1、第二部分：化工過程案例分析甲醇制烯燒工藝 I背景與進展2原理 3.MTO工藝簡介 4.DMTO工藝 5.DMTO創新點6結語匯報人：張雄飛組員：侯曉玲、李萍萍、趙容慧I研究背景(I)乙烯、丙烯需求量大:隨著經濟的發展，我國乙烯、丙烯的消費量迅速增長。我們生活用品離不開乙烯。比如杯子，衣服等。預計2004-2020年乙烯需求年均增長率將超過5%,丙烯需求的年均增長率則會超過乙烯。25002000150010005002014年全國乙烯產能共計2060.5萬噸/年,同比増7.85%產能巨表觀消費產量*000X1軒00002I研究背景(2)其合成技術效率不高:效率是做好工作的靈魂a.2KM曼.乙烯、

2、丙烯的生產若仍沿用現有的原料和技術路線，原料供應緊張的矛盾將是十分突出的。因此，我們必須開發并采用提高化工用油產率的煉油技術和充分利用原油資源增產乙烯、丙烯的新技術，同時也應開發并采用新的生產乙烯、丙烯的原料路線。I背景(3)原材料的限制：我國的能源儲存特點是“富煤、貧油、少氣”，2015年我國石油資源的對外依存度首次超過了60%,因此，過于依賴石油基烯坯生產工藝不利于我國的能源戰略安全。甲醇制烯怪(MTO)對于緩解我國石油資源緊缺，實現煤炭的清潔高效利用，具有重要的戰略意義。I進展(I)當前合成工藝：當前MTO工藝的代表技術主要有環球石油公司(UOP)和海德魯公司(NorskHydro)共同

3、開發的UOP/HydroMTO技術，中國科學院大連化學物理研究所自主創新研發的DMTO技術和中國石化開發的SMTO技術。I展望我國將在5年內開工建設（含已投產和正在試車）的煤制烯姪（含外購甲醇制烯怪）項目超過40項,合計烯坯產能超過2000萬t/a,與此同時甲醇制烯坯技術也在不斷改進。I意義甲醇制烯坯工藝主要轉化為乙烯(C2H4)丙烯(C3H6),都是重要的有機化工原料，通常把乙烯的產量作為衡量該國化工水平的依據，是初級化工原料，可以以它為基礎生產多種材料。可以說，乙烯的產量決定了一個國家未來的發展，實現社會主義小康社會，乙烯和丙烯是頂梁柱!2原理甲醇的性質:|性狀：無色透明液體，有刺激性氣味

4、。2熔點（°C）-97.3.沸點（°C）:64.74相對密度（水二I）:0.796飽和蒸氣壓(kPa):12.3(20°C)2原理(i)甲醇制烯坯技術主要分兩步，首先由煤或天然氣轉化生成粗甲醇，該過程已實現工業化；然后甲醇轉化生成烯姪，主要是乙烯和丙烯。(2)甲醇首先脫水為二甲瞇(DME),形成的平衡混合物包括甲醇、二甲瞇和水，然后轉化為低碳烯怪，低碳烯姪通過氫轉移、烷基化和縮聚反應生成烷桂、芳痊、環烷桂和較高級烯星2CH3OH-C2H4+2H2O3CH3OH-C3H6+3H2O2原理(3)甲醇在是質子化的弓坯和較高級厲cii2=ch2弓瞇，其中間體、芳姪、環烷應

5、的典型的正-bCHpCHj3.1MTO工藝流程fif水洗塔急衿塔亍-AH-<34TU11cC帝脫Q塔WAAAr>4C分謝塔稅G>G分脫C,yIVUr*r*LfAvuA.i(-G轉化反應器一匕3.2MTO工藝現場圖3.2MTO催化劑ZSM-5沸石是美國Mobileoil公司于上個世紀六十年代末合成出來的一種含有機胺陽離子的新型沸石分子篩。由于它在化學組成、晶體結構及物化性質方面具有許多獨特性，因此在很多有機催化反應中顯示出了優異的催化效能，在工業上得到了越來越廣泛的應用,成為石油化工的一種頗有前途的新型催化劑3.3MTO工藝的特點MTO工藝采用優點很多的流化床反應器。流化床反應

