【正文】 待生催化劑通過待生催化劑立管和提升器送到再生器。在反應(yīng)器提升器出口的初級預(yù)分離之后， 進(jìn)入多級旋風(fēng)分離器 。 產(chǎn)品分離器頂部的烯烴產(chǎn)品送入烯烴回收單元，進(jìn)行壓縮， 精餾 和凈化。 急冷塔頂?shù)臍庀嗨腿?二級急冷塔，進(jìn)行二次急冷和水洗，急冷塔底抽出的廢水也進(jìn)入污水 水 待 處理裝置。 來自于甲醇 儲罐 的甲醇經(jīng)過與水換熱， 進(jìn)入燃燒爐初步氣化，氣化后進(jìn)入第二級換熱器，然后進(jìn)入第二級燃燒爐，將溫度提到 400 度，最后 用 泵 送入 MTO 反應(yīng)器。 MTO 工藝是將甲醇轉(zhuǎn)化為輕烯烴 (主要是乙烯和丙烯 )的氣相流化床催化 工藝。 300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項(xiàng)目?可 行性研究報(bào)告 常州大學(xué) Eamp。而在過高的溫度下 (T≥ 723K)， 氫轉(zhuǎn)移等副反應(yīng)開始變得顯著。較高的反應(yīng)溫度有利于產(chǎn)物中乙烯 /丙烯值的提高。在再生過程中 :先用 460～ 500℃的氮?dú)獯祾呤Щ畲呋瘎┍砻鏆堄嗟目蓳]發(fā)性烴類物質(zhì)， 然后在氮?dú)饬鲃酉陆禍氐?420～ 460℃，再通入用氮?dú)庀♂尩目諝?，避免劇烈反?yīng)造成溫度過高，然后逐漸升溫到 460～ 500 ℃并維持一定時(shí)間，完成燒焦，并在氮?dú)獯祾呦陆抵练磻?yīng)溫度。甲醇與這種先形成的芳烴進(jìn)行烷基化反應(yīng) ， 形成甲苯和二甲苯等 ， 并進(jìn)一步形成乙基苯等較長鏈烷基苯 ， 最后側(cè)鏈斷裂形成乙烯和丙烯等。上述這些方法都起到了類似的效果 ， 在一定程度上提高了乙烯和丙烯的選擇性。 Xu 等用 C2～ C7烯烴對 SAPO34 分子篩催化劑進(jìn)行預(yù)處理 ， 也得到了較好的結(jié)果。具有一定焦含量 (或烴類物質(zhì)含量 )的分子篩催化劑表現(xiàn)出對乙烯和丙烯的選擇性高。 300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項(xiàng)目?可 行性研究報(bào)告 常州大學(xué) Eamp。這些方法都可以很好地保持催化劑活性的穩(wěn)定。采用不同水含量的甲醇對催化劑進(jìn)行浸泡保護(hù)實(shí)驗(yàn) ， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ， 當(dāng)甲醇中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 25%左右時(shí) ， 可以有效地保護(hù)催化劑。但催化劑的制備和貯運(yùn)過程都需要一定的時(shí)間 ， 因此生產(chǎn)出的催化劑需要進(jìn)行有效地保護(hù)。 催化劑的使用 300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項(xiàng)目?可 行性研究報(bào)告 常州大學(xué) Eamp。 經(jīng)過 20 世紀(jì) 80 年代和 90 年代的大規(guī)模研究，催化劑體系已基本定型， SAPO分子篩催化劑對乙烯、丙烯的選擇性也已經(jīng)達(dá)到 80％以上，甚至達(dá)到 90％以上，再發(fā)展的空間已經(jīng)不大。這些反應(yīng)結(jié)果已經(jīng)基本達(dá)到了SAPO34 分子篩催化劑的催化水平 ， 而且這些分子篩是純硅鋁分子篩 ， 克服了SAPO 分子篩的一些缺點(diǎn)。P 20 研究甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴的新型更有效的分子篩催化劑一直是本領(lǐng)域的一個(gè)探索方向。如將硅溶膠 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%的水溶液 )先與四乙基氫氧化銨 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 35%的水溶液 )混合 ， 加熱到 100 ℃保持 12 h 形成溶液 ， 然后再加入鋁源、磷酸、二丙胺 (DPA)等 ， 在 175℃晶化 96h， 得到的 SA PO 分子篩 50%粒子的粒徑小于 700 nm， 只有 10%粒子的粒徑大于 m。 