甲醇制烯烃(DMTO)技术与工业应用.pdf

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1、甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术及工业应用中国科学院大连化学物理研究所新兴能源科技有限公司吕志辉2009年9月3日2009-8-251内容•DMTO技术背景和意义•DMTO技术工艺、工程简介•DMTO万吨级工业性试验•DMTO技术推广和应用情况•DMTO百万吨级商业工厂2009-8-252•DMTO技术背景和意义2009-8-253产业背景•世界石油资源日趋紧张，石油价格波动剧烈；中国基本国情是缺油少气，使国家的能源安全受到一定的威胁。•低碳烯烃市场广阔，需求量大，但长期以来国内自给率只有50%左右，需要进口大量的石油作为原料用于制取低碳烯烃。•中国作

2、为煤炭资源大国，中国政府十分重视开发煤代石油制取低碳烯烃的DMTO工业化技术。DMTO工业技术可缓解我国石脑油资源的不足，使低碳烯烃生产原料多元化。2009-8-254技术路线分析>800oC，+HO，乙烯＋2丙烯收率～45%石脑油>800oC，+HO2乙烷乙烯乙烯丙烯丙烯煤合成气甲醇天然气DMTO(MTO)成熟技术大连化物所已经完成DMTO工业性试验，已经进行了商业许可2009-8-255“煤代油”战略间接替代石油MTO烯烃乙烯MTP丙烯成熟工业过程煤合成气甲醇二甲醚液化气石油MTG汽油柴油直接替代石油•甲醇是连接煤化工和石油化工的桥梁•技术瓶颈：甲

3、醇转化，催化剂和过程放大•我国在甲醇制烯烃技术开发和工业化方面均处于国际领先地位2009-8-256“节能减排”政策焦炭高附加值产品丙烯焦化MTO煤焦炉煤气甲醇烯烃乙烯苯焦油焦油加工产品2009-8-257发展DMTO的技术条件和经济环境•中国的能源消费结构具备开发和建设煤基DMTO工艺的资源条件。•乙烯、丙烯及其衍生物自给率一直在50％上下徘徊，供需矛盾长期存在，市场发展空间巨大。•中国的甲醇生产能力快速增长，市场出现过剩局面，为以甲醇为中间体的C1化工的发展提供可靠的原料来源。•大型化煤基或天然气基甲醇装置的工业化技术成熟，单位生产能力的投资和成本

4、大幅降低，有利于提高下游产品的经济竞争力。在今后数十年内，将给以煤炭（或天然气）为原料、经由甲醇生产低碳烯烃产业的快速发展带来前所未有的机遇。2009-8-258DMTO技术工艺、工程简介2009-8-259大连化学物理研究所概况应用研究与基础研究并重、具有较强技术开发实力、以承担国家和企业重大项目为主的化学化工研究所催化基础国家重点实验室基础研究分子反应动力学国家重点实验室燃料电池研究室重大项目化学激光研究室（国家重点实验室）航天催化与新材料研究室仪器分析化学研究室精细化工研究室应用研究应用催化研究室现代化工研究室生物技术研究部三个国家工程中心:正在

5、建设：¢催化国家工程中心¢洁净能源国家实验室¢甲醇制烯烃国家工程实验室¢膜技术国家工程中心（2008年6月国家发展改革委批准，2008年10月挂牌）2009-8-25¢色谱研究和分析国家工程中心10DMTO研发历程大连化物所连续进行了近30年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位；有扎实的理论基础，在国际上最早将SAPO-34用于MTO反应。（AppliedCatalysis，Vol.40,No1-2，p316，1988；AppliedCatalysis,vol.64，p31-40,1990）中试（七五）大连化物所(固定床)乙烯＋丙烯＋丁烯85%目前工

6、业化装置建设与许可实验室小试中试（八五）工业性试验神华60万吨/烯烃地点：大连化物所上海青浦化工厂(流化床)陕西，华县延长60万吨/烯烃前期：乙烯＋丙烯>80%乙烯＋丙烯>80%乙烯＋丙烯:~80%新兴20万吨/烯烃后期：乙烯＋丙烯90%中科院科技进步特等奖Titan60万吨/烯烃1980年代初期至今2004.08-2006.082006.08—“七五”、“八五”“973”国家发改委国家发改委大连化物所新兴公司洛阳石化工程公司2009-8-2511DMTO反应特征•酸性催化特征0.43•高转化率nmC2H40.39nm•低压反应CH36•强放热0.43

7、nmCH•快速反应660.58nm•分子筛催化的形状选择性效应2009-8-2512DMTO反应工艺简图反应器再生器急冷-水洗塔烯烃分离单元烟气甲醇空气2009-8-25产品水13DMTO工艺特点•反应－再生连续的密相循环流化反应–可以实现催化剂的连续反应－再生过程；–有利于过剩热量的及时导出，很好地解决反应床层温度分布均匀性的问题；–合理地控制反应条件和再生条件；–可以实现较大的反应空速，缩小反应器体积；–合适地设定物料线速度，可以有效控制反应接触；–DMTO的反应温度为400-550℃，再生温度为550-700℃，对反应、再生设备材质要求适中。•D

8、MTO专用催化剂•乙烯/丙烯比例在适当的范围内可以调节•DMTO工艺对原料和工艺设备的特殊要求