甲醇制烯烃技术工艺及对比分析
甲醇制烯烃生产工艺

甲醇制烯烃生产工艺甲醇制烯烃是将甲醇转化为烯烃的一种工艺。
烯烃是一类重要的有机化工原料,广泛应用于合成塑料、橡胶、纤维等领域。
以下将介绍甲醇制烯烃的生产工艺。
首先,甲醇制烯烃的关键步骤是通过甲醇脱氢反应生成烯烃。
脱氢反应通常在催化剂存在下进行。
常用的催化剂包括氧化铜-锌(Cu-Zn-O)催化剂、模型选区氧化镁(MOx)催化剂和氧化铝(Al2O3)载体上的甲醇蒸汽重整催化剂等。
甲醇脱氢反应的条件是高温和低压。
通常反应温度在400℃~600℃之间,反应压力在0.1~1.0 MPa之间。
在这些条件下,甲醇分子发生脱氢反应,生成一氧化碳和氢气,同时还会生成一系列的烯烃产物。
接下来,脱氢反应产生的一氧化碳和氢气需要进行增氢反应才能转化为烯烃。
增氢反应通常在氧化铝载体上的催化剂存在下进行。
常用的催化剂有氧化镁(MOx)和氧化铝(Al2O3)催化剂等。
增氢反应的条件是中温和中压。
一氧化碳和氢气在催化剂上发生增氢反应,生成了一系列的烯烃产品。
这些烯烃产品可通过分离和精馏等方式得到纯度较高的产物。
甲醇制烯烃最大的难点是选择合适的催化剂和控制反应条件。
对于不同类型的催化剂,需要探索合适的反应温度、压力和甲醇的进料速率等工艺参数,以达到最佳的反应效果和产物选择性。
甲醇制烯烃的生产工艺还面临着一些挑战。
首先,催化剂具有一定的寿命,需要进行周期性的再生和更换;其次,反应过程中会生成一些副产物,如甲烷、乙烷等,需要通过后续的处理步骤进行处理。
此外,甲醇制烯烃是一个高温、高压的反应过程,对设备和安全管理提出了更高的要求。
总之,甲醇制烯烃是一种重要的有机合成工艺,可以将甲醇转化为烯烃原料。
通过选择合适的催化剂和控制反应条件,可以实现高效、高选择性的烯烃产物得到。
这种工艺的应用在化工行业具有广阔的前景。
甲醇制烯烃工艺和催化剂的研究及应用

甲醇制烯烃工艺和催化剂的研究及应用一、甲醇制烯烃背景及技术概述烯烃特别是乙烯和丙烯作为基本有机化工原料,在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用,而甲醇制烯烃工艺的主要产品就是乙烯(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。
近年来随着国际原油价格上涨,烯烃的生产成本不断攀升。
在此背景下,促使人们去寻求进一步开发非石油资源的新途径,极大地推动了煤化工发展。
随着煤经合成气生产甲醇的技术日臻成熟,煤和天然气经由甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的一条生产路线。
甲醇制烯烃技术主要分两步,首先由煤或天然气转化生成粗甲醇,该过程已实现工业化;然后甲醇转化生成烯烃,主要的工艺有MTO (制乙烯)、MTP(制丙烯),该过程还未实现工业化。
二、甲醇制烯烃工艺1.甲醇制乙烯(MTO)对于甲醇制乙烯有许多机构对此进行了研究和实验。
比如说国外的有Mobil 公司MTO技术、美国环球油品公司(UOP)和挪威德鲁(Norsk Hydro)公司MTO技术,在国内的有中国科学院大连化学物理研究所DMTO技术,上海石油化工研究院SMTO技术。
MTO工艺包括低碳烯烃制备和烯烃的回收两部分。
反应机理是首先由甲醇脱水生成二甲醚,然后二甲醚与甲醇的平衡混合物继续发生反应,转化为乙烯及丙烯为主的低碳混合烯烃,少量的低碳烯烃进一步通过缩聚、环化、脱氢、烷基化、氢转移等反应生成饱和烷烃、芳烃和高烯烃,也有少量积炭反应。
代表工艺是UOP、Norsk Hydro两公司开发的MTO技术,该工艺采用一个带有流化再生器的流化床反应器。
其反应温度由回收热量的蒸汽发生系统来控制,而再生器则利用空气将废催化剂上积炭烧除,并通过发生蒸汽将热量移除。
反应出口物料经热量回收后便得到冷却,在分离器将冷凝水排除。
未凝气体压缩后进入碱洗塔之后在干燥中脱水。
