فناوری تبدیل متانول به پروپیلنمشخصات فنی پروپیلن یکی از محصولات کلیدی پتروشیمیاییست که به عنوان خوراک برای تولید پلیمرهای مختلف و محصولات میانی به کار می‌رود. مهمترین مشتقات پروپیلن عبارتند از: پلی‌پروپیلن، آکریلونیتریل، پروپیلن اکسید، فنول، اکسوالکل، اسید آکریلیک، ایزوپروپیل‌الکل، الیگومرها و دیگر مواد واسط مختلف که در نهایت به صورت مواد مورد نیاز صنایع الکترونیک، خودروسازی، ساختمان‌سازی، بسته‌بندی و نظیر آن مورد استفاده قرار میگیرد. در حال حاضر منبع اصلی تولید پروپیلن شکست حرارتی نفتا و سایر هیدروکربنها می‌باشد. با توجه به کاهش منابع نفتا و افزایش قیمت آن، یکی از روش‌های جایگزین برای تولید پروپیلن، روش تبدیل متانول به پروپیلن است. از طرفی با توجه به حجم عظیم ذخایر گازی در کشور و گسترش روز افزون تولید متانول در ایران و جهان و پیش‌بینی کاهش قیمت آن در سال‌های آتی، برنامه ریزی و دستیابی به محصولات با ارزش افزوده بالاتر از متانول، یکی از جنبه‌های اقتصادی استفاده از متانول به جای فروش خام آن می‌باشد. مشخصات فنی فناوری تبدیل متانول به پروپیلن فناوری تولید پروپیلن از متانول با نام PVM، توسط شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی توسعه یافته است. در حال حاضر منبع اصلی تولید پروپیلن شکست حرارتی نفتا و سایر هیدروکربنها می‌باشد. با توجه به کاهش منابع نفتا و افزایش قیمت آن، یکی از روش‌های جایگزین برای تولید پروپیلن، روش تبدیل متانول به پروپیلن است. از طرفی با توجه به حجم عظیم ذخایر گازی در کشور و گسترش روز افزون تولید متانول در ایران و جهان و پیش‌بینی کاهش قیمت آن در سال‌های آتی، برنامه ریزی و دستیابی به محصولات با ارزش افزوده بالاتر از متانول، یکی از جنبه‌های اقتصادی استفاده از متانول به جای فروش خام آن می‌باشد. شرح فرآیند به صورت کلی فرایند تولید پروپیلن از متانول، از پنج واحد فرآیندی شامل: واحد واکنش، واحد احیاء و بازیابی، واحد جداسازی گازی، واحد متراکم سازی و خشک کردن و در نهایت واحد خالص‌سازی تشکیل شده است. فرآیند PVM بر پایه واکنش در راکتور آدیاباتیک بستر ثابت می‌باشد. ابتدا در راکتور DME از خوراک متانول آبگیری صورت گرفته تا دی متیل اتر (DME) حاصل شود. خروجی این راکتور مخلوطی تعادلی از آب، متانول و دی متیل اتر است. قسمتی از این مخلوط تعادلی به همراه یک جریان بازگشتی الفینی و بخار تولید شده از جریان بازگشتی آب به اولین راکتور از راکتورهای چند مرحله‌ای و آدیاباتیک PVM وارد می‌گردد. از دیگر محصولات جانبی این فرآیند بنزین و آب می‌باشد. واکنش در راکتورهای PVM در فشار حدود 3/1 تا 6/1 بار و دمایی بین 420 تا 490 سانتیگراد صورت میگیرد. با توجه به مزیت ککگرفتگی کم کاتالیست مورد استفاده در فرآیند PVM شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، مرحله احیاء کاتالیست به روش ناپیوسته و با عمل ساده سوزاندن کک، در حضور گازهای نیتروژن و هوا با بازده بالا در واحد احیاء انجام میشود. بخار مورد استفاده در راکتور PVM و آبی که در راکتور DME و راکتور PVM تولید میشود، در ستون خنک‌سازی جدا شده و قسمتی از آن به شکل بخار مجدداً به راکتور PVM بازگردانده میشود. بعد از جداسازی آب از محصول راکتور PVM، گاز هیدروکربنی باقیمانده به واحد متراکم سازی و خشک کردن فرستاده میشود. واحد خالص سازی شامل 5 برج جداسازی و یک استخراج کننده می‌باشد. در این واحد گاز هیدروکربنی خشک و دارای فشار بالا به محصولات پروپیلن، LPG، بنزین و جریان‌های برگشتی به راکتور PVM، جداسازی میشود. محصول اصلی این واحد پروپیلن با گرید پلیمری است و محصولات فرعی گاز مایع (LPG) و