فرايند توليد پروپيلن از متانول كه در آن ابتدا بخار متانول با عبور از يك راكتور به مخلوط گازي شامل دي ‌متيل ‌اتر تبديل شده و سپس با عبور اين مخلوط از روي يك كاتاليست زئوليتي شكل-گزينش‌گر (كاتاليست اختراع¬هاي شماره CA2642395 و CA2622455) در مجموعه‌اي از راكتورهاي متوالي به مخلوطي از هيدروكربن‌ها شامل پروپيلن تبديل مي‌شود. جداسازي محصول مطلوب پروپيلن از محصولات جانبي، توسط تجهيزات جداسازي محصولات هيدروكربني صورت مي¬گيرد كه شامل برجهاي تقطير، استخراج، جذب، درام-هاي جداسازي، كمپرسور و مبدلهاي حرارتي مي¬باشند و با هدف كمترين استفاده از يوتيليتي¬ها و راندمان بالاي جداسازي محصولات مطلوب در كنار يكديگر قرار گرفته¬اند. در فرآيند اين اختراع، تغييراتي بر روي فرآيند پيشين توليد پروپيلن از متانول (پتنت شماره 72726) صورت گرفته است كه اين تغييرات شامل يك سيستم كنترل دمايي جديد براي راكتورهاي توليد پروپيلن از متانول (PVM)، يك سيستم احياي جديد براي كاتاليستهاي راكتورهاي PVM، يك سيستم بازيابي حرارتي جديد كه بلافاصله بعد از راكتورهاي PVM قرار گرفته است و يك سيستم جديد براي سيكل آب فرآيندي مي¬باشد. با اعمال همزمان اين تغييرات، فرآيند جديد به لحاظ قابليت عملياتي، مصرف انرژي و جداسازي بهبود يافته است. همچنين در فرآيند جديد برخي مشكلات عملياتي فرآيند پيشين (پتنت شماره 72726) با طراحي¬هاي جديد، مرتفع شده است.

پروپيلن در مقياس صنعتي از خوراك هاي نفتي و گازي توليد مي شود. عمده پروپيلن توليد شده در جهان از طريق دو فرآيند Steam Cracking و Catalytic Cracking (FCC) است كه در اين فرآيند ها از خوراك هايي مثل نفتا و LPG استفاده مي شود. با توجه به نوسانات شديد قيمت نفت در سال هاي اخير فرآيند هايي كه از خوراك گازي استفاده مي كنند در حال توسعه هستند. يكي از اين فرآيند ها فرآيند توليد پروپيلن از متانول (PVM) است. در فرآيند توليد پروپيلن از متانول مربوط به شركت پژوهش و فناوري پتروشيمي ايران، متانول خالص در راكتور اول و در مجاورت كاتاليست γ-Al2O3 تبديل به DME و آب مي شود. سپس خروجي راكتور اول، وارد راكتورهاي PVM مي شود. در اين راكتور ها DME و متانول در مجاورت كاتاليست ZSM-5 تبديل به پروپيلن به همراه گستره اي از هيدروكربن هاي ديگر مي شود كه در بخش جداسازي و خالص سازي از يكديگر تفكيك مي شوند. سپس به منظور افزايش بازدهي توليد پروپيلن، برش هاي هيدروكربني C2، C4 و C5/C6 به راكتورهاي PVM بازگردانده مي شوند. در فرآيند جديد PVM شركت پژوهش و فناوري پتروشيمي ايران، براي برش هاي هيدروكربني C2،C4 و C5/C6 نسبت برگشت بهينه به راكتور و همچنين شرايط دمايي و WHSV بهينه براي راكتور به دست آمده است.

