浅析煤制烯烃.pdf

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1、总第171期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．11．020浅析煤制烯烃郭艳玲(潞安环能股份公司技术中心，山西长治046204)摘要：文章概述了煤制烯烃的重要性、工艺流程、核心技术和催化剂等，并对我国煤制烯烃的现状、面临的问题及采取的相关措施等进行了简单介绍。关键词：煤制烯烃；甲醇；烯烃；催化剂中图分类号：F426．72；TQ221．2文献标识码：B文章编号：1005—2798(2013)1l一0048．02制烯烃及烯烃回收分离五个流程，其中包括煤气化、1我国能源现状及煤制烯烃的重要性合成气净化、

2、甲醇合成和甲醇制烯烃四项核心技术，我国的能源结构是“富煤、缺油、少气”，石油资煤制甲醇是煤制烯烃的核心。煤制甲醇的过程主要源储量有限，开采难度大，已无法满足国民经济发展有：首先将煤气化制成合成气，煤气化是指煤与气化的需求，而未来能源以煤为主的消费格局，在相当长剂在一定的温度、压力等条件下，发生反应而转化为的一段时期内不会有大的变化。据预测，2020年全煤气的工艺过程，且一般是指煤的完全气化，也就是国煤炭需求为21～29亿t，在一次能源生产和消费将煤中的有机质最大限度地转变为有用的气态产中仍占60％以上。尽管如此，国内煤炭的利用仍

3、以品；接着将合成气变换，即将煤气化后其中的CO部粗放为主，煤炭清洁利用技术发展水平要远低于石分转变为H；然后将转换后的合成气净化；最后将油炼化技术。而煤炭作为最重要的含碳资源之一，净化合成气制成粗甲醇并精馏，最终产出合格的甲其潜在价值未得到发掘。近年来，随着能源和环境醇。煤制甲醇的工艺步骤都已经十分成熟，有多年压力的增大与技术自身的积累和进步，新型煤化工的商业化生产经验。甲醇制烯烃是煤制烯烃的最重技术与产业的兴起使煤炭的潜在价值逐步显现，发要环节，甲醇制烯烃即在一定条件(温度、压强和催展以煤炭节约型利用为主导的新型煤化工，已成为

4、化剂)下，甲醇蒸汽先脱水生成二甲醚，然后二甲醚煤清洁利用和缓解经济发展对石油资源的过度依赖与原料甲醇的平衡混合物气体脱水继续转化为以乙的重要举措。烯和丙烯为主的低碳烯烃，再进行轻烯烃回收，得到烯烃是现代化学工业最基本的有机原料，下游乙烯和丙烯等。的产品被广泛用于Et常生活的各个领域。虽然我国2)煤制烯烃技术主要有两种，中间都经过甲的烯烃产量在逐年增加，但缺口仍然很大，无法满足醇：一种是甲醇制乙烯和丙烯等低碳混合烯烃下游市场的需求。烯烃的巨大需求量、原油的高进(MTO)；另一种是甲醇制丙烯(MTP)。MTO＼MTP口依存度以及煤炭

5、的价格优势凸显了煤制烯烃的重工艺由甲醇转化烯烃单元和轻烯烃回收单元组成，要性。以“煤”代“油”的方式来生产低碳烯烃，是实在甲醇转化单元中，通过流化床反应器将甲醇转化现我国“煤代油”能源战略，保证国家能源安全的重为烯烃，再进入烯烃回收单元中将轻烯烃回收，得到要途径之一。主要产品乙烯和丙烯。3)甲醇制烯烃用的催化剂是以分子筛为主2煤制烯烃的工艺流程、技术及催化剂要活性组分，一氧化铝、氧化硅和硅藻土等为载体，1)煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃，是指以煤为在加工助剂的协同作用下，经加工成型、烘干和焙烧原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯

6、烃等工艺制成分子筛催化剂，分子筛的性质和加工助的技术。主要反应有：甲醇制烯烃(MTO)：2CHOH剂的性质等都会对分子筛催化剂的性能产生影响。=C2H4+2H2O，3CH3OH=C3H6=3H2O；甲醇制丙最早甲醇制烯烃主要以ZSM一5等中孔分子筛作为烯(MTP)：3CH3OH=C3H6+3H2O。煤制烯烃工艺催化剂，这些分子筛的孔径相对较大，产物以丙烯基流程包括煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇转化C+4烃类为主，同时还有较高含量的芳烃，其乙烯收稿日期：2013-08—13作者简介：郭艳玲(1977一)，女，山西高平人，工程师

7、，从事新型材料开发技术工作。48郭艳玲：浅析煤制烯烃第22卷第11期收率仅为5％。随后研发的硅磷铝非沸石分子筛煤制烯烃面临的问题：①经济性因为相对性存(简称SAPO分子筛)的孔径比ZSM一5的更小，其在波动。由于煤炭价格以及石油化工产品价格会随中SAPO一34为活性组分的MTO一100催化剂，其着市场行情浮动、不稳定，很容易引起质疑。②煤制乙烯和丙烯的选择性分别为43％～61．1％和烯烃项目由于从煤为原料到最后制成聚烯烃或烯烃27．4％～41．8％，产物中乙烯和丙烯等低碳烯烃含衍生物产品，涉及到的工艺流程比较长，因此具有经量显著

8、增加，而且芳烃含量几乎没有。因此，分子筛济规模的煤制烯烃项E1投资较高。③原材料及能源的粒径是合成分子筛催化剂的一个重要因素。消耗大，水资源损耗高，碳排放量高，污染严重，对环煤制烯烃的具有竞争力的条件是：必须建在煤境影响大。④我国的塑料生产厂大部分位于沿海地炭坑