بنزین پیرولیز می‌باشد. نمودار ساده جریان فرایند شکل 1 نمودار ساده جریان فرایند را نمایش میدهد. مطابق شکل 2 فرایند از سه واحد واکنش، فشرده سازی و کونچینگ و جداسازی تشکیل میشود. [if !vml] شکل1- نمودار ساده جریان فرایندی واحد PVM شکل 2- واحدهای موجود در فرایند PVM مشخصات خوراک مصرفی مهمترین خوراک مورد استفاده جهت تولید پروپیلن در این فرایند متانول گرید AA است. مشخصات این خوراک در جدول زیر آمده است. جدول 1- مشخصات متانول گرید AA Amount Specification 0.003 percent by weight, maximum Acetone and aldehyds 0.002 percent by weight, maximum Acetone 0.003 percent by weight, maximum Acidity (as acetic acid) 0.003 percent by weight, maximum Alkalinity (as ammonia) Free of opalescence, suspended matter and sediment (clear-colorless) Appearance Not darker than color standard No. 30 of ASTM D 1209, platinum cobalt scale Carbonizable impurities, color Not darker than color standard No. 5 of ASTM D 1209, platinum cobalt scale Color 1.0°C (and shall incl. 64.6 °C ± 0.1) Distillation range at 760 mm Hg, maximum 0.001 Ethanol, percent by weight, maximum 0.0010 Non-volatile content, g per 100 ml, maximum Characteristics: non-residual Odor No discharge of color in 50 min. Permanganate fading time 0.7928 Specific gravity at 20°, maximum 0.10 Water, percent by weight, maximum 99.85 Methanol, percent by weight, minimum مشخصات پروپیلن تولیدی در فرآیند PVM توسعه داده شده توسط شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، متانول در حضور یک کاتالیست به مخلوطی از هیدروکربنها که به طور عمده از پروپیلن (گرید پلیمری) تشکیل میشود، تبدیل می‌گردد. پروپیلن، محصول اصلی و بنزین و گاز مایع محصولات جانبی این فرآیندند که مشخصات آنها در جداول 2 تا 4 آمده است. جدول 2- مشخصات محصول پروپیلن Unit Amount Components percent by weight, minimum 99.60 Propylene " 0.40 Methane, ethane, ethylene, propane ppm by weight, maximum 200 Other paraffines, olefins, naphthenes, aromatics " 40 Other components (see below) " 5 Hydrogen " 0.03 Carbon Monoxide " 3 Carbon Ddioxide " 5 Oxygen " 5 Water " 2 Acetylene " 2 Methyl acetylene " 1 Propadiene " 3 Butadienes " 5 Dimethylether (DME) " 3 Acetone " 5 Methanol " 0.05 Cyclopentadiene جدول3- مشخصات گاز مایع (LPG) Unit Amount Components percent by weight, minimum 0.2 C2- Hydrocarbons " 10 – 25 C3 Hydrocarbons " 75 – 90 C4 Hydrocarbons " 2.0 C5+ Hydrocarbons " 5 Total Sulfur Components جدول4- مشخصات بنزین Unit Amount Specification kg/m3 740 – 790 Density @ 15 °C bar 0.45 – 0.70 Equivalent Dry Vapor Pressure (DVPE, EN 13016-1) 90 – 95 Research Octane Number (RON) Unit Amount Components percent by weight 45 – 65 Paraffins and Naphthenes " 20 – 25 Olefins " 15 – 30 Aromatics percent by volume, maximum 1.0 Benzene ppm by weight, maximum 5 Total Sulfur Components معرفی یوتیلیتی مصرفی جدول5- نوع سرویسهای جانبی در واحد PVM - Electr. Power - Nitrogen - Plant Air - Instrument Air - Demin Water - Boiler Feed Water - Natural Gas - Cooling Water (Internal Only) - Refrigerant System Internal Only - HHP-Steam Internal Only - HP- Steam - LP-Steam to flare - LP- Condensate - Impure LP-Condensate - Steam to atmosphere - Cooling Water make up Utility