MTO烯烃下游产品方案
60 万吨年MTO(煤制烯烃)分厂设计
第1 章总论1.1 项目概况本项目为60 万吨/年MTO（煤制烯烃）分厂设计，原料采用煤化工企业总厂生产的甲醇，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃。
在反应温度500～550摄氏度，压力为0.1~0.15MPa,催化剂P-ZSM-5条件下，甲醇转化率为100%，C2-C4烯烃的选择性高达86%。
工艺流程简单、可靠、投资少、能耗低、对进料组成变化适应性强。
1.2 设计依据国家相关的法律法规要求可行性研究报告以及设计计划任务现有的MTO工艺技术以及化工工程设计相关规定1.3 工艺特点MTO工艺采用优点很多的流化床反应器。
部分待生催化剂经过用空气烧焦的连续再生，可以保持催化剂活性和产品组成不听。
工业规模生产的催化剂已经通过示范试验，选择性、长期稳定性和抗磨性都符合要求。
流化床反应器还具有调节操作条件和较好回收反应热的灵活性。
这种反应器早已广泛用于炼油厂的催化裂化装置特别是催化剂再生。
反应器的操作条件可以根据目的产品的需要进行调节。
压力通常决定于机械设计的考虑，较低的甲醇分压有利于得到较高的轻烯烃特别是乙烯的选择性。
因此，采用粗甲醇（通常可以含有20%左右水）作原料，可以得到某些产率优势。
温度是一个重要的控制参数，较高的温度有利于得到较高的乙烯收率。
MTO工艺提供一种把具有低成本优势的原料(天然气或煤)转化为高附加值低级烃乙烯和丙烯产品的途径。
甲醇制烯烃工艺的主要产品是乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)，传统上乙烯和丙烯的来源主要是石油烃类蒸汽裂解，其原料主要是石脑油。
随着煤经合成气生产甲醇的技术日臻成熟，甲醇是低附加值的化工产品，另外受金融风暴的影响，国际甲醇价格下跌，开发甲醇下游产品使煤经由甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的一条生产路线1.4 产品方案本项目主要产品为乙烯（C2H4）、丙烯(C3H6)，并副产一定量丁烯(C4H8)，以及C5+区地处交通便利位置，有较好的市场前景。
国内甲醇制烯烃MTO市场趋势分析-2017
国内甲醇制烯烃MTO市场趋势分析2017.4广义的MTO，指的是经由甲醇路线制取烯烃的一种工艺。
近年来，我国上马大量非原油路线的烯烃装置，例如MTO装置，为烯烃市场多元化结构做出了贡献。
随着技术的进步，更多的煤制一体化装置出现，甲醇在这一产业中成为重要的中间体，而MTO产业的发展，则面临越来越多的困难。
现状：我国已经建成24套甲醇制烯烃装置2010年9月，世界第一套以煤为原料，经由甲醇制取烯烃的装置在内蒙古包头市试车成功。
这套神华集团承担的国家煤制烯烃示范化项目，正式开启了煤制烯烃的元年。
也正是这套装置，让国人第一次认识到煤经由甲醇，还可以生产乙烯、丙烯等烯烃产品。
截至2017年1月，我国已经建成、投产甲醇制烯烃装置24套，总产能1079万吨/年，理论上消耗甲醇2910万吨/年。
这其中，完全或部分自产甲醇的装置有13套，甲醇产能为1900万吨/年。
这些自产甲醇的烯烃装置，通常称为CTO 装置，也就是煤制烯烃装置。
因原料为煤炭，产品为烯烃，甲醇对其而言只是中间体，所以甲醇价格的涨跌并不会对生产利润产生影响。
真正的外采型MTO装置，才是对甲醇市场产生影响的主力。
截至2017年1月，我国总计建成投产11套外采型MTO装置，产能475万吨/年。
其中，仅有中原乙烯20吨/年、神华榆林68万吨/年、中煤蒙大60万吨/年位于中西部地区，其余8套装置全部位于沿海地区。
上述装置理论上消耗甲醇1280万吨/年。
其中，沿海地区消耗甲醇880万吨/年。
这些外采型MTO装置的存在，使得东西部甲醇供需不均衡的传统格局加剧，并且促使我国甲醇市场逐步形成多个以甲醇制烯烃企业集结地为中心的区域性市场。
预计到2020年，我国规划和批准的甲醇制烯烃产能会达到2000万吨/年。
其中，完全外采型的甲醇制烯烃装置约占三分之一。
不过，近年来原油价格走低，甲醇由完全过剩产业变成了相对过剩产业，甲醇价格逐步走高，对我国甲醇制烯烃产业的发展产生了一定影响。
国内甲醇制烯烃(MTO)发展分析
特
低压反应
征
强放热
快速反应
分子筛催化的形状选择性效应
工
连续反应—再生的密相循环流化反应
艺
专用催化剂不仅具有优异的催化性能，也具有合适的物理 性能
特
乙烯/丙烯比例在适当的范围内可以调节
点
原料甲醇对碱性要求严格
采用不完全再生，再生催化剂具有一定碳含量
反应原料可以适当含水
青海大美600kta
Qinghai Damei
青海盐湖330kta
Yanhu (Qinghai)
青海矿业600kta
Qinghai Mining
