MTO新进展
甲醇制烯烃的相关工艺
甲醇制低碳烯烃的工艺举例以及本组最佳工艺的确定一、甲醇制低碳烯烃的工艺列举甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要为在合适的操作条件下，以甲醇为原料，选取适宜的催化剂（ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等），在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。
根据目的产品的不同，甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯（methanol-to-olefin ,MTO ），甲醇制丙烯（methanol-to-propylene ，MTP ）。
MTO 工艺的代表技术有环球石油公司( UOP )和海德鲁公司( Norsk Hydro )共同开发的UOP/Hydro MTO 技术，中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO 技术；MTP 工艺的代表技术有鲁奇公司（Lurgi ）开发的Lurgi MTP 技术和我国清华大学自主研发的FMTP 技术。
1.1 UOP ／I-Iydro 公司的MTO 工艺美国环球油品公司(UOP)和挪威海德鲁(Hydro)公司共同开发了UOP ／Hydro MTO 工艺。
MTO 工艺对原料甲醇的适用范围较大，可以使用粗甲醇(浓度80％一82％)、燃料级甲醇(浓度95％)和AA 级甲醇(浓度>99％) 。
该工艺采用流化床反应器和再生器设计，其流程见图3。
其反应温度由回收热量的蒸汽发生系统来控制，失活的催化剂被送到流化床再生器中烧碳再生，并通过发生蒸汽将热量移除，然后返回流化床反应器继续反应。
由于流化床条件和混合均匀催化剂的共同作甲醇制取低碳烯烃 UOP/Hydro 公司的MTO 工艺 大连化学物理研究所的DMTO 工艺上海化工研究院的SMTO 工艺 鲁奇(Lurgi)公司的MTP 工艺清华大学的FMTP 工艺MTO MTP用，反应器几乎是等温的。
反应物富含烯烃，只有少量的甲烷，故流程选择前脱乙烷塔，而省去前脱甲烷塔，节省了投资和制冷能耗。
该工艺开发了基于SAPO一34的新型分子筛催化剂MTO一100，在温度350—550。
MTO及MTP技术难点及前景
MTO及MTP技术难点及前景————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：MTO/MTP技术难点及前景伴随着愈演愈烈的甲醇项目建设热，甲醇的主要出路之一--甲醇制低碳烯(MTO/MTP）项目逐渐浮出水面，并成为众多煤化工项目产业链中的重要一环。
但必须看到，当前世界上尚无1套工业化的MTO/MTP生产装置，其技术的可靠性和经济性都有待检验。
一、市场需求与资源结构造就MTO/MTP热● 快速增长的石化产品市场近10年来，我国以乙烯和丙烯为龙头的石化工业得到迅速发展,石化产品市场消费和需求增长速度居世界前列，并逐步发展成为世界乃至亚洲市场的中心。
2004年,我国乙烯、丙烯、合成树脂和合成橡胶的市场满足率仅为40％～60%，每年都需从周边国家和地区进口大量的石化产品.市场的快速增长以及巨大的缺口促使国内掀起了新一轮乙烯项目建设热潮，国内外投资商纷纷投资扩建和新建乙烯项目。
2004年我国主要石化产品市场供求状况见表1.● 原油供求矛盾日益尖锐由于我国经济持续快速增长，近年来原油供求矛盾日益尖锐。
2004年,我国原油产量为1.75亿t，进口量高达1.23亿t，进口依存度从1995年的12.65％增长到45。
05％.此外，我国轻烃和凝析油资源也极为有限,因此作为乙烯主要原料的石脑油、轻烃和凝析油的供应和来源成为我国乙烯发展的主要瓶颈之一。
避开资源相对短缺的原油，MTO/MTP项目受到投资者的极大青睐。
● 资源结构特点使然目前我国能源结构特点是“富煤、缺油、少气”，预计这一状况在今后相当长的时期内不会改变。
原料结构多元化已经成为我国石化行业发展的必然选择，利用我国相对丰富的煤炭资源发展石化产业，进而带动地方经济发展,已经成为富煤、缺油、少气地区的首选。
● 结构调整与行业吸引力2003年开始的新一轮石化行业景气高峰形成的高盈利形势、原油价格的持续上涨和石油化工行业的高度垄断是促使煤化工快速发展的主要原因，煤炭行业的结构调整以及各地区发展石油化工积极性不断高涨又极大地刺激了MTO/MTP项目建设。
煤化工工艺-------煤制烯烃(MTO)煤制丙烯(MTP)技术的探讨与分析
煤化工工艺-------煤制烯烃（MTO）煤制丙烯（MTP）技术的探讨与分析MTO及MTG的反应历程主反应为：2CH3OH→C2H4+2H2O 3CH3OH→C3H6+3H2O甲醇首先脱水为二甲醚（DME），形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为低碳烯烃，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应生成烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃。
