甲醇制烯烃(DMTO)技术与工业应用
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甲醇制烯烃技术与应用发布时间:2023-01-15T03:32:28.062Z 来源:《工程管理前沿》2022年8月16期作者:拓雄[导读] 现如今,各行业的发展越来越好,工业化也稳定的发展,近年来整个行业的工艺技术水平得到了显著提升,乙烯、丙烯等基础工业原料对石油消耗较大,拓雄陕西延长石油榆林煤化有限公司,陕西榆林 719000摘要:现如今,各行业的发展越来越好,工业化也稳定的发展,近年来整个行业的工艺技术水平得到了显著提升,乙烯、丙烯等基础工业原料对石油消耗较大,有关生产很容易受到原料资源短缺或过度依赖进口的情况制约,因此从长期可持续发展的角度来看,要想保证乙烯、丙烯等工业原料的充足供应,就必须全面发展非石油资源制取低碳烯烃的相关技术,故对甲醇制烯烃工艺技术的研究现状展开探究,自然也是十分必要的。
关键词:甲醇制烯烃;技术;应用引言甲醇制烯烃工艺是甲醇在催化反应下所产生的一种反应气体,对于工业研究与实际应用均存有一定的意义。
但在甲醇制烯烃反应生成过程中,容易产生大量的酸性二氧化碳气体。
而这种气体若不能及时得到清除,则会导致对后续分离工作造成影响。
因而临床研究提示:在进行分离处置前应注意对酸性二氧化碳气体进行相应的脱除处置。
1工艺流程简述1.1全流程简述甲醇制烯烃装置是以甲醇为原料制取低碳烯烃的工艺。
原料甲醇经过换热之后进入反应器中与固体催化剂进行反应,反应后产生的反应产品混合气经过急冷水洗系统进行洗涤降温,合格的产品混合气送至下游装置进一步分离。
参与反应后失活的催化剂进入再生器中,通过燃烧反应去除催化剂上的结碳,成为恢复活性和选择性的再生剂,重新进入反应器中参与反应,催化剂再生产生的烟气经过旋风分离器除去携带的大部分催化剂后送至热工系统回收热量,由烟囱排放至大气中。
1.2热工系统流程简述热工系统的作用主要是去除烟气中的一氧化碳,回收烟气中的热量,使烟气符合排放标准。
该系统的主要设备是一氧化碳焚烧炉和余热锅炉。
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。
甲醇制烯烃DMTO-Ⅱ技术分析摘要:就化学工业来说,乙烯及丙烯占据重要地位,大部分化学产品均是乙烯及丙烯的衍生物,其比例大于75%。
乙烯及丙烯在生产时会利用石脑油蒸汽裂解方法与流化催化裂化方法。
对这些工艺而言,石油可当作关键原料,但是我国非常倚仗原油进口,所以研究甲醇制烯烃技术很有必要。
本文研究甲醇制烯烃DMTO-Ⅱ技术,并得出相应的结论,以望借鉴。
关键词:甲醇制烯烃;DMTO-Ⅱ技术;DMTO反应器引言:DMTO-Ⅱ技术通过鉴定的日期是2010年6月。
甲醛这一平台化合物有很高的几率由煤矿内部提取,而我国拥有很多煤炭资源,甲醇制烯烃技术可让低碳烯烃供给和需求找到平衡,有利于我国能源安全,可以从技术角度保证我国煤制烯烃技术处在世界第一梯队,能够为国家煤化工产业持续发展打好基础。
一、DMTO反应器介绍对DMTO技术发展历程来说,研究人员需要对高效反应器进行开发,能让催化剂效率得到提升。
以借助SAPO-34开展的甲醇转化环节来说,其过程将释放热量,绝热温升能够升至250℃。
就SAPO-34催化剂来说,能够在焦炭沉积影响下快速失活。
基于此,研究人员认定流化床反应器和再生器的结构对DMTO技术更加有利。
(一)DMTO流化床反应器的设计分析以某DMTO示范装置为例,在装置流化床反应器中,直径达到1.0米,而甲醇的进料速率达到2.0t∙h-1,装置持续运转的时长是1200小时。
本次试验不仅分析操作参数给甲醇转化率造成的影响,还分析操作参数在低碳烯烃选择性方面的限制。
发现乙烯及丙烯平均选择性达到78.71%,此外,甲醇的转化率大于99%。
对示范装置来说,出于增大低碳烯烃选择性目的,催化剂最好停留60分钟。
如果接触的时间不长,催化剂将长久停留,证明装置中浅湍流的流化床反应器更优,对床高而言,它和直径之间的比值需要是0.3。
