甲醇制烯烃ppt下载
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以甲醇为原料制备烯烃项目项目背景相对于石油资源的紧缺 我国的煤炭和天然气资源相对丰富 特别是煤炭 其储量为世界第三位 但煤炭毕竟是不可再生资源,相对煤炭而言甲醇这种可再生资源就显示出了巨大优势。
甲醇合成二甲醚再由,之后二甲醚进一步转变成乙烯和丙烯等低碳烯烃 可以开拓以甲醇为原料生产各种有机化工原材料的新路线 从而减少目前化工产品对不可再生资源的高度依赖。
烯烃是甲醇到汽油的中间产物 通过控制反应条件 可以高选择性地得到低碳烯烃 由此开始了对甲醇制烯烃的研究。
甲醇制烯烃( , )和甲醇制丙烯( )是两个重要的 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。
乙烯、丙烯是重要的化工平台化合物 下游很多有机化工产品的合需要以乙烯和丙烯为基础原料。
现有的烯烃生产技术对石油资源依赖严重 在石油日益紧缺的今天 烯烃的需求量却一直快速不依赖于石油资源的低碳烯烃制备工艺技术 尤其是丙烯生产新工艺。
甲醇制烯烃的反应具有以下特点 反应为强放热过程 工艺设计需要考虑移热问题 为了抑制高碳数烃类和芳烃的形成 提高烯烃的选择性 具有择形功能的分子筛是常用的催化材料 但是分子筛易积炭失活 需要进行再生 目标产物烯烃为中间产物 需要抑制烯烃二次反应 如氢转移、烯烃聚合等 的进行。
从前两个特点出发 流化床是该过程的理想反应器 但是流化床返混严重 会增加二次反应。
针对以上问题 国外学者对此过程进行了深入研究 但是至今尚未实现工业化生产。
上所述 甲醇制烯烃技术开发了从煤或天然气制备基础化工原料的新路线 特别是甲醇制烯烃技术 可以改变目前烯烃生产工艺的制约 调节烯烃产能结构 满足烯烃快速增长的需求。
这不仅具有非常重要的战略意义 而且在石油价格居高不下的今天 也将具有十分显著的经济效益。
但是该技术仍存在学术和工程上的难点 近几十年来一直是学术界和企业界的研究热点。
我们针对甲醇制烯烃过程的催化剂制备、反应机理研究以与工艺流程开发等方面进行了改进。
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。
甲醇制烯烃相关材料甲醇制烯烃工艺的主要产品是乙烯(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,煤经由甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的一条生产路线。
一、概况1、用途乙烯工业是石油化工的龙头 ,其发展水平已成为衡量一个国家经济实力的重要标志之一 ,在石化工业乃至国民经济发展中占有重要地位。
聚乙烯得到了广泛应用,如粘合剂、农膜、电线和电缆、包装(食品软包装、拉伸膜、收缩膜、垃圾袋、手提袋、重型包装袋、挤出涂覆)、聚合物加工(旋转成型、注射成型、吹塑成型)。
丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料,主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及异丙醇等,其他用途还包括烷基化油、高辛烷值汽油调合料等。
例如:(1)丙烯制成聚丙烯,聚丙烯应用在塑制品、薄膜制品、纤维制品。
(2)丙烯制成苯酚,苯酚制成木材防腐剂、皮肤科常用的治疗药物、面部美容治疗药物。
2、市场前景2006年聚烯烃的产量和表观消费量相差甚多,自给率仅为50%-70% ,依乙烯为例:2007年我国乙烯生产能力约为966.5万吨/年,中国乙烯工业将迅速发展,预计2010年乙烯产能将达1784万吨/年,比2006年的966.5万吨/年增加817.5万吨/年。
据有关部门预测, 2010年我国乙烯需求量将达到2500万~2600万吨,生产能力将达到1400万吨 / 年,只能满足国内需求的55%。
2020年我国乙烯需求量将达到3700万~4100万吨,生产能力将达到2300万吨/年,只能满足国内需求的 60%左右。
上数据表明我国烯烃市场缺口巨大,具有良好的发展前景。
煤制烯烃和石脑油裂解制烯烃技术路线相比较,在经济上的竞争力取决于甲醇的成本。
第七章甲醇制烯烃7.1 甲醇制烯烃概述7.1.1简介随着天然气探明储量的不断增加、油田伴生气的利用和煤层气的开采,以及世界石油的持续短缺和资源日益枯竭,以甲烷为主要成分的天然气原料的化工利用逐渐成为国际各大石油化工公司的战略研究和开发重点。
特别是天然气制烯烃技术的开发更是重中之重,因为天然气制烯烃与传统的石脑油法相比,在装置的投资和原料成本上具有优势。
传统的石脑油、轻柴油制烯烃工业与炼油工业的发展密切相关,从油田开采的原油需经炼油装置的加工获得用于生产乙烯的石脑油和轻柴油。
过去由于炼油工业和乙烯工业大多独自建厂,导致重复建设过多、投资过大、效益低下。
而天然气制烯烃无需投资巨大的炼油装备,故装置组成简单,投资省,产品乙烯中固定成本费用大为降低。
与传统油基烯烃工艺比较,甲醇制烯烃工艺从成本上来看,当煤炭价格为250元/吨时,聚烯烃的成本价格为5440元/吨。
按当前的市场价格9500元/吨推算,利润为4060元/吨,相当于原油价格为50美元/桶时油基烯烃的利润。
随着国际市场原油价格的不断提升,以煤为原料,通过甲醇制烯烃的工艺路线在经济上有不少优势.目前,天然气制烯烃的研究开发主要集中在三种方法上。
第一是天然气直接合成制烯烃,称作一步法。
一般天然气中含有95%以上甲烷,用甲烷制取乙烯是一条较合理的工艺路线,但技术难度很大,研究工作目前尚处于实验室阶段;第二是天然气经合成气制烯烃,称为二步法,由天然气蒸汽转化制取合成气,再由合成气制乙烯,其方法是用费一托法由合成气直接制乙烯,即以CO与H2反应制烯烃,副产水和coz,该法产品分布受Andorson—Sohulz—Flory规律的限制,轻质烯烃的收率不高,近期没有工业化的可能;第三种是天然气先制成甲醇再制烯烃,称作三步法,该法又分为甲醇制乙烯、丙烯(MTO)和甲醇制丙烯(MTP)两种工艺。
生产烯烃的常规工艺路线是通过蒸汽裂化。
乙烷的裂化非常适合于NGL(液态天然气)物流丰富的地区;而且产品主要是乙烯、和少量的丙烯,特别适合提供给聚乙烯生产厂。