甲醇制丙烯(MTP)工艺介绍共36页文档

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&LTGT)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。

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.。

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。

MTP工艺装置一、总工艺流程简述甲醇由汽车运输进入厂内的甲醇储罐，由泵送至甲醇脱水单元，甲醇在反应器中发生发应，反应产物经过换热、冷却、压缩、吸收稳定分离后，得到富烯烃液化气、富乙烯干气、混合芳烃、生成水等产品，混合芳烃直接作为产品出装置，富乙烯干气作为干气回收单元的原料。

富烯烃液化气送至气体分馏单元，分离出丙烯、丙烷（液化气）和富烯烃C4，丙烯、丙烷（液化气）作为生产产品出装置。

富烯烃C4与罐区来的甲醇一起送至MTBE 单元生产出MTBE和混合碳四，MTBE作为产品出装置,混合碳四进入工业异辛烷装置。

干气回收单元，生产出干气（燃料气）、液化石油气和混合芳烃，干气用作装置加热炉燃料气，液化石油气进入工业异辛烷装置，混合芳烃作为产品出装置。

工业异辛烷单元，生产出工业异辛烷、正丁烷和轻烃作为产品出装置。

甲醇脱水单元生产出来的生成水送至甲醇回收单元，回收甲醇后送至污水处理场处理。

二、工艺技术路线选择1)甲醇制丙烯工业化工艺进展德国鲁奇的MTP技术德国鲁奇的MTP工艺采用固定床反应器，所用催化剂为德国南方化学公司提供的经改性的ZSM-5催化剂，该催化剂具有较高的丙烯选择性，低的结焦率和低的丙烷收率。

在0.13-0.16MPa、380-480℃下操作，示范装置在挪威国家的石油公司的甲醇装置上运行，催化剂运转8000小时，稳定性良好。

鲁奇的MTP工艺典型产物分布（质量分数）：工艺流程：MTP工艺过程为：原料甲醇先预热至260℃后，再进入绝热式固定床二甲醚预反应器中，该过程采用活性、选择性优良的催化剂将大部分甲醇转化为二甲醚和水。

生成甲醇、二甲醚、水的混合物。

然后将反应物流继续预热到470℃后进入一级MTP反应器中，同时在反应器中加入少量蒸汽(0.3～0.8kg／kg)以转移反应产生的大量热，在此阶段99％以上的甲醇和二甲醚得到转化。

然后反物流再通过二级MTP反应器继续反应。

最后，反应混合物经过冷凝，分离气体产物、液体有机物和水等过程，气体产物经压缩、分离出痕量的水、二氧化碳和二甲醚后，经进一步精制分离出产品丙烯、混合芳烃和燃料气。

甲醇制烯烃技术（MTO/MTP）甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，MTO）和甲醇制丙烯（Methanol to Propylene）是两个重要的C1化工新工艺，是指以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。

从MTG反应机理分析，低碳烯烃是MTG反应的中间产物，因而MTG工艺的开发成功促进了MTO工艺的开发。

国际上的一些知名石化公司，如Mobil、BASF、UOP、Norsk Hydro 等公司都投入巨资进行技术开发。

Mobil公司以该公司开发的ZSM-5催化剂为基础，最早研究甲醇转化为乙烯和其它低碳烯烃的工作，然而，取得突破性进展的是UOP和Norsk Hydro两公司合作开发的以UOP MTO-100为催化剂的UOP/Hydro的MTO工艺。

国内科研机构，如中科院大连化物所、石油大学、中国石化石油化工科学研究院等亦开展了类似工作。

其中大连化物所开发的合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线（SDTO）具独创性，与传统合成气经甲醇制低碳烯烃的MTO相比较，CO转化率高，达90%以上，建设投资和操作费用节省50%～80%。

当采用D0123催化剂时产品以乙烯为主，当使用D0300催化剂是产品以丙烯为主。

一、催化反应机理MTO及MTG的反应历程主反应为：2CH3OH→C2H4+2H2O3CH3OH→C3H6+3H2O甲醇首先脱水为二甲醚（DME)，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为低碳烯烃，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应生成烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃。

甲醇在固体酸催化剂作用下脱水生成二甲醚，其中间体是质子化的表面甲氧基；低碳烯烃转化为烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃，其历程为通过带有氢转移反应的典型的正碳离子机理；二甲醚转化为低碳烯烃有多种机理论述，目前还没有统一认识。

Mobil公司最初开发的MTO催化剂为ZSM-5，其乙烯收率仅为5%。