低碳烯烃的前景

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MTO_MTP技术的研发现状及应用前景

MTO_MTP技术的研发现状及应用前景

第46卷第1期2008年2月化肥设计ChemicalFertilizerDesignFeb. 2008专题综论MTO /MTP技术的研发现状及应用前景陈腊山(中国五环化学工程公司,湖北武汉430223)摘要:介绍了由甲醇制取低碳烯烃的工艺技术(MTO/MTP);从催化剂的活性、选择性方面论述了MTO/MTP工艺催化剂的碳基收率和使用寿命;介绍了国内外该工艺技术的研发进展、工艺流程和使用现状;分析了由甲醇制取烯烃在中国的生产应用前景;指出在开发出烯烃收率高、抗积炭能力强、耐磨损的催化剂后,我国MTO/MTP催化反应工艺将有望实现工业化。

关键词:MTO(methanol to olefin) /MTP(methanol to propylene)催化反应工艺;甲醇;烯烃;制取;催化剂;碳基收率中图分类号:TQ221. 2 文献标识码: A 文章编号:1004-8901(2008)01-0003-04 Present Situation ofMTO /MTP Technology Development and ItsApplication Perspective CHEN La-shan(ChinaWuhuan ChemicalEngineering Corporation, Wuhan 430223 China)Abstract:Author has introduced the process technology of low carbon olefin hydrocarbon and propylene (MTO/MTP) made ofmethano;l discussedthe carbon base absorption rate and service life forMTO/MTP process catalyst from aspects of catalystactivity and selectivity; also introduced the develo-ping process, process flow and present service situation for this process technology athome and abroad; analyzed the production service prospective of theolefin hydrocarbonmade ofmethanol inChina; indicated thatafter the catalysthavinghigh absorption rate ofolefin hydrocarbon and having strong capabil- ity againstcarbon deposition and anti-wearing capability hasbeen developed, the industrialization ofMTO/MTP catalysis reaction processwould be possi-ble to be realized.Key words:MTO/MTP catalysis reaction process; methano;l olefin hydrocarbon; preparing; catalyst; carbon base absorption rate我国的能源结构特点是多煤、贫油、少气。

天然气化工利用

天然气化工利用

天然气化工利用现状天然气化工利用现状中国石油大学重油实验室中国石油大学重油实验室近年来随着世界各国对天然气的广泛重视得到较快发展,天然气化工逐渐成为化学工业的一大支柱。

目前,全球天然气化工年消耗量约占世界消费量的5%,天然气化工一次加工品总产量在11.6亿吨以上,其中包括合成氨、甲醇、乙炔、甲烷氯化物、甲醛和醋酸乙烯等,用途几乎涉及国民经济各个领域。

目前,我国天然气消费量占一次能源消费总量的3%左右,主要用于化工、工业燃料、城市燃气和发电四大行业,分别占34%、29% 、23%和14%,其中以天然气为原料的合成氨和甲醇生产能力分别占其总能力的20%和25%。

全球主要天然气化工产品的生产能力统计数据表明,合成氨产能最大,其次是甲醇。

据统计,目前世界上约有84%的合成氨、90.8%的甲醇、39%的乙烯(含丙烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料。

据统计,目前世界上约有84%的合成氨、90.8%的甲醇、39%的乙烯(含丙烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料。

的乙烯(含丙烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料。

世界范围内的天然气田规模小的占90%以上,而且天然气田大多在人迹稀少的边远地区,因此甲醇由于原料路线不合理而且生产规模小,因此甲醇由于原料路线不合理而且生产规模小,故缺乏竞争力,故缺乏竞争力,故缺乏竞争力,难以进一步扩大甲醇下难以进一步扩大甲醇下游产品的生产游产品的生产。

