃，来对比脱甲烷塔在选择混合C4、C5、丙烷作吸收剂时所达到的分离效果。在相同吸收剂用量时，三种吸收剂所达到的吸收效果对比如图3所示。三种吸收剂用量在乙烯回收率相同时的对比如图4所示。不同吸收剂的带出量在乙烯回收率相同时的对比如图5所示。
通过对图3进行分析可以得知，如果吸收剂用量相同时，丙烷所得到的吸收效果最好。在吸收剂用量/氢甲烷为9.1，吸收剂用量相同时，如果选择混合C4、C5、丙烷作吸收剂时，乙烯在氢甲烷气体中摩尔分数分别是9.3%、19%和1.7%。
通过对图3进行分析可以得知，在乙烯回收率相同时，丙烷吸收剂用量最小，而C5吸收剂用量最大。当乙烯回收率在99.5%-99.85%之间时，混合C4的吸收剂用量可以达到丙烷的1.3-1.4倍;而混合C5、的吸收剂用量是丙烷的1.67-1.86倍。
通过对图5进行分析可以得知，丙烷带出量最多，而C5吸收剂带出量最少。当乙烯回收率在99.5%-99.85%之间时，丙烷带出量分别是混合C4和C5带出量的4倍和60倍左右。
通过上述分析和对比可以发现，在甲醇制取低碳烯烃过程中，丙烷吸收剂对乙烯可以达到预期的吸收效果，到时会增加丙烷跑损量。实际上，混合C5吸收剂对乙烯的吸收效果较差，而混合C4居于两者之间。为了提高甲醇制取低碳烯烃效果，则需要对吸附剂进行科学、合理的选择，并适当增加吸收剂用量。
3.结束语
综上所述，在进行甲醇制取低碳烯烃过程中，乙烯和丙烯在反应气中含量较高，此时可以借助混合C4、C5、丙烷来开展两者的分离工作，其可以有效提高乙烯的回收率。同时，在乙烯和丙烯分离过程中，只需要采用丙烯制冷系统，其既可以降低能耗，而且还可以提高经济效益。
参考文献：
[1]張胜，郭英远，张岭.发明人主导职务成果转化机制的实证研究——以甲醇制取低碳烯烃成果转化为例[J].科研管理，2016，9（4）：85-86.
[2]刘勇，宁英辉.某甲醇制烯烃工业装置碳四及碳五催化预积炭技术[J].化工管理，2018，11（31）：114-115.
关键词：甲醇制取低碳烯烃;反应气体特点;工业开发与建设
1.甲醇制取低碳烯烃反应气体特点
由于甲醇制取低碳烯烃所具备的工艺流程与管式炉裂解制乙烯一样，此时与石脑油蒸汽裂解相比可以发现，甲醇制取低碳烯烃反应气体具有乙烯、丙烯含量高，甲烷、氢气含量低，二烯烃含量极低、C4以上组分含量低、含有少量杂质等特点。在石脑油裂解气中甲烷和氢气的含量分别为16.67%和20.0%。同时，甲烷/氢气小于2，乙烯/甲烷的比值大概是石脑油裂解气10倍左右。虽然甲醇制取低碳烯烃过程中所得到的反应气体中NOx含量比较少，但是可以通过适当的增加脱甲烷塔操作温度来保证各项操作的顺利进行。
通过对甲醇制取低碳烯烃反应气体的特点进行分析后，在未增加吸收剂的基础上，发现甲烷/氢气比值不同时，如果乙烯全部分离，所获取的操作压力与塔塔顶冷凝器温度之间的关系如图l（a）所示。在乙烯摩尔分数为2%时，操作压力和脱甲烷塔塔顶冷凝器温度之间的关系如图l（b）所示。
通过对图l中的曲线进行分析发现，操作压力的增加会导致高塔顶冷凝器温度随之增加。同时，甲烷/氢气比值的增加，也会导致塔顶冷凝器温度出现不同程度的增加。在氢、甲烷气体中，如果存在乙烯时，也会导致塔顶冷凝器温度增加，但是温度维持在-100℃以下。为了更好的发挥纯分离作用，可以借助乙烯冷剂来有效分离乙烯气体。
