甲醇制丙烯(MTP)工艺介绍共36页文档
甲醇裂解制丙烯
甲醇制烯烃技术资料一、德国鲁奇公司MTP技术开发历史及进展MTP(Methanol To Propylene)其含义是由甲醇制造丙烯的技术，实际上MTP生产丙烯的同时还付产一部分乙烯、汽油和液化气(LPG)。
德国鲁奇公司是世界上唯一开发成功MTP技术的公司，该公司还拥有甲醇洗(Rectisol)，硫回收及尾气处理 (SRU<GT)及大甲醇(Mega Methanol) 技术，这几个技术组合起来，组成了一个完整的三合一的合成气至丙烯的技术路线。
这是一条和石油化工不同的，以天然气或者煤炭合成丙烯的技术路线。
德国鲁奇公司于1996年代前后开始研究甲醇制造烯烃技术，鲁奇是以气体技术起家，在气体制备，净化以及甲醇合成方面具有丰富的经验，基于以下情况，鲁奇技术人员在1996年前后开始构思MTP 技术：●已经开发成功的沸石催化剂ZSM5已经证明可以支持烯烃低聚以及甲醇和二甲醚合成烯烃。
●由于需求增加特别是聚丙烯发展，导致丙烯中期短缺；而短缺不能通过常规生产方法弥补如蒸汽裂解装置或FCC.图1. 丙烯短缺 (从上至下：国际丙烯需求，短缺,通过已有装置优化,来自炼油装置，乙烯蒸汽裂解付产)●同时1000亿立方米天然气和石油气由于技术原因或者没有市场而白白放火炬。
这是自然资源的巨大浪费且造成温室气体增加。
这是工程技术人员和环保人员产生利用这些气体想法的动力。
●鲁奇那时开发了大甲醇工艺，产量达到日产5,000吨以上。
研发计划开始在法兰克福鲁奇总部建造了一个”工艺试验装置”，基本工艺设计数据从这个研发中心的大于9000小时的操作运行数据中获得。
此外，还进行了反应条件优化和循环流分析。
以此并行，鲁奇决定建设一个大规模示范装置，在一个世界规模的甲醇工厂，使用真实甲醇进料进行连续运行试验。
与挪威的Statoil ASA在2001年1月签订合同后，示范装置在德国组装并于同年11月运输到挪威的Tjeldbergodden。
甲醇制丙烯工艺
甲醇制丙烯工艺与甲醇制烯经同时生产乙烯和丙烯不同，甲醇制丙烯工艺主要生产丙烯，副产LPG和汽油；反应中生成的乙烯和丁烯返回系统再生产，作为歧化制备丙烯的原料。
1、鲁奇公司(Lurgi)的MTP工艺1996年鲁奇公司使用南方化学公司的高选择性沸石基改性ZSM-5催化剂，开始研发MTP工艺。
1999年，鲁奇公司在德国法兰克福研发中心建立了一套单管绝热固定床反应装置，装置设计规模为数百克/时甲醇处理能力，主要完成了催化剂性能测试，并验证了MTP设计理念、优化了反应条件。
2000年，鲁奇公司在法兰克福研发中心建立了三管（3x50%能力）绝热固定床反应装置，装置处理甲醇能力为1千克／小时，该装置打通了MTP总工艺流程，模拟了系统循环操作，进一步优化了反应条件，并为MTP示范厂的建立积累了大量基础数据。
2002年1月，鲁奇公司在挪威Tjeldbergodden地区的Statoil甲醇厂建成甲醇处理能力为360千克/天的MTP示范厂。
2004年5月，示范工作结束。
通过测试，催化剂在线使用寿命满足8000小时的商业使用目标；产物丙烯纯度达到聚合级水平，并副产高品质汽油。
鲁奇公司MTP技术特点是甲醇经两个连续的固定床反应器，第一个反应器中甲醇首先转化为二甲醚，第二个反应器中二甲醚转化为丙烯。
该技术生成丙烯的选择性高，结焦少，丙烷产率低。
整个MTP工艺流程对丙烯的总碳收率约为71%。
催化剂由德国南方化学公司生产。
鲁奇公司MTP反应器有两种形式：即固定床反应嚣（只生产丙烯）和流化床反应器（可联产乙烯/丙烯）。
2008年3月，鲁奇公司与伊朗Fanavaran石化公司正式签署MTP技术转让合同，装置规模为10万吨/年。