建设大型甲醇工厂也有制约因素:一是天然气价格,直接影响甲醇竞争力,二是甲醇消费市场和气源产地的矛盾二是甲醇消费市场和气源产地的矛盾。

所以天然气的利用必须开发新的途径,天然气化工利用新过程开发,首先应该明确新技术开发的切入点首先应该明确新技术开发的切入点。

天然气转化制备合成油技术是近期国外各大石油公司研究开发的热点各大石油公司研究开发的热点。

天然气化工由于天然气主要成分是甲烷,分子结构非常稳定,可开发的下游化工产品少。

MTO

MTO

丙烯需求量年 均增长率为 7.93%同期产 能增长速度 10.76%
2004
丙烯供应 能力1.2*108t
当量需求 1.76*108t
2010
丙烯当量需求量的 年均增长率为6.93 %,同期产能增长
速度为8.75%
2015
2010~2015年丙烯市场 满足率仅为 73.15 %
我国乙烯当量消费预测( 104 t )
国内DMTO技术
2007年中科院大连化物所与神华集 团在内蒙古包头市,建立了一条年加工 甲醇180万吨、年产烯烃60万吨的大型生 产线,此前运用同样技术的陕西榆林20 万吨/年煤基烯烃工业化示范项目正式启 动。这标志着我国拥有自主知识产权的 “甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工艺” 开始迈向工业化的道路。
MTO工艺 流化床裂解 SAPO-34
碳酸二甲醚
MTG工艺 固定床裂解
ZSM-5
醋酸
甲醇和异丁烯 酸性催化剂
MTBE
丙烯 石脑油
甲醛
MTP工艺 固定床裂解
ZSM-5
为什么要选择甲醇制低碳烯烃?
1
乙烯和丙烯是现代化学工业中的重要基础原料,其需求量 将越来越大。乙烯主要通过轻烃和石脑油等的蒸汽裂解得到, 丙烯主要来自蒸汽裂解制乙烯装置和炼油的催化裂化装置。
产物的典型组成:
丙烯
乙烯
(%)71.0
1.6
丙烷
C4~ C5
焦炭
C6
1.6
8.5
<0.01
16.1
Lurgi公司MTP工艺发展前景
❖ Lurgi公司已经与伊朗国家石油公司的Zagros子公司签署合同, 在 Bandar Assaluye 地区建设5000 t/d甲醇装置,并采用Lurgi公司 ( MTP) 技术建设520,000t/a丙烯装置 。2004年3月,Lurgi公司还 和伊朗 Fanavaran石油公司签署了MTO技术转让、初步设计和提 供专用设备的协议,并筹建100,000t/a丙烯装置,计划2009年投产。 这将是世界上第一套以甲醇为原料生产丙烯的工业装置。

低碳技术创新:现状和前景

低碳技术创新:现状和前景

低碳技术创新:现状和前景低碳技术创新:现状和前景随着全球气候变化的日益加剧,低碳技术创新已成为世界各国关注的焦点。

低碳技术创新的目标是减少温室气体排放,降低碳足迹,推动可持续发展。

本文将探讨低碳技术创新的现状和前景。

低碳技术创新的现状目前,全球范围内的低碳技术创新正取得显著进展。

各个国家和地区积极推进低碳技术研发和应用,以减少对传统能源的依赖。

以下是一些重要的低碳技术创新的现状。

1. 可再生能源技术:可再生能源技术是低碳技术创新的关键领域之一。

太阳能和风能是最常见的可再生能源。

近年来,太阳能电池板和风能发电机的效率不断提高,成本不断降低,使得其在能源行业中得到更广泛的应用。

2. 能源储存技术:能源储存技术是实现可再生能源大规模应用的关键。

目前,许多公司和研究机构都在探索新的能源储存技术,如电池、超级电容器和氢燃料电池等。

这些技术的发展有望提高可再生能源的可持续性和可靠性。

3. 能源效率技术:能源效率技术是低碳技术创新中的另一个重要领域。

这些技术旨在减少能源的浪费和损耗,提高能源利用效率。

例如,节能照明设备和高效电器等技术的应用显著降低了能源消耗。

4. 电动交通技术:电动交通技术是实现低碳交通的关键。

电动汽车的普及正在减少交通尾气排放,并减少对石油的依赖。

同时,无人驾驶技术的不断发展也有望提高交通运输的效率和安全性。

5. 碳捕获和储存技术:碳捕获和储存技术是将二氧化碳从排放源捕获并储存起来以减少温室气体排放的重要手段。

目前,各国正在积极研究碳捕获和储存技术的可行性,并进行相关试点项目的实施。

低碳技术创新的前景低碳技术创新具有广阔的前景和潜力。

以下是一些低碳技术创新的前景。

1. 综合能源系统:将不同的低碳技术整合到一个综合能源系统中,有望提高能源利用效率。

例如,在一个综合能源系统中,太阳能和风能可以被用作电力生成,多余的能量可以用于储存或转化为其他形式的能源。

2. 智能网格技术:智能网格技术是低碳技术创新中的另一个重要领域。

催化裂解制烯烃工艺及催化剂研究进展

催化裂解制烯烃工艺及催化剂研究进展

催化裂解制烯烃工艺及催化剂研究进展摘要:低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等)是非常重要的基本有机化工原料,特别是乙烯的生产能力常被视为一个国家和地区石油化工发展水平的标志。