甲醇在固体酸催化剂作用下脱水生成二甲醚，其中间体是质子化的表面甲氧基；低碳烯烃转化为烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃，其历程为通过带有氢转移反应的典型的正碳离子机理；二甲醚转化为低碳烯烃有多种机理论述，目前还没有统一认识。
Mobil公司最初开发的MTO催化剂为ZSM-5，其乙烯收率仅为5%。
改进后的工艺名称MTE，即甲醇转化为乙烯，最初为固定床反应器，后改为流化床反应器，乙烯和丙烯的选择性分别为45%和25%。
UOP开发的以SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，其乙烯选择性明显优于ZSM-5，使MTO工艺取得突破性进展。
其乙烯和丙烯的选择性分别为43%～61.1%和27.4%～41.8%。
从近期国外发表的专利看，MTO研究开发的重点仍是催化剂的改进，以提高低碳烯烃的选择性。
将各种金属元素引入SAPO-34骨架上，得到称为MAPSO或ELPSO的分子筛，这是催化剂改型的重要手段之一。
金属离子的引入会引起分子筛酸性及孔口大小的变化，孔口变小限制了大分子的扩散，有利于小分子烯烃选择性的提高，形成中等强度的酸中心，也将有利于烯烃的生成。
MTO工艺技术介绍目前国外具有代表性的MTO工艺技术主要是：UOP／Hydro、ExxonMobil的技术，以及鲁奇（Lurgi）的MTP技术。
ExxonMobil和UOP/Hydro的工艺流程区别不大，均采用流化床反应器，甲醇在反应器中反应，生成的产物经分离和提纯后得到乙烯、丙烯和轻质燃料等。
目前UOP/Hydro工艺已在挪威国家石油公司的甲醇装置上进行运行，效果达到甲醇转化率99.8%，丙烯产率45%，乙烯产率34%，丁烯产率13%。
国内外MTO、MTP技术进展
国内外MTO、MTP技术进展1 能源形势分析能源是经济和社会发展的基础，能源的生产与供应一直受到各国政府的高度重视，而石油更是能源中各国关注的焦点，为争夺石油资源而发动战争的时有发生。
石油化工主要产品烯烃(乙烯、丙烯)的发展与石油密切相关，因此，能源形势分析一直是各国经济研究权威机构研究的重点。
1.1 国际能源状况世界能源委员会(WEC)研究结果认为，2020年前世界一次能源供应仍将以化石能源为主，在今后20年内，世界能源需求估计会增长50%以上，达到28000万桶油当量/d，煤炭将占消费总量的24%-25%：石油生产因受资源缺乏的困扰，估计只能开采40年左右，石油生产与消费面临严峻的形势。
表1 2001年1月1日世界化石能源剩余可采储量、储采比由上表可见，世界化石能源按目前的开采量计算，石油可采40年，天然气可开采61年，而煤炭可开采227年。
预测煤炭将重新成为世界主要能源而受到普遍重视。
1.2 中国能源状况(1)中国一次能源生产和消费一直以煤炭为主，煤炭生产在能源中占的比重为70%-75%，这种状况在今后较长的时间内不会有大的变化。
表2 中国历年一次能源产量及结构由表2可见，煤炭对中国经济可持续发展具有十分重要的意义，煤炭和洁净煤技术是通向能源可持续发展的桥梁。
中国能源以煤炭为主的形势不会有大的变化。
(2)由表1可见，中国石油资源人均占有量很少，按目前开采量计算仅能开采20年，煤炭则可开采100年以上。
我国解决能源供应的立足点主要是煤炭，这是由能源资源所决定的无可争议的事实。
因此，国家提出“节能优先、效率为本、煤为基础、多元发展”的能源战略方针。
(3)中国石油消费增长很快，原油生产增长缓慢，石油供应面临严峻形势。
我国从1993年由石油出口国变为石油净进口国以来，石油进口量增长很快，2003年进口原油9112万t，出口813.33万t，净进口量8298.67万t；比2002年增长33.4%；2004年原油进口量为12281.54万t，比上年增长34.8%，成品油净进口量为3054.5万t，比上年增长1倍多。
UOP／海德鲁公司甲醇制烯烃工艺
乙烯的实用替代方法：
ＵＯＰ／ＨＹＤＲＯ
ＭＴＯ工艺提供了更高的收率．更低
的成本和更加灵活的操作来满足市场需求： 工业化在实施过程中： ＵＯＰ公司将继续进行工艺、催化剂的改进和创 新。
清华大学二甲醚成套技术应用成功
