甲醇制烯烃工艺技术及济性分析

李建 安福何祚（中国石化咨询公司甲醇制烯烃（MethanoltoOlefinsMTO）UOPHYDRO1995醇原料的不同，可以有天然气和煤两种路线。MTO工艺的开发成功拓宽了烯烃原料来源渠道，同时为李建 安福何祚（中国石化咨询公司甲醇制烯烃（MethanoltoOlefinsMTO）UOPHYDRO1995醇原料的不同，可以有天然气和煤两种路线。MTO工艺的开发成功拓宽了烯烃原料来源渠道，同时为MTOMTO工艺开发进甲醇制取烯烃的概念最早由美国Mobil公司在20世纪80年代提出。美国UOP公司和挪威Hydro1992MTOSAPO-34型催化剂开展MTO工艺的研究。该催化剂是硅铝磷酸盐型具有择形能力的分子筛催化剂，可控制酸性中心的位置和强度，使低碳烯烃齐聚的反应减少，从而大幅提高甲醇转化为乙烯和丙烯的选择性，SAPO-34催化剂的研发成MTO工艺研究的极大推进。目前，UOPMTOMTO-100。UOPHydro开发了类似催化裂化装MTO工艺流程，并于1992年开始小试工作，1995年两0.75t/d100%附近。催化剂再生次数超过450次，其稳定性和强度得到一定的验证。该工艺的乙烯/1.50.7511MTO工业演示装置典型产品1995年11月P和HRDROMTO技术的转让，50t/aPydro80tt/aHPE40/a250/a物所在1993年完成了以ZSM-5为催化剂的固定床MTO工艺中试研究，90年代提出了由合成气制二甲组Cl~C4饱和乙丙碳COX＋焦一合UOP/HydroMTO-100催化剂均SAPO-34型分子筛催化UOP/HydroMTO-100催化剂均SAPO-34型分子筛催化剂，但大连化物所对催化剂生表 D0123与MTO-100催化剂中试典型数据比醇处理量为1万t/a的国内开发MTO工艺的工业示范装置，2006年2月进行了投料试车，运行数据表明甲醇转化率接近100%，乙烯和丙烯的选择性约为78%，略低于实验室水平80%。目前，大连化物所正1.2MTOMTO1图 MTO工艺流程示意MTO工艺的反应一再生系统与炼油工业的催化裂化工艺类似，和催化裂化相比，其反应温度和催条件比较缓和，操作苛刻度较低。MTO工艺与催化裂化工艺的主要差别在于：催化裂化的反应部分为MTOMTO工业化过程中可借鉴成从目前UOP/Hydro的MTO-100催化剂和大连化物所的D0123催化剂的催化性能来看，均具有烯烃选择性MTO-DO-备乙从耐水热稳定性来看，据UOP介绍，其MTO-100催化剂具有与FCC催化剂同样的抗水蒸汽热崩800℃连续焙烧或水蒸气处理后，催化剂的各项性能基本没有变化，同样能够适应有大量通过MTO专用催化剂的上述各项性能来看，其在大型工业化装置上的性能有一定保障（3）MTOMTO反应气的组成情况与石脑油蒸汽裂解装置的裂解气成分相比，不含硫、芳烃及以上的较重组加，各组分的分离可借鉴蒸汽裂解工艺裂解气分离技术。总体来说，MTO反应气的分离难度小于蒸汽2不同原料路线烯烃工艺的成本竞争性作为评价指标，占用资本回报率（ROCE）10%计取。天然气路线MTO工艺的成本测算按规模按80万t/a，测算分为包括甲醇生产、MTO装置及配套设施和公用工程项目；煤路线工艺的成本测算按80万t/a烯烃MTO装置计取，测算范围包括煤造气、250100万t/a100万t/a乙烯Cgas=2500×Pgas+式中：Cgas为气路线工艺吨烯烃成本加回报值，元式中：Cgas为气路线工艺吨烯烃成本加回报值，元2图 气价和烯烃成本对应曲Ccoal=5.75×Pcoal+式中：Ccoal为煤路线工艺吨烯烃成本加回报值，元Pcoal为煤价，元/t（见图3图 煤价和烯烃成本对应曲图 布伦特油价和石脑油到岸价对应曲Coil=102×PoilCoil=102×Poil+式中：Coil为石脑油路线工艺吨烯烃成本加回报值，元图 油价和烯烃成本对应曲 图 不同气价和油价下烯烃成本对6中分别绘制了天然气路线MTO装置的烯烃成本加回报值随气价的变动曲线和石脑油蒸汽裂解高于天然气路线MTO工艺。图7中分别绘制了天然气路线MTO装置的烯烃成本随气价的变动曲线和煤路线MTO装置的烯烃价（5.6千卡/g）300元/t0.91元/t时两者的单位烯烃成本加回报值0.91元/tMTOMTO图 不同原料图 不同原料对MTO装置成本对8不同油价和煤价下烯烃成8中分别绘制了煤路线MTO装置的烯烃成本加回报值随煤价的变动曲线和石脑油蒸汽裂解装置30美元/320元/tMTO工艺的烯烃成本加回报值要低于蒸3主要结成和蒸汽裂解相比没有特殊的组份，甚至更为简单，MT