应用化工技术-毕业论文

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1、应用化工技术-毕业论文吉林工业职业技术学院毕业论文甲醇制低碳烯烃技术研究进展学生姓名徐振超指导老师肖鹏专业应用化工技术系部应用化工系答辩日期2012520摘要甲醇制低碳烯烃MTO技术提供了一种以煤制甲醇为原料生产烯烃的途径本文重点讨论了国内外MTO工艺的发展概况工艺流程和使用现状介绍了催化剂研究进展和MTO工艺的反应机理对MTO技术应用及其制约条件进行了初步分析并根据我国的实际情况对其开发应用前景进行了展望关键词甲醇制低碳烯烃MTO工艺催化剂AbstractThemethanol-to-olefinMTOtechnologyoffer

2、sanalternativefortheconversionofcoaltolightolefinsbyusingcoalmethanolasrawmaterialThispaperintroducesthedevelopmentprocessingandpresentstatusofmethanol-to-olefinstechnologybothathomeandabroadItalsocoverstheprogressonthecatalystsresearchandreactionmechanismofMTOThepapera

3、lsoanalyzestheapplicationandtherestrictionofMTOtechnologyandprovidessomeprospectaccordingtotheactualconditionsinChinaKeywordsmethanol-to-olefinMTOtechnologycatalysts目录摘要I目录I前言-1-第一章低碳烯烃催化剂-2-11ZSM-5分子筛催化剂-2-12SAPO-34分子筛催化剂-2-第二章碳烯烃工艺-5-21UOPHydro公司的MTO工艺-5-22大连化学物理研究所的D

4、MTO工艺-6-23上海化工研究院的SMTO工艺-7-24鲁奇Lurgi公司的MTP工艺-7-25清华大学的FMTP工艺-8-第三章碳烯烃反应机理-10-31氧鎓离子机理-10-32烃池机理-11-第四章烃技术应用及其制约-13-第四章结论-14-参考文献-16-致谢-19-前言低碳烯烃乙烯丙烯等作为化学工业重要的基本有机化工原料在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用[1]其产业发展水平和市场供需平衡情况直接影响着整个石化工业的发展水平和产业规模[2]随着我国国民经济整体水平的不断提高特别是现代化学工业的迅猛发展对低碳烯烃的需求日渐

5、攀升供需矛盾也将日益突出迄今为止制取乙烯丙烯等低碳烯烃的重要途径仍然是通过石脑油轻柴油均来自石油的催化裂化裂解的反应过程[3]然而近年来石油资源持续短缺国际原油价格逐年上涨烯烃的生产成本不断提高极大地影响了烯烃工业的发展[4]为解决烯烃供求方面的矛盾在改进传统蒸汽裂解和催化裂化方法的同时还必须重视发展非石油原料制低碳烯烃技术[1]我国的能源结构特点是多煤贫油少气这种能源现状决定了以煤代油生产低碳烯烃实施煤代油能源战略是保证国家能源安全的重要途径之一[5]甲醇制烯烃MethanoltoOlefin简称MTO技术开辟了由煤炭或天然气生产基

6、本有机化工原料的新工艺路线是最有希望取代或部分代替以石脑油为原料制取烯烃的路线也是实现煤化工或天然气化工向石油化工延伸发展的有效途径[6]利用非石油路线以甲醇为原料生产烯烃不仅可使烯烃价格摆脱石油产品的影响减少我国对石油资源的过度依赖而且对推动贫油地区的工业发展及均衡合理利用我国资源具有十分重要的战略意义[7]在当前调整能源利用的结构以逐步降低国民经济发展对石油能源依赖的背景下利用我国储量丰富的煤资源开发甲醇制烯烃技术对确保国家能源安全实现经济快速可持续发展也具有深远的影响[36]低碳烯烃催化剂MTO技术的关键是高性能催化剂的研制目前

7、MTO所用的催化剂以分子筛为主要活性组分分子筛的性质合成工艺载体的性质加工助剂的性质和配方成型工艺等因素对分子筛催化剂的性能都会产生影响在MTO催化剂的研究中ZSM-5和SAPO-34两种分子筛催化剂以其优异的性能受到了人们最广泛的关注与应用11ZSM-5分子筛催化剂1977年美国埃克森美孚Mobil公司的Chang等[8]首次采用ZSM-5沸石作为MTO反应的催化剂ZSM-5是一种典型的高硅沸石具有二维十元环交叉孔道孔口直径055nm图1其独特的孔道结构和酸性质在甲醇的转化反应中具有优良的反应活性和反应稳定性但ZSM-5分子筛的孔径

8、相对较大酸性太强低碳烯烃的选择性较低主产物为丙烯及C4烃类同时得到大量的芳烃和正构烷烃反应结焦快图1ZSM-5结构示意图[9]为了提高催化剂在MTO反应中乙烯的选择性许多研究采用引入金属离子的方法对ZSM-5催化剂进行改