某公司对DMTO的流化床反应器进行设计,在反应器密相层中,直径达到11.0米,对密相床层来说,其高度是3.0米。
dmto工艺技术特点DMTO(Dimethyl Ether-to-Olefins)工艺是一种通过使用二甲醚(DME)将甲醇转化为烯烃的新型技术。
DMTO工艺在催化剂和操作条件的选择上具有一些独特的特点,使其在烯烃生产领域具有优势。
首先,DMTO工艺采用了分子筛催化剂。
分子筛催化剂是一种具有许多微孔结构的固体材料,能够选择性地催化甲醇分子的转化。
这种催化剂具有高的稳定性和活性,可以在较高温度下进行反应,提高产品的收率和选择性。
其次,DMTO工艺的操作条件具有一定的灵活性。
DMTO反应需要在相对高温下进行,一般在300-500摄氏度之间。
在这个温度范围内,甲醇分子可以被有效地转化为烯烃,并保持较高的催化剂活性。
此外,DMTO反应还需要适当的压力来保持催化剂的活性和稳定性。
相比之下,传统的甲醇至烯烃(MTO)工艺需要更高的温度和压力条件,具有更高的能量消耗和生产成本。
另外,DMTO工艺对甲醇的质量要求较低。
甲醇是DMTO转化的原料,其反应性和选择性与其纯度有关。
相比之下,传统的MTO工艺对甲醇的纯度要求较高,通常需要通过精炼和脱水等工艺进行处理。
DMTO工艺可以接受较低纯度的甲醇,降低了前处理的成本和能耗。
此外,DMTO工艺还具有高产率和高选择性的优势。
DMTO 反应可以高效地将甲醇转化为烯烃,特别是丙烯和丁烯等高附加值的烯烃。
相比之下,传统的甲醇至烯烃工艺往往产生较多的副产物,降低了产品的纯度和收率。
DMTO工艺通过优化催化剂的配方和反应条件,可以实现高产率和高选择性的烯烃生产。
综上所述,DMTO工艺具有分子筛催化剂,灵活的操作条件,低质量要求,高产率和高选择性等特点。
这使得DMTO工艺在烯烃生产领域具有巨大的潜力和应用前景。
随着技术的进一步发展和优化,DMTO工艺的经济性和可行性将得到进一步的提高。
2004 当 代 化 工 2020年9月律,并且在Cl-浓度为0.05 mol·L-1时达到极大值。
产生这种结果的原因是Cl-浓度越高,液体的导电功能就会越强大。
相应地,液体中O2的成分也会随之减少。
0.05 mol·L-1浓度下液体中含量较高的O2,会转移出阴极反应和腐蚀中的电荷,使得其中的导电功能增强。
这也表明破损处的腐蚀现象与Cl-浓度及使用的材料紧密关联,而与是否存在涂层没有关联。
然而,这不代表Cl-不会对破损涂层的腐蚀程度造成影响,相反其会影响裸露金属的腐蚀过程。
EIS测试结果显示,试样浸泡3 d后,涂层中阻抗值显著下降,这表明涂层内部已经出现了一定的腐蚀过程,但是腐蚀过程中却并没有产生堆积物。
试样在浸泡7 d后,阻抗值再一次上升,这表明堆积物的增多使得整体构造区域严密,在整个测试过程中,测试区间出现了阻抗值变大的现象。
通过比较浸入7 d后的SKP形貌图,我们发现边界两侧的电位差值在逐渐增大,这也使得两侧的阴阳极为腐蚀过程提供较大的动力支持,腐蚀出现了较大的倾向性。
与此同时,我们还可得出这样一个结论:A 处电位存在比附近涂层更正的情况,这也表明腐蚀不会仅仅停留于破损的地方,它还会向其他部位扩散转移。
3 结论本文通过分析实际天然气管道施工数据的分布规律,发现影响涂层内部腐蚀程度的关键要素为温度、压力以及Cl-浓度。
结合多种测试手段,研究了不同条件下破损环氧内涂层的局部腐蚀规律。
通过附着力测试、浸泡实验、剥离试验及铅笔硬度测试等物理性能测试,发现经过试验加工过的内部涂层材料更有利于进行腐蚀实验;Tafel极化曲线进一步表明温度的改变会很大程度上影响破损处内涂层的腐蚀电流的密度。
管道内部的压力也会使相关介质得到改变,破坏原有的输出效果,增大涂层内部剥落分离的难度,从而使原有的电流密度不断增大。
EDS结果表明,Fe3C和FeCO3为不同压力下的腐蚀产物。
溶液导电性及粒子交换会随着Cl-浓度的增加而增强,也就是说应尽早地控制腐蚀扩散。