煤化工工艺学第三版课件 教学课件 作者 郭树才 胡浩权 主编6.3 甲醇转化制汽油.ppt

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1、§6、煤间接液化§6．3甲醇转化制汽油－MTG（MethanoltoGasoline）§6．3甲醇转化制汽油－MTG（MethanoltoGasoline）1.概述⑴甲醇作为燃料的一些缺陷◆甲醇的热值只有汽油的一半;◆纯甲醇在固定的沸点64℃（无沸腾范围）沸腾;◆甲醇燃烧时火焰看不见，这是一个很大的安全问题.◆甲醇吸湿性强;◆甲醇和其氧化物（如蚁酸）会导致腐蚀想象发生;◆甲醇可以任何比例溶于水，会对地下水源产生危害;◆甲醇具有高毒性。⑵MTG工艺的意义意义：典型工艺的核心：Mobil公司开发了ZSM-5沸石催化剂，使甲醇转化成高辛烷值汽油。

2、1985年，在新西兰建成了第一套年产57万吨汽油（辛烷值为93.7）的MTG工厂。2.化学反应MTG的基本原理:⑴甲醇转汽油总反应：nCH30H→(CH)n+nH20  +Q⑵过程反应①甲醇脱水生成二甲基醚2CH30H---CH30CH3+H20②生成小于C10的烃类二甲醚和水→轻质烯烃（C2～C5烯烃）→重质烯烃（重整为脂肪烃、环烷烃、芳香烃（＜C10烃））★ZSM-5沸石催化剂：立体晶型结构，具有规则的孔道结构，结晶中有直的和拐弯的两种通道，尺寸为0.5~0.6nm，此尺寸正好和C10分子直径相当。3.反应器⑴固定床反应器固定床两步法：①

3、二甲醚反应器：甲醇被汽化加热到300℃左右，首先进入二甲醚反应器，通过活性氧化铝催化剂的脱水作用，使部分甲醇变成二甲醚和水。（释放的热量是总反应热量的20%）②二段反应器：反应气在进入二段反应器之前再与循环气按1：（7～9）比例混合，混合物在343℃温度下自上而下进入二段反应器，使甲醇与二甲醚完全脱水、进一步发生低聚、重排转化成汽油馏分，反应操作压力为2MPa，温度343～410℃。（释放的热量是总反应热量的15%～20%）催化剂积碳失活需要周期再生⑵流化床反应器催化剂连续再生（催化剂与气态产物分离，部分去再生，用空气烧去催化剂上的积碳）；反

4、应热由催化剂外部循环直接或间接从流化床中移去（无需气体循环移热）；优点：反应热除去容易，热效率高；没有循环操作装置、建设费用低；可以低压操作；催化剂可以连续使用和再生；催化剂活性稳定；缺点：开发费用高，放大困难。4.固定床工艺流程实例1：新西兰工业化生产：工艺过程：①天然气去痕量硫（350～400℃，用氧化锌）；②甲烷重整（镍系催化剂，和水蒸气CH4+H2O----CO+3H2）；③ICI低压合成甲醇；④甲醇转汽油（两段固定床反应器，ZSM-5催化剂）实例2：Lurgi合成甲醇工艺流程（只有一个阶段：管式反应器，管内为ZSM-5催化剂）5.流

5、化床工艺流程