通常情况下，由于在甲醇制取低碳烯烃反应气体中，还有比较低的氢气和甲烷，并且乙烯/甲烷为1/3，此时虽然乙烯摩尔分数在氢、甲烷气体中达到2%，但是在氢甲烷气体中，乙烯产品的损失率仍低于O.5%，因此在仅使用丙烯冷剂条件下，可以借助其他吸收剂作为辅助手段来提高甲醇制取低碳烯烃分离效果。
在相同压力下，随着丙烷在氢、甲烷气体中所占比例不断增加，会导致塔顶冷凝器温度升高。如果仅采用丙烯冷剂时，将会使塔顶冷凝器温度最低能够达到-37℃。图2描述的是在氢、甲烷气体中，丙烷含量与操作压力之间的关系图。
通过对图2进行分析得知，当丙烷的质量分数从6%下降至5%时，将会导致操作压力从2.7MPa提高至3.5MPa，具有比较大的升高幅度。然而，在甲醇制取低碳烯烃过程中，随着压力的升高会对组分的分离起到一定的抑制作用，此时就需要对操作压力给予科学、合理的选择。
2.脱甲烷塔吸收剂的选择
在甲醇制取低碳烯烃过程中，在选择丙烯制冷剂时，要想达到使脱甲烷塔预期的分离效果，要对脱甲烷塔吸收剂的比值给予科学、合理的选择。当操作压力在2.7-2.8MPa之间时，需要保证脱甲烷塔顶冷凝器温度维持在-37℃，来对比脱甲烷塔在选择混合C4、C5、丙烷作吸收剂时所达到的分离效果。在相同吸收剂用量时，三种吸收剂所达到的吸收效果对比如图3所示。三种吸收剂用量在乙烯回收率相同时的对比如图4所示。不同吸收剂的带出量在乙烯回收率相同时的对比如图5所示。
通过对图3进行分析可以得知，如果吸收剂用量相同时，丙烷所得到的吸收效果最好。在吸收剂用量/氢甲烷为9.1，吸收剂用量相同时，如果选择混合C4、C5、丙烷作吸收剂时，乙烯在氢甲烷气体中摩尔分数分别是9.3%、19%和1.7%。
通过对图3进行分析可以得知，在乙烯回收率相同时，丙烷吸收剂用量最小，而C5吸收剂用量最大。当乙烯回收率在99.5%-99.85%之间时，混合C4的吸收剂用量可以达到丙烷的1.3-1.4倍;而混合C5、的吸收剂用量是丙烷的1.67-1.86倍。
通过对图5进行分析可以得知，丙烷带出量最多，而C5吸收剂带出量最少。当乙烯回收率在99.5%-99.85%之间时，丙烷带出量分别是混合C4和C5带出量的4倍和60倍左右。
通过上述分析和对比可以发现，在甲醇制取低碳烯烃过程中，丙烷吸收剂对乙烯可以达到预期的吸收效果，到时会增加丙烷跑损量。实际上，混合C5吸收剂对乙烯的吸收效果较差，而混合C4居于两者之间。为了提高甲醇制取低碳烯烃效果，则需要对吸附剂进行科学、合理的选择，并适当增加吸收剂用量。
3.结束语
综上所述，在进行甲醇制取低碳烯烃过程中，乙烯和丙烯在反应气中含量较高，此时可以借助混合C4、C5、丙烷来开展两者的分离工作，其可以有效提高乙烯的回收率。同时，在乙烯和丙烯分离过程中，只需要采用丙烯制冷系统，其既可以降低能耗，而且还可以提高经济效益。
参考文献：
[1]張胜，郭英远，张岭.发明人主导职务成果转化机制的实证研究——以甲醇制取低碳烯烃成果转化为例[J].科研管理，2016，9（4）：85-86.
[2]刘勇，宁英辉.某甲醇制烯烃工业装置碳四及碳五催化预积炭技术[J].化工管理，2018，11（31）：114-115.