由于储能电池技术井喷式发展和环保要求进一步严格,电动汽车凭借行驶过程近零污染、节能、低使用成本的优势,替代燃油汽车成为不可逆转的发展趋势,随之而来将是交通用油消费量急剧下降。

因此,石油加工企业应提前布局实现由“燃油型”向“化工型”转型升级。

关键词:催化裂解制;烯烃工艺;催化剂引言低碳奥氏体是生产聚合物(聚乙烯和聚丙烯)的主要化学材料之一,也是石化工业的主要产品之一。

目前国内乙烯和丙烯供应不足,乙烯自给率约为64%,丙烯自给率约为77%,仍需大量进口。

此外,丙烯/乙烯需求比率上升,而产量比率下降。

随着化学工业的发展,对低碳奥氏体的需求迅速增长,其产量已成为经济发展的重要指标。

低碳奥氏体主要是通过热裂解或催化裂解获得的,其中热裂解技术是制造低碳奥氏体的主要技术,但热裂解反应温度高,二氧化碳排放量大;催化裂化反应温度低、目标产物收率高已成为近年来该技术的发展和应用前景。

用于生产低碳烯丙烯的原料可以是乙烷,丙烷,丁烷,也可以是轻/重型油脂,汽油,减压柴油等。

由于催化剂是影响催化裂解过程的重要因素,因此本文综述了轻质(轻油)作为低碳奥氏体催化剂生产率原料的研究进展。

1.催化性能影响因素制备方法对催化性能的影响,制备方法影响着金属颗粒在载体上的分散程度、载体与金属的相互作用力以及金属颗粒大小,从而影响催化剂的性能。

甲烷催化裂解反应中常用的制备方法有浸渍法、熔融法和共沉淀法等。

Guo等使用浸渍法和共沉淀法制备了一种由混合金属氧化物和氧化铝负载的Ni基催化剂。

研究发现与共沉淀法相比,浸渍法制备的催化剂中Ni颗粒发生了团聚。

这主要是因为在共沉淀法制备的催化剂中,Ni与载体之间的强相互作用力抑制了Ni颗粒的团聚。

Lazaro等比较了浸渍法和熔融法制备的Ni/TiO2催化剂的活性,研究发现浸渍法制备的催化剂初始活性较高,氢气产率为80%,但在反应200分钟后氢气产率迅速下降至40%。

以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料

以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料

以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料。

随着化学工业的发展,对低碳烯烃的需求日益增长。

目前的工业生产中,低碳烯烃的生产基本上依赖石油资源。

在世界范围内,石油资源贮量愈来愈少,通过煤或天然气为原料经由甲醇或二甲醚制取乙烯和丙烯等低碳烯烃工艺(MTO/MTP)近年来受到广泛关注。

甲醇制取低碳烯烃研究主要包括以乙烯和丙烯为主要产物的MTO技术和以丙烯为主要产物的MTP技术。

MTO工艺使用催化剂以SAPO-34分子筛为主,MTP工艺使用催化剂以ZSM-5分子筛为主,通过所使用分子筛的不同择形性能调控甲醇裂解产物中乙烯与丙烯的相对含量。

甲醇制取低碳烯烃是一强放热反应,生成低碳烯烃过程中产生大量的反应热,导致催化剂积炭失活速率加快,须使用具有催化剂连续再生的流化床反应器(如MTO工艺),或将甲醇原料部分转化为二甲醚以降低反应过程中的热效应(如MTP工艺)。

实际生产中,常用,尺等稀释剂对原料进行稀释,以降低整个反应的热效应,大量的水汽化和冷凝,增加能耗,同时降低生产效率。

在石油烃蒸汽裂解生产乙烯与炼油厂的催化裂化过程中,C4及C4以上烯烃是主要的副产物,针对目前乙烯和丙烯紧缺的现状,通过催化裂解将其转化为低碳烯烃(乙烯和丙烯)成为综合利用C4及C4以上烯烃的主要研究方向。