最近，我国燃料二甲醚生产领域又添新军。由清华大学化工系研发的固相催化甲醇脱水生产 二甲醚技术，已经建成万吨Ｌ＿ｒ－业示范装置。并于２００７年５月１３日在山东凯孚化工有限公司正 式投产。经连续生产考核表明。该套二甲醚生产装置操作简单。运行稳定，合成过程和分离过程的 各项经济和技术指标均已达到设计要求。 清华大学研发的燃料二甲醚技术采用专用高效固体酸作催化剂，同时采用配套等温反应器。 催化反应操作温度不超过３０００Ｃ，单程转化率高于８０％。反应过程二甲醚选择性接近１００％。产品 分离过程采用封闭式高压精馏工艺。在产品质量完全达标的情况下。精馏过程不产生任何不凝弛 放气。使甲醇原料消耗大幅度下降。生产过程中．该套装置从合成到分离全部利用压力作主要流 程的动力，不需要高压二甲醚循环泵，因而可保障生产装置的长周期稳定运转。 与同类技术相比，清华大学推出的燃料二甲醚技术。催化剂装填量可节省６０％左右，原料消 耗及能耗低，生产过程无污染、无腐蚀，具有投资省、效益好、绿色环保等特点，属于目前比较先进 的二甲醚生产技术。经过半个多月的连续运转表明，该技术已进入产业化成熟阶段，具备建设更 大规模（单套３０万吨／年）生产装置的条件。 二甲醚作为能源产品具有非常广阔的市场前景。目前．山东凯孚化工有限公司生产的二甲醚 主要按一定比例与石油液化气混合用作民用燃料．另有小部分作为乙炔替代品用作焊接或切割
１１
减少投资费用操作费用．扩大丙烯／乙烯产品比 率： 带来更大的经济效益： 烯烃生产商寻找降低进料成本的路径。
甲醇制烯烃技术进展及评价
甲醇制烯烃技术进展及经济评价甲醇制烯烃技术主要分两步。
首先由天然气转化生成粗甲醇，该过程已实现工业化；然后甲醇转化生成烯烃，主要是乙烯和丙烯。
不同的工艺生成的乙烯与丙烯的比例也不同。
UOP／Hydro公司的甲醇制烯烃工艺(MTO)是在Mobil公司的甲醇制汽油技术(MTG)上发展起来的。
该MTO工艺具有很大的灵活性，可根据市场的需求变化，通过改变反应器的操作条件，来调整乙烯与丙烯的产量。
产品中乙烯与丙烯之产量比可在0.77-1.33的范围内进行调节。
1 催化剂进展UOP／Hydro公司在SAPO-34催化剂基础上开发了新型催化剂MTO-100，取得了突破性的进展。
SAPO-34催化剂是磷酸硅铝分子筛，对甲醇转化乙烯和丙烯具有较高的选择性。
新型催化剂MTO-100具有择形选择性，其酸性位和强度具有可控性，大大提高了向乙烯和丙烯转化的选择性，可使乙烯、丙烯的选择性达到80%。
SAPO系列属通用性较强的催化材料，尽管它与沸石的热稳定性不同，但其化学性质和晶体结构与沸石材料很相似，具有均一的孔隙率、晶体分子结构、可调酸度、择形催化剂以及酸性交换能力。
其最大的改进在于孔隙更小，酸性位和强度具有可控性。
尽管改进的SAPO-34是MTO工艺理想的催化材料，但对于流化床反应器来说仍不是最佳的选择。
必须将SAPO-34与一系列专门选择的粘合剂结合起来。
粘合剂的选择极其重要，它必须要能提高催化剂的活性，但又不能影响催化剂的选择性。
美国Nexant化学系统公司认为采用处理过的氧化硅和氧化铝作粘合剂可达到一定的孔隙率、酸度以及强度。
粘合剂的孔隙率很重要，它必须允许甲醇和MTO的产品快速地进出SAPO-34。
该催化剂与FCC催化剂的制备方式相似，通过喷雾法干燥制备。
2 工艺进展UOP/Hydro公司的MTO工艺设计与Mobil公司的工艺很相似，由于需要分离和处理的较重副产品很少，分离系统相对简单。
该工艺采用的原料是粗甲醇，因此没必要通过蒸馏制取AA级的甲醇(纯度为99.85%)，减少了上游甲醇装置的资本投资。
甲醇制烯烃(MTO)的生产技术现状及发展趋势
第"期聂晓明，等：甲醇制烯烃（MTO )的生产技术现状及发展趋势• 99 •氮气g 圍淖生烟气滑阀主风蒸汽图3 D M T O 技术工艺流程图大连化学物理研究所在D M T O -I 技术工业运行的基础上 加了 C 4以上重组分回 元，可将乙烯、丙烯收 80%提高到85%左右， 烯的 耗由3 t (D M T O -I )降至2.6~2.7 t (D M T O -II )，消耗 ， 减少。
1.4 S M T O 工艺S M T O 技术由上海石油化工研究院与中国石化工程建设公司合作 。
该工艺流程图如图4所[5]。
1.3 D M T O 技术D M T O 技术 国科学院大连化学物理研究所研 。
技术在2004-2006年， 了 首例 级M T O 工业试 验。
神华包头煤化工分公司2010年 实现了 首套百万级D M T O 商业工厂的运营。
该工原则流程[4]如 3所。
原以汽 态通过分布器进人 密相床层，在内流化状态下的催化剂存在下 ，部分转化为二 ，甲与二 继转化为低碳烯烃。
工气进人 上部扩 大的稀，流 ，大部分催化 重力的作用下沉进人密相床层继续参与化学反应，小部分催化剂通过旋风 分离器进行 回收 回。
内设 的 t的 ，再生配备 。
D M T O -I 工业化运行 为： 化 99%，产气中乙烯质量选择性为39.84%，丙烯 性为39.40%，生焦率2)0%[2]。
甲醇制乙烯、丙烯的M T O 工艺（Methanol to Olefins ，M T O )国 代表性的M T O 工艺技术主要有:霍尼韦尔U O P /H y dro 技术、森美孚M o b i 的技术、鲁奇Lurgl M T P 的技术。
国内代表性的M T O 工艺技术主要有:大化物所D M T O 技术、 石化的S M T O 技术。
1各自技术特点及优势 1.1 UOP 公司的MTO工艺2000年U O P 公司公开的M T O 工艺的 设计[1]，流化床 如图1所。
