甲醇制烯烴研究ppt課件-免費閱讀
【正文】 據(jù)專家預測，今后 20年內我國原油產(chǎn)量基本維持在 t／ a。如果以煤炭為原料，一個100萬 t／ a規(guī)模的乙烯工廠，每年所需的煤炭量約為 1000萬 t。據(jù)估計 ,目前已形成的甲醇制低碳烯烴產(chǎn)能在 260萬 300萬噸 ,約消耗 750萬噸甲醇。 石腦油裂解制乙烯成本 裝置規(guī)模為 60萬 t／ a(乙烯 60萬 t／ a，丙烯 30萬 t/a)，石腦油價格 22美元／ bbl。石油化工企業(yè)一般以石腦油為原料 , 通過石腦油裂解工藝生產(chǎn)乙烯和丙烯，石腦油價格與原油價格高度關聯(lián)。涉及大氣 ,溪流 ,湖泊 ,江河 ,海洋 ,土壤陸地系統(tǒng) ,乃至生物圈等 。行業(yè)上游原材料如原油、煤炭、礦業(yè)價格如果太高，會給化工行業(yè)造成一定壓力，原料成本的降低可以為部分行業(yè)帶來投資機會。 可見，為得到高產(chǎn)率低碳烯烴，在工藝條件方面應采用較高的溫度、較高的空速和盡可能低的壓力。 由圖 33可知，在 260℃ 主要反應是甲醇脫水生成二甲醚，有少量烴類，主要是 C2～C4 烯烴。此時甲醇和二甲醚的轉化率為 99%以上，丙烯為烴類中的主要產(chǎn)物。 MTO裝置物料平衡及碳基收率見表 31。 此工藝采用煉油工業(yè)中常用的催化裂化連續(xù)反應 再生流化床反應器（由于催化劑反應周期短，需要頻繁的再生，不宜選擇固定床反應器），催化劑為以 SAPO34為主要組分的 MTO100，在壓力 350500℃ 條件下進行反應。 3. 有人采用硅烷偶聯(lián)劑 TPOAC等作為導向介孔生成的模板劑 ,合成了多級孔道 SAPO34分子篩。 1%Ba的添加使甲烷、乙烷和丙烷和丁烷的生成受到抑制，從而使乙烯和丙烯的產(chǎn)率提高。 擇形選擇性 ： 分子篩具有與分子直徑當?shù)目椎澜Y構，也有一些特殊的形狀，故而具有良好的的特殊的形狀選擇性。 現(xiàn)在甲醇制烯烴的工藝中， UOP公司開發(fā)的以SAPO34為活性組分的催化劑 ,其烯烴選擇性明顯優(yōu)于 ZSM5,使 MTO工藝取得突破性進展。 隨著對 MTO 催化劑的持續(xù)研究， 逐漸發(fā)展出ZSM5 和 SAPO 兩大系列催化劑 。該物質能夠在反應過程中與甲苯、二甲苯等建立動態(tài)平衡 ,不斷重復甲基化和脫除乙烯、丙烯以及丁烯的過程。從MTO研究開始至今，提出的機理模型有 20多種，至今沒有定論。這種穩(wěn)定的表面甲氧基已經(jīng)被紅外光譜和NMR分析所證實。近年來大量的工作轉向甲氧基的活性方面。根據(jù) CC 生成過程中產(chǎn)生不同的中間產(chǎn)物，有不同的機理：Carbene機理， Hydrocarbon Pool機理，自由基機理等。 CH4的生成 關于在 SAPO34分子篩上進行 MTO反應中少量副產(chǎn)物 CH4的生成機理的文獻報道較少。 1977 年 ， 美國 Mobile 公司的 Chang 等首次采用 ZSM5 沸石作為 MTO 反應的催化劑。 SAPO34分子篩催化劑 在甲醇制烯烴的工藝中， SAPO34分子篩催化劑成為主流，在這里我們也選用 SAPO34分子篩催化劑。 SAPO34分子篩催化劑的改性 SAPO34以其獨特的結構，中等酸性和良好的穩(wěn)定性成為 MTO反應的首選催化劑。 稀土金屬改性：呂金釗等分別采用固態(tài)離子交換法和也太離交換法將稀土金屬鑭（ La）和釔（ Y)引入到 SAPO34分子中是的催化劑的壽命和低碳烯烴的選擇性的待改善。與常規(guī)的微孔的SAPO34分子篩相比 ,該種分子篩含有微孔和介孔 2種孔道結構 ,這種結構有可能克服其在 MTO反應中易失活的缺點。其工藝流程如圖 31所示。 因為產(chǎn)物主要是低碳烯烴，為滿足市場需求可采用歧化工藝，既可使丙烯歧化為乙烯和丁烯，又可使乙烯和丁烯歧化為丙烯。為獲得最大的丙烯收率，還附加了第二和第三 MTP反應器。在 340～ 375℃ 之間，甲醇和二甲醚的轉化趨于完全，產(chǎn)物中出現(xiàn)芳烴。 4 甲醇制烯烴之經(jīng)濟效益分析 國內外研究動態(tài) 我國的能源結構是“富煤、缺油、相對少氣”，石油資源短缺已成為我國烯烴工業(yè)發(fā)展的主要問題之一。 成本核算是影響企業(yè)的生產(chǎn)制造任務完成的關鍵因素，設備成本則對化工企業(yè)的發(fā)展有著重要的影響。(2)對象復雜。 以煤為原料采用 MTO/MTP工藝生產(chǎn)低碳烯烴的經(jīng)濟性與常規(guī)的以石腦油裂解制乙烯的經(jīng)濟性進行比較。經(jīng)測算，乙烯單位制造成本為 3100元 /t，丙烯單位制造成本為 3000元／ t。 目前 ,全國已簽訂了甲醇制低碳烯烴技術許可合同的至少有 16家企業(yè) 18套甲醇制低碳烯烴裝置 ,預計總共將帶來超過 1000萬噸的烯烴產(chǎn)能。我國是一個多煤少油
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