C4及C4以上烯烃催化裂解所用催化剂以ZSM-5分子筛为主,该过程是一较强吸热反应,为保持整个反应过程的平稳进行,常在原料中加入水蒸汽作为稀释剂或热载体。

甲醇制取低碳烯烃反应与C4及以上烯烃裂解所用催化剂均是以分子筛为主的固体酸催化剂,且二者目的产物相同,如果将这2个反应放在同一反应器中进行,则可以将甲醇裂解所释放的反应热提供给C4及以上烯烃裂解反应,从而使能量得到有效利用,避免二者单独反应时存在的热量移出与供入问题。

二者的共裂解会减轻反应系统的热负荷,对提高反应系统的稳定性和改善催化剂使用寿命有利,还可省掉或减少反应系统中水蒸汽用量。

2023年低碳冶金行业市场分析现状

2023年低碳冶金行业市场分析现状

2023年低碳冶金行业市场分析现状低碳冶金是指在冶金产业中,通过降低能源消耗和减少二氧化碳排放,实现低碳化和环保化生产。

近年来,随着全球对环境保护和气候变化问题的关注度不断加深,低碳冶金行业逐渐受到关注和重视。

本文将从市场需求、行业发展现状和前景等方面进行分析。

首先,低碳冶金行业的市场需求正在不断增加。

随着全球对能源消耗和碳排放的限制加强,各国都在加大对低碳经济的推动和支持力度。

特别是在发达国家,对于环保和可持续发展的要求越来越高,传统的高能耗、高污染的冶金产业面临着挑战和转型的压力。

因此,低碳冶金技术和产品的需求将会持续增加。

其次,低碳冶金行业的发展现状较为良好。

目前,世界各国都在积极开展低碳冶金技术研发和产业化推广工作。

一方面,各国政府加大了对低碳冶金技术研发的支持力度,通过引导资金和政策的力量,鼓励企业进行技术创新和转型升级。

另一方面,企业也积极响应国家政策,加大对低碳冶金技术研发和应用的投入。

目前,低碳冶金技术已经在铁、钢、铝等行业得到广泛应用,并取得了显著的经济和环境效益。

再次,低碳冶金行业的发展前景看好。

随着全球对环境保护和可持续发展的要求越来越高,低碳冶金行业将迎来新的发展机遇。

一方面,全球减排目标的压力将会推动冶金产业进行低碳转型,促进低碳冶金技术的推广应用。

另一方面,低碳冶金技术的研发将会带来新的商机和市场需求,推动相关企业的发展壮大。

同时,随着低碳冶金技术的不断突破和成熟,将进一步降低能源消耗和碳排放,提高冶金产业的资源利用率和环境治理能力。

综上所述,低碳冶金行业市场分析现状良好。

随着全球对环保和可持续发展的要求不断提高,低碳冶金行业将迎来新的发展机遇和挑战。

相信通过政府的支持和企业的努力,低碳冶金行业将迈向一个更加绿色、低碳的未来。

催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用

催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用

催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用【摘要】催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用已经逐渐成为研究的热点。

本文首先介绍了催化裂解技术的原理,然后详细探讨了催化裂解生产低碳烯烃的优势,包括高效率、低能耗等方面。

接着分析了该技术在石油化工工业、能源行业以及环保产业的广泛应用,展示了其在工业生产中的重要地位。

对催化裂解生产低碳烯烃技术的发展前景进行了展望,指出其在未来将发挥更大的作用。

催化裂解生产低碳烯烃技术的应用将为工业生产带来更多的机遇与挑战,对于实现低碳经济和环保发展具有重要意义。

【关键词】催化裂解技术、生产低碳烯烃、工业应用、优势、石油化工、能源行业、环保产业、发展前景、总结1. 引言1.1 催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用催化裂解是一种重要的化工生产技术,能够将原料分子通过催化剂的作用,裂解成更小的低碳烯烃产品。

在工业中,催化裂解生产低碳烯烃技术具有重要的应用价值。

通过这种技术,可以高效地生产出一系列烯烃产品,广泛用于石油化工、能源和环保等领域。

在石油化工工业中,催化裂解生产的低碳烯烃产品可以用来制造各种化工原料,如乙烯、丙烯等,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。