2008年9月，LyondeIIBasell，特立尼达多巴哥政府，特立尼达多巴哥国家气体公司(NGC)，特立尼达多巴哥国家能源公司(NEC)和鲁奇(Lurgi)公司联合宣布，已经签署了一项项目发展协议，共同建设和运营在特立尼达多巴哥的一体化甲醇制丙烯(MTP)和聚丙烯(PP)项目。
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。
5.16科普煤基甲醇制丙烯工艺简介
煤基甲醇制丙烯工艺简介丙烯作为一种重要的化工基础原料，其产能需求正在不断增大。
目前蒸汽裂解仍然是丙烯的最大来源（约占67%），由于蒸汽裂解主要目的是生产乙烯，丙烯只是副产物。
目前的技术都在向着减少丙烯副产的方向进行，因此需要一个经济可行的技术渠道获取丙烯，以应对不断增长的丙烯需求。
约有30%的丙烯来自FCC工艺，其余的还有丙烷脱氢制丙烯和甲醇制丙烯等诸多方法。
我国煤化工业生产了大量的甲醇，目前的甲醇产能严重过剩的情况下，将甲醇转化为需求旺盛的丙烯是个很诱人的方向。
煤基甲醇制烯烃工艺主要由煤气化制合成气、合成气制甲醇及甲醇制烯烃等三项技术组成。
煤气化制合成气、合成气制甲醇两项技术均已较为成熟，能适应规模化经济的发展。
甲醇制烯烃技术目前世界上现行的方法主要有两种：一是MTO技术（甲醇制烯烃），即由合成气首先生产出甲醇，然后将甲醇转化为乙烯和丙烯混合物的工艺；二是MTP技术（甲醇制丙烯），即由合成气首先生产出甲醇，然后将甲醇转化成丙烯的工艺。
上述两种技术均是从天然气或煤转化成甲醇开始，然后再将甲醇转化成烯烃。
目前，典型的甲醇制烯烃技术包括UOP /HydroMTO工艺、Exxon Mobil公司的OTO工艺和MTO工艺、中科院大连化学物理研究所( DICP) 的DMTO工艺、中国石油化工股份有限公司( 以下简称中石化) 的SMTO工艺、神华集团的SHMTO工艺、以及以丙烯为目的产物的Lurgi公司的MTP工艺和清华大学等联合开发的FMTP工艺等。
其中，UOP公司的MTO技术、DICP的DMTO技术、中石化的SMTO技术及Lurgi公司的MTP技术都已实现工业化。
下面分别介绍一下其中的两种代表性的工艺。
UOP /HydroMTO工艺采用流化床反应器和再生器设计，如工艺图1。
反应热通过产生的蒸汽带出并回收，失活的催化剂被送到流化床再生器中烧碳再生，然后返回流化床反应器继续反应。
该装置采用以磷酸硅铝分子筛SAPO-34为主要成分的MTO-100型催化剂，SAPO-34分子筛催化剂的酸性位具有可控性，而且具有择形选择性，这一特点大大提高了乙烯和丙烯的选择性在。
mtp反应机理
mtp反应机理MTP反应机理引言：MTP（Methanol-to-propylene）反应是一种重要的催化转化过程，用于将甲醇转化为丙烯。
丙烯是一种广泛应用于塑料、化纤等行业的重要化工原料，因此MTP反应具有重要的经济和工业价值。
本文将介绍MTP反应的机理及其关键步骤。
反应机理：MTP反应的机理主要包括甲醇的脱氢、碳链扩散、丙烯生成等关键步骤。
1. 甲醇的脱氢：在MTP反应中，甲醇首先经过脱氢生成甲醛。
这一步骤通常在酸性催化剂的作用下进行，常用的催化剂包括氧化钒、磷钼酸盐等。
甲醇在酸性环境下失去一个氢原子，形成甲醛，并释放出一个氢离子。
2. 甲醛的脱氢：甲醛继续经过脱氢反应生成甲烯。
这一步骤通常需要较高的温度和压力，并在催化剂的催化下进行。
常用的催化剂包括氧化铝、硅铝酸盐等。
甲醛在高温条件下失去一个氢原子，形成甲烯，并释放出一个氢离子。
3. 甲烯的碳链扩散：甲烯是MTP反应的关键中间体，需要在催化剂的作用下发生碳链扩散。
常用的催化剂包括大孔分子筛等。
甲烯在催化剂表面发生分子扩散，形成更长的碳链结构，同时释放出一个氢离子。
4. 丙烯的生成：碳链扩散后的中间体继续经过一系列的反应，最终生成丙烯。