甲醇制烯烃过程研究进展
甲醇制烯烃过程研究进展摘要：甲醇制烯烃是一种具有广泛应用前景的新型工业化合成技术，近年来得到了广泛关注和研究。
本文主要综述了甲醇制烯烃过程的研究进展，包括催化剂的选择和改性、反应机理、反应条件对产物选择性和反应副产物的生成等方面。
通过对近年来的研究成果进行梳理和总结，展望了甲醇制烯烃反应的未来发展趋势，以期为该领域的研究提供参考。
关键词：甲醇制烯烃；催化剂；产物选择性；副产物生成；反应机理甲醇制烯烃是一种重要的化学反应，可以通过催化剂在高温下将甲醇转化为烯烃。
这种反应在工业上有广泛的应用，可以制备出许多有用的化学品，例如丙烯、丁二烯、异戊烯等。
因此，甲醇制烯烃的研究一直受到工业和学术界的关注。
在甲醇制烯烃反应中，催化剂是一个至关重要的因素。
催化剂可以提高反应速率、选择性和产物收率，同时减少副反应和能量消耗。
目前，许多催化剂被广泛应用于甲醇制烯烃反应中，如MFI型分子筛、SAPO-34、铝硅酸盐等。
不同的催化剂会对反应产物和副产物的生成规律产生不同的影响。
在本文中，我们将综述甲醇制烯烃过程中的催化剂、反应机理和影响反应效果的因素，并分析近年来该领域的研究进展和未来的发展方向，为该领域的研究提供参考。
一、甲醇制烯烃过程的催化剂使用研究在甲醇制烯烃反应中，催化剂是一个非常重要的因素。
目前，常用的催化剂主要包括MFI型分子筛、SAPO-34、铝硅酸盐等。
MFI型分子筛是最早被应用于甲醇制烯烃反应中的催化剂之一。
它具有优异的酸性和空间结构，能够有效地将甲醇转化为烯烃。
然而，MFI型分子筛也存在一些问题，例如易于积炭、反应活性难以维持等。
为了解决这些问题，研究人员对MFI型分子筛进行了改性，如添加钼、锆、镓等元素，制备Mo/HZSM-5、Zr/HZSM-5和Ga/HZSM-5等复合催化剂，能够提高催化剂的稳定性和活性，同时还可以控制烯烃的选择性。
SAPO-34是另一种常用的催化剂，它是一种层状的磷硅酸盐分子筛，具有独特的结构和催化性能。
MTO、MTP参考资料
甲醇制烯烃技术（MTO/MTP）我国甲醇市场长时期维持在高位，使得社会大量投资甲醇的热情不减，人们已经担忧甲醇产品在未来数年的市场问题。
而MTO技术，也为根本解决甲醇市场出路提供保证。
简介甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，MTO）和甲醇制丙烯（Methanol to Propylene）是两个重要的C1化工新工艺，是指以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。
上世纪七十年代美国Mobil公司在研究甲醇使用ZSM-5催化剂转化为其它含氧化合物时，发现了甲醇制汽油（Methanol to Gasoline，MTG）反应。
1979年，新西兰政府利用天然气建成了全球首套MTG装置，其能力为75万吨/年，1985年投入运行，后因经济原因停产。
从MTG反应机理分析，低碳烯烃是MTG反应的中间产物，因而MTG工艺的开发成功促进了MTO工艺的开发。
国际上的一些知名石化公司，如Mobil、BASF、UOP、Norsk Hydro等公司都投入巨资进行技术开发。
Mobil公司以该公司开发的ZSM-5催化剂为基础，最早研究甲醇转化为乙烯和其它低碳烯烃的工作，然而，取得突破性进展的是UOP和Norsk Hydro两公司合作开发的以UOP MTO-100为催化剂的UOP/Hydro的MTO工艺。
国内科研机构，如中科院大连化物所、石油大学、中国石化石油化工科学研究院等亦开展了类似工作。
其中大连化物所开发的合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线（SDTO）具独创性，与传统合成气经甲醇制低碳烯烃的MTO相比较，CO 转化率高，达90%以上，建设投资和操作费用节省50%～80%。
当采用D0123催化剂时产品以乙烯为主，当使用D0300催化剂是产品以丙烯为主。
催化反应机理MTO及MTG的反应历程主反应为：2CH3OH→C2H4+2H2O3CH3OH→C3H6+3H2O甲醇首先脱水为二甲醚（DME），形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为低碳烯烃，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应生成烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃。
甲醇制烯烃(MTO)研究新进展
的缺 点 是过 分 依 赖 石 油 。对 于石 油 而 言 ， 时 期 短 内有 价 格上 涨 、 应不 稳 定 的 问题 ； 供 长时 期 有资 源 储 藏 量 有 限 ， 而 产生 “ 油 危机 ” 问题 一 。 从 石 的 ３
ＭＴ 的 反应 机理 、 应 动 力 学 、 应 积 炭 等 方 面 Ｏ 反 反