这些产品在现代工业生产中扮演着重要的角色,促进了石油化工工业的快速发展。

在能源行业中,低碳烯烃产品可以作为燃料添加剂,提高燃料的性能和清洁度,减少污染物排放,使能源利用更加高效和环保。

在环保产业中,低碳烯烃产品可以用来制造环保材料、清洁能源等产品,推动环保产业的发展,减少对环境的污染,实现可持续发展。

2. 正文2.1 催化裂解技术原理催化裂解技术是一种利用催化剂在高温条件下将较大分子量的烃类化合物分解为较小分子量的烃类化合物的技术。

其原理基于分子在高温下具有较高的能量,分子之间碰撞频繁,能够克服反应物之间的化学键,从而发生裂解反应。

催化剂在此过程中扮演着促进反应速率、提高裂解效率和选择性的重要角色。

催化裂解技术的原理主要包括以下几个关键步骤:首先是催化剂的吸附作用,即反应物分子被吸附到催化剂表面;接着是分子间的扩散运动,反应物分子在催化剂表面扩散并寻找反应活性位点;然后是反应发生,反应物分子在催化剂表面发生化学反应,并裂解成较小的产物分子;最后是产物的脱附,新生成的产物分子从催化剂表面脱离,完成一次催化裂解反应。

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结合煤、石油、天然气目前的市场价格分析低碳烯烃合成的经济性班级:煤化工1001班姓名:武佳娜学号:341006070101结合煤、石油、天然气目前的市场价格分析低碳烯烃合成的经济性【摘要】:阐述了我国主要石化产品的供求状况、我国资源赋存特点,重点分析了由煤炭制备低碳烯烃的技术路线,认为在我国发展煤制烯烃具有重要意义。

通过模型测算了不同原料价格以及对应的烯烃生产成本,以及相同烯烃生产成本下,烯烃生产企业能承受的石油、煤和天然气的价格对应关系。

对石油、煤、天然气和烯烃合成的经济性进行了分析。

初步分析了融资方案对成本测算和项目决策的影响。

指出在考虑融资方案影响的情况下,低碳烯烃合成的经济性。

【关键词】:煤天然气石油价格技术经济对比一、我国三大主要能源现状1.我国共有各类性质煤矿2.78万处,其中原国有重点煤矿生产原煤7.94亿吨,国有地方煤矿生产原煤2.63亿吨;乡镇及个体煤矿生产原煤2.28亿吨。

从可供性的角度考虑,煤炭的可供储量为900亿-1200亿吨。

煤炭储量:截止到2002年末,全国己查明的煤炭资源量为1.01万亿吨。

其中:基础储量3317.61亿吨,储量1886.44亿吨,资源量6872.98亿吨。

原煤产量14.1亿吨。

我国共有各类性质煤矿2.78万处,其中原国有重点煤矿生产原煤7.94亿吨,国有地方煤矿生产原煤2.63亿吨;乡镇及个体煤矿生产原煤2.28亿吨。

从可供性的角度考虑,煤炭的可供储量为900亿-1200亿吨。

煤炭价格:根据不同地区而定,新疆340元每吨、山东800元、内蒙古锡林郭勒的煤价160元,均价在500元每吨。

煤炭消耗数量:3.2亿吨每年。

石油储量:目前我国石油储量每年增加10亿吨得地质储量,探明储量可以达到2亿到3亿吨。

中国已发现石油储藏量达到40亿吨。

石油价格:6000元每吨。

石油消耗数量:2亿多吨每年。

天然气储量:我国天然气探明储量10288亿立方米,占世界第十四位,我国天然气经济可采资源量只占世界经济可采资源量的2%;人均占有量占世界人均占有量的10%。

天然气价格:2.4元每立方米天然气的消耗量:2000亿立方米2.进出口额1)原油2)油品原油和油品进口额猛增,但占进口总额比例却下降;进口在一定程度上拉动了进出口贸易和GDP的增长。

原油供需矛盾突出,进口依存度加大随着国民经济快速发展,原油供需矛盾日益尖煤制低碳烯烃的技术路线及其现状分析。

2004年我国原油产量1.75亿t,进口量1.23亿t。

2005年原油产量1.8亿t,进口1.36亿t,47进口依存度从1995年的12.65%增加到2005年的42%,国际原油市场大幅波动,给我国国民经济和社会发展带了很大负面影响。