接着在脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯分离塔、丙烯分离塔等分出甲烷、乙烷、丙烷和副产C4等物料后即可得到聚合乙烯聚合丙烯。
甲醇制烯烃的相关工艺

甲醇制低碳烯烃的工艺举例以及本组最佳工艺的确定一、甲醇制低碳烯烃的工艺列举甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤,其工艺流程主要为在合适的操作条件下,以甲醇为原料,选取适宜的催化剂(ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等),在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。
根据目的产品的不同,甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯(methanol-to-olefin ,MTO ),甲醇制丙烯(methanol-to-propylene ,MTP )。
MTO 工艺的代表技术有环球石油公司( UOP )和海德鲁公司( Norsk Hydro )共同开发的UOP/Hydro MTO 技术,中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO 技术;MTP 工艺的代表技术有鲁奇公司(Lurgi )开发的Lurgi MTP 技术和我国清华大学自主研发的FMTP 技术。
1.1 UOP /I-Iydro 公司的MTO 工艺美国环球油品公司(UOP)和挪威海德鲁(Hydro)公司共同开发了UOP /Hydro MTO 工艺。
MTO 工艺对原料甲醇的适用范围较大,可以使用粗甲醇(浓度80%一82%)、燃料级甲醇(浓度95%)和AA 级甲醇(浓度>99%) 。
该工艺采用流化床反应器和再生器设计,其流程见图3。
其反应温度由回收热量的蒸汽发生系统来控制,失活的催化剂被送到流化床再生器中烧碳再生,并通过发生蒸汽将热量移除,然后返回流化床反应器继续反应。
由于流化床条件和混合均匀催化剂的共同作甲醇制取低碳烯烃 UOP/Hydro 公司的MTO 工艺 大连化学物理研究所的DMTO 工艺上海化工研究院的SMTO 工艺 鲁奇(Lurgi)公司的MTP 工艺清华大学的FMTP 工艺MTO MTP用,反应器几乎是等温的。
反应物富含烯烃,只有少量的甲烷,故流程选择前脱乙烷塔,而省去前脱甲烷塔,节省了投资和制冷能耗。
该工艺开发了基于SAPO一34的新型分子筛催化剂MTO一100,在温度350—550。
甲醇制烯烃技术分析

甲醇制烯烃技术分析发布时间:2021-08-24T16:45:48.730Z 来源:《建筑科技信息》2020年13期作者:宋垚[导读] 本文主要阐述了甲醇制低碳烯烃各个工艺的研究进展。
摘要:甲醇制低碳烯烃核心在于甲醇转化催化剂的研发,煤通过气化、净化、合成制得甲醇,以甲醇为原料,选取ZSM-5或者SAPO-34分子筛催化剂,在特定的反应器中反应制取低碳烯烃。
根据产物种类的不同,大致可以分为甲醇制乙烯(MTO)技术,甲醇制丙烯(MTP)技术以及甲醇制丁烯(CMTX)技术。
本文主要阐述了甲醇制低碳烯烃各个工艺的研究进展。
关键词:甲醇;制烯烃;技术一、甲醇制烯烃技术借助煤资源来获得低碳烯烃的过程如下:首先采取措施实现煤的气化,继而将其转化得到合成气。
事实上,甲醇就是借助以上操作得到的。
至于低碳烯烃的获取,就是由甲醇的提取转化得来的。
这种制作低碳烯烃的技术,在我国已经属于较为娴熟的技术工艺了。
然而其中的甲醇制烯烃技术正是其中的重要环节,但就这一技术而言我国的技术研发仍有待提升。
二、甲醇制乙烯技术2.1UOP/NorskHydro的MTO技术 UoP/NorskHydro的MTO工艺可以加工各种规格甲醇原料,以SAPO-34分子筛为催化剂,小试结果为甲醇转化率100%,双烯选择性大于80%,乙烯与丙烯比可在1.5—0.75内调节。