这一过程涉及多个催化剂和反应步骤，其中包括分子裂解、异构化、骨架重排等。
通过调节反应条件和催化剂的选择，可以控制丙烯的选择性和产率。
结论：MTP反应是一种将甲醇转化为丙烯的重要催化转化过程。
该反应的机理主要包括甲醇的脱氢、碳链扩散和丙烯的生成等关键步骤。
通过调节反应条件和催化剂的选择，可以实现对丙烯的高效转化和选择性控制。
MTP反应具有重要的经济和工业价值，在化工领域具有广阔的应用前景。
参考文献：1. Zhang, Y., Wei, Y., & Liu, Z. (2016). Review of recent progress in methanol-to-propylene (MTP) reaction over zeolite catalysts. Catalysts, 6(4), 56.2. Li, J., & Wang, Y. (2015). Methanol-to-olefins (MTO): from fundamentals to commercialization. ACS Catalysis, 5(3), 1922-1938.3. Miao, S., Xie, Z., Liu, H., & Xu, L. (2019). Recent advances in the methanol-to-olefins (MTO) reaction over zeolite catalysts. Green Chemistry, 21(3), 570-600.。
甲醇制丙烯(MTP)工艺介绍
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第一个完全 由甲醇制成的杯子
15.05.03
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ห้องสมุดไป่ตู้ 33
谢谢！
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WCR WC
激冷塔 预激冷塔AB/C
P-60315 A/B P-60311A/B
AE-60311
急冷水
P-60312A/B MTP 反应产物 碳氢化合物 DME冷凝液 排出管线 急冷水 急冷水 急冷水 急冷水 急冷水 急冷水 工艺水 水
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2.4 HC压缩(6040)单元
工艺介绍
经激冷塔冷却分离后的MTP反应器物流温度为 40℃，压力为0.105MPa，送入HC压缩（6040）单 元。通过HC压缩机进行四级压缩，压力达 2.25MPa。每级压缩后都设一水冷器和一分离器， 分离冷凝下来的水份和一部份液态烃。分离出的 水送到激冷塔作为激冷水，分离出的烃送到四级 压缩分离器，进行气烃和液烃分离，然后气烃送 入气烃干燥器，液烃送入液烃干燥器分别进行干 燥。
甲醇制丙烯(MTP) 工艺介绍
内容:
1. 装置总体介绍 2. 工艺介绍 2.1 反应单元(6010)工艺介绍
2.2
再生单元(6020)工艺介绍
2.3 气体冷却和分离(6030)单元工艺介绍
2.4 HC压缩(6040)单元工艺介绍
2.5 产品精制(6050)和乙烯精制(6550)单元工 艺介绍 3. 其它
化剂进行再生。
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再生单元(6020)工艺介绍
工艺蒸汽 热再生气 冷再生气 再生气加热器 大气 装置空气 氮气 氮气 氮气
氮气加热器
再生气 过滤器 再生气 预热器 再生气 燃料气 装置空气 氮气
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2.3 气体冷却和分离(6030) 单元工艺介绍