最新 的研 究 成果 进 行 综述 。
天然 气 经 由 甲醇制 乙烯 、 丙烯 等 低碳 烯 烃
（ ｔａｏ ｔ－ ｅｉ， 称 ＭＴＯ） 最 有 希 望 替 代 Ｍｅｈｎ ｌｏＯｌ ｎ 简 — ｆ 是 石 脑 油 路 线 制 烯 烃 的 工 艺 ３ 。我 国 的 天 然 气 资
源丰富 ， 年产 量 不 断增 加 ， ＭＴ 提 供 了坚 实 的 为 Ｏ 原 料 基 础 。 由天然 气 制 甲醇 （ 由合 成气 ） 经 的工 艺 已经 具 备 相 当 高 的技 术 水 准 ， 甲醇 制 低 碳 烯 烃 以 （ ＭＴＯ） 该 替 代 路线 的关 键 环节 。 是 １８ ９ ４年 ， Ｃ 开 发 了 Ｓ Ｐ）ｎ 系 列 分 子 ＵＣ Ａ （－ 筛 一 ， 中 Ｓ Ｐ 一４已被 公 认 为 ＭＴＯ 的 最 佳 ３其 Ａ Ｏ３ 催化 剂 。Ｓ Ｐ ３ Ａ Ｏ－４具 有 ８元 环 构 成 的 椭 球 形 笼 和三 维孔 道 结 构 ， 口直 径 为 ０ ４ ～０ ５ ｎ 孔 ．３ ．０ ｍ。这
烯 的传 统 路 线 是 通 过 石 脑 油 裂 解 生 产 ， 种 路 线 这
ＵＯＰ Ｈｙ ｒ —ＭＴ 示 范 装 置 ， 流 化 床 为 核 心 ／ ｄｏ Ｏ 以 设备 ， 改性 的 Ｓ Ｐ ３ Ａ Ｏ一４分 子 筛 （ ＵＯＰ ＭＴ Ｏ一１ ０ ０） 为催 化 剂 ， 生产 负 荷 ０ ７ ｔ ．５ 甲醇 ／ ， 续 平 稳运 转 ｄ连
mto能耗限额国内先进值
mto能耗限额国内先进值1.引言1.1 概述概述部分的内容：引言部分旨在介绍本文的主题和背景，并提出问题，以便读者了解文章的目的和意义。
近年来，煤制烯烃技术（Methanol-To-Olefins，简称MTO）在化工领域取得了可喜的进展，成为国内外关注的热点之一。
MTO技术能够将甲醇和其他原料通过催化转化反应，制得丰富多样的烯烃产品，如乙烯、丙烯等，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等多个行业。
由于其灵活性和高附加值的产品，MTO技术被认为是未来石化行业的发展方向之一。
然而，随着能源和环境问题的日益凸显，MTO技术所消耗的能源问题也成为了一个亟待解决的难题。
MTO工艺在产出高附加值产品的同时，也会消耗大量的天然气等非可再生能源，给能源供应和环境保护带来了很大压力。
为了解决这个问题，国内一些领先的技术企业开始研发和推广能耗限额的MTO技术，以降低能源消耗，实现可持续发展。
本文将重点针对国内先进MTO技术的能耗限额进行详细探讨和分析。
首先，将对MTO技术的基本原理和工艺流程进行简要介绍。
然后，将重点回顾国内先进MTO技术的发展历程，探讨其在能耗限额方面的创新措施和成果。
最后，将总结MTO能耗限额的重要意义和国内先进技术的价值，为相关行业的技术研究和工艺优化提供借鉴和参考。
通过本文的研究，我们希望能够进一步认识MTO技术的能源消耗问题，为国内先进MTO技术的研发和推广提供科学的依据和技术支持。
同时，也为石化行业的可持续发展提供新的思路和解决方案。
让我们共同期待，能耗限额的MTO技术能为我国石化工业的转型升级和绿色发展做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：1.2 文章结构本文将分为三个主要部分进行讨论。
首先，在引言部分，将对文章的主题进行概述，并介绍文章的结构和目的。
其次，在正文部分，将详细介绍MTO技术并探讨国内先进MTO技术的发展情况。
最后，在结论部分，将分析MTO能耗限额的意义，并探讨国内先进MTO技术的价值。
我国已建成7套MTO生产装置
国内外消息我国已建成７套ＭＴＯ生产装置日前，宁夏宝丰能源集团有限公司１．８Ｍｔ／ａ甲醇制烯烃（ＭＴＯ）装置投料试车一次成功，成功产出合格的聚乙烯和聚丙烯。
从２０１０年８月至今，我国投入运行的工业化大型ＭＴＯ装置已达７套，煤制聚乙烯和煤制聚丙烯产能将分别占到１２％、１８％的市场份额。
这标志着我国具有自主知识产权的ＭＴＯ技术已成熟，产业化规模远远走在世界前列。
宝丰ＭＴＯ项目总投资１４１．５亿元，总体设计及甲醇装置由天辰院设计，ＭＴＯ装置由洛阳院设计，聚乙烯和聚丙烯由ＳＥＩ设计，其中ＭＴＯ采用的是中科院大连化物所的ＤＭ ＴＯ工艺。
本项目利用宝丰能源循环工业基地一、二期焦炉废气，甲醇弛放气进行资源综合利用，通过干粉煤加压气化补碳生产粗甲醇中间产品。
甲醇制烯烃采用ＤＭＴＯ技术，生产规模为０．６Ｍｔ／ａ聚烯烃，其中主产品为０．３Ｍｔ／ａ聚乙烯、０．３Ｍｔ／ａ聚丙烯，副产品为硫磺和混合Ｃ４、Ｃ５等。
宝丰煤制烯烃项目非常注重国内自有专利产品技术的应用，其中烯烃分离单元中使用的除氧剂、阻聚剂、抑制剂等化学助剂全部实现了国产化，打破了以往国内ＭＴＯ装置开工时采用进口化学助剂的惯例，不仅节约生产成本，而且为我国自主成套ＭＴＯ技术奠定了基础。