我国需要急切找到适合中国特点的替代能源的发展道路。

我国必须走以煤为主,发展煤基化工的道路。

二、合成低碳烯烃的现状分析当今石油化学工业已成为推动各国经济发展的支柱产业之一。

以乙烯、丙烯为主体的低碳烯烃则是石油化学工业最为重要的基础原料,是石化行业的核心产品。

乙烯供需量可在一定程度上反映一个国家的经济景气度和经济发展水平。

据统计,95年初全世界乙烯生产能力已达7,900X10‘t人,预计到2000年可望超过10,000X10‘t/a。

自七十年代以来,我国乙烯工业也发展很快,乙烯生产能力已从七十年代初7的4X10‘t/a增加到95年的308X10‘t/a,预计2000年产能将达到405X104t/a。

2004年,我国双烯产量分别为627万t和620万t,比2001年增长近30%。

尽管如此,由于我国石化有机原料的市场需求量增长很快,导致乙、丙烯等供应不足,近年来进口量持续有增无减,92年进口的石化基础原料及下游产品折合乙烯195万t,接近当年国内乙烯的产量。

我国低级烯烃产量不能满足要求的主要原因之一是最好的原料轻质油供应不足,国外乙烯的原料90%以上是用乙烷、LPG及石脑油,而我国由于原油组份大多偏重,生产乙烯的原料构成中50%以上是柴油,每吨乙烯的原料消耗平均在3.st以上,给能耗和成本等经济指标带来不利影响。

近年来世界(包括我国)天然气探明储量的增长速度超过石油,据统计到95年初已达140多万亿m’。

目前制取低碳烯烃的方法按原料划分,总体上可以分为3大类:石油路线、天然气路线和煤炭路线。

迄今为止,采用轻油裂解的方法,即石油路线来制取低碳烯烃的方法为世界上大多数国家所采用。

以天然气为原料,通过氧化偶联或本森法制取低碳烯烃技术,虽然目前在催化剂的筛选和反应机理的研究方面已经取得了较大进展,但是由于反应本身受动力学控制,C。

的单程回收率低于25%,甲烷氧化偶联制乙烯过程中甲烷的转化率为25%,反应流出物中乙烯含量只有4.9%,丙烯0.4%,其余为水,CO。

和大量未反应的甲烷,因而使气体分离困难。

同时能使甲烷转化率,Cz选择性之和大于或接近100%的催化剂为数不多,催化剂的筛选成为其工业化的重要障碍。

对于我国,富煤、缺油、少气的能源赋存特点,发展以煤炭气化为源头的合成低碳烯烃的技术有利于缓解我国油气资源的短缺,对部分替代石油,保障能源安全具有特别重要的意义。

三、制烯烃的技术路线我国煤炭资源相对丰富,石油资源短缺,天然气资源不足。

发展以煤为主的能源道路是中国的必然选择。

发展煤炭深加工的下游产业,发展以煤制乙烯/丙烯的部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。

发展煤炭气化为源头的下游产业链是缓解我国石油紧张的重要技术路线。

而以煤制烯烃技术是众多以煤炭为基础缓解石油资源紧张的重要一环。

煤制合成气,通过F—T(费一托合成)(直接法)或通过甲醇或二甲醚(间接法)制取低碳烯烃。

1.煤炭气化煤炭气化其中主要应用途径之一是制备化工合成原料气,进而直接合成各种油品及化学产品,如煤炭间接液化、煤制甲醇、二甲醚等。

目前国内生产化工合成原料气所采用的煤气化技术,以国产的固定床水煤气发生炉为主,同时引进了部分先进的气化炉,如鲁奇(Lurgi)加压固定床气化炉、德士古(Texaco)加压气流床气化炉、GSP粉煤气化、壳牌(Shell)加压气流床气化炉等。

2. 直接法制备烯烃合成气可以通过F—T合成制取低碳烯烃,副产物为H。

O和CO。

,尤其是将其应用于选择性合成低碳烯烃已显示出较好的开发前景。

原西德鲁尔化学公司率先进行合成气直接制取低碳烯烃的开发研究,在340℃、I.0MPa、500h叫的反应条件下,达到合成气转化率为86%,低碳烯烃选择性70%的水平。

我国碳一化工国家重点实验室采用Ni—TiO。

~SiO。

催化剂,完成了CO加氢合成乙烯的小试研究,乙烯的选择性大于60%。

中科院大连物化所徐龙伢等采用小试开发成功的K—Fe—MnO/Si一2催化剂进行了1.81单管扩大试验,CO转化率到70%~90%,C。

~C。

的选择性72%~74%。

F一丁合成是一种强放热反应,大量的反应热将促使催化剂积炭反应更容易生成甲烷和低碳烷烃,导致低碳烯烃选择性大幅度下降;其次,复杂的动力学因素也给选择性合成低碳烯烃造成不利。