2.2中国科学院大连化学物理研究所DMTO技术 20世纪80年代,中国科学院大连化学物理研究所开始进行甲醇制低碳烯烃研究,最初采用中孔ZSM-5沸石催化剂完成年产300t装置固定床中试,鉴于固定床反应器催化剂的再生方式和取热等问题,90年代又开始了流化床技术的开发,以SAPO-34分子筛为催化剂,先后开发了合成气经二甲醚制低碳烯烃(SDTO)技术和甲醇经二甲醚中间产物制低碳烯烃(DMTO)技术。
2005年,中国科学院大连化学物理研究所、中国石化洛阳工程设计有限公司、陕西新兴煤化工科技有限公司开始进行万吨级DMTO工业化试验。
甲醇制烯烃几种工艺比较培训

甲醇制烯烃几种工艺比较培训甲醇制烯烃是一种重要的化工过程,可以将甲醇转化为乙烯和丙烯等烯烃化合物,具有广泛的应用前景。
目前,甲醇制烯烃的工艺主要有热解法、氧化法和水蒸汽法等几种。
本文将对这几种工艺进行比较。
首先是热解法。
热解法是最早研发出来的甲醇制烯烃工艺,通过在高温条件下将甲醇分解产生烯烃。
这种方法的优点是反应温度较高,可以提高反应速率,同时产物中的乙烯和丙烯的选择性较好。
然而,热解法存在一些缺点,比如氧化剂的消耗量大,并且产生大量的副产品和废气,对环境造成污染。
其次是氧化法。
氧化法是通过加入氧化剂使甲醇发生氧化反应产生乙烯和丙烯。
这种方法的优点是反应条件相对温和,反应速率较快,可以实现大规模生产。
而且,氧化法能够实现对原料的充分利用,减少了废物的产生。
然而,氧化法的不足之处在于选择性较差,产物中会含有大量的其他氧化产物,且需要大量的氧化剂,经济性较差。
最后是水蒸汽法。
水蒸汽法是将甲醇和水蒸汽共同通过催化剂进行反应,生成乙烯和丙烯。
该工艺的优点在于反应条件温和,选择性较好,产生的副产品较少。
此外,水蒸汽法相对环保,不会产生废气污染。
然而,水蒸汽法也存在一些问题,比如催化剂的寿命较短,需要经常更换。
此外,该工艺的过程复杂,工艺设备投资较大。
综上所述,甲醇制烯烃的几种工艺各有优劣。
热解法反应速率快、选择性好,但是对环境造成严重污染;氧化法可以实现大规模生产,但是选择性较差;水蒸汽法环保,并且产物选择性好,但是催化剂寿命较短。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的工艺,并对其进行改进和优化,以提高生产效率和经济效益。
甲醇制烯烃是一种重要的化工过程,在石化工业中具有广泛的应用前景。
乙烯和丙烯是石化工业中最重要的两种烯烃化合物,广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶、涂料及胶粘剂等领域。
甲醇制烯烃技术的发展,对于满足烯烃需求、降低石化行业的碳排放、提高能源利用效率具有重要的意义。
目前,甲醇制烯烃的工艺主要有热解法、氧化法和水蒸汽法等。
甲醇制烯烃技术报告(非常好)

1 甲醇制烯烃1.1 工艺技术方案的选择1.1.1 甲醇制烯烃工艺技术1.1.1.1 原料路线确定的原则和依据甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃(Methanol-to-Olefin,简称MTO)是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线,目前工艺技术开发已趋于成熟。
该技术的工业化,开辟了由煤炭或天然气经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线,有利于改变传统煤化工的产品格局,是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
甲醇制烯烃的反应比较复杂,在高选择性催化剂上,MTO主要发生如下放热反应:2CH3OH CH3OCH3+H2O12CH3OH C2H4+ 2C3H6+ C4H8+12H2O6CH3OCH3C2H4+ 2C3H6+ C4H8+6H2O本项目采用煤炭气化制甲醇,甲醇制烯烃的生产路线。