我国乙二醇银催化剂国际领先由北京化工研究院燕山分院研制的高选择性ＹＳ－８８１０银催化剂已在上海石化２号ＥＯ／ＥＧ（环氧乙烷／乙二醇）装置上使用，选择性保持在８８％以上，催化剂选择性、汽包温度等指标达到了世界先进水平，催化剂活性和乙二醇产品质量达到国际领先水平。
目前，国内ＥＯ／ＥＧ生产装置超过３０套，并呈现大型化趋势。
在ＹＳ－８８１０银催化剂开发出来之前，这些装置所用的高选择性银催化剂全部依赖进口，价格昂贵。
为了打破国外垄断，北化院燕山分院早在１９９７年就开始研制高选择性银催化剂，通过多年研究，催化剂的选择性虽然达到了８８％，但因为催化剂寿命问题，始终无法工业应用。
２０１６年我国苯乙烯产能增幅为５％虽然２０１４年苯乙烯装置整体盈利情况较去年大幅缩水，但据安迅思跟踪，目前仍有不少前期通过审批的苯乙烯新项目处于建设中。
天然气经甲醇制烯烃技术的进展及经济分析
天然气经甲醇制烯烃技术的进展及经济分析田凤杨英杨世元（中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司研究院，730060）摘要：在天然气制烯烃工艺中，天然气经甲醇制烯烃（NG-MTO）技术是最具备工业化条件的技术。
文章着重从工艺及催化剂等方面对MTO工艺技术的最新进展作了评述，分析了其技术经济性，结果表明：MTO技术是可行的，经济上，天然气的价格越低越有竞争力，如天然气的价格为1.0美元/百万Btu时，竞争力就较大，最后对国内MTO技术的发展提出了建议。
关键词：天然气甲醇烯烃MTO烯烃作为基本有机化工原料，在现代石油和化学工业中具有十分重要的作用。
由于近几年来石油资源的持续短缺以及可持续发展战略的要求，世界上许多石油公司都致力开发非石油资源合成低碳烯烃的技术路线，并取得一些重大的进展[1～2]。
以天然气为原料制取烯烃的方法有三种：甲醇法（MTO）、费－托合成法（F-T）及甲烷氧化偶联法（OCM）。
随着我国西气东输工程的全面启动，对于天然气的化工利用也取得一定的进展。
我国内蒙古伊化集团与德国EUB财团签署了开发天然气化工产业合资合作协议，计划在内蒙古鄂尔多斯市兴建规模为600 kt/a天然气经甲醇制烯烃(NG—MTO)装置，建设期为3年。
项目建成后，将成为世界上采用该技术最大的生产装置[3]。
这样不仅可以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都具有重要的意义。
1技术现状天然气制烯烃技术路线主要有三种：甲烷氧化偶联反应制烯烃、天然气经合成气制烯烃和天然气经甲醇或二甲醚制烯烃工艺。
天然气中含有95%的甲烷，用甲烷制取烯烃曾受到各国科学家的重视，针对OCM反应机理、新催化剂、反应工艺及反应器等方面进行了研究，作为研究的重点——催化剂，由于其本身反应受动力学控制，C2烯烃单程收率较低，最新的专利[4]C2烯烃的收率最高才达到26.83%，而且副产物的气体分离也相当困难，难以实现OCM工业化，对以OCM合成乙烯的最新研究报道也不是很多。
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MTO(甲醇制烯烃）：甲醇制取低碳烯烃（MTO）最具有代表性的工艺是：美国UOP公司与挪威Hydro公司联合开发的流化床甲醇制烯烃工艺(MTO)和中国科学院大连化学物理研究所开发的合成气经由二甲醚制取低碳烯烃工艺(SDTO)。
1 UOP/Hydro公司的MTO工艺UOP公司与Hydro公司联合开发的流化床MTO工艺采用以磷酸硅铝分子筛SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，在操作压力0.1-0.5MPa、反应温度350-550℃，甲醇转化率99.8%，C2-C4烯烃选择性大于80 %。
反应产物中乙烯和丙烯比例可在0.75-1.5范围内调节，乙烷、丙烷、二烯烃和炔烃生成的数量少。
在示范装置的运转中，甲醇的转化率接近100%，产品收率（碳基准）为：乙烯48%，丙烯33%，丁烯9.6%，C5+2.4%，C1-C3饱和烃3.5%，COx0.5%，焦炭3.0%。
2 中科院大化所SDTO工艺（1）20世纪80年代初，大化所就开始进行甲醇制烯烃的研究工作，“七五”期间完成了300 t/a的中试装置，采用固定床反应器，催化剂为改性ZSM-5，在反应温度500-550℃，压力0.1-0.15MPa，甲醇转化率100%，低碳烯烃（乙烯，丙烯和碳四烯的总和）为86%。
（2）20世纪90年代初，开发了由合成气经二甲醚制取低碳烯烃的新技术路线。
分两个阶段：在第一阶段将合成气转化为二甲醚，采用双功能催化剂，固定床反应器，在反应温度265℃，GHSV/h-11000，压力4.0MPa，CO转化率90.35%，DME+MeOH选择性99.26%。
第二阶段将二甲醚转化为低碳烯烃，催化剂为基于改性的SAPO-34催化剂（Do123），在450℃，GHSV/h-12000，常压下，将进入反应器的二甲醚完全转化，低碳烯烃的选择性分别为：乙烯40.19%，丙烯34.14%，碳四烯8.03%，总计82.36%。
