天然气制经甲醇制烯烃

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1、第7章　天然气经甲醇制烯烃7.1概述7.2典型的MTO工艺7.3MTO工艺的最新进展7.4MTO的技术经济的评价7.5我国发展MTO的前景分析7.1概述乙烯、丙烯石脑油裂解天然气→合成气→甲醇→烯烃（SMTO）天然气→合成气→二甲醚→烯烃（SDTO）7/5/202127.1概述MTO反应催化剂小孔和中孔的酸性沸石孔径在0.45nm左右的八元氧环小孔沸石菱沸石、毛沸石、T沸石ZK-5、ASPO-17、SAPO-34等7/5/202137.2典型的MTO工艺7.2.1UOP/Hydro的MTO工艺7.2.1.1发展

2、现状磷酸硅铝（SAPO）合成分子筛7.2.1.2UOP/Hydro工艺过程粗甲醇MTO-100烯烃原料甲醇和催化剂储存进料系统空气压缩净化系统氮气系统压缩冷冻系统冷却系统冷换系统产品分离系统反应-再生系统控制系统7/5/202147.2典型的MTO工艺IV型催化裂化装置350~525℃0.2~0.4MPa7/5/202157.2典型的MTO工艺7/5/202167.2典型的MTO工艺7.2.1.3技术进展（1）催化剂的改性UOP公司热液处理的硅铝磷酸盐分子筛催化剂提高C2、C3烯烃的选择性7/5/202177.

3、2典型的MTO工艺MTO反应的非沸石分子筛催化剂7/5/202187.2典型的MTO工艺分子筛中的金属含量↓分子筛粒径↓7/5/202197.2典型的MTO工艺7/5/2021107.2典型的MTO工艺（2）稀释剂水低碳烯烃的选择性↑改善积炭现象热载体醇/水比1:4甲烷转化反应得到的含甲烷和轻烯烃的馏分7/5/202111二异丙醚7.2典型的MTO工艺（3）反应工艺甲烷转化合成气合成甲醇水蒸汽甲醇、二甲醚杂醇油合成烯烃稀释剂孔径小于5Å小孔非沸石催化剂C2~C4的低碳烯烃水分离水丙烯醚化乙烯、丙烯、丁烯7/5/

4、202112孔隙容积0.9~0.8m3/g7.2典型的MTO工艺7.2.2鲁奇（Lurgi）公司的甲醇制丙烯工艺（MTP）（1）发展现状（2）MTP工艺过程原料甲醇蒸气和水蒸气二甲醚蒸气和水蒸气反应器盐浴式管式反应器催化剂硅/铝原子比≧10碱<380×10-6ZnO<0.1%CdO<0.1%表面积300~600me/g7/5/2021137.2典型的MTO工艺操作条件0.13~0.16MPa420~490℃7/5/2021147.2典型的MTO工艺7.2.3美孚公司的MTO工艺7/5/2021157.2典型的M

5、TO工艺7/5/2021167.2典型的MTO工艺7.2.4裂化-MTO相结合的工艺形成混合装置的MTO设备相对较小7/5/2021177.2典型的MTO工艺7/5/2021187.3MTO工艺的最新进展催化剂改性提高低碳烯烃选择性SAOP-34引入金属离子改变分子筛酸性及孔口大小Ni-SAPO-34最佳选择性Sr/SAPO-34高乙烯、丙烯收率高乙烯/丙烯甲硅烷基化的SAPO-34催化剂7/5/2021197.4MTO的技术经济的评价甲醇制烯烃典型工艺UOP/Hydro的MTO工艺美孚公司的MTO工艺鲁奇公司

6、的MTP工艺7/5/2021207.4MTO的技术经济的评价7/5/2021217.4MTO的技术经济的评价7/5/2021227.4MTO的技术经济的评价工艺技术经济分析对比结论MTO工艺技术上是可行的②天然气为原料经合成气路线的投资回报率远高于甲醇制乙烯的过程和石脑油裂解制乙烯。③MTO工艺存在一定技术风险天然气制甲醇和甲醇制烯烃结合用粗甲醇为原料MTO反应所产生的水亦可返回造气工序7/5/2021237.4MTO的技术经济的评价MTO可用于种不同场合在气田或气田附近MTO联合生产装置将所产甲醇送往离终端用

7、户较近地区在现有石脑油或LPC裂解装置中增加MTO反应器端7/5/2021247.5我国发展MTO的前景分析7.5.1我国MTO工艺及催化剂开发现状中科院大连化学物理研究所催化剂的开发①ZSM-5用于合成气直接制取低碳烯烃②以三乙胺为模板剂合成硅磷铝分子筛硅磷铝SAPO-34分子筛双模板剂合成磷酸硅铝分子筛⑤甲醇或二甲醚制取乙烯、丙烯等低碳烯烃SAPO-34分子筛催化剂甲醇或二甲醚转化为低碳烯烃金属改性SAPO-34型分子筛催化剂Cu、Co、Ni、Ca、Ba或Sr7/5/2021257.5我国发展MTO的前景分

8、析中国石油大学与清华大学从MTO催化剂到产品烯烃分离由二甲醚或甲醇生产低碳烯烃磷酸硅铝分子筛（SAPO-34）气固并流下行式流化床超短接触反应器②提高乙烯选择性的方法7/5/2021267.5我国发展MTO的前景分析美国埃克森美孚化学专利公司①由含氧化合物(如甲醇或二甲醚)生产烯烃含氧化合物轴向分段注入流化床乙烯选择性↑②催化剂的预处理结晶磷酸硅铝分子筛多孔骨架结构单环芳香化合物含氧化