1.1.1.2 国内、外工艺技术概况(1) 国外工艺技术概况二十世纪八十年代初,美国美孚(Mobil)公司在研究采用沸石催化剂利用甲醇制汽油(MTG)工艺的过程中发现并发展甲醇制烯烃(MTO)工艺。
Mobil对反应机理进行了细致的研究,优化催化剂,合成了针对MTO和MTG反应的新型沸石催化剂ZSM-5。
Mobil基于流化床的工艺示范装置自1982年底运行至1985年末,成功地证明了流化床反应系统可以应用于MTG和MTO过程。
Mobil甲醇制汽油技术的成功开发推动了甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)等工艺的开发。
目前,国外的工艺技术中,由※※※※/※※※※公司共同开发的MTO 工艺、由Lurgi公司开发的MTP工艺最具有产业化前景。
1986年UCC发现采用SAPO-34(磷酸硅铝分子筛)可以有效地将甲醇转化为低碳烯烃,而后UCC将相关技术转让给了※※※※公司。
1992年※※※※和Norsk※※※※合作开发了以多孔性MTO-100(主要活性组分为SAPO-34)为催化剂的※※※※/※※※※工艺,MTO-100催化剂具有更好稳定性和耐磨性。
甲醇制烯烃调研报告
甲醇制烯烃调研报告甲醇制烯烃调研报告一、背景介绍甲醇制烯烃是一种将甲醇作为原料通过催化剂转化成烯烃的过程。
烯烃是一类重要的有机化工原料,广泛应用于石化、塑料、橡胶、纺织、医药等行业。
传统的烯烃生产过程多采用石油裂解、煤制气等方法,然而这些方法存在能源消耗高、环境污染大等问题。
甲醇制烯烃技术作为一种新兴的绿色化工技术,具有能源效率高、环境友好等优势,因此备受关注。
二、甲醇制烯烃技术原理甲醇制烯烃技术主要分为两步,首先将甲醇进行脱氧反应得到甲烷和水,然后通过甲烷经过脱氢反应得到烯烃。
在脱氧反应中,常用的催化剂是铜锌氧化物催化剂;在脱氢反应中,通常采用钼、钨等金属催化剂。
甲醇制烯烃技术可以灵活调节催化剂和反应条件,以得到不同种类和比例的烯烃。
三、主要应用领域1. 石化行业:烯烃是合成塑料、橡胶、纤维等重要原料,在石化行业具有广泛的应用。
2. 药业行业:烯烃是合成医药中间体的主要原料之一,可以应用于抗癌药物、抗生素、维生素等的合成。
3. 新能源行业:烯烃可以作为润滑油添加剂、油井增产剂等,广泛应用于新能源领域。
四、甲醇制烯烃技术的优势1. 能源效率高:甲醇制烯烃过程中,甲醇可以通过催化反应直接转化成烯烃,能源消耗较低。
2. 生产过程清洁:甲醇制烯烃不需要高温、高压等条件,减少了废气、废水的排放,对环境友好。
3. 原料丰富:甲醇可以从多种废弃物、生物质等可再生资源中获得,原料可持续且成本较低。
五、市场前景分析目前,国内外甲醇制烯烃技术发展迅速,市场需求不断增加。
国内企业如山西太钢、齐鲁石化等已经建立了甲醇制烯烃工艺装置。
而国外企业如中国石化、中国石油等也在积极研发和推广甲醇制烯烃技术。
预计未来几年,甲醇制烯烃技术将得到更广泛的应用,市场前景广阔。
六、发展建议1. 提高催化剂的活性和稳定性,降低催化剂的成本,提高甲醇转化率和烯烃选择性。
2. 加大研发投入,提高甲醇制烯烃技术的工业化水平,解决大规模生产中的技术难题。
甲醇制烯烃工艺技术
甲醇制烯烃工艺技术目录第一章绪论 (3)第一节概述 (3)一.烯烃、聚烯烃市场分析 (3)二.竞争力分析 (4)第二节主要产品简介 (4)一.甲醇的物理化学性质和用途 (5)二.乙烯的物理化学性质和用途 (6)三.丙烯的物理化学性质和用途 (6)四.聚乙烯的物理化学性质和用途 (7)五.聚丙烯的物理化学性质和用途 (8)第二章甲醇制烯烃工艺技术的发展概况 (11)第一节甲醇制烯烃工艺技术简介 (11)第二节甲醇制烯烃工艺技术的发展状况及趋势 (11)一.甲醇制乙烯、丙烯(MTO) (11)二.甲醇制丙烯(MTP) (13)第三章甲醇制烯烃 (16)第一节甲醇制烯烃的基本原理 (16)一.反应方程式 (16)二.反应机理 (17)三.反应热效应 (18)四.MTO反应的化学平衡 (19)五.MTO反应动力学 (19)第二节甲醇制烯烃催化剂 (20)一.