低碳烯烃生产
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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。
中科院科技成果——甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术项目简介乙烯丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础,目前烯烃生产原料主要来源于石油炼制的石脑油。
我国石油资源相对匮乏,随着社会经济的发展,石油及石化产品的需求迅速增长,石油需求量已远远大于国内生产量,供需矛盾日益突出。
我国的资源状况是石油、天然气资源短缺,煤炭资源相对丰富,发展以煤为原料制取石油类产品的煤化工技术,实施石油替代战略,是关系国家能源安全的重大课题。
煤或天然气经由甲醇制取低碳烯烃的路线中,煤或天然气经合成气生产甲醇的技术日臻成熟,而关系到这条路线是否能畅通的核心技术主要集中在甲醇制取低碳烯烃(MTO)过程。
2006年8月23日,甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工业性试验技术成果通过了国家级鉴定。
鉴定专家组认为,该项技术是具有自主知识产权的创新技术,装置规模和技术指标处于国际领先水平。
2006年8月24日,甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工业性试验技术成果新闻发布会在北京人民大会堂举行。
2008年甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术获得了辽宁省科技进步一等奖。
中国科学院大连化学物理研究所在完成世界首次万吨级甲醇制烯烃(DMTO)技术工业性试验的基础上,开发了DMTO成套工业化技术,实现了DMTO技术的首次工业化应用和世界上煤制烯烃工业化“零”的突破。
2010年8月8日,世界首套180万吨煤基甲醇制60万吨烯烃装置投料试车一次成功,2011年1月进入商业化运营阶段,创造了巨大的经济效益和社会效益。
“十二五”期间,DMTO技术推广取得了显著成绩,技术已经许可20套工业化装置,烯烃产能1126万吨/年,预计拉动投资2500亿元。
截至目前,已有9套工业装置成功投产,烯烃产能达520万吨/年,新增产值约600亿元/年。
在成功开发甲醇制烯烃工业化技术的基础上,大连化物所又与合作伙伴联合进行了新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-II)技术的研究开发。
DMTO-II技术是在DMTO技术的基础上将甲醇制烯烃产物中的C4+组分回炼,使乙烯、丙烯收率提高10%以上,实现多产烯烃的新一代工艺技术。
未来煤化工中煤制烯烃发展新趋势
低碳烯烃(乙稀、丙稀和丁稀,C2=~C4=)是化学工业生产中重要的基础有机化工原料,其可以用于制造高附加值的化学品,如:聚合物、塑料、化妆品、有机溶剂、洗涤剂和药品等。
低碳烯烃生产主要来源于传统的石油路线工艺,包括石脑油的蒸汽裂解工艺和催化裂化增产烯烃工艺。
非石油路线工艺包括甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)、丙烷脱氢、乙醇脱水制烯烃、C3/C4烷烃混合脱氢制烯烃、煤基合成气制低碳烯烃等工艺。
目前,生产低碳烯烃的工艺朝着多元化方向发展,并不断推向工业化应用,体现出较强的竞争力。
从煤基合成气出发制烯烃工艺包括的工艺有很多种,其中间接法主要有两种:一是指合成气先制成甲醇,再经甲醇制丙烯(Methanol to Propylene, MTP)或低碳烯烃(Methanol to Olefin, MTO);二是合成气先制成二甲醚,再经二甲醚制备低碳烯烃(Syngas/Dimethyl ether to Olefins, SDTO)。
直接法是指合成气一步转化制低碳烯烃(Syngas to Olefin, STO)。
其中MTO工艺己经实现工业化,是目前合成气间接法制烯烃最成熟的工艺路线。
煤基合成气直接制备低碳烯烃的工艺路线尚未工业化应用,且催化剂研究现处于实验室研发阶段。
但是,合成气通过费托合成制低碳烯烃工艺具有较好的原料供应保障和产品市场需求,且与传统蒸汽裂解和经甲醇制烯烃(MTO)工艺相比,具有原料价格优势,工艺技术路线短,并副产高附加值油品,在经济性上具有较强的竞争力,应用前景广阔。
煤基合成气一步法制备低碳烯烃烯
烃工艺路线将是今后煤化工发展的新趋势,请大家拭目以待!。
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。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的增强,低碳烯烃已经成为当今石化工业中的一个热门话题。
低碳烯烃具有许多有利的性质,如较少的碳氢键、较高的饱和度、更低的碳排放和更高的可再生性等。
为了生产低碳烯烃,许多技术已经得到了开发和研究,其中催化裂解生产低碳烯烃技术是其中最为成熟和广泛应用的一种方法。
催化裂解是指在催化剂作用下,将高分子原料转化为较低分子量化合物的化学反应。
通过这种方法,长链烃可以被分解成较短的链烃和烯烃,从而得到低碳烯烃。
这种技术具有高效、低成本和能够生产高品质产品的优点,因此广泛应用于石化行业中。
催化裂解生产低碳烯烃的过程通常在高温和高压下进行。
催化剂是该过程的关键组成部分,它能够加速反应速率并提高产品选择性和产率。
催化剂的选择很大程度上取决于原料的性质。
例如,采用硅铝酸盐催化剂可以制备轻质烃,而采用沥青催化剂可以产生较高的乙烯选择性。
催化裂解生产低碳烯烃技术可以应用于石化行业的许多领域。
其中最常见的应用是乙烯生产。
乙烯是石化工业的重要原料,用于制备聚乙烯、PVC、环氧乙烷、醋酸等许多产品。
其次,丙烯的生产也可以通过催化裂解实现。
丙烯是一种重要的化工中间体,用于制备丙烯酸、丙烯腈、异丁烯等许多产品。
此外,催化裂解生产低碳烯烃技术还可以用于生成其他低碳链烃和烯烃,例如丁烯、芳烃等。
尽管催化裂解生产低碳烯烃技术已经被广泛应用于工业中,但仍存在一些挑战和瓶颈。
其中最大的问题之一是如何提高产品选择性和产率。
在催化裂解反应中,产生大量轻质烃也是一个问题,这些轻质烃往往会降低产品质量。
此外,催化剂的高成本和催化剂失活也是该技术的难点之一。
总之,催化裂解生产低碳烯烃技术是当今石化工业中广泛应用的一种方法。
通过对催化剂成分和反应条件的调整,可以获得高产率和高品质的低碳链烃和烯烃产品。
然而,仍需要进一步的研究和发展来克服现有技术面临的问题和挑战。
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。
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。