MTP（甲醇制丙烯）Lurgi公司开发的甲醇制丙烯(MTP)工艺采用稳定的分子筛催化剂和固定床反应器，催化剂由德国南方化学(Süd-Chemie)公司提供，该催化剂具有较高的丙烯选择性，低的结焦率和低的丙烷产率。
mto能耗限额国内先进值 -回复
mto能耗限额国内先进值-回复题目：mto能耗限额国内先进值导语：在能源的紧缺和环境污染问题日益严重的背景下，为减少对传统石油资源的依赖，我国不断探索先进的能源替代技术。
其中，MTO （Methanol-to-Olefins）技术作为一种新型化工生产技术，被认为具备巨大潜力。
然而，由于该技术的高能耗，限额政策正在成为国内发展MTO 行业的关键因素之一。
本文将从能耗限额政策的背景、影响、国内先进值等多个方面进行探讨。
一、能耗限额政策的背景1. 能源紧缺问题的日益突出我国的石油资源依赖程度较高，而世界的传统石油储量却日益减少，导致石油价格波动频繁，经济发展面临严峻挑战。
2. 环境问题的日益突显目前，大气污染、水资源短缺等环境问题已成为制约我国可持续发展的重要因素，刻不容缓的探索可替代能源，成为全社会的共识。
二、能耗限额政策的影响1. 促使技术创新及产业升级能耗限额政策的实施迫使MTO技术在能源利用率方面进行改革，推动新技术的研发，助推产业升级。
2. 限制了MTO行业的快速发展高能耗是MTO技术面临的重要问题，能耗限额政策的实施使得MTO企业在能效改善、技术创新等方面迎来新的挑战，限制了行业的快速发展。
三、国内先进值和创新发展1. 提升能源利用效率能耗限额政策的实施迫使MTO企业加大研发力度，提升能源利用效率，降低生产能耗，推动企业走向绿色可持续发展。
2. 引导全社会能源消费理念的转变通过优胜劣汰机制，能耗限额政策促使企业从传统的高耗能生产模式转变为高效、节能的生产模式，引导全社会形成节能意识。
3. 推动能源结构转型MTO技术作为一种新型化工生产技术，通过将煤制成甲醇，再经过催化转化制取烯烃，实现了从石油资源向非石油资源的转变，推动能源结构转型。
四、创新发展路径1. 加大技术改造和设备更新MTO行业应加大对技术改造和设备更新的投入，提升能源利用效率，降低生产能耗。
2.加强政策引导和市场监管政府应加大政策引导力度，鼓励企业加大研发力度，投入更多资源用于能源创新，并通过严格的市场监管规范行业的发展。
催化剂与催化作用 第四版 催化反应、催化材料新进展概述
路径A
H2
Ni-W2C/AC
―OH ―OH + 乙二醇
其它多元醇
路径B
纤维素水解加氢制多元醇反应路径
12
3. 能源光催化
将太阳能转化为化学能储存能量的过程
➢利用太阳能催化作用分解水制氢 ➢利用太阳能将水和二氧化碳耦合转化为甲醇、甲烷
13
(1) 能源光催化分解水制氢的基本原理
三个基本过程:
的工业化尝试
⑤甲醇制芳烃
➢ MTO制得的烯烃可以进一步发生齐聚、环化及氢转移反应 生成芳烃（BTX）
5
(2) 二甲醚羰基化制乙酸甲酯
——在催化剂作用下将CO插入到二甲醚的 C—O键中，实现C1到C2化合物转化中C—C键的形成
CO + H2
CH3OH
- H2O
CH3OCH3
+ CO
沸石
O
ǁ CH3COCH3
➢ 上述电化学反应所产生的电流由 集流板放出
18
(2) FC电极催化剂、电解质及常用燃料
FC电极催化剂的作用
阴极与燃料进行氧化反应、阳极与O2进行还原反应
常用电极催化剂
① 贵金属电极：Pt、Ru、Pd、Au、及Ag等 ② 合金电极：Pt-Ru、Pt-Sn、Pt-Mo和Pt-Ni等 ③ 镍基电极：Ni-Cr、Ni-Al等 ④ 钨基电极：Pt-WC等 ⑤ 复合氧化物电极：钨钙钛矿型复氧化物、尖晶石型复氧化物等
第一代生物质燃料：生物乙醇和生物柴油
➢ 以粮食、油脂为原料
第二代生物质燃料：燃料油
➢ 以生物质（纤维素、木质素等）为原料 ➢ 采用生物质裂解油加氢脱氧制得油品 ➢ 或先通过水解或加氢反应制得生物质平台化合物（甲醇、
MTO技术的发展情况及工艺简介
M T O技术的发展情况及工艺简介张善全(神华包头煤化工有限公司,内蒙古包头 014010) 摘 要:M TO是Methanol to Olefins的缩写,即甲醇制烯烃。
目前,世界上石油供应日趋紧张,由甲醇制取烯烃的技术受到普遍关注,国际上一些著名的石油和化学公司都投入了大量资金进行研究。
关键词:M TO;FCC(催化裂化);反应器;再生器;催化剂1 MT O技术的发展情况1.1 国外研发进展情况甲醇制烯烃技术的关键在于催化剂活性和选择性及相应的工艺流程设计,其研究工作主要集中在催化剂的筛选和制备。
1.1.1 美孚公司美孚公司(Mobil)提出了一种使用ZSM-5催化剂,在列管式反应器中进行甲醇转化制烯烃的工艺流程,并进行过9个月的中试,试验规模为100桶/天。
在工艺过程中,甲醇扩散到催化剂孔中进行反应,首先生成二甲醚,然后生成乙烯,反应继续进行,生成丙烯、丁烯和高级烯烃,也可生成二聚物和环状化合物,以碳选择性为基础,乙烯收率可达60%(W),烯烃总收率可达80%(W),大体相当于采用常规石脑油/粗柴油管式炉裂解法收率的两倍,但催化剂的寿命尚不理想。