分子筛催化剂的研究 (20)二.分子筛催化剂的制备 (23)三.分子筛催化剂的再生 (27)第三节甲醇制烯烃工艺条件 (27)一.反应温度 (27)二.原料空速 (28)三.反应压力 (28)四.稀释剂 (28)第四节甲醇制烯烃工艺流程及主要设备 (29)一.MTO工艺流程及主要设备 (29)二.MTP工艺流程及主要设备 (40)第四章甲醇制烯烃工艺路线的选择 (42)一、技术条件 (42)二、工业化应用现状 (42)三. 经济性对比 (43)四. 工艺技术的选择 (44)第五章聚烯烃工艺简介 (45)第一节聚乙烯工艺技术简介 (45)一、LDPE 生产工艺 (45)二、LLDPE/HDPE生产工艺 (45)三、聚乙烯工艺技术 (47)第二节聚丙烯工艺技术简介 (51)一.聚丙烯工艺技术介绍 (51)二.聚丙烯工艺技术 (52)第一章绪论第一节概述乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料,随着我国国民经济的发展,特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升,供需矛盾也将日益突出。
甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析
甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析李建新安福何祚云(中国石化咨询公司)甲醇制烯烃(Methanol to Olefins,简称MTO)工艺是美国UOP 公司和挪威HYDRO 公司于1995 年合作开发成功的一种新技术,该工艺以甲醇为原料,通过甲醇裂解制得以乙烯和丙烯为主的烯烃产品。
按甲醇原料的不同,可以有天然气和煤两种路线。
MTO 工艺的开发成功拓宽了烯烃原料来源渠道,同时为天然气和煤的化工利用开辟了一条新的途径。
目前,MTO 工艺虽尚未实现在工业化大型装置上的应用,但已实现技术转让。
作为一种新兴工艺,其技术成熟度及与其它烯烃生产工艺相比的经济性怎样成为人们普遍关心的问题。
下面将重点对MTO 工艺的技术可靠性及天然气、煤路线及传统蒸汽裂解工艺路线烯烃产品的成本经济性状况进行分析研究,供大家参考。
1 MTO 工艺技术可靠性分析1.1 MTO 工艺开发进程甲醇制取烯烃的概念最早由美国Mobil 公司在20 世纪80 年代提出。
美国UOP 公司和挪威Hydro 公司相继从1992 年开始有关MTO 技术的研究,两家公司利用筛选出的新型SAPO-34 型催化剂开展MTO 工艺的研究。
该催化剂是硅铝磷酸盐型具有择形能力的分子筛催化剂,可控制酸性中心的位置和强度,使低碳烯烃齐聚的反应减少,从而大幅提高甲醇转化为乙烯和丙烯的选择性,SAPO-34 催化剂的研发成功是对MTO 工艺研究的极大推进。
目前,UOP 公司MTO 工艺的定型催化剂为MTO-100。
UOP 和Hydro 开发了类似催化裂化装置的MTO 工艺流程,并于1992 年开始小试工作,1995 年两公司合作在挪威建设了原料处理量为0.75 t/d 的工业演示装置。
甲醇的转化率始终保持在100%附近。
催化剂再生次数超过450 次,其稳定性和强度得到一定的验证。
该工艺的乙烯/丙烯的生成比例可从最大量生产乙烯时的1.5 到最大量生产丙烯时的0.75。
该工业演示装置典型的产品收率数据见表1。
甲醇制烯烃技术工艺及分析
第七章甲醇制烯烃7.1 甲醇制烯烃概述7.1.1简介随着天然气探明储量的不断增加、油田伴生气的利用和煤层气的开采,以及世界石油的持续短缺和资源日益枯竭,以甲烷为主要成分的天然气原料的化工利用逐渐成为国际各大石油化工公司的战略研究和开发重点。
特别是天然气制烯烃技术的开发更是重中之重,因为天然气制烯烃与传统的石脑油法相比,在装置的投资和原料成本上具有优势。
传统的石脑油、轻柴油制烯烃工业与炼油工业的发展密切相关,从油田开采的原油需经炼油装置的加工获得用于生产乙烯的石脑油和轻柴油。
