不同FCC催化剂上甲醇制烯烃反应规律的研究

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。

2008年3月第16卷第3期 工业催化I N DUSTR I A L CAT ALYSI S Mar.2008Vol.16　No.3综述与展望收稿日期:2007-10-26;修回日期:2008-01-10 作者简介:胡　浩,1984年生,男,河南省许昌市人,在读博士研究生,主要从事甲醇制烯烃研究。

通讯联系人:房鼎业,江苏省扬州市人,博士生导师,教授,长期从事C1化工相关研究。

E2mail:dyfang@。

甲醇制烯烃反应机理和动力学研究进展胡　浩,叶丽萍,应卫勇,房鼎业3(华东理工大学化工学院,上海200237)摘　要:甲醇制烯烃(MT O)反应是重要的生产低碳烯烃技术,对于其反应机理的研究,尤其是第一个C—C键生成过程的探讨备受争论。

近年来,Hydr ocarbon Pool平行反应机理逐渐得到较广泛的认可,并在此基础上出现了很多MT O反应动力学的研究报道以及对该快速失活反应的催化剂积炭与失活现象的研究。

针对在S AP O-34等分子筛催化剂的MT O反应情况,综述了近些年来国内外对于其反应机理、反应动力学、积炭和失活动力学的研究进展情况。

关键词:应用化学;甲醇制烯烃(MT O);S AP O-34催化剂;反应机理;反应动力学;积炭;失活中图分类号:T Q223.12+1;T Q221.21　文献标识码:A　文章编号:100821143(2008)0320018206Advances i n m echan ism and k i n eti cs for M TO reacti onHU Hao,YE L iping,Y IN G W eiyong,FAN G D ingye3(College of Che m ical Engineering,East China University of Science andTechnol ogy,Shanghai200237,China)Abstract:A s an i m portant non2petr oleu m r oute f or light olefin p r oducti on,Methanol2t o2O lefin(MT O) technol ogy has been paid much attenti on t o.However,its reacti on mechanis m,es pecially the path f or f or mati on of the first C—C bond,has l ong been discussed by researchers.Recently,the Hydr ocarbon Pool parallel reacti on mechanis m has been gradually accep ted.On this basis,many reports concerning MT O reacti on kinetics have been published.Researches in coke f or mati on and deactivati on kinetics over S AP O234catalysts were revie wed in this paper.Detailed revie ws were given t o reacti on mechanis m, kinetics,coke for mati on and deactivati on kinetics f orMT O reacti on over S AP O234zeolite catalyst.Key words:applied che m istry;Methanol2t o2Olefin(MT O)reacti on;S AP O234catalyst;reacti on mechanis m; reacti on kinetics;coke for mati on;deactivati onCLC nu m ber:T Q223.12+1;T Q221.21　D ocu m en t code:A　Arti cle I D:100821143(2008)0320018206 美孚公司的两组独立研究人员于20世纪70年代,在实验室中使用中孔沸石ZS M-5催化剂进行甲醇制备其他化学品的探索性研究时,意外发现甲醇可以在ZS M-5催化剂上反应得到包含烯烃、烷烃和芳香烃等在内的烃类物质,反应服从如下的化学计量关系[1]:n CH3OH[CH2]n+n H2O美孚公司的研究小组在对该反应进行深入研究后认为,在使用ZS M-5催化剂的条件下,通过对反应条件和催化剂原料配比的适当改变,可以使这种甲醇制烃(MT H)的反应产物停留在低碳烯烃或汽油阶段,从而提出了甲醇制烯烃(MT O)和甲醇制汽油(MTG)反应。