节能减排技术在新型煤化工领域的应用探究

发布时间：2020-08-21 08:07

【摘要】：近年来受环保压力、低油价冲击与煤炭企业盲目扩产影响,国内煤炭产能过剩、价格持续走低,使得煤炭行业生存压力加剧。减少产能、缓解供需矛盾的同时加速转型也是煤炭企业一个很有前景的发展方向。当下煤化工行业发展迅猛,但传统煤化工由于受到产能过剩、结构不合理、环保等问题面临着巨大压力。依托高新技术,以清洁能源和化学品为目标产品的新型煤化工由于刚起步,依然存在资源消耗高、污染严重等问题。在倡导“低碳经济”、“节能减排”的当今社会,如何在经济、环保的前提下,最大化的挖掘煤炭中的价值是一个值得考虑的问题。煤制聚烯烃作为新型煤化工行业的支柱型产业,其资源利用的经济环保性值得特别关注。烯烃聚合阶段会排出大量废气,其中含有较多的可回收物质,现有多数企业对其放空或者燃烧的做法不符合国家“低碳经济”、“节能减排”的政策方针。本文针对煤制聚烯烃行业“三废”中的废气(尾气)问题,探索将石油化工行业的节能减排技术应用于煤制聚烯烃行业废气(尾气)的节能改造中。本文先对煤制聚烯烃工艺流程进行分析,确定废气(尾气)成因和可回收性。然后对现阶段石油化工行业涉及到的节能减排工艺进行对比,再结合“神华宁煤煤化工副产品深加工综合利用项目聚乙烯装置”膜分离尾气的工况参数,确定了在其膜分离装置后,加装深冷分离回收装置,从而尽可能的将尾气中的有用组分回收利用。接着,设计出两种深冷分离工艺,即无动力深冷分离工艺和混合工质制冷分离工艺,借助Hysys软件对神华宁煤聚乙烯膜分离尾气进行流程模拟,两种深冷分离工艺烯烃的回收率均达到90%以上,且回收到的组分可回反应系统,从而降低物料消耗,实现节能减排目的。然后又从工艺适用条件和经济性对两种工艺进行比较,最终选择无动力深冷分离工艺作为神华宁煤聚乙烯膜分离尾气回收装置的深冷分离工艺。最后探讨深冷分离工艺在煤制聚烯烃尾气回收装置中的可推广性,并提出在满足一定条件下,可用深冷分离装置取代膜分离装置,直接将其设置在压缩冷凝工艺后。经Hysys模拟,确定了其可行性,此举可简化聚烯烃尾气回收装置流程,有着很好的经济性。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784;TQ53
【图文】：

丙烯,甲醇,反应器,二甲醚

10图2-1 甲醇制丙烯流程简图Fig.2-1The flow diagram of MTP首先甲醇在氧化铝基催化剂的作用下在DME反应器内生成二甲醚，然后二甲醚与循环回流的C2-C6混合进入MTP反应器，在反应温度480℃，反应压力0.13MPa，废石基催化剂作用下发生反应，生成丙烯。MTP反应器总共有3台，且为并联形式，正常情况下其中的2台发生转化反应，1台发生再生反应（MTP反应器经过一段时间运行

工艺流程图,工艺流程,温度降,出料系统

温度降为30℃，再经高压冷却器温度降为-10℃—-2℃后进入高压凝液罐，凝液罐分离出的液相组分主要为1-丁烯和异戊烷，用凝液泵打回反应系统；气相组分可去出料系统，多余的排火炬。图3-1为压缩冷凝工艺流程简图。图 3-1 压缩冷凝工艺流程简图Fig.3-1 The flow diagram of compression-condensation process由于尾气中无用的氮气含量高达70%以上，这部分气体也随着烃类压缩、冷却、

工艺流程图,膜分离工艺,工艺流程

聚烯烃尾气中烃的回收过程是压缩冷凝和膜分离组合工艺[35]。图3-2表示了从烃和氮气混合气中回收烃的工艺原理。图3-2 膜分离工艺回收烃工艺流程简图Fig.3-2 The flow diagram of recovery of hydrocarbons using Membrane separation process工艺特点气体分离膜具有可在常温操作，能耗低、无污染、工艺简单、操作方便、灵活性强和易与其他技术集成等优点，能满足现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要，在化学工业、石油开采及石油化工、能源和环保等领域有着广泛的应用前景[36]。膜分离工艺在聚乙烯尾气回收方面有着较为成功的应用。中国石化中原石油化工有限责任公司聚乙烯装置采用Unipol工艺气相流化床PE生产装置，该工艺中

【参考文献】