过去由于炼油工业和乙烯工业大多独自建厂,导致重复建设过多、投资过大、效益低下。
而天然气制烯烃无需投资巨大的炼油装备,故装置组成简单,投资省,产品乙烯中固定成本费用大为降低。
与传统油基烯烃工艺比较,甲醇制烯烃工艺从成本上来看,当煤炭价格为250元/吨时,聚烯烃的成本价格为5440元/吨。
按当前的市场价格9500元/吨推算,利润为4060元/吨,相当于原油价格为50美元/桶时油基烯烃的利润。
随着国际市场原油价格的不断提升,以煤为原料,通过甲醇制烯烃的工艺路线在经济上有不少优势.目前,天然气制烯烃的研究开发主要集中在三种方法上。
第一是天然气直接合成制烯烃,称作一步法。
一般天然气中含有95%以上甲烷,用甲烷制取乙烯是一条较合理的工艺路线,但技术难度很大,研究工作目前尚处于实验室阶段;第二是天然气经合成气制烯烃,称为二步法,由天然气蒸汽转化制取合成气,再由合成气制乙烯,其方法是用费一托法由合成气直接制乙烯,即以CO与H2反应制烯烃,副产水和coz,该法产品分布受Andorson—Sohulz—Flory规律的限制,轻质烯烃的收率不高,近期没有工业化的可能;第三种是天然气先制成甲醇再制烯烃,称作三步法,该法又分为甲醇制乙烯、丙烯(MTO)和甲醇制丙烯(MTP)两种工艺。
生产烯烃的常规工艺路线是通过蒸汽裂化。
乙烷的裂化非常适合于NGL(液态天然气)物流丰富的地区;而且产品主要是乙烯、和少量的丙烯,特别适合提供给聚乙烯生产厂。
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甲醇制烯烃技术工艺及对比分析
摘要:丙烯和乙烯的生产能力被看作是一个国家经济实力的体现。
我国原油
对外依存度达到70%以上,为了保证国家能源安全,减少原油用量,以煤代替石
油是一种选择。
煤制烯烃技术以煤炭为原料,气化成合成气制备甲醇,再经催化
剂合成制烯烃工艺路线,经济优势明显。
MTP(甲醇制备丙烯技术)、MTO(甲醇
制备丙烯和乙烯技术)可替代部分原油,降低我国对石油的依存度。
关键词:甲醇制烯烃;MTP;MTO;对比
引言:甲醇制烯烃技术作为衔接煤化工和石油化工的纽带,近年来发展迅速,产能增长迅速,但很长一段时间内受石油价格的影响较大,需充分考虑投产成本,目前工业化技术中UOP/HydroMTO技术与中国科学院大连化学物理研究所的DMTO 回炼技术,但需充分考虑乙烯、丙烯价格优势。
技术都推出了C
4
1各自技术特点及优势
1.1UOP公司的MTO工艺
根据2000年UOP公司公开的MTO工艺的反应器设计专利。
其主要工艺流程为,甲醇或二甲醚等含氧化合物进入催化剂SAPO-34密相床层后,一部分转化
为低碳烯烃,紧跟着在过渡段实现工艺气的完全转化。
产品气经过2个串联的旋
风分离器以去除附带的催化剂。
UOP公司的MTO工艺反应压力为0.1~0.3MPa,温度为400~500℃,乙烯和丙烯的物质的量比可以在0.75~1.50之间调节,
乙烯+丙烯选择性可达80%。
1.2美孚ExxonMobil工艺
根据美国埃克森美孚(Exxon-Mobil)公司公开的专利:含氧化合物制低碳烯
烃(OxygenatetoOlefins,OTO)。
工艺流程为,工艺气甲醇从反应器底部进入,
在催化剂的作用下发生反应,工艺气进入分离区后,大部分催化剂在沉降器内因
重力作用下沉降而得到去除,剩余的催化剂在旋风分离器内得到进一步回收。
ExxonMobil工艺甲醇转化率可达99%,乙烯+丙烯选择性可达80%。
1.3DMTO技术
DMTO技术由中国科学院大连化学物理研究所研发成功。
该技术在2004-
2006年,完成了世界首例万吨级MTO工业试验。
神华包头煤化工分公司2010年
成功实现了全球首套百万吨级DMTO商业工厂的运营。
原料甲醇以汽相状态通过
分布器进入反应器密相床层,在反应器内流化状态下的催化剂存在下反应,部分
转化为二甲醚,甲醇与二甲醚相继转化为低碳烯烃。
工艺气进入反应器上部扩大
的稀相段,流速降低,大部分催化剂颗粒在重力的作用下沉降而进入密相床层继
