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时间:2020-08-17
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1、甲醇为转化烯烃的反应(1)酸性催化特征甲醇转化为烯烃的反应包含甲醇转化为二甲醚和甲醇或二甲醚转化为烯烃两个反应。前一个反应在较低的温度(150-350oC)即可发生,生成烃类的反应在较高的反应温度(>300oC)下发生。两个转化反应均需要酸性催化剂。通常的无定形固体酸可以即作为甲醇转化的催化剂,容易使甲醇转化为二甲醚,但生成低碳烯烃的选择性较低。(2)高转化率以分子筛为催化剂时,在高于400oC的温度条件下,甲醇或二甲醚很容易完全转化(转化率100%)。(3)低压反应原理上,甲醇转化为低碳烯烃反应是分子数量增加的反应,因此低
2、压有利于提高低碳烯烃尤其是乙烯的选择性。(4)强放热在200-300oC,甲醇转化为二甲醚和甲醇转化为低碳烯烃均为强放热反应,反应的热效应显著。(5)快速反应甲醇转化为烃类的反应速度非常快。根据大连化物所的实验研究,在反应接触时间短至0.04s便可以达到100%的甲醇转化率。从反应机理推测,短的反应接触时间,可以有效地避免烯烃进行二次反应,提高低碳烯烃的选择性。(6)分子筛催化的形状选择性效应原理上,低碳烯烃的高选择性是通过分子筛的酸性催化作用结合分子筛骨架结构中孔口的限制作用共同实现的。结焦的产生将造成催化剂活性的降低,同
3、时又反过来对产物的选择性产生影响。DMTO工艺的开发过程中已经充分考虑了上述MTO反应的特征。DMTO工艺的设计中,也应时刻牢记这些特征,将这些反应的原理性的特征融入其中煤间接液化与直接液化的区别一、煤炭液化发展状况:1、间接液化技术发展状况煤的间接液化技术是先将煤气化,然后合成燃料油和化工产品。目前南非萨索尔公司、荷兰壳牌公司、美国美孚公司、丹麦托普索公司都拥有成熟技术,但达到和正在商业化生产的只有南非萨索尔公司。该公司已先后建成了三个间接液化工厂,年产汽油、柴油、蜡、乙烯、丙烯、聚合物、氨、醇、醛、酮等113种化工产品,
4、共计760万吨,其中油品占60%左右。在我国,科技部863计划和科学院于2001年联合启动了“煤变油”重大科技项目,中科院山西煤化所承担了这一项目的研究。2002年9月,千吨级间接液化中试平台实现了第一次试运转,并合成出第一批粗油品。到2003年底,中试平台已运行4次,使用间接液化技术生产出了无色透明的高品质柴油,这是目前世界上纯度最高、最优质的清洁柴油。山东兖矿集团在煤炭间接液化技术方面也取得了较大进展。神华集团拟在陕西榆林建设煤间接液化项目,以榆神矿区储量丰富、质量优良和便于开采的煤炭资源为依托,建立坑口煤炭间接液化工厂
5、。拟建规模为年产液化产品600万吨,分2期建设,每期工程年产300万吨。2、直接液化技术发展状况煤炭直接液化技术是煤炭在高温、高压和催化剂作用下的去除杂质并加氢的过程。德国从二战期间就开始这方面的研究,但随着石油的发现被搁置,直到近年又重新启动。目前德国GMT公司、美国的HTI公司和日本的NEDOL组织都拥有这方面技术,但世界上还没有达到工业化生产的装置。在我国,神华集团投资600亿元的500万吨/年“煤变油”直接液化工程于2004年在内蒙古鄂尔多斯开工建设,预计2007年一期工程建成。而且,神华还在上海建成了每天6吨的直接
6、液化装置,目的在于对“煤变油”工业化生产之前的工艺和设备进行探讨。目前,云南、黑龙江、内蒙古、山东、山西、贵州等都在筹划自己的“煤变油”项目,只是由于风险太大而进展较慢。决策部门希望等神华的工业化示范项目效果出来后再定,以免造成不必要的浪费。二、不同的工艺及生产过程 1、间接液化工艺及生产过程间接液化工艺包括:煤的气化及煤气净化、变换和脱碳;F-T合成反应;油品加工等三个纯“串联”步骤。它的生产过程为:气化装置产出的粗煤气经除尘、冷却得到净煤气,净煤气经CO宽温耐硫变换和酸性气体(包括H2S和CO2等)脱除,得到成分合格的合
7、成气。合成气进入合成反应器,在一定温度、压力及催化剂作用下,H2和CO转化为直链烃类、水以及少量的含氧有机化合物。生成物经三相分离,水相去提取醇、酮、醛等化学品;油相采用常规石油炼制手段(如常、减压蒸馏),根据需要切割出产品馏份,经进一步加工(如加氢精制、临氢降凝、催化重整、加氢裂化等工艺)得到合格的油品或中间产品;气相经冷冻分离及烯烃转化处理得到LPG、聚合级丙烯、聚合级乙烯及中热值燃料气。2、直接液化工艺及生产过程直接液化工艺包括:氢气制备、煤糊相(油煤浆)制备、加氢液化反应、油品加工“先并后串”4个步骤。它的生产过程为
8、:将煤、催化剂和循环油制成的煤浆,与制得的氢气混合送入反应器。在液化反应器内,煤首先发生热解反应,生成自由基“碎片”,不稳定的自由基“碎片”再与氢在催化剂存在条件下结合,形成分子量比煤低得多的初级加氢产物。出反应器的产物构成十分复杂,包括气、液、固三相。气相的主要成分是氢气,分离后循环返回
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