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甲醇制低碳烯烃工艺的新技术及其进展

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低碳烯 烃（ 要指 乙烯和 丙烯） 主 是现 代化 学工业 中最 重要 的基本有机化工原料 ， 随着我 国国民经济特 别是现代 化工的发 展 ，对低 碳烯烃的需求量越来越大 ，供 需矛 盾也将 日益突 出。 传统的制备 乙烯和丙烯的方法是采 用 “ 油路 线”即石脑油裂 石 解工 艺。但是石 油是 不可再生资源 ，储量 十分有限 ，且石油价 格 波 动 很 大 ， 现 全 球 石 油 已探 明储 量 为 １０ ０ 亿 桶 ， ２０
Ｓ ｎ ｈ ｓｓｏ ｏ ｙ ｌｆ ｒ ｍ ａ ｏ ａｕ ｅ ｇ ｓａ ｄ ｉ ｗａ ｒｎｄ ｔ ｕ ｌ ｐ ａＭ Ｔ Ｍ Ｔ ｎ ｔ ｄ ｅ ｕ ｐ ｎ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｐ ｌ ｏ ｅ ＇ ｓｆｏ ｃ ａ ｒ ａｕｒｇ ｓｉ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆ ｌ ｏ ｅ ｎｓｆｏ Ｃｏ ｌ ｒｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｔ ｓａ ｔ ｐ ｉ ｅ ｏ ｂ ｉ ｕ Ｏ／ Ｐ ｕ ｉ ｑ ｉｍｅ ｔｔ ｒ ｄ ｃ ｏｙ ｌ ｆ ｍ ｏ ｌ ｔ ｅ ａ ｎ ｔ ｅ ｄ ｅ ｍ ｓ ａ ｃ ｆＭ ｅ ｈａ ｌ ｏ Ｌｉ ｈｔＯ ｌ ｆｎｓ ｖ ｎｃ ｓｉ ｏ ｅ ｓＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｎｏ ｇ ｅ ｔ ｉ
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（ ｅａｔ ｎ ｆ ｈｍｉａＥ ｇｎｅｉｇＮａｊ ｇＣ ｌｇ ｆ ｈ ｍｉａＴｃｎ ｌｇ， ｎｉｇ２０ ４ ， ｈｎ） Ｄ ｐｒ ｔ Ｃ ｅ ｃｌ ｎ ｉｅｒ ， ｎｉ ｏｌ ｅ Ｃ ｅ ｃｌ ｅｈｏｏｙＮａｊ １０ ８Ｃ ｉａ ｍｅ ｏ ｎ ｎ ｅ ｏ ｎ
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１３ ．亿 ｔ 按 目 开采 量计 ， ６０ ３ ， 前 可开采约 ４ 年Ｉ， 后石 油供 ０ 今
应 日趋紧张 ，油价会随之居 高不下。而 我国又 是贫油、富煤的 国家 ，煤价相对低廉 ，因而 乙烯原料逐渐转 向煤制 甲醇 ，再 由 甲醇制 乙烯、丙烯（ Ｏ、ＭＴ ） ＭＴ Ｐ ，是较好 的选择 。开 发甲醇制 低碳 烯烃工艺 项 目不仅 对于实现我 国以煤代 油、 低碳 烯烃生产 原料 多元化具 有重大的现实意义 ， 而且对于 我国的能源 安全具 有深远 的历史意义 。 究、 发非石油资源合成低碳 烯烃的技 研 开 术路线 ，不但是一种趋 势 ，而且 已经取得 了重大进展 。 煤 或天然气经 甲醇 制烯烃工艺主要 由制合成气 、 合成气制 取 甲醇、甲醇制烯烃三项技术组 成 。国际领先 的甲醇制 烯烃工 艺 ，主 要 有 美 国环 球 油 品公 司 （ Ｐ 和 挪 威 海 德 鲁 （ ｒｋ ＵＯ ） Ｎｏｓ Ｈ ｄｏ公 司共 同开 发的 ＵＯ ／ ＤＲ Ｏ工艺 ， ｙ ｒ） ＰＨＹ Ｏ ＭＴ 中国科 学院 大连化学物理 研究所的 Ｄ Ｏ 工艺 ，德 国鲁奇（ ｕｇ） 司开 ＭＴ Ｌ ｒｉ 公 发 的 ＭＴ Ｐ工艺 。；其次 ，埃 克森 美孚（ｘ ｏ Ｍｏ ｉ的 ＭＴ Ｅ ｘ ｎ ｂｌ ） Ｏ 工艺、中国石 化上海石油化工研究 院的 ＳＭＴ － Ｏ工艺 以及清华 大学 的 Ｆ Ｐ工艺等也各 有长处ｌ。 国经济发展 的客观 需求 ＭＴ ４我 Ｊ 已经催 生了一批在 建和计 划建设 的甲醇制低 碳烯烃 工业化装 置， 可以说 ， 国已经开始进 入甲醇制低碳烯烃 的工业化建设 我 阶段 。
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２１ ００年 第 ４期 第 ３ 卷 总第 ２ ４期 ７ ０ Ⅵｗ ｇ ｃｅ ｃｍ ｗ． ｈｍ． ｄ ｏ ２ ７
甲醇 制低碳 烯烃 工艺的新技术及 其进展
程 惠明
（ 南京 化工 职 业技 术学 院 化工 系 ，江 苏 南京 ２ ４ ） ０８ １ ０
［ 要凋 甲醇替代石油资源，通过 ＭＴ 摘 Ｏ、ＭＴ Ｐ来生产乙烯和丙烯是减少对石油的依存度，持续健康发展化工产业的重要途径。我国 开 始进入 甲醇制低碳烯烃工业化装置建设阶段。重点介绍了具有代表性的几种警醇制烯烃工艺 ，对各工艺技术及其新进展进行了阐述 一甲醇生产 乙烯和丙烯工艺工业化的难点是 ＭＴ Ｏ催化剂的开发和 ＭＴ Ｏ反应器 的放大 ， 建立 ＭＴ ／ Ｐ的联合装置是未来利甩煤或天然气生产低碳烯烃约 ＯＭＴ 个方向。 ［ 关键词 ］ 碳 烯烃 ；甲醇 ；二 甲醚 ；工 艺 ；工业 化 低 ［ 中图分类号］Ｑ Ｔ ［ 文献标识码】 Ａ ［ 文章编号］Ｏ ７ ６＜ＯＯ０ ０ ７ｏ ｌＯ —８５２ ｌ）４０ ２－２