1.1.2 巴斯夫公司巴斯夫公司(BASF)采用沸石催化剂,在德国路德维希港建立了一套日消耗30吨甲醇的中试装置。
其反应温度为300～450℃,压力为0.1～0.5MPa,用各种沸石做催化剂,初步试验结果是C2-C4烯烃的重量收率为50～60%,收率太低。
1.1.3 环球油品公司环球油品公司(UOP)筛选出的催化剂称作MT O-100,M TO-100是联碳公司开发的SAPO -34与一系列专门选择的黏合剂材料之结合体。
SAPO-34是M TO-100催化剂的基体,于20世纪80年代由U nion Carbide分子筛部开发,主要化学成分包括硅(Si)、铝(Al)、磷(P)、氧(O)等元素。
它具有适宜的内孔道结构尺寸和固体酸性强度,能够尽量减少反应初期生成的烯烃发生齐聚反应生成大分子烃类,从而提高目标产物--烯烃的选择性。
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UOP/Hydro MTO天然气制乙烯/丙烯工艺技术的最新进展
摘要
UOP/Hydro MTO工艺采用SAPO-34催化剂，使得甲醇能够近乎完全转化，乙烯+丙烯的收率达到80%以上。
该工艺通过调整操作条件，可较为灵活地改变乙烯、丙烯产物的比率。
本文将讨论该技术在近期的最新进展，主要表现在将甲醇制乙烯、丙烯的碳转化率（收率）提高至85%～90%。
1.简介
由于全球天然气探明储量持续增加，天然气有望在本世纪的化工产业原材料资源中扮演越来越重要的角色。
目前，将天然气转换成合成气或甲醇、氨及车用燃料等高附加值产品的工艺技术已完成商业化。
已经发展纯熟的百万吨规模的世界级大型甲醇生产装置技术结合由UOP与Norsk Hydro开发的MTO技术，两套高附加值的大规模石化装置联合起来，开辟了天然气制乙烯、丙烯的一条颇具吸引力的新型石化产品路线。
Norsk Hydro公司在挪威建造的大型MTO装置已经对MTO技术进行了大量的工业实验，由甲醇或二甲醚生产乙烯或丙烯的收率达到了75%-80%。
世界级的MTO装置目前正在设计过程中，其工程目标是将甲醇制乙烯和丙烯的收率提高至85%-90%，本文将对MTO技术的这一最新进展进行讨论。
2.MTO催化剂
MTO工艺采用主要成分为硅、铝和磷的分子筛SAPO-34作为催化剂，如图1所示，SAPO-34的结构决定了只有小的有机分子能够从分子筛中通过，其相对较小的分子筛孔径（约4Å）限制了支链烃的通过，从而得到了MTO工艺所需的对低碳烯烃的较高选择性。
ZSM-5是主要应用于MTG（甲醇制汽油）工艺的分子筛，采用ZSM-5作为催化剂时，只所以其乙烯和丙烯的产率低，主要是因为MFI孔径较大（约5.5Å）（见图2）。
SAPO-34分子筛的另一个重要特点是其弱酸性设计，通过氢离子的转移反应抑制了环烷烃副产品的生成。
这样一来，即使不使用分离装置进行精馏处理，MTO产物的烯烃纯度也能够达到97%左右，从而更容易地得到聚合级烯烃。
3.工艺描述及最新进展
MTO工艺采用循环流化床反应器有诸多优点。
流化床催化剂循环运行，失活的催化剂被送到流化床再生器中，采用空气助燃烧碳再生，脱除催化剂的结焦，然后返回流化床反应器继续反应。
因此，在MTO反应器中，催化剂可以连续反应并持续获得反应产物。
采用流化床反应器，还能更好地回收甲醇制烯烃反应中所释放的热量。
目前已投入商业化制造的催化剂，已经被证明具有高选择性、长
期稳定性和耐磨损性等必要的特征。
常规的分离技术都能有效地脱除MTO产物中的副产品，从而使其烯烃产品达到聚合级要求。
反应器的操作条件可根据产品需求进行调节。
甲醇的分压越低，烯烃产率越高。
因此，采用含水量约20wt%的粗甲醇作为MTO原料能够达到满意的产出效率。
另一方面，增加压力有益于得到更高的丙烯比率。
温度也是一项重要的控制变量——温度越高则产物中乙烯相对于丙烯的比率越高，但过高的温度会导致总的轻烯烃收率降低。
图3清楚地显示出：在操作温度为400~550ºC时，轻烯烃的总收率会受到较大的影响，另外，还可以从图3中发现，当产物中乙烯和丙烯比率接近1比1时，乙烯加丙烯的最大收率仅为80%。
若包含丁烯，则总的烯烃收率将达到90%。
据此，重烯烃产物进入MTO工艺的产物系列，对MTO工艺的应用改进方案，就引入了ATOFINA和UOP所研发和论证的技术——ATOFINA/UOP OCP（烯烃裂解工艺）。
简言之，就是MTO 工艺装置所副产的C4和C6+烯烃被送入OCP装置，这些重烯烃在OCP装置中裂解成乙烯和丙烯，其中丙烯占多数。
这样以来，原MTO工艺配套的分离方案可保持不变，只需增加进出OCP装置的循环系统，以及一小股吹扫气，以清除循环回路中的重组分和其他杂质。
图4列示了引入OCP装置后，采用高纯度甲醇（99.85wt%甲醇）制取乙烯和丙烯的收率比较。
OCP装置使用非常耐用的催化剂，在烯烃裂解反应中仅产生很少量的结焦，尽管也需要通过烧碳使催化剂得以完全再生，但不需要像MTO装置那样使用流化床进行催化剂的循环再生，使用固定床或移动床就完全可