mtp 甲醇制丙烯的工艺
mtp 甲醇制丙烯的工艺
1 甲醇制丙烯的工艺
甲醇制丙烯是石化行业中的重要装置，产物用于制造多种烯烃，
制冷剂、橡胶、涂料等，其中，以聚丙烯、有机合成树脂等烯烃的占
有率最高。
此外，丙烯也是重要的化工原料，可用于合成苯乙烯、柠
檬酸、苯甲酸等。
甲醇制丙烯是一种化学反应，通过添加溶剂催化剂和氢气，把甲
醇强氢分解为丙烯和水，它们可用于制备一些有价值的中间体物质和
最终产品。
丙烯有宝贵的工业应用，因此，甲醇制丙烯将成为全球化工巨头
争夺的焦点。
甲醇转化制备丙烯，不仅可以成本价更低，而且，会使
甲醇的经济价值大大提升。
甲醇制丙烯的工艺流程，基本上可以分为两个阶段：一是前处理
阶段，主要由甲醇，空气，氢气和催化剂构成，通过精细的控制调节，达到平衡状态；二是制备阶段，主要由甲醇、水和氮构成，经过反应
得到丙烯气体，并加以合成并冷却成液态产品。
此外，甲醇制丙烯工艺中，还可以采用微电极催化反应，在维持
合适温度的条件下，实现甲醇到丙烯的直接转换。
这种工艺技术的特
点为：催化剂的耗用量低，反应速度快，生产效率更高，在来历容易
制得纯度更高的产品，优点有助于节能环保。
甲醇制丙烯虽然有很多好处，但同时还需要注意操作安全等问题，要建立完善的安全措施，以期产生更多的价值。
甲醇制丙烯(MTP)工艺介绍
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去CO2吸收塔
脱乙烷塔 压缩机
C3制冷剂
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从脱丙烷塔 来的物流
1
脱乙烷塔
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保护床
T-60561 C3分离塔
1
LPG
丙烯
24
C5/C6循环回 MTP反应器
CWS CWR MP蒸汽 MP冷凝液 WC WCR
脱丁烷塔塔底 主要是C5、6 及以下产品
1
脱己烷塔
1
汽油稳定塔
24
47
MP蒸汽 MP蒸汽 MP冷凝液 MP冷凝液
22
产品精制(6050)单元工艺流程简图
LPG产品 C4循环去 6040单元 MTP反应器 来液烃 6040单元 来气烃 甲醇
RP
去脱乙 烷塔
RP
萃取塔
SL
C3制冷剂 1
1
TL
脱丁烷塔
C3制冷剂
RP
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脱丙烷塔
LP蒸汽 LP冷凝液
152
LP蒸汽
RP
LP冷凝液
废水去甲醇回收塔 处理后排出装置
去脱己烷塔经过分 离后出汽油产品
送入激冷塔，用激冷水进行冷却，温度降
至40℃后送至碳氢压缩单元。出激冷塔的
激冷水大部分经过热量回收后循环回激冷
塔，小部分送到甲醇回收塔，回收其中含
有的甲醇，回收的甲醇与新鲜甲醇混合进
入DME反应器。
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气体冷却和分离(6030)单元工艺流程简图
碱液 火炬
PC
去碳氢压缩单元
WR
E-60312
WR
E-60311A-F
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反应单元(6010)工艺流程简图
DME反应器 内径：5m 切线高度：10.8m 275℃ 1.60MPa(a)
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甲醇制丙烯(MTP)工艺介绍
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