甲醇制丙烯的技术进展及经济分析
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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<GT)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。
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。
甲醇制烯烃技术现状及发展建议乙烯和丙烯均是重要的化工基础产品,近年来,我国乙烯、丙烯产能发展迅速,乙烯、丙烯的需求量也年年增长。
然而,我国的乙、丙烯生产主要依靠石脑油催化裂化。
在世界石油资源日趋紧张,石油价格波动剧烈的今天,缺油少气的中国面临着严峻的能源安全威胁-我国的能源主要还是以化石能源为主。
加强替代能源的发展,对石油进口压力降低,从而实现能源结构的优化以及能源效率的提升,对确保能源安全以及对资源环境的约束进行缓解有着很重要的作用。
标签:甲醇制烯烃技术;现状;发展建议1 分析甲醇制烯烃以及甲醇制丙烯的工艺种类甲醇制烯烃技术被广泛应用在社会生活之中,各大公司均有涉及,现就其中最为典型的集中工艺进行总结概括:首先,该技术在Mobil公司中的體现。
在二十世纪七十年代左右,这种甲醇制烯烃技术作为一种先进技术应运而生,并得到了广泛的认可。
事实上,这种技术是借助ZSM-5催化剂作用得以出世的。
该公司借其进行试验,以期将甲醇进一步制成烯烃。
整个操作是在列管式反应器中实施的,并且严格按照相关流程实施的。
据数据表明,此阶段所用的催化剂使用时间不够理想。
其次,该技术在NorskHydro公司以及UOP公司中的应用。
这两家公司共同研究出了甲醇制烯烃技术。
其间使用的资源主要是较为精制或者是粗制的甲醇,其中重要工艺技术则是循环流化床,其催化剂选取的是SAPO-34,立足于以上资源制成了丙烯以及乙烯。
整个操作生成的杂质不是很多,而且其中使用的歧化技术能够将丙烯最终转化为丁烯以及乙烯,甚至其含量比值可时时调节。
甲醇制丙烯的技术工艺同样应用在生活各个领域中,现就其代表性的技术研发进行概述:首先,甲醇制丙烯技术与德国鲁奇公司。
该公司对这一技术的研发与NorskHydro公司以及UOP公司有所不同,前者使用的催化剂主要是SAPO-34,并且过程中使用的反应器也有所不同,即使用的是固定床而非循环流化床。
共使用了三台反应器完成制取,三者之间是并联的,而且反应器的再生功能与反应功能比是1:2。
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。
2024年甲醇制烯烃市场前景分析引言甲醇制烯烃是一种重要的石化工艺,可以将甲醇转化为乙烯和丙烯等烯烃产品。
随着能源结构的调整和对可再生能源的需求增加,甲醇制烯烃技术引起了广泛关注。
本文将对甲醇制烯烃市场前景进行分析。
市场概况甲醇制烯烃市场是一个充满潜力的市场。
烯烃产品广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶、涂料等领域,具有巨大的市场需求。
随着全球经济的不断发展,对烯烃产品的需求也在持续增加。
市场驱动因素1. 能源转型传统能源的使用不可持续性和对环境的不利影响,促使各国加大对可再生能源的开发和利用。
甲醇作为可再生能源的重要组成部分之一,其转化为烯烃产品可以实现能源的高效利用,符合能源转型的趋势。
2. 塑料需求增长随着人们生活水平的提高,对塑料制品的需求也在不断增加。
烯烃产品是制造塑料的重要原材料,随着塑料需求的增长,对烯烃产品的需求也会相应增加。
3. 新能源车辆的广泛应用新能源车辆的发展推动了对燃料电池材料的需求。
甲醇制烯烃技术可以生产燃料电池所需的质子交换膜材料,满足新能源车辆的市场需求。
市场挑战1. 成本挑战甲醇制烯烃技术的成本相对较高,主要源于催化剂和工艺设备的成本。
提高技术研发水平、降低生产成本是市场发展面临的主要挑战之一。
2. 竞争压力目前甲醇制烯烃技术已成为全球化竞争的焦点,各国企业纷纷投入研发并建立产能。
市场竞争压力加大,需要通过技术创新和提高产品质量来取得竞争优势。
市场前景甲醇制烯烃市场前景广阔。
随着技术的进一步发展和成本的降低,甲醇制烯烃技术将逐渐实现商业化生产,市场规模将进一步扩大。
同时,全球能源转型和可再生能源发展的趋势将为甲醇制烯烃市场提供持续的市场需求。
随着新能源车辆的普及和塑料需求的增长,对烯烃产品的需求将进一步增加。
然而,市场竞争激烈和成本压力将是市场发展的主要挑战。
只有通过不断改进技术、提高产品质量和降低生产成本,企业才能在竞争中立于不败之地。
结论甲醇制烯烃市场具有较好的发展前景。
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。
甲醇制丙烯(MTP)工艺的工业应用进展及其经济性分析摘要:为应对当前石油资源紧缺以及丙烯需求量高速增长等问题,加速推进我国甲醇制丙烯(MTP)工艺的必要性和必然性。
综述了国内具有代表性的MTP工艺以及工业应用进展情况。
从国内外供求关系以及设备的生产运行情况论证了其经济性,并对于推进我国MTP工艺的自主化道路提出了自己的一点建议。
关键词:甲醇丙烯MTP工艺工业化进展经济性随着国际石油价格的不断飙升,烯烃,尤其是丙烯的需求量持续增长,甲醇转化制烯烃技术引起世人的高度关注[1]。
目前,烯烃的生产大多源于石油,随着石油资源日益紧缺,烯烃的生产成本越来越高,特别是丙烯。
随着全球甲醇工业化产量的急速增长,以煤和天然气为原料生成甲醇,再以甲醇制取丙烯的生产路线成为国内外技术研究的重要热点[2]。
【胡思1、沈雪松1】1 MTP工艺简介甲醇制丙烯技术过程主要由两步法组成,即先生成甲醇,再生成中间产物二甲醚,最后利用催化转化法将二者的混合物转化为丙烯等烯烃类产品。
该工艺会副产出多种含碳量比较低的烯烃,由于在催化剂的作用下又会发生一系列连续反应,诸如环化、脱氢、烷基化等,从而导致烷烃和芳烃等副产物的生成[3]。
【雍晓静2】2 MTP工艺国内的发展现状现今阶段世界上的丙烯生产工艺总体上有炼油厂催化裂化(FCC)技术和烃类蒸汽裂解技术,但是由于这两种工艺的丙烯均是获得的副产物,所以单纯的增加裂解和裂化设备的总体数量,很显然不能填补丙烯需求的巨大缺口。
所以提高丙烯的产量就必须提高它的选择性,就目前而言,拥有较高选择性的方法主要有两种,第一个是以丙烷为原料进行脱氢,从而制得丙烯。
第二个就是通过歧化反应,将乙烯和丁烯反应而生成丙烯,但是脱氢制丙烯这种方法的天然气原料是富含丙烷的,这就违背了我国天然气富甲烷的实际情况,歧化反应生成丙烯的同时也反应掉了大量的乙烯,但是乙烯也是极其重要的化工原料,因此上述两种方法均存在缺陷,不能大规模在我国应用建设。
万方数据
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甲醇制丙烯的技术进展及经济分析
作者:姚本镇, 徐泽辉, Yao Benzhen, Xu Zehui
作者单位:中国石化上海石油化工股份有限公司化工研究所,200540
刊名:
石油化工技术与经济
英文刊名:TECHNO-ECONOMICS IN PETROCHEMICALS
年,卷(期):2010,26(2)
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本文链接:/Periodical_syhgjsjj201002002.aspx。