CaO 等避開高毒性的 HF， 用可以在系統(tǒng)中釋放出 F的化合物 (如 NH4PF6 和 NaPF6 等 )作為輔助模板劑也成功地合成了硅含量低的 SAPO 系列分子篩。因此得到的分子篩的粒徑小 ， 一般在 ~ m(傳統(tǒng)方法制備的分子篩的粒徑為 ~m )。將含硅的活性前體、水和模板劑配制成溶液 ， 填充于上述多孔含磷鋁物質(zhì)的孔中 ， 然后在水熱條件下進(jìn)行結(jié)晶 ， 得到 SAPO 系列分子篩。 模板劑是分子篩合成的重要物質(zhì) ， 也是影響分子篩的性質(zhì)和制備成本的主要因素。 1992 年， UOP 和 Hydro 公司開發(fā)了基于 MTO100 的流化床 MTO 工藝。 SAP034 強(qiáng)擇形的八元環(huán)通道可抑制芳烴的生成。 20世紀(jì) 80 年代初， UCC 分子篩分部發(fā)現(xiàn)一種新型硅鋁酸鹽 (SAPO)材料為基礎(chǔ)的新分子篩 。 催化 劑的研究 催化劑的發(fā)展 早期甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴的研究主要以 ZSM5 等中孔分子篩作為催化劑。 ? 所有主、副反應(yīng)均為分子數(shù)增加的反應(yīng) 從化學(xué)熱 力學(xué)平衡角度來考慮，對兩個(gè)主反應(yīng)而言，低壓操作對反應(yīng)有利。所以，當(dāng)達(dá)到生成低碳烯烴反應(yīng)溫 度（催化劑活性溫度）后，應(yīng)該嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度的失控。 由于大量放熱使反應(yīng)器溫度劇升，導(dǎo)致甲醇結(jié)焦加劇，并有可能引起甲醇的分解反應(yīng)發(fā)生，故及時(shí)取熱并綜合利用反應(yīng)熱顯得十分必要。P 16 C3H6+ C1→ C4H8 式中 C1 來自甲醇 ， 并通過多步加成生成各種烯烴。接著 ， 脫質(zhì)子形成與催化劑表面相聚合的二甲基氧合內(nèi)合鹽物種。 (1)反應(yīng)方程式 整個(gè)反應(yīng)過程可分為兩個(gè)階段： 脫水階段 、 裂解反應(yīng)階段 ? 脫水階段 2CH3OH→CH 3OCH3＋ H2O ＋ Q ? 裂解反應(yīng)階段 該反應(yīng)過程主要是脫水反應(yīng)產(chǎn)物二甲醚和少量未轉(zhuǎn)化的原料甲醇進(jìn)行的催化裂解反應(yīng)，包括： 主反應(yīng)（生成烯烴） nCH3OH → C nH2n＋ nH2O ＋ Q nCH3OCH3 → 2C nH2n＋ nH2O ＋ Q n ＝ 2 和 3（主要）， 4 、 5 和 6（次要） 以上各種烯烴產(chǎn)物均為氣態(tài)。P 13 3 乙烯的含量 /(ml/m3)≤ 50 100 GE /1 3392 4 乙炔的含量 /（ ml/m3) ≤ 2 5 GB/T 3395 5 甲基乙炔、 丙二烯的含量 ( L/ m3)≤ 5 20 GB/T 3392 6 氧的含量 /(L/m3)≤ 5 10 GB/T 3396 7 一氧化碳的含量 /( mL/m3)≤ 2 5 GB/T 3394 8 二氧化碳的含量 /( mL/m3) ≤ 5 10 GB/T 3394 9 丁烯和丁二烯的含量 /(mL/m3)≤ 5 20 GB/T 3392 10 硫的含量 /(mg/kg)≤ 1 5 GB/T 1114 11 水的含量 /(mg/kg) ≤ 10 10 附錄 A39。烯烴市場需求很大，但國內(nèi)生產(chǎn)不能滿足內(nèi)需，本廠 利用 MTO 技術(shù)實(shí)現(xiàn) 300wt 甲醇制 100wt 烯烴項(xiàng)目 。 表 近年來甲醇進(jìn)口量 年份 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 進(jìn)口量 140 136 136 113 84 143 529 （ 3） 未來甲醇資源的預(yù)測 目前，我國和中東地區(qū)的沙特 、 卡塔爾 、 阿曼及伊朗等國仍有大量的甲醇裝置正在建設(shè) ，將在今后幾年內(nèi)陸續(xù)投產(chǎn)， 預(yù)計(jì)到 2020 年全球甲醇產(chǎn)能將達(dá)到 11200 萬萬噸。從 2020 年至 2020 年我國甲醇的進(jìn)口情況的列表中可以看出，在 2020 年前甲醇進(jìn)口量總體保持在非常穩(wěn)定的狀態(tài)，年進(jìn)口量在 140 萬噸上下浮動。而甲醇消費(fèi)主要集中在亞洲 、 西歐 和北美地區(qū)， 這些地區(qū)的消費(fèi)量占全球總消費(fèi)量的 80%以上 。