甘肃平凉600kta Huahong huijin
陕西：
神华榆林 Shenhua(Yulin) 600kta 中煤榆林*2 Chinacoal(Yulin) 600kta*2 延长靖边 Yanchang Petroleum (Jingbian) 600kta1
项目
神华包头
中石化中原
神华宁煤 大唐多伦 宁波富德能源公司 惠生(南京)公司 延长靖边
中煤榆林
神华宁煤二期 宁夏宝丰 山东神达 陕西蒲城 浙江兴兴 山东阳煤恒通 神华榆林 中煤蒙大 神华新疆 中天合创 青海盐湖 常州富德 江苏斯尔邦 合计
甲醇规模（万吨）
180
60
167 167 180 80 180
180
167 180 100 180 180 80 180 180 180 180 100 100 240 3241
烯烃
60
20
47 46 66 29 60
60
47 60 33 67 66 29 60 60 67 68 33 33 80 1091
MTO技术工业化可行性分析[1]1
![MTO技术工业化可行性分析[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/1b287ec34afe04a1b071de91.png)
MTO技术工业化可行性分析乙烯、丙烯是重要的基础有机化工原料，目前均产自石油路线，由于石油资源紧缺，已经严重影响到下游的化工产业。
我国的煤炭资源相对丰富，保有储量超过1万亿t，利用丰富的煤炭替代石油是一条适合我国国情的化工产业持续发展道路，是国家能源安全的一个重大战略课题。
煤制烯烃技术是以煤炭为原料，经煤气化、合成气制甲醇、甲醇制烯烃等工艺过程代替过去只能以石油为原料的烯烃及下游产品的煤炭清洁利用技术。
甲醇制烯烃(Methanol To Olefin，MTO)是煤制烯烃工艺路线的核心技术，是将甲醇转化为乙烯、丙烯的工艺。
MTO工艺开辟了由煤炭或天然气生产基本有机化工原料的新工艺路线，是最有希望取代传统的以石脑油为原料制取烯烃的路线，也是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
? ? 1 MTO技术的发展? ? 1.1 国外研发进展? ? 国际上一些着名的石油和化学公司如美孚(Mobil)、巴斯夫(BASF)、埃克森(Exxon)、环球油品(UOP)、海德鲁(Norsk Hydro)等都投入了大量的人力和资金来研究和开发MTO的技术，目前MTO技术已趋于成熟。
? ? 1.1.1 Mobil? ? Mobil提出了一种使用ZSM-5催化剂，在列管式反应器中进行甲醇转化制烯烃的工艺流程，并于1984年进行过9个月的中试试验，试验规模为100桶/d。
在工艺过程中，甲醇扩散到催化剂孔中进行反应，首先生成二甲醚，然后生成乙烯，反应继续进行，生成丙烯，丁烯和高级烯烃，也可生成二聚物和环状化合物，以碳选择性为基础，乙烯质量收率可达60%，烯烃总质量收率，可达80%，大体相当于采用常规石脑油/粗柴油管式炉裂解法收率的2倍，但催化剂的寿命尚不理想。
? ? 1.1.2 BASF? ? BASF采用沸石催化剂，1980年在德国路德维希港建立了一套消耗甲醇30t/d的中试装置。
其反应温度为300-450℃，压力为0.1-0.5MPa，用各种沸石做催化剂，初步试验结果是C2-C4烯烃的质量收率为50%-60%，收率低。
年产 60 万吨烯烃MTO 分厂-初步设计说明书
目 录年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书第一部分 正文第一章总说明1.1 项目概况 1 1.2 设计依据 1 1.3 工艺特点 1 1.4 产品方案1 1.5 主要物料规格及消耗2 1.6 主要危险品防护3 1.7 全厂综合经济技术指标3第二章总图及运输2.1 厂址概况5 2.1.1 地理位置及厂区概况 5 2.1.2 原料和市场6 2.1.3 自然条件6 2.1.4 基础设施及投资环境7 2.2 工厂总平面布置9 2.2.1. 设计依据和设计原则9 2.2.1.1 设计依据 9 2.2.1.2 设计原则 9 2.2.2 总平面布置方案9 2.2.2.1 总体布局 9 2.2.2.2 分区布置10 2.2.2.3 厂内道路及运输 12 2.2.2.4 绿化 12 2.2.3 安全设计 12 2.2.4 面积说明13 2.2.4.1 区域系数 13 2.2.4.2 各分区面积13第三章原料、辅助材料采购与基于波特五力分析的营销策略3.1 原料及辅助材料采购15 3.1.1.概述与原料、辅助材料介绍153.2 原料标准及行情153.2.1 原料标准153.2.2 陕西地区甲醇行情15 3.3.