甲醇制烯烃技术介绍PPT.ppt

甲醇制烯烃技术介绍 目录 开发乙烯生产新工艺的背景和意义 低碳烯烃生产的技术路线 DMTO和MTO MTG技术发展及工艺流程介绍 SDTO技术介绍 DMTO技术的工业化与商业化 一 开发乙烯生产新工艺的背景和意义 中国乙烯需求量 万吨 2003 2005 2010 2015 1350 1876 2700 3700 二 低碳烯烃生产的技术路线 MethanolToPropylene MTP MTO DMTO SDTO 英语缩写词释义 MethanolToOlefin Syngas DimethylToOlefin Dimethyl MethanolToOlefin 一 开发乙烯生产新工艺的背景和意义 乙烯是现代化学工业的基础 而我国的乙烯需求量逐年增大 且增速较快 到2015年需求量高达3700万吨 乙烯生产消耗大量石油资源 世界资源短缺日益紧张 而我国缺油少气 石油资源相对匮乏 国家的能源安全受到威胁 但是煤炭资源相对丰富 因此开发乙烯生产新工艺具有重大战略意义 二 低碳烯烃生产的技术路线 800oC H2O 乙烯 丙烯收率 45 800oC H2O 石脑油 乙烷 乙烯丙烯 煤天然气 二 低碳烯烃生产的技术路线 德国鲁奇公司 Lurgi 开发 美国环球油品公司 UOP 开发 中国科学院大连化物所开发 工艺技术来源 MTP MTO DMTO 合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线 SDTO 与传统合成气经甲醇制低碳烯烃的MTO相比较 CO转化率高 达90 以上 建设投资和操作费用节省50 80 主要反映 甲醇制烯烃 MethanoltoOlefins MTO 甲醇制汽油 MethanoltoGasoline MTG MTO及MTG的反应历程主反应为2CH3OH C2H4 2H2O3CH3OH C3H6 3H2O 备注 甲醇首先脱水为二甲醚 DME 形成的平衡混合物包括甲醇 二甲醚和水 然后转化为低碳烯烃 低碳烯烃通过氢转移 烷基化和缩聚反应生成烷烃 芳烃 环烷烃和较高级烯烃 国外工艺技术介绍 目前国外具有代表性的MTO工艺技术主要是 UOP Hydro ExxonMobil的技术 以及鲁奇 Lurgi 的MTP技术 目前UOP Hydro工艺已在挪威国家石油公司的甲醇装置上进行运行 效果达到甲醇转化率99 8 丙烯产率45 乙烯产率34 丁烯产率13 鲁奇公司采用中间冷却的绝热固定床反应器 丙烯的选择率很高 工艺改进 从近期国外发表的专利看 MTO又做了一些新的改进以二甲醚 DME 作MTO中间步骤通过烯烃歧化途径灵活生产烯烃以甲烷作反应稀释剂 国内工艺介绍 新工艺是由两段反应构成合成气在以金属 沸石双功能催化剂上高选择性地转化为二甲醚二甲醚在SAPO 34分子筛催化剂上高选择性地转化为乙烯 丙烯等低碳烯烃 新工艺特点 合成气制二甲醚打破了合成气制甲醇体系的热力学限制 CO转化率可接近100 与合成气经甲醇制低碳烯烃相比可节省投资5 8 采用小孔磷硅铝 SAPO 34 分子筛催化剂 比ZSM 5催化剂的乙烯选择性大大提高第二段采用流化床反应器可有效地导出反应热 实现反应 再生连续操作新工艺具有灵活性 它包含的两段反应工艺既可以联合成为制取烯烃工艺的整体 又可以单独应用 最新有关这方面的项目 陕北榆神煤田年产200万吨甲醇 60万吨丙烯的MTP项目榆横煤田年产240万吨甲醇 80万吨烯烃的MTO项目关中西北部的彬长煤田年产150万吨甲醇 27 3万吨乙烯 22 7万吨丙烯项目 三 DMTO技术发展及工艺流程介绍 DMTO反应特征 催化剂的开发 DMTO工业装置工艺流程图 内容介绍如下 2 DMTO反应特征 酸性催化特征高转化率 400 近100 转化 低压反应0 1 0 3MPa强放热 400 500 22 4 22 1kJ mol甲醇 167 3 164 8kcal kg甲醇 快速反应分子筛催化的形状选择性效应 3 催化剂的开发 沸石类型 SAPO 34 DO123 D803C II01 MTO 100 大连化物所研发较为先进的催化剂 性能高 价格便宜 大连化物所研发的最新一代催化剂 性能进一步提高 目前UOP公司研发的级别最高的催化剂 国产的呦 4 DMTO工业装置工艺流程图 工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃 总体流程与催化裂化装置相似 包括反应 再生 急冷水洗 烟气能量利用和回收 反应取热 再生取热等部分 精制分离部分 与石脑油热裂解工艺的精制分离部分相似 包括碱洗 干燥 压缩 制冷 脱C2塔 炔烃前加氢 脱C1塔 C2分馏塔 脱C3塔 C3分馏塔 脱C4塔等 五 DMTO技术的工业化与商业化 大连化物所 陕西新兴煤化工科技有限公司 现新兴能源科技有限公司 洛阳石化工程公司联合开发2006年 完成了工业性试验世界第一次万吨级工业性试验2006年8月 专家鉴定会结论 技术指标和试验规模达国际领先水平 72小时考核标定结果甲醇转化率99 18 选择性 乙烯39 81 丙烯38 90 乙烯 丙烯78 71 乙烯 丙烯 C489 15 吨烯烃甲醇消耗2 96吨 五 DMTO技术的工业化与商业化 2006年6月完成DMTO工业性试验 2010年5月完成DMTO II工业性试验 神华包头DMTO商业工厂 以神华集团生产的煤为原料生产甲醇 通过MTO装置转化为烯烃 经聚合装置生产出聚乙烯和聚丙烯 同时副产硫磺 丁烯 丙烷和乙烷以及C5 等副产品 上游装置 180万吨 年煤制甲醇装置下游装置 30万吨 年聚乙烯装置30万吨 年聚丙烯装置副产 C4 12 5万吨 燃料气4 9万吨 设计范围 甲醇制烯烃单元 PP PE装置 烯烃分离单元 甲醇装置 美国LUMMUS公司中标承揽甲醇制烯烃分离单元工艺包设计LPEC设计范围为MTO装置甲醇制烯烃单元界区的全部工程 神华包头煤制烯烃进展 2010年8月8日10 48甲醇投料 当天甲醇负荷即达到90 8月15日产出合格聚丙烯 8月21日产出合格聚乙烯甲醇转化率100 非水产物中乙烯 丙烯选择性大于80 现在 正稳定运行 神华包头DMTO装置产品 能源再生化的设想 目前我国石脑油和轻柴油等原料资源短缺 如果还是以它们作为低碳烯烃生产唯一原料来源来满足我国每年对低碳烯烃的增产需求显然不行 必须走出一条新路子在我国煤炭资源丰富的