در كوره‌هاي شكست حرارتي از تركيبات گوگردي نظير دي‌متيل‌دي‌سولفايد DMDS (Dimethyl Disulfide) يا دي‌متيل‌سولفايد ((Dimethyl Sulfide) (DMS))، به منظور جلوگيري و يا كاهش تشكيل كك استفاده مي‌گردد. در اين اختراع جريان ضايعاتي خروجي از واحد پالايش هيدروژني نفتا، كه در واحدهاي آروماتيك قرار دارد، به جاي تركيبات گوگردي بكار گرفته شده است. جريان مذكور حاوي مقادير قابل‌توجهي گاز سولفيد هيدروژن است كه عملكردي مشابه DMDS يا MDS ايفا مي‌كند. با اين روش نه تنها از ارسال اين گاز آلاينده به محيط زيست جلوگيري مي‌گردد بلكه نياز به پرداخت هزينه براي خريد DMDS مرتفع خواهد گشت.

در فناوري توليد پروپيلن از متانول در بخش استخراج جداسازي آب از تركيبات مايع هيدروكربني C4 انجام مي‌شود. در اين سيستم جديد، دميستر در برج استخراج و مخزن جداساز افقي مايع مايع مجهز به وايرمش به اين بخش اضافه شده است كه به كمك آنها آب به‌طور مطلوب جداسازي شده و تركيبات C4 عاري از آب به مخازن ذخيره و يا به راكتور اصلي برگشت داده مي‌شوند.

فرايند PVM بر مبناي يك سيستم راكتوري بستر ثابت آدياباتيك مي باشد. در اين فرايند خوراك متانول به صورت گزينش پذير به پروپيلن تبديل مي شود. وقتي كه ميزان تبديل مخلوط متانول/DME به كمتر از مقدار مطلوب (%90) كاهش يابد، كاتاليست هر بستر راكتور PVM بايد احياء گردد. احياء بصورت درجا و بوسيله احتراق كنترل شده كربن با مخلوط نيتروژن/Plant Air انجام مي گيرد. به دليل تمايل كم كاتاليست اين واكنش به coking، يك فرايند احياء ناپيوسته درجا و با سوزاندن كك كافي مي باشد. در طراحي پيشين (پتنت شماره 72726) فرايند احياء كاتاليست راكتور PVM، بدليل يكبار گذر بودن مسير گاز احياء، مصرف نيتروژن احياء به شدت بالا و هزينه بر بود. با اين اختراع كاهش قابل ملاحظه اي در مصرف نيتروژن مورد استفاده در فرايند احياء كاتاليست راكتور PVM صورت مي گيرد. علاوه بر اين به دليل استفاده از گرماي گاز احياء خروجي از راكتور براي پيش گرم كردن گاز احياء ورودي به آن، صرفه جويي قابل ملاحظه اي نيز در مصرف انرژي فرايند احياء صورت مي گيرد.

در فرآيند توليد پروپيلن از متانول، متانول خالص در راكتور اول و در مجاورت كاتاليست γ-Al2O3 تبديل به DME و آب مي شود. خروجي راكتور اول، وارد راكتورهاي PVM مي شود و در مجاورت كاتاليست ZSM-5 تبديل به پروپيلن به همراه گستره اي از هيدروكربن هاي ديگر مي شود. سيستم پيشين كنترل دماي راكتور PVM كه با استفاده از دماي خوراك جانبي گازي، دماي راكتور را كنترل مي كند، قابليت كنترل راكتور در محدوده عملكردي مورد نظر را ندارند و همچنين نيازمند استفاده از پنج مبدل گرمايي فشار بالا است. اين اختراع با هدف حذف اين پنج مبدل گرمايي و همچنين استفاده از سيستمي براي كنترل بهتر دماي راكتور، صورت گرفته است. در فرآيند PVM اختراع حاضر، روش جديدي جهت كنترل دمايي راكتور PVM به دست آمده است كه از جريان جانبي سرد به اين منظور استفاده مي شود.

در فناوري توليد پروپيلن از متانول حداقل دماي لازم براي خوراك در ورودي راكتور توليد پروپيلن از متانول 450 درجه است. لذا ضروري است تا مسير گرم‌كن نهايي خوراك تا راكتور داراي حداقل افت دمايي باشد. باتوجه به اينكه دماي خروجي از گرم‌كن نيز داراي محدوديت‌هايي نيز مي‌باشد لذا اهميت جلوگيري از افت دمايي زياد بسيار مهم است چراكه راكتور توليد پروپيلن از متانول را دچار اختلال نموده و خروجي راكتور قابل پيش‌بيني نمي باشد.