产品营销153.3.1 概述153.3.2 波特五力分析163.3.3 营销策略的制定17第四章工艺方案选择与工艺流程模拟4.1 工艺技术方案选择194.1.1 概述194.1.2 现有MTO/MTP 技术概况194.1.2.1 甲醇制烯烃技术194.1.2.2 分离技术224.1.3 工艺技术方案的选择和论证244.1.3.1 甲醇制烯烃工艺方案的选择244.1.3.2 分离方案选择254.1.3.3 引进技术及进口设备274.2 工艺流程设计274.3 全流程模拟与优化324.3.1 MTO 反应单元流程模拟334.3.2 烯烃分离单元流程模拟344.4 全厂物料及能量平衡384.4.1 物料衡算384.4.2 能量平衡40第五章换热网络与热集成5.1 概述415.2 冷热流股确定415.3 组合温焓图及组合曲线图绘制425.4.构建和优化换热网络435.5 过程物流换热网络的详细说明435.5.1.甲醇原料初步预热及汽化455.5.2 反应器出口产品气冷却455.5.3 急冷水冷却465.6 换热网络总结47第六章丙烯制冷系统6.1 概述486.1.1 丙烯系统功能简述486.1.2 丙烯系统构建步骤简述486.2 丙烯制冷系统中需要换热的流股汇总486.2.1 塔顶塔釜流股及其来源汇总496.2.2 中间换热流股汇总496.2.3 所有换热物流及换热要求汇总496.3 丙烯制冷系统循环方式的选定506.3.1 丙烯制冷原理概述506.3.2 级数的选择516.3.3 各温位等级的选择516.3.4 丙烯制冷循环系统示意526.4.各蒸发器中换热流股的确定52536.5.各冷却器中换热流股的确定6.6.丙烯制冷循环系统的模拟546.7 与三段压缩的比较546.8 与深冷的比较556.9 结论55 第七章设备设计与选型7.1 全厂设备概况及主要特点567.2 MTO 反应工段反应—再生系统设计说明567.2.1 概述567.2.2 MTO 反应机理及热力学参数567.2.3 反应器、再生器形式的选择577.2.4 反应器的结构587.2.5 反应—再生系统具体设计计算587.2.5.1 反应器、再生器的操作参数587.2.5.2 反应器、再生器结构尺寸设计结果597.2.5.3 反应器、再生器的机械设计结果60607.2.5.4 反应器、再生器内构件、附件、旋风分离系统设计结果7.2.5.5 再生器烧焦计算、物料平衡及能量平衡计算结果617.2.5.6 催化剂循环装置设计及两器压力平衡计算结果627.3 塔设备设计637.3.1 概述637.3.2 塔型选择及塔的结构尺寸计算647.3.3 塔板及附件设计647.3.3.1 塔盘机械结构设计647.3.3.2 塔板流体力学计算及校核657.3.4 塔的载荷计算677.3.5 塔的强度设计及稳定校核687.4 换热器设备设计687.4.1 概述697.4.2 设计条件697.4.3 设备选型697.4.4 传热面积校核697.4.5 循环流量校核697.4.6 设计结果汇总70 第八章车间布置8.1 设计依据和设计728.1.1 设计论据728.1.2 设计原则728.2 车间划分概述728.3 初步分离车间布置728.3.1 车间整体布置72年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书728.3.2 各类设备布置8.3.3 车间布置图73 第九章管道布置9.1 概述769.2 管道布置与设计原则769.2.1 管道布置769.2.2 管路敷设77779.2.3 管道与建构筑物、架空管道管架跨越铁路道路的最小垂直间距9.3.管道设计789.3.1 管子直径789.3.2 管壁厚度789.3.3 管材789.4 安全措施789.5 管道一览表78 第十章自动控制方案10.1 自控水平、方案及基本要求7910.2 仪表选型基本原则7910.3 单元设备自控方案7910.3.1 离心泵7910.3.2 换热器8010.3.3 压缩机8110.3.4 储罐8110.4 过程控制方案8110.4.1 反应工段8110.4.2 分离工段87 第十一章分析化验11.1 设计原则及采用标准9211.1.1 设计原则9211.1.2 设计中采用的标准9211.2 分析化验室的目的和任务9211.2.1 中心化验室的任务9211.2.2 车间化验室的任务9211.3 化验中心主要检测项目9211.3.1 原料检测9211.3.2 产品检测9211.3.3 环保监测9511.4 中心化验室主要仪器配备表9611.5 车间化验室97第十二章供热12.1 概述9812.2 设计标准与规范9812.3 需要低压蒸汽的换热设备9812.4.供热系统配套设施9912.4.1 安全阀、泄压阀9912.4.2 循环管9912.4.3 蒸汽母管9912.4.4 防噪声装置99第十三章给排水13.1 概述10013.2. 设计标准、规范10013.3. 给水系统10013.4. 厂区给水方案10113.5.