3. 间接法制备烯烃以煤为原料间接法制备乙烯的技术路线需经过以下3个步骤:第一步:煤气化生成合成气;第二步:由合成气制备甲醇或二甲醚;第三步:由甲醇或二甲醚制备烯烃。

3.1 甲醇制乙烯(1)由煤炭气化合成气制甲醇。

中国甲醇产量的50%以上都来自于煤炭气化合成工艺。

合成气制甲醇是一个可逆平衡反应,基本反应为:CO+2H2一CH3 OH H(△25。

C)一90.84kJ/tool当反应物中有二氧化碳存在时,还能发生如下反应:C02+02一CH30H H(△25℃)一49.57kJ/mol甲醇合成反应特别适合在高压和低温条件下进行。

合成中除生成甲醇外,还生成甲烷、二甲醚、丁醇等副产物。

目前较普遍采用的甲醇低温合成工艺流程有2个:即ICI流程和鲁奇公司流程。

国外现有的甲醇工业合成方法已经达到相当高的水平。

但是还存在如下缺点:①单程转化率低,出口甲醇含量不超过7%,从而需要多次循环;②需要进行能耗很高的甲醇一水的分离;③ICI等传统方法合成气的净化成本很高。

目前,以开发低温液相合成甲醇工艺为主,国内外长期的研究结果表明,必须从根本上改变催化剂体系,开发具有低温(90~180℃)、高活性、高选择性、无过热问题的催化剂,使生产过程在大于90%的高单程转化率和高选择性状态下操作。

国外许多大的科研机构和公司都在研究。

我国在“八五”期间,原国家计委给中科院成都化学所下达了专项研究任务以及中科院“九五”重大项目的特别支持,经过多年努力,已经取得良好进展。

(2)由甲醇制备乙烯/丙烯。

甲醇制低碳烯烃(MTO/MTP)国内外都已经投入大量的人力、物力进行开发研究。

国际上一些著名的石油和化学公司如鲁奇公司,美国环球油品公司/海德鲁公司(UOP/HYDRO)、巴瑟夫(BASF)公司、美孚石油公司、埃克森石油公司都进行了多年研究。

在高选择性催化剂上,MTO的主反应仅有2个:2CH30H—C2H4+2H20(△H一一11.72kJ/t001)3CH30H—C3H6+3H20(△H=一30.98kJ/m01)3.2对MTO工艺的研究和开发,国内外均有固定床和流化床反应装置。

(1)国外MTO(甲醇制烯烃)。

MTO工艺具有原料要求低、原料消耗少、烯烃收率高、乙烯丙烯可调性大,产品分离简单方便,材质要求低等特点。

该技术主要工艺包括:甲醇生产、甲醇催化制烯烃、裂解产物分离与精制。

目前从事该技术开发的有UOP/HYDRO和美孚2家公司,催化剂为MTO一100,甲醇转化率近100%,乙烯和丙烯的选择性分别为55%和27%,且二者可以通过调整参数在1.5:1~0.75:1之间变换。

其中UOP和HYDRO公司联合开发的MTO技术已经实现工业化,目前欧洲化学技术公司采用MTO技术正在尼日利亚建设1套80万t的烯烃项目,预计2010年前投产。

(2)MTP(甲醇制丙烯)。

MTP工艺由鲁奇公司开发,该工艺包括甲醇转化和丙烯回收2部分,甲醇转化采用固定床催化反应器和高性能催化剂,丙烯选择性高,结焦少,丙烷产率低。

首先,甲醇经过加热升温、气化后送入二甲醚预反应器,在该反应器中,甲醇在催化剂上转化成二甲醚、未反应的甲醇和水蒸汽达到平衡值的混合物,该混合物在420~490℃和0.13~1.6 MPa下,采用StidChemie 公司专有沸石催化剂在固定床反应器中反应生成丙烯,其收率约为70%。

预计1套MTP装置的投资回收期为2.5~3.5年,并同时采用鲁奇公司的大型化甲醇合成技术,使甲醇生产成本低于80美元/t。

2003年9月,在挪威国家石油公司(Statoil)公司特热德拜赫高登(Tjeldberg—odden)甲醇工厂的MTP示范装置上证实了MTP工艺的可行性。

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