甲醇催化转化制乙烯

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1、甲醇催化转化制乙烯完成日期:2012年12月11日14摘要1Abstract21引言31.1反应体系的优化及技术指标31.2反应体系的特殊性32MTO反应分析42.1甲醇制烯烃反应机理42.1.1表面甲氧基和二甲醚生成42.1.2反应诱导期42.1.3第一个C-C键形成42.1.4二次反应52.1.5积碳和失活52.2甲醇制烯烃热力学分析52.3固定床MTO反应动力学分析62.4甲醇制烯烃副产物生成规律分析72.5水醇比对MTO反应的影响82.6甲醇质量空速对MTO反应的影响92.7反应压力对MTO反应的影

2、响92.8进料方式对MTO反应的影响92.9返混对MTO反应的影响93反应器设计和操作方式94反应器放大研究104.1流化床MTO反应本证动力学研究104.2气固循环流化床大型冷漠研究115结论12参考文献13致谢1414摘要乙烯和丙烯是重要的化工原料，目前乙烯等低碳烯烃生产技术严重依赖石油，在石油资源日益紧缺的今天，烯烃的需求量一直在快速增长，近年来以煤或天然气为原料植被甲醇进而生产乙烯的替代路线逐渐受到学术界和工业界的重视，甲醇制烯烃技术在基础研究和工业放大方面都获得了快速的发展。本文综述探讨了甲醇制烯

3、烃的反应动力学和反应热力学研究及反应的机理，并分别分析讨论了反应温度﹑水醇比﹑甲醇质量空速﹑反应压力﹑进料方式对MTO工艺的影响，分析确定合适的操作条件和反应器来提高乙烯的选择性和产率，减少积碳和烷烃的生成，并对工业化放大反应进行一些简单的探讨。关键词:甲醇制烯烃；热力学；动力学；流化床；工业化14AbstractEthyleneandpropyleneareimportantchemicalmaterialsandmanufacturedfrompetroleumatpresent.However,the

4、oilshortagehasbeenaworldwideproblem,whilethedemandsforOlefins,hasbeengrowingsteadily.Thealternativewaysfortheproductionofethylenefrommethanol,whichcanbeobtainedfromcoalandnaturalgas,havereceivedmuchattentionfromacademicandindustrialfieldsinrecentyears.This

5、paperpresentsareviewontheresearchinthisfield,includingkinetics,thermodynamicsandreactionmechanism.besides,thispaperhasalsoanalyzetheinfluenceoftemperature,water/methanol,reactionpressure,WHSVandfeedtypetoMTO,confirminganappropriateoperatingconditionsandrea

6、ctor,inordertoimprovetheselectivityandproductivityofethyleneanddecreasetheyieldofcokeandalkanes.Atlast,itdosomesimpleresearchonindustrialization.Keywords:methanoltoolefins；thermodynamics；kinetics；fluidized-bedreactor；industrialization141引言乙烯和丙烯是现代化学工业的重要基础

7、原料，在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用，是衡量一个国家综合国力的重要指标。制备乙烯和丙烯的传统方法是采用轻油(石脑油、轻柴油)裂解工艺。我国的能源结构特点是多煤、贫油、少气。目前我国已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国，这种以煤为主的能源格局，在未来相当长的一段时间内不会有大的改变，石油资源短缺已成为制约我国烯烃工业发展的主要瓶颈之一。由于石油储量有限，世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯类低碳烯烃的开发，其中以甲醇制取低碳烯烃的工艺越来越受到重视，有望成为继石脑油蒸汽裂解和催化裂解装置之后生产

8、烯烃的第三大稳定来源[1]。甲醇制烯烃(Methanol-to-Olefins,MTO)工艺是以煤或天然气为原料经甲醇制备乙烯、丙烯等低碳烯烃的新工艺，突破了石油资源紧缺、价格起伏大的限制，开辟了制备低碳烯烃等基础化工原料的新路线，因而越来越受到重视[2]。不用石油而以甲醇为原料生产烯烃，不仅可使烯烃价格摆脱石油产品的影响，减少我国对石油资源的过度依赖，而且对推动贫油地区的工业发展及均衡合理利用我国资源具有十分重