排水系统101第十四章供电14.1 设计范围10314.2 设计标准、规范10314.3 设计原则10314.4 供电电源10314.5 供电方案选择10414.6 变电所设置10514.7 供电线路的设计10514.8 防雷、接地、防静电措施10514.9 电气设备106第十五章电信工程15.1 设计范围10715.2 设计依据10715.3 电信方案107第十六章土建16.1 设计依据10916.2 建筑设计范围10916.3 厂区地理情况10916.3.1 气候特点10916.3.2 地理条件与地质灾害10916.4 建筑与结构设计方案10916.4.1 设计原则10916.4.2 设计方案110第十七章罐区17.1 编制依据11217.2 罐区概况11217.3 储罐设计11217.4 罐区建造与施工11517.5 罐区安全115第十八章消防18.1 危险物质概述11618.2.主要危险性物质性质列表11818.3 事故发生的可能性及危险性分析11818.3.1 危险性11818.3.2 燃烧爆炸分析11918.4 消防安全措施11918.4.1 设计规范11918.4.2 基础消防措施11918.4.3 厂区消防布置11918.5 消防系统12018.5.1 稳高压消防给水系统12018.5.2 中压系统和高压系统12018.5.3 消防管网布置12018.5.4 消防水炮和消火栓12018.5.5 消防站120第十九章维修19.1 维修体制概述12219.2 维修车间设计12219.3 维护检修12219.4 高危设备的安全检修要求123第二十章劳动安全与工业卫生20.1 设计依据12420.1.1 国家、地方政府和主管部门的有关规定12420.1.2 采用的主要规范、规程、标准和其他规定12420.2 生产过程中危险有害因素分析12420.2.1 潜在的危险性因素12420.2.2 危险有害因素的分析12820.3 安全防范措施12820.3.1 防火防爆措施12820.3.2 泄漏应急措施12920.3.3 防噪措施12920.3.4 其他防范措施13013020.4 消防与急救20.5 工业卫生131第二十一章环境保护21.1 厂址与环境现状13221.2 编制依据及采用标准13221.2.1 环境保护法律13221.2.2 环境质量标准13221.2.3 排放标准13221.3 主要污染源和主要污染物排放量13221.4 设计中采取的环保措施13421.4.1 建设期污染防治措施13421.4.2 运营期间污染防治13421.5 环境影响评价分析13621.6 绿化13621.7 环境保护投资概算137第二十二章采暖通风及空气调节22.1 设计依据13822.2 厂址所在地气候情况13822.3 设计参数13922.4 设计范围13922.5 设计方案13922.5.1 采暖13922.5.2 通风140第二十三章工厂组织与劳动定员23.1 企业文化14123.2 工厂组织14123.3 经营管理14123.3.1 技术管理14123.3.2 人力资源管理14223.3.3 物流管理14223.3.4 信息管理14223.3.5 安全与环保管理14223.4 劳动定员14223.4.1 定员原则14223.4.2 生产班次14223.4.3 定员和工资143第二十四章节能24.1 节能措施145年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书第二部分附录附录1 各主要设备物料及能量衡算表146 附录2 设备选型一览表155 附录3MTO 反应-再生系统计算说明书166 附录4 乙烯精馏塔设计说明书190 附录5 乙烯精馏塔再沸器设计说明书218 附录6 重要管线一览表229年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书1第一章 总说明• 项目概况本项目为一座大型煤化工综合企业设计一座年产 60 万吨烯烃（30 万吨/年乙烯，30 万吨/年丙烯）的分厂。
甲醇制烯烃MTO和MTP工艺
表性的理论如下: 1. 1 氧 内 盐机理 该机理认为, 甲醇脱水后得到的二甲醚与固体
酸表面的质子酸作用形成二甲基氧 离子, 之后又 与另一个二甲醚反应生成三甲基氧 内 氧盐。 接 着, 脱质子形成与催化剂表面相聚合的二甲基氧 内 盐物种。 该物种或者经分子内的 Steven s 重排 形成甲乙醚, 或者是分子间甲基化形成乙基二甲基 氧 离子。 两者都通过 Β2消除反应生成乙烯, 详见 图 1。
图 4 L u rgi 公司M T P 工艺流程示意图
由于采用固定床工艺, 催化剂需要再生。大约反 应 400～ 700 h 后使用氮气、空气混合物进行就地再 生。
L u rg i 的M T P 工艺, 其典型的产物分布为 (质
量分数) ;
C
o 2
为
1.
