甲醇制烯烴幾種工藝比較(編輯修改稿)
2025-03-22 14:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 H10 C4H8 大于 C5 溫度對甲醇裂解產(chǎn)物的影響 ?反應(yīng)壓力 : –較高、較低的壓力，都會使烯烴的收率降低，應(yīng)選擇適合的壓力是 (甲醇在 Mn、Mg/13X沸石催化劑上反應(yīng)，當壓力從 高到 ，乙烯含量從 %下降到%。 C4由 %上升到 24%)。 –較高壓力有利于 C5以上脂肪烴和芳烴生成。 ? 空速的影響 – 反應(yīng)時間短，有利于烯烴生成 項 目 流體空速 /h1 1080 108 1 轉(zhuǎn)化率（甲醇＋二甲醚） /% 100 氣相產(chǎn)物（質(zhì)量分數(shù)） /% 44 烴類分布 （質(zhì)量分數(shù)） /% CH4 C2H6 C2H4 C3H8 C3H6 C4H10 C4H8 大于 C 芳烴 2 27 1 14 空速對甲醇裂解產(chǎn)物的影響 添加稀釋劑的影響 ? 原料中添加稀釋劑 — 氫、氦、氮、水蒸氣，可以提高乙烯的選擇性。通常所加的稀釋劑是水蒸氣。添加稀釋劑實質(zhì)上就是降低甲醇的分壓，同時還降低了生成的低碳烯烴的分壓，從而不利于低碳烯烴的聚合。 項 目 數(shù) 值 原料中水含量（質(zhì)量分數(shù)） /% 0 74 84 90 溫升 /℃ 120 100 60 35 轉(zhuǎn)化率 /% 100 100 100 100 生成油 /g 32 氣相產(chǎn)物（體積分數(shù)） /% C2H6 C3H6 C4H8 CH4 C3H8 C4H10 18 24 27 8 8 12 40 25 9 7 4 6 45 25 10 4 4 6 48 25 8 4 5 7 原料中水含量對反應(yīng)的影響 MTP 合成工藝 (P74) ? 德國魯奇公司于 1990 年起開展了甲醇制丙烯的研究與開發(fā) – 采用固定床工藝 – 南方化學公司提供的專用催化劑。 圖 Lurgi 公司 MTP 工藝流程示意圖 MTP 合成工藝框圖 項目 MTP工藝 MTO工藝 產(chǎn)品 丙烯，并附產(chǎn) LPG和汽油 乙烯和丙烯，并附產(chǎn) LPG、丁烯、碳五及以上產(chǎn)品 反應(yīng)器特征 采用固定床反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)簡單，投資較低。 反應(yīng)結(jié)焦少，催化劑無磨損，可就地再生。 反應(yīng)溫度控制比流化床難。 采用流化床反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)復雜，投資較大。 反應(yīng)有結(jié)焦，催化劑存在磨損，并需要設(shè)置催化劑再生反應(yīng)器 反應(yīng)溫度較固定床容易。 工藝投資 工藝流程簡單，投資較低 工藝流程復雜，投資較 MTP工藝大 消耗 原料甲醇單耗略高于 MTO技術(shù)，但公用工程消耗低于 MTO工藝 原料甲醇單耗略低于 MTP技術(shù)，但公用工程消耗高于 MTP工藝 其它 無工業(yè)化裝置，但通過了示范裝置運行 無工業(yè)化裝置，但通過了示范裝置運行 MTPMTO工藝比較 我國在建的 MTO/MTP項目 ? 神華寧煤煤化工在寧東 52萬噸 /年丙烯，采用魯奇(Lurgi)MTP技術(shù)，預計 2023年投產(chǎn)； ? 大唐國際煤化工在多倫的 46萬噸 /年丙烯，采用魯奇 (Lurgi)MTP技術(shù)，預計 2023年投產(chǎn)； ? 還有近 1100萬噸的 MTO和 MTP項目已經(jīng)規(guī)劃或開展了前期工作。 神華包頭建造的 甲醇制取低碳烯烴（ MTO）萬噸級工業(yè)性試驗裝置 (DMTO) ? 背景 – 氣固相甲醇合成反應(yīng)器中甲醇收率低（ 3%~6%）； – CO的單程轉(zhuǎn)化率低（ 20%~30%）； – 合成氣一步法合成二甲醚工藝成熟； – 二甲醚－－低碳烯烴 路線； ? 中科院大連化物所的蔡光宇等在綜合分析技術(shù)可行性的基礎(chǔ)上，提出了合成氣經(jīng)由二甲醚制取低碳烯烴 (dimethyl ether to olefins，簡稱 DTO)的新技術(shù) —— SDTO法； ? 利用金屬一酸性雙功能催化劑，使合成氣一步直接轉(zhuǎn)化為二甲醚，這在熱力學上是十分有利的，可獲得較高的 CO單程轉(zhuǎn)化率。 P75 主要縮寫所代表的意思 ?MTO、 DMTO、 SDTO 相同點： TO =合成低碳烯烴 不同點：原料不同（ M=甲醇； DM=甲醇二甲醚； D=二甲醚； SD=合成氣二甲醚） DMTO的機理 ? Chang DME生成乙烯的機理 SDTO合成工藝 ? 合成氣二步法合成低碳烯烴： ? 催化劑 1：銅－鋅－固體酸性雙功能催化劑； ? 催化劑 2： SAPO34分子篩催化劑 圖 合成氣經(jīng)由二甲醚制低碳烯烴的工藝流程 SDTO工藝 ” 1 2 SDTO新工藝特點 ? 由合成氣制二甲醚打破了合成氣制甲醇體系的熱力學限制， CO轉(zhuǎn)化率高者可達 90%以上，與合成氣經(jīng)甲醇制低碳烯烴相比可節(jié)省投資5%— 8%， 節(jié)省操作費用約 5%； ? 采用小孔磷硅鋁 (SAPO－ 34)分子篩催化劑，乙烯的選擇性大大提高(50%— 60%)； ? 在 SAPO－ 34分子篩合成與催化劑廉價方面有大的突破，催化劑成本的降低對于流化床反應(yīng)工藝具有特別重要的意義； ? 第二段反應(yīng)采用流化反應(yīng)器，可有效地導出反應(yīng)熱，實現(xiàn)反應(yīng)－再生連續(xù)操作，能耗大大降低； ? SDTO新工藝具有靈活性，它包含的兩段反應(yīng)工藝即可以聯(lián)合成為合成氣制烯烴工藝的整體，又可以單獨應(yīng)用； ? 特別要指出的是，所發(fā)展的 SAPO－ 34分子篩催化劑可直接用作甲醇制烯烴過程； ? 為了標明所發(fā)展的 MTO工藝也可以應(yīng)用于二甲醚原料，將所發(fā)展的工藝命名為 DMTO 兩段反應(yīng)串接反應(yīng)結(jié)果（ P77) 大連化學物理研究所 DMTO工藝 (P77) – ZSM5催化劑和固定
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