6、器具有調節操作條件靈活和較好回收反應熱的優點。部分待生催化劑經過用空氣燒焦的連續再生,可以保持催化劑活性和產品組成不同。工業規模生產的催化劑已經通過示范試驗，選擇性、長期穩定性和抗磨性都符合要求。壓力通常決定于機械設計的考慮，較低的甲醇分壓有利于得到較高的輕烯姪特別是乙烯的選擇性。溫度是一個重要的控制參數，較高的溫度有利于得到較高的乙烯收率。4.MTO工藝技術創新 4.1UOP/NorskHydroMTO技術 4.2中科院大連化學物理研究所(DICP)的DMTO工藝4.1UOP/NorskHydroMTO技術反應部分51:床器化應流反MeOH空氣C02產品回收部分I-反應器；2-再生器；3分離

7、器；4-堿洗塔；5-于燥塔；6脫甲烷塔7脫乙烷塔；8-乙烯分離塔；9丙烯分離塔；10.脫丙烷塔4.1UOP/NorskHydroMTO技術UOP/NorskHydroffiM大量的試驗，確定了催化劑的配方、反應工藝條件和原則工藝流程，并在挪威一套中試裝置上進行了驗證。甲醇在流化床反應器中，在經過改性的SAPO-34催化劑作用下生成乙烯、丙烯。HydrocarbonpoolEthylene術UOP/Hydro的MTO技術可根據乙烯、丙烯市場的需求情況,通過改變反應器的操作苛刻度，較大范圍地調整C2/C3比。以碳基計算，在最大量生成乙烯時，乙烯收率為46%,丙烯為30%,丁烯為9%,其余副產物為1

8、5%,C2/C3比為1.53;最大量生產丙烯時，乙烯收率為34%,丙烯45%,丁烯12%,其余副產物9%,C2/C3比為0.75。最新的研究結果表明，甲醇轉化成乙烯加丙烯的碳基選擇性可以達到85%90%。經過多年的技術開發，UOP的MTO已具備建設工業示范裝置的條件。據報道，已計劃利用該技術在埃及和尼日利亞建設大型工業裝置。4.2中科院大連化學物理研究所（DICP）的DMTO工藝一DMTO工藝采用密相循環流化床反應器，反應溫度為4005500°C,反應壓力約0.1MPa,甲醇或二甲醸單程轉化率接近100%,產物中乙烯、丙烯及丁烯選擇性可90%,乙烯加丙烯選擇性80%。4.2中科院大連

9、化學物理研究所（DICP）的DMTO工藝項目甲烷乙烯乙烷丙烯丙烷C4C"選擇性/強17539.K40.8339.402.9011.693.55項目雙烯C2q主焦率轉化率/儀選擇性79.2490.932.0099.98DMTO裝置工業化運行效果4.2中科院大連化學物理研究所（DICP）的DMTO工藝項目Mr（）H術sirro技術原料甲醇二甲越反應方式詭化床流化床催化劑SAm.34SAPO34烯爛選擇性（質址分數），餉乙烯45-5050乙烯十內烯>80>80乙烯+厲烯+rft-90-90大連化物所的MTO與SDTO技術對比4.2中科院大連化學物理研究所（DICP）的DMTO工藝甲醇原料經設置在反應器底部的分布器進入密相流化床反應器，與催化劑在流化狀態下接觸反應轉化為以低碳烯坯為主的產品氣。攜帶催化劑細粉的產品氣進人上部的擴大段,表觀氣速降低，大部分催化劑依靠重力返回密相床層，其余催化劑利用