در فناوري توليد پروپيلن از متانول بخش واكنش‌ها از دو قسمت تشكيل مي‌شود كه قسمت اول شامل تجهيزاتي است كه در آن تبديل متانول به دي‌متيل ‌اتر اتفاق مي‌افتد. حداقل دماي مورد نياز براي خوراك جهت انجام اين واكنش در راكتور حدود 275 درجه سانتي‌گراد مي‌باشد و همچنين دماي خوراك نبايد از 275 تجاوز كند لذا پيش‌بيني فرايند‌هايي كه بتوان در آن هم خوراك را داغ كرده و هم با همان دما به راكتور رساند بسيار حائز اهميت است. هدف از اين اختراع جانمايي دقيق مبدل فوق‌گرم كن خوراك راكتور دي‌متيل‌اتر است كه براي اين منظور در مسير خروجي از مبدل نيز فيلتر كارتريجي پيش‌بيني شده است كه از ورود ذرات تشكيل شده احتمالي به راكتور جلوگيري كند چون در غير اينصورت باعث اختلال در واكنش و افزايش افت فشار در راكتور ميشود.

در فرآيند توليد پروپيلن از متانول، متانول خالص در راكتور اول و در مجاورت كاتاليست γ-Al2O3 تبديل به DME و آب مي شود. سپس خروجي راكتور اول، وارد راكتورهاي PVM مي شود. در اين راكتورها DME و متانول در مجاورت كاتاليست ZSM-5 تبديل به پروپيلن به همراه گستره اي از هيدروكربن هاي ديگر مي شود كه در بخش جداسازي و خالص سازي از يكديگر تفكيك مي شوند. بخش جداسازي شامل چندين برج تقطير و تجهيزات جداسازي ديگر است كه عملكرد بهينه آنها در توليد بيشترين ميزان محصول مطلوب و كيفيت آن نقش زيادي دارد. در فرآيند پيشين كنترل برج جداسازي هيدروكربنهاي چهار كربنه (بوتان زدا) به سختي صورت مي گرفت و برج شرايط عملياتي پايداري نداشت. اين اختراع با هدف پايداري عملكرد اين برج به منظور دستيابي به حداكثر ميزان محصول مطلوب و همچنين كاهش مصرف انرژي صورت گرفته است. در فرآيند PVM اختراع حاضر، روش جديدي جهت افزايش قابليت عملياتي برج بوتان زدا به دست آمده است.

هدف از اين اختراع استفاده از يك سيستم گرمايشي براي گرم كردن جريانها بوده كه موجب پايداري بهتر دماي جريان ورودي به راكتور PVM شده است، كه اين موضوع بر روي عملكرد راكتور PVM تأثير بسزائي دارد. همچنين با انجام اين تغيير ميزان انرژي موردنياز براي افزايش دماي جريانها كاهش يافت كه منجر به ذخيره انرژي (Energy Saving) گرديد. در سيستم پيشين از چهار دستگاه هيتر برقي استفاده شده بود كه موجب بروز نوسانات متعدد در دماي جريانهاي ورودي به راكتور شده و ميزان مصرف انرژي بالا بود و نيز با توجه به تعدد سيستمهاي گرمايشي و به تبع آن حجم زياد پايپينگ مابين هيترهاي برقي ميزان تلفات حرارتي زياد بود كه با انجام اصلاح ذكرشده ميزان تلفات حرارتي كاهش يافت. در اين اختراع جريانهاي ورودي به راكتور PVM ، پيش از ورود به راكتور PVM با يكديگر مخلوط شده و بعد از آن وارد يك دستگاه كوره گازي شده و پس از فوق داغ شدن (Superheat) وارد راكتور PVM كه در آن انواع محصولات الفيني، پارافيني و آروماتيكي توليد مي شود، مي گردند.