续参与化学反应,小部分催化剂通过旋风分离器进行再次回收后经料腿返回。
反
应器内设相应的换热器移出过剩的反应热量,再生器配备返混式外换热器。
DMTO
-I工业化运行效果为:甲醇转化率99%,产品气中乙烯质量选择性为39.84%,
丙烯质量选择性为39.40%,生焦率2.00%。
1.4SMTO工艺
SMTO成套技术由上海石油化工研究院与中国石化工程建设公司合作开发而成。
该流程采用双快速流化床反应器,原料甲醇已气相形态进入第一快速流化床反应
器底部后,在催化剂作用下生成产品工艺气。
产品气进入反应器上部的稀相管后,催化剂在重力作用下跌入反应器沉降器。
催化剂通过设置在反应器外循环管进入
反应器底部。
试验得到的结果为,甲醇转化率高于99.5%,乙烯、丙烯的选择性
高于81%,乙烯、丙烯、丁烯的选择性高于91%。
2甲醇制丙烯(MTP)技术
2.1Lurgi公司的MTP技术
德国Lurgi公司在改型的ZSM-5催化剂上,采用固定床反应器,开发完成
了甲醇制丙烯的MTP技术。
该工艺具有较高的丙烯选择性,副产少量的乙烯、丁
烯和C5~6烯烃。
首先将甲醇转化为二甲醚和水,然后在三个MTP反应器(两个
反应、一个再生)中进行转化反应,反应温度为(400~450)℃,压力(0.13~
0.16)MPa,甲醇转化率高达99%,丙烯产率达到70%左右。
2.2清华大学FMTP技术
20世纪90年代,清华大学开始进行甲醇制低碳烯烃的小试研究,采用循环
流化床工艺,以SAPO-18/SAPO-34混晶分子筛为催化剂,在流化床反应器中进
行反应。
结果表明,甲醇转化率可达99.99%,芳烃选择性57.61%,芳烃的烃基
总收率74.47%。
2009年,利用FMTP技术建成了年甲醇处理量为30kt的工业试
验装置,中试装置连续运行21天,甲醇转化率大于99.5%,丙烯选择性大于67%。
3甲醇制丁烯联产丙烯(CMTX)技术
2013年,上海碧科清洁能源技术有限公司在陕西煤化工技术工程中心的百吨
级试验装置上进行了甲醇制丁烯联产丙烯的百吨级小试试验,以甲醇为原料,ZSM-5分子筛为催化剂,产物为丙烯和丁烯。
2015年7月,上海碧科清洁能源
技术有限公司、陕西煤业股份有限公司和上海河图石化工程有限公司三方协作下
完成了CMTX万吨级工业化试验运行。
该技术采用循环流化床反应器,以ZSM-5
分子筛催化剂,在一定温度和压力条件下生产丁烯联产丙烯。
经石化联合会的鉴
定该技术达到国际领先水平,工艺具有空速高、水醇比低、装置处理能力强、投
资省、能耗低的特点,以丁烯为主产品的同时产出丙烯,但目前该技术尚在工业
化设计阶段,尚未建成工业化装置。
4甲醇制烯烃技术发展建议
甲醇制烯烃技术作为衔接煤化工和石油化工的纽带,近年来发展迅速,产能
增长迅速,但很长一段时间内受石油价格的影响较大,需充分考虑投产成本,目
前工业化技术中UOP/HydroMTO技术与中国科学院大连化学物理研究所的DMTO技
术都推出了C4回炼技术,但需充分考虑乙烯、丙烯价格优势。
另外,随着页岩
气资源的开发及合成气制烯烃技术的发展,石油路线和煤路线生产乙烯将会受到
巨大影响,因此需要开发出以丙烯、C4烯烃为主产品新技术。
结束语:甲醇的精
制技术在化工生产中一直备受关注,目前工业上常用的甲醇精制技术主要是精馏
和膜分离两种。
本文经过对比不同工艺和技术的优缺点,为新技术的开发奠定基础。
参考文献:
1.
赖达辉.浅析甲醇制烯烃(MTO/MTP)技术发展方向[J].化工管
理,2019(31):80-81.
2.
刘洋,杨同华,尉秀峰.甲醇制烯烃工业装置用能分析及建议[J].天然气化工(C1化学与化工),2019,44(05):115-119.
3.
纪汉亮.天然气经甲醇制烯烃技术进展[J].炼油与化工,2019,30(04):4-5.
4.
樊明明.甲醇制烯烃工艺废水处理技术研究进展[J].石化技
术,2018,25(11):300.
[5]刘勇,宁英辉.某甲醇制烯烃工业装置碳四及碳五催化预积炭技术[J].化工管理,2018(31):177-179.。