當(dāng)然，隨石油價(jià)格的波動 ，這兩種路線的差距大小也會有所波動。 而且天然氣經(jīng)由合成氣制備甲醇的工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，單套生成能力為80100 萬噸 /年 的裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。近年來我國以煤為主的甲醇生產(chǎn)有著巨大的增長，據(jù)市場報(bào)道，中國已延后 2200 萬噸的甲醇產(chǎn)能擴(kuò)張。 早期 PP 管材主要用作農(nóng)用輸水管 ， 近年來 采用進(jìn)口 PPR 料生產(chǎn)的輸送冷、熱水用的管材 已經(jīng)得到 市場認(rèn)可 。最近幾年來，汽車工業(yè)在我國飛速發(fā)展，并保持著良好的增長勢頭，預(yù)計(jì)未來幾年對于改性聚丙烯 PP 還有更大的需求 聚丙烯 還用于家電產(chǎn)品。 我國雙向拉伸聚丙烯（ BOPP）薄膜是 PP 樹脂消費(fèi)量最大的領(lǐng)域之一 。 丙烯的用途 丙烯是三大合成材料的基本原料，用量最大的用途是生產(chǎn)聚丙烯，此外還可制丙烯腈、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂類以及制環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)氧氯丙烷和合成甘油等。其中聚乙烯為其主要產(chǎn)品。 由以上分析可知，我們最好可以根據(jù)市場對于乙烯和丙烯的需求而調(diào)節(jié)乙烯和丙烯的產(chǎn)量，以此來調(diào)節(jié)市場的平橫。 20202020 年，由于丙烯下游產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，我國的丙烯產(chǎn)量從 796 104t/a上升到了 1424 104t/a，年均增速為 %，超過了乙烯年均增長速度。P 8 均增長率為 %，其中 2020 年由于受全球金融危機(jī)的影響，較前一年產(chǎn)量略有下降，但產(chǎn)量仍高于 2020 年和 2020 年。 本項(xiàng)目建設(shè)期按一年考慮，建設(shè)期貸款利息為 2880萬元，項(xiàng)目生產(chǎn)期為 10 年，建設(shè)投資在建設(shè)期內(nèi)全部投入。 工藝路線 簡介 工藝路線如下圖所示： 采用 流化床反應(yīng)器和流化床再生器，反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，催化劑不斷再生，產(chǎn)品出反應(yīng)器后，經(jīng)過急冷、水洗、壓縮、堿洗、干燥后，冷卻為液態(tài)，進(jìn)入 烯烴回300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項(xiàng)目?可 行性研究報(bào)告 常州大學(xué) Eamp。 此外，據(jù)陜西省的有關(guān)報(bào)道，由正大能源化工集團(tuán)、陜西煤業(yè)化工集團(tuán)、陜西省投資集團(tuán)合資進(jìn)行的年加工 300 萬噸甲醇及烯烴項(xiàng)目落戶榆林，項(xiàng)目的前期工作已全面展開。 9 月實(shí)現(xiàn)煤制烯烴項(xiàng)目“打通全流程、投料試車一次成功生產(chǎn)出合格聚烯烴產(chǎn)品”的目標(biāo)。 2020 年 5 月 30 日，煤氣化裝置第一臺氣化爐順利投煤，拉開了聯(lián)合化工裝置 投料試車的序幕。核心技術(shù)為中科院大連化學(xué)物理研究所具有完全自主知識產(chǎn) 權(quán)的甲醇制烯烴技術(shù)。 通過催化劑工業(yè)放大試驗(yàn)和工藝的工業(yè)性試驗(yàn)，取得了專用分子篩合 成及催化劑制備、工業(yè)化 DMTO 工藝包設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件、工業(yè)化裝置開停工和運(yùn)行控制方案等系列技術(shù)成果。并 在 2020年 l2 月 成功 投料試車， 2020 年 8 月 23 日通過了國家級鑒定。 2020 年 1 月歐洲化學(xué)技術(shù)公司、新加坡 Eurochem 技術(shù)公司旗下的 Viva 公司 在尼日利亞的 Lekki 建設(shè) 330 萬 t／ a 甲醇裝置．下游配套建設(shè) MTO 裝置。 