1%
:
C
= 2
为 1.
6%
;
C
o 3
为
1.
L u rgi 公司开发的固定床M T P 工艺流程如图 4 所示[8]。该工艺同样将甲醇首先脱水为二甲醚。然 后将甲醇、水、二甲醚的混合进入第一个M T P 反应 器, 同时还补充水蒸汽。反应在 400～ 450℃、0. 13～ 0. 16M Pa 下进行, 水蒸汽补充量为 0. 5～ 1. 0 kg kg 甲醇。 此时甲醇和二甲醚的转化率为 99% 以上, 丙 烯为烃类中的主要产物。为获得最大的丙烯收率, 还 附加了第二和第三M T P 反应器。 反应出口物料经 冷却, 并将气体、有机液体和水分离。 其中气体先经 压缩, 并通过常用方法将痕量水、CO 2 和二甲醚分 离。 然后, 清洁气体进一步加工得到纯度大于 97% 的化学级丙烯。 不同烯烃含量的物料返至合成回路 作为附加的丙烯来源。为避免惰性物料的累积, 需将 少量轻烃和 C4 C5 馏分适当放空。 汽油也是本工艺 的副产物, 水可作为工艺发生蒸汽, 而过量水则可在 作专用处理后供农业生产用。
MTO烯烃下游产品方案
MTO烯烃下游产品利用方案探讨第四届煤制烯烃技术经济研讨会 二0一二年十一月 十六日为规范煤化工项目健康有序发展，“十一五” 期间国家发改委规划了五类煤化工示范项 目，这些项目都取得了不同程度的进展。
自从采用DMTO技术建设的180万吨/年甲 醇制烯烃项目成功运营以来，甲醇制烯烃 类项目成为目前煤化工最热门的项目。
据有关报道，建成和在建的MTO项目共计14 套装置: DICP/LPEC技术：建成1套，在建10套。
SINOPEC技术：建成1套，在建1套。
UOP技术：在建1套。
烯烃总产能700多万吨/年。
规划拟建的项目有30多套，总烯烃产能预计2000 万吨/年。
可能吗？前景如何，值得高度关注！ 烯烃下游产品的深加工，高附加值利用越来越受 到重视。
MTO下游产品聚乙烯、环氧乙烷/乙二醇、 苯乙烯/聚苯乙烯、聚氯乙烯 、醋酸乙烯、乙丙橡胶、EVA 树脂等。
聚丙烯、环氧丙烷/丙二醇、 聚醚多元醇、苯酚丙酮、丁 辛醇、丙烯酸及酯、乙丙橡 胶、异丙醇、丙烯腈、丙烯 酰胺等。
乙烯、丙烯、丁烯-1、甲乙酮 、2-丙基庚醇等。
乙烯甲醇MTO丙烯碳四目1录乙烯下游产品2丙烯下游产品3C4综合利用1乙烯下游产品2丙烯下游产品3C4综合利用乙烯下游产品乙烯下游主要产品– 大宗产品 • 聚乙烯 HDPE LDPE LLDPE • 乙二醇 • 苯乙烯 • 聚氯乙烯 – 精细产品 • 醋酸乙烯 • 乙丙橡胶 • ****乙烯下游主要产品• 聚乙烯 是乙烯的主要消费用途。
主要用于电线/ 缆绝缘层、薄膜、管材、板材、注塑成型 制品、涂布和涂层等。
不同密度、不同分子量聚乙烯的性能差异 主要表现在其物理、机械、热、电和化学 性能方面。
乙烯下游主要产品• 环氧乙烷 主要通过乙烯直接氧化法生产，也可通过 氯乙醇法生产。
环氧乙烷是重要的有机化工原料，可用 于生产乙二醇和精细化工产品。
乙烯下游主要产品• 乙二醇 主要用于生产合成树脂PET，纤维级PET 即涤纶纤维，瓶片级PET用于制作矿泉水瓶 等。
国内外MTO、MTP技术进展
(2)中科院大连化物所MTO技术大连化物所20世纪80年代研究开发了MTO固定床反应器和ZSM-5及其改性催化剂，90年代开发了流化床和小孔径SAPO-34分子筛催化剂。
1993年大连化物所完成固定床(1t甲醇/d)中试，采用改性ZSM-5系列催化剂；1995年在上海青浦化工厂完成SDTO流化床中试，并通过鉴定。
甲醇进料60-100kg/d，甲醇转化率100%；采用SAPO-34系列催化剂，烯烃选择性可达84%-85%，1996年获科学技术进步奖。
至此由甲醇或二甲醚生产烯烃的MTO、SDTO技术中试工作已经完成。
21世纪初进一步开发成功微球催化剂DO123，该催化剂反应性能更优异，适于高线速度或大空速条件下操作，反应原料不需要稀释，既适用于二甲醚，也适用于甲醇原料，热稳定性好、耐磨损、易再生、价格便宜，烯烃(C2-C4)选择性高达89.68%，每吨烯烃耗甲醇2.567t。