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甲醇制低碳烯烃_MTO_技术综述

甲醇制低碳烯烃_MTO_技术综述


２０１０ 年我国乙烯当量消费预测见表 ３。
表 ３ 我国乙烯当量消费预测（１０ ４ｔ）
２００５ 年（实际）
２０１０ 年（预测）
产品名称
消费 当量消费 消费量 当量消费
聚乙烯 １ ０７８
１ ０５６
１ ０４７
１ ５１６
聚氯乙烯 ６９３
３４０
９２８
４５５
乙二醇 ４５２
２９３
７９７
５１６
聚苯乙烯 ３７４
１０９
时对人有麻醉性。
丙烯是最早被采用的石油化工原料，也是生
产石油化工产品的主要烯烃之一。是仅次于乙烯
的最重要的烯烃。在所有石油化工原料中，丙烯
的产量和消费量增长最快，甚至超过乙烯的增长
速度。
丙烯是仅次于乙烯的最重要的基本有机化工
原料之一。一方面广泛用于制取烷基化合物和叠
合汽油 （又称聚合汽油，由丙烯和丁烯经聚合而
Ｆ－Ｔ 合成是将合成气中 ＣＯ 和 Ｈ ２ 在催化剂 和一定温度、压力下合成烃类混合物的最直接的 方法。但 Ｆ－Ｔ 合成在合成品的选择性上，却受到 一个被称作 Ｓｃｈｕｌｚ－Ｆｌｏｒｙ 分布规律的限制，不能 任意最大限度地生产某一碳数范围的产物。因此 在实际生产中，对所要生产的某种烃类的选择性 并不理想。对此，２０ 世纪 ３０ 年代开始，某些研究 部门开发了多种改进型或全新型的煤间接液化 技术，其中最有成效的就是将合成气先合成甲醇 和二甲醚，再进一步转化成烃类。甲醇制低碳烯 烃技术即源于此。 ２ 低碳烯烃
表 ６ 我国丙烯供需预测
项目
２００４ 年
２０１０ 年 ２０１５ 年
供应能力（１０４ｔ） ６５０．００
１ ２００．００ １ ８００．００
当量需求（１０４ｔ） １ １１３．６４ １ ７６０．００ ２ ４６０．００
甲醇制烯烃技术报告（非常好）

甲醇制烯烃技术报告（非常好）

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。

甲醇制低碳烯烃技术的发展现状及产业化进展研究

甲醇制低碳烯烃技术的发展现状及产业化进展研究

甲醇制低碳烯烃技术的发展现状及产业化进展研究摘要：在国民经济民生的各个方面都有乙烯、丙烯的运用，它是一种非常重要的化学工艺原材料，主要来源于石油。

在我国的资源中，煤炭资源最丰富，但是油和气都比较贫瘠，这决定了我国在实际生活中，都将长期以煤炭为主。

而甲醇制低碳烯烃技术推动了煤炭化学工业向石油化学工业的发展转换，缓解了石油资源的紧张，是重要的提供石油资源的方式。

关键词：甲醇制低碳烯烃技术；发展现状；产业化进展一、甲醇制低碳烯烃技术的基本概况及其发展进程（一）基本概况甲醇制低碳烯烃技术即利用天然气、生物质和煤碳来进行制造，经气化制成合成气，再生成甲醇，将甲醇分离聚合成烯烃，最后制造出聚乙烯和聚丙烯。