新加坡的歐洲化學(xué)公司正在尼日利亞建設(shè) 1 萬噸甲醇 / 天的 MTO 裝置（包括 OCP 單元） ， 目前已完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 該工藝首先使合成氣在固定床反應(yīng)器中在金屬 沸石雙功能催 化劑的作用下 ， 一步轉(zhuǎn)化制得二甲醚 ， 然后在流化床反應(yīng)器中以小孔徑硅鋁磷分子篩催化劑 DO123 將二甲醚轉(zhuǎn)化為以乙烯為主的低碳烯烴 。UOP 將 MTO 技術(shù)與道達(dá)爾的 OCP 進(jìn)行組合， OCP 是固定床的 C4+ 催化裂解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物主要是丙烯，這樣大大提高了乙烯與丙烯的收率。 在 90d 運(yùn)轉(zhuǎn)中催化劑經(jīng)過 450 次反應(yīng)再生循環(huán) ， 其性能仍然非常穩(wěn)定 ， 反應(yīng)后通過取樣分析 ， 催化劑的強(qiáng)度也滿足要求 ， 而且可以改變操作條件可以使 m (乙烯 )∶ m(丙烯 )在 ~ 之間調(diào)節(jié)。 1980 年德國 BASF 采用沸石催化劑 ， 在德國路德維希港建立了一套消耗甲醇 30 t/ d 的中試裝置 。 因此 世界各國開始致力于非石油路線制乙烯和丙烯等低碳烯烴的技術(shù)開發(fā)，其中以天然氣或煤為原料經(jīng)甲醇制取低碳烯烴的技術(shù)逐漸成為研究開發(fā)的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的低碳烯烴生產(chǎn)技300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項(xiàng)目?可 行性研究報(bào)告 常州大學(xué) Eamp。乙烯、丙烯產(chǎn)品市場需求量大，是重要的化工原料 ， 本項(xiàng)目采用目前較為成熟 MTO 工藝技術(shù)，每年將 300 萬噸甲醇轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯，社會效益與經(jīng)濟(jì)效益顯著。因此發(fā)展以煤、氣資源為源頭的烴原料生產(chǎn)技術(shù)成為我國科技界的一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。P 4 員工培訓(xùn) ............................................................................................... 58 工人、技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員來源 .................................... 58 人員培訓(xùn)規(guī)劃 ............................................................................ 58 系統(tǒng)集成方案 ....................................................................................... 59 第七章 經(jīng)濟(jì)效益分析 .............................................. 61 甲醇交易 ............................................................................................... 61 甲醇交易簡介 ............................................................................ 61 中國甲醇交易市場 .................................................................... 62 甲醇對本廠建設(shè)的意義 ............................................................ 63 乙烯、丙烯交易 .................................................................................. 63 經(jīng)濟(jì)分析 ......