MTO反应器反应温度为480-550℃，反应压力0.04-0.05MPa。
固定床中试采用两个反应器串联，第一步甲醇脱水生成二甲醚，第二步二甲醚转化为烯烃。
1991年以来，大连化物所MTO/SDTO技术已申请25项专利，拥有自主知识产权。
目前正在建设万吨级MTO工业试验装置，为大型工业化装置建设提供设计数据。
从MTO中试装置所取得数据比较，美国UOP和大连化物的技术水平相当，只是在催化剂的使用寿命上略有差异。
3 MTP技术概况德国鲁奇公司是世界上唯一开发成功MTP技术的公司，该公司还拥有大型甲醇(mega methanol)低压合成技术，日产5000t的大型甲醇装置于2004年6月在南美特里尼达投入生产，日产量达到5112t，另1套同样规模的甲醇装置于2005年3月在伊朗投入运行，大型甲醇技术与MTP技术两者结合，可以建设大型MTP工业装置。
(1)德国鲁奇公司于20世纪90年代开始研究甲醇制造烯烃技术，并与Sudchemie公司合作开发成功了改性ZSM-5分子筛催化剂，其甲醇转化率大于99%，对丙烯的选择性达到71%-75%。
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MTO烯烃下游产品利用方案探讨第四届煤制烯烃技术经济研讨会 二0一二年十一月 十六日乙烯聚乙烯、环氧乙烷/乙二醇、 苯乙烯/聚苯乙烯、聚氯乙烯 、醋酸乙烯、乙丙橡胶、EVA 树脂等。
甲醇MTO丙烯聚丙烯、环氧丙烷/丙二醇、聚醚多元醇、 苯酚丙酮、丁辛醇、丙烯酸及酯、乙丙橡 胶、异丙醇、丙烯腈、丙烯酰胺等。
碳四乙烯、丙烯、丁烯-1、甲乙酮 、2-丙基庚醇等。
目1录乙烯下游产品2丙烯下游产品3C4综合利用1乙烯下游产品2丙烯下游产品3C4综合利用乙烯下游产品乙烯下游主要产品– 大宗产品 • 聚乙烯 HDPE LDPE LLDPE • 乙二醇 • 苯乙烯 • 聚氯乙烯 – 精细产品 • 醋酸乙烯 • 乙丙橡胶 • ****乙烯下游主要产品• 聚乙烯 是乙烯的主要消费用途。
主要用于电线/ 缆绝缘层、薄膜、管材、板材、注塑成型 制品、涂布和涂层等。
不同密度、不同分子量聚乙烯的性能差异 主要表现在其物理、机械、热、电和化学 性能方面。
乙烯下游主要产品• 环氧乙烷 主要通过乙烯直接氧化法生产，也可通过 氯乙醇法生产。
环氧乙烷是重要的有机化工原料，可用 于生产乙二醇和精细化工产品。
乙烯下游主要产品• 乙二醇 主要用于生产合成树脂PET，纤维级PET 即涤纶纤维，瓶片级PET用于制作矿泉水瓶 等。
还可生产醇酸树脂、表面活性剂、乙 二醛及炸药，也用作防冻剂。
乙烯下游主要产品• 苯乙烯 最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体，用 来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯；也 用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑 料。
如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂，广泛 用于各种家用电器及工业上；与丙烯腈共聚制得 的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂；与丁二烯共聚 所制得的SBS是一种热塑性橡胶，广泛用作聚氯乙 烯、聚丙烯的改性剂等。
乙烯下游主要产品• 聚氯乙烯 PVC制品一般可分为硬质和软质两大类。
硬制品加工中不添加增塑剂，而软制品则 在加工时加入大量增塑剂。
PVC在加工时添加了增塑剂、稳定剂、润滑 剂、着色剂、填料之后，可加工成各种型 材和制品，如管材、板材、薄膜、包装材 料等。
乙烯下游主要产品• 醋酸乙烯/EVA 醋酸乙烯（VAM）是重要的基础有机原料，主 要用于生产聚乙烯醇、PVAc乳液、EVA树脂等。
近 几年上项目较多，市场趋于饱和，预计随着国内 一些新建装置的投产，到2015年醋酸乙烯产能过 剩的局面将进一步加剧。
乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）树脂是聚乙烯树 脂中具有特殊性能的品种之一。
目前市场缺口较 大，预计到2015年我国EVA树脂市场缺口30万吨左 右，仍有较大市场空间。
乙烯下游主要产品• 乙丙橡胶乙丙橡胶广泛应用于汽车工业、建筑材料、电 线电缆、烯烃改进和油品添加剂及塑胶跑道等领 域，产品应用以三元乙丙橡胶为主。
目前我国的 时常自给率不足20%，供给严重不足。
预计2015年 我国乙丙橡胶仍将有较大的供需缺口。
关键的问题是落实技术来源。
1乙烯下游产品2丙烯下游产品3C4综合利用丙烯下游产品丙烯下游主要产品• 聚丙烯 • 苯酚丙酮 • 丁辛醇 • 丙烯腈 • 环氧丙烷 • 丙烯酸及酯丙烯下游主要产品• 聚丙烯 是丙烯的主要消费用途。
主要用于电线/ 缆绝缘层、薄膜、管材、板材、注塑成型 制品、涂布和涂层等。
聚丙烯的性能取决于产品的分子量、结 晶度、大分子定向、等规和无规聚合物之 比等。
丙烯下游主要产品• 环氧丙烷 环氧丙烷是重要的基本有机化工原料，可 用于生产多种特殊用途的化工产品。
主要用途有：合成环氧树脂、溶剂、胶粘 剂、增塑剂、电绝缘制品、稳定剂、表面 活性剂等。
丙烯下游主要产品• 丙烯酸及酯 丙烯酸总消费量的60％左右在工业上主要用来生 产丙烯酸酯类（树脂），应用于建筑、造纸、皮 革、纺织、塑料加工、包装材料、日用化工、水 处理、采油、冶金等领域。
丙烯酸在精细化工领域占有相当重要的地位。
用丙烯酸生产的聚丙烯和丙烯酸共聚物，被用作 分散剂、絮凝剂和增稠剂等。
丙烯下游主要产品苯酚丙酮 苯酚是重要的基本有机化工原料之一，用 途很广，主要用于生产酚醛树脂、己内酰 胺、双酚A、烷基酚、增塑剂以及医药、 农药生产原料等。
丙酮也是一种重要的基本有机化工原料， 主要用于生产甲基丙烯酸甲酯、双酚A等 ，在农药和香料工业中也有广泛应用。
丙烯下游主要产品• 丁辛醇 丁辛醇的重要用途是用作溶剂，也常用 来与各种有机酸进行酯化反应制备二元酸 酯类产品，这些酯类产品是塑料和合成橡 胶的优良增塑剂，也是涂料、清漆的重要 配料。
1乙烯下游产品2丙烯下游产品3C4综合利用MTO混合C4典型组份组份 丙烯 丙烷 环丙烷 乙炔 正丁烷 异丁烷 丁烯‐1 异丁烯 顺‐丁烯‐2 反‐丁烯‐2 1,3‐丁二烯 1,2‐丁二烯 丁炔 ＜1.5 / 4.7～5.1 0.1～0.2 21.9～26.8 6.5～8.3 23.4～28.2 34.6～37.3 0.7～1.9 / ＜0.2 ＜5 典型指标 (wt%) 包头项目实际数据(wt%) 0.11 0.21 / 0.11 4.73 0.8 22.09 6.16 27.22 36.47 0.77 0.42 / 0.94C5+组份混合C4利用途径（1） （2） MTBE/丁烯-1生产技术 丁烯-2异构为丁烯-1技术 正丁烯生产甲乙酮技术（3）（4） 正丁烯生产2-丙基庚醇（2-PH）技术 （5） 混合C4回炼增产乙烯、丙烯技术MTBE/丁烯-1生产技术MTO副产C4中丁烯-1含量在21.9%～26.8%， 非常适合进行丁烯-1的分离。
由于混合C4 中的异 丁烯、丁二烯含量较少，利用价值不大，可通过 选择性加氢方法脱除丁二烯，利用MTBE装置除去 异丁烯，剩余组分通过精馏得到丁烯-1产品；因 MTO副产的混合C4中异丁烯含量偏低，目前所有 MTO项目配套的MTBE装置均采用预反应器+催化蒸 馏组合工艺技术。
丁烯-2异构为丁烯-1技术提取丁烯-1后的混合C4中90%以上组分为丁 烯-2，可作为异构化原料，在催化剂作用下进 行异构化反应，通过丁烯-1装置分离精制得到 高纯度丁烯-1产品。
但该技术目前不够成熟， 缺乏稳定运行的经验。
目前国内仅有中原石化3 万吨/年一套装置，且由于运行成本高处于停用状态。
正丁烯生产甲乙酮技术目前，国内甲乙酮装置最大单线规模为8万吨/年， 经济规模为3～5 万吨/年，可分为提取丁烯-1和不提 取丁烯-1两种工艺。
MTO副产混合C4中正丁烯含量达到 90%左右，比较适合作为生产甲乙酮的原料。