甲醇对烯烃会有两种现象出现，一般情况下，甲醇一般会被转变，成为二甲苯醚也可能会是二甲醚，最后变为烯烃。

另一种，甲醇出现脱水现象，同时生产出二甲醚，二甲醚再与甲醇的混合物一起脱水，经过一系列的技术，制造出低碳烯烃，其成分主要是丙烯与乙烯。

丙烯是由甲醇进行了脱水现象而出现的，产生二甲醚，然后直接从二甲醚转化为丙烯。

（二）历史发展德国科学家费舍尔和特罗普施于1923年发现了合成器可以利用F－T生产出低碳烯烃，一时间受到了许多关注，于是对这一现象进行了深入研究。

1970年，美国美孚石油公司创造出了甲醇制汽油的工艺，被认为是自F－T合成反应之后最大的突破。

Mobil公司于1985年在新西兰装置完成了MTG生产装置，这个装置主要利用天然气生产一些原料，且对甲醇处理能力很强，但是由于沸石催化剂的结构和操作方面的限制问题遭到了停产。

二、甲醇制低碳烯烃技术的情况（一）甲醇至烯烃（MTO）和甲醇对丙烯（MTP）反应的催化剂甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）在科学技术的发展下，其催化剂也有了提升，当前情况下，甲醇至丙烯（MTP）技术与甲醇至烯烃（MTO）的催化剂主要是sapO-34分子筛和ZSM-5分子筛两种。

但是相对来说Sapo-34分子筛比较小，所以大部分情况下甲醇都是与丙烯和乙烯相互转化，可连续反应和再生操作，因此在甲醇中广泛用于产生烯烃反应。

关于甲醇制烯烃工艺及工业化进展研究

关于甲醇制烯烃工艺及工业化进展研究

关于甲醇制烯烃工艺及工业化进展研究发布时间：2021-12-24T12:48:32.796Z 来源：《中国科技人才》2021年第24期作者：刘冰[导读] 如今甲醇制烯烃技术越来越受到人们关注，为此本文着重研究了国内外较为常见的甲醇制烯烃工艺，深入探究了各个工艺的特点和工业化进展，希望给甲醇制烯烃工艺未来发展带来积极的作用。

刘冰天津大沽化工股份有限公司天津市滨海新区 300455摘要：如今甲醇制烯烃技术越来越受到人们关注，为此本文着重研究了国内外较为常见的甲醇制烯烃工艺，深入探究了各个工艺的特点和工业化进展，希望给甲醇制烯烃工艺未来发展带来积极的作用。

关键词：甲醇制烯烃；工艺技术；工业化进程低碳烯烃属于经济发展极为关键的一项原料，但是由于低碳烯烃生产会消耗大量的石油，而我国石油资源又非常稀缺，需要大量进口，过大的进口不仅会引发我国能源安全风险问题，而且还会加大经济压力，所以为了有效解决我国石油资源短缺问题，便研究出了煤经甲醇制烯烃的工艺，此工艺受到了人们广泛的关注。

一、甲醇制烯烃工艺及工业化进展（一）UOP/HydroMTO工艺MTO工艺始于二十世纪的七十年代，早期的MTO工艺主要运用的催化剂就是ZSM-5分子筛，不过由于ZSM-5分子筛的孔径很大，就造成了烯烃的选择性很差。

为解决此问题，人们研制出了一种SAPO-34分子筛催化剂，此催化剂的孔径很小，水热稳定性和热稳定性很强，同时具有良好的烯烃选择性，较长的使用寿命，由此被广泛使用。

后来人们又研制出了一套甲醇日进料量是0.75t的MTO工艺装置，此装置能够连续稳定运行90多天，甲醇转化率可达100%，乙烯和丙烯的选择性可达80%。

在2000年的时候，又研究出了MTO工艺反应器，此工艺反应器由三个阶段组成，分别为：反应段、过渡段和分离段。

预热好的甲醇以及二甲醚会进到反应段，和催化剂产生放热反应，以产生低碳烯烃气，而没有发生反应的原料会在过渡段展开反应，以转成产品气，此产品气会进到带有多组两级旋风分离器的分离段，以完成催化剂和产品气的初分离，分离以后的产品气会离开反应器，进到下游单元中。