国内新建甲乙酮装置生产工艺全部采用正丁烯水 合法，但该法甲乙酮选择性较低，反应条件苛刻，能 耗较高。
抚顺石油化工研究院研制开发的甲乙酮成套技术 是我国具有自主知识产权的专利技术，已达到国际先 进水平，但近几年新建装置较多，市场趋于饱和。
正丁烯生产丁二烯• 正丁烯（正丁烷）脱氢生产丁二烯 • 丁二烯是重要的化工原料，下游产业链比 较长，如生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、尼龙 、ABS等。
正丁烯生产2-丙基庚醇（2-PH）技术脱除异丁烯和丁二烯的剩余组分后（可提• MTO副产混合C4取丁烯-1），正丁烯含量达到90%以上，主要为顺丁烯-2、反丁烯-2、正丁烷及少量的异丁烯，适合用作生产2-PH 的原料。
• 经过羰基合成工艺，得到以正戊醛为主的混合戊醛。
在氢氧化钠水溶液的存在下，混合戊醛进行醇醛缩合反应得到混合癸醛（PBA：2-丙基-3-丁基丙烯醛）；在镍催化剂存 在下，混合癸醛加氢得到粗醇，再经精馏，得到2-丙基- l-庚醇为主的混合癸醇。
正丁烯生产2-丙基庚醇（2-PH）技术2-PH为高附加值精细化工产品，目前国内只有中石 生产，神华包头及延长石油正在建设 丙基庚醇的装置。
目前2-丙基庚醇经济效益较好，但其市场容量较小，随着未来多套装置的投产，经济效益会受到巨大冲击。
化扬子公司混合C 4生产2-混合C4回炼增产乙烯、丙烯技术裂解技术转化技术UOP公司开发的OCP工艺大连化物所开发的DMTO二代技术 KBR公司Superflex工艺鲁玛斯公司烯烃转化技术(OCT)烯烃裂解技术• UOP开发的烯烃裂解(OCP)工艺UOP和TOTAL联合开发的烯烃裂解工艺(OCP)可使C 4～C 8烯烃转化成丙烯和乙烯，该工艺和UOP公司的MTO技术组合为UOP+OCP技术，对外不单独许可。
• 大连化物所开发的DMTO二代技术该技术采用与反应过程相同的催化剂对副产C 4进行裂解，该技术 目前不对外许可。
• KBR公司Superflex工艺“Superflex工艺”将轻质烃进料(C 4～C 8馏分) 转化成丙烯，丙烯和 乙烯合计收率为50％～70%。
该技术适用于大型装置，单独处理MTO副产C 4原料量太少。
Lumms烯烃转化技术（OCT）Lumms在全球设计和建设了38套易位转化装置，目前有18套装置投入运行，装置总产能达到770万吨/年，占全球丙烯产能约10%，国内典型代表为上海赛科90万吨／年石脑油裂解制乙烯装置组合采用易位反应烯烃转化装置，增 产丙烯16万吨/年，装置运行稳定。
Lumms烯烃转化技术（OCT）OCT技术通过过渡金属化合物催化剂使乙烯和丁烯歧化生成丙烯。
MTO副产混合C中丁烯-42含量达到60%左右，提取丁烯-1后丁烯-2含量达到90%以上，两种组分均是易位转化的优质中约80%组分为正戊烯，采用原料。
MTO副产C5进行利用。
该技术可同时对MTO副产的混合C5产品方案简单对比分析• 甲乙酮和2-PH 方案投资回收期较长、占地大。
甲乙酮方案利润较少，2-PH 方案投资较高，公用工程配 套难度较大，工艺流程复杂，操作难度大。
• 烯烃转化方案流程简单、占地少、投资低、效益好、产品纯度高，混合C4烯烃转化的丁烯-1全抽提和未抽提、混合C4/C5烯烃转化方案（提取丁烯-1）三个方案效益基本相当。
目前MTO项目副产C利用模式4MTBE/丁烯-1分离神华包头、中煤鄂尔多斯MTO项目采用该模式。
混合C烯烃歧化或催化裂解方法生产乙烯和丙烯4• 陕西蒲城采用DMTO二代技术；• 宁波禾元、浙江兴兴采用OCT技术。
目前MTO项目副产C利用模式4生产2-丙基庚醇（2-PH）混合C4神华包头、延长延安MTO项目采用该模式。
延直接生产2-丙基庚醇（2-PH）长延安将混合C4中的丁烯-1提取后剩余组；神华包头将混合C4分生产2-丙基庚醇（2-PH）。
MTBE/丁烯-1分离+烯烃转化（OCT）组合技术中煤榆林MTO项目采用该模式。
结束语与石油基烯烃一样，MTO烯烃产品有着广泛的用途，其C4烯烃的用途更广。
结合项目的实际情况和拟定的目标市场，在进行技术经济统筹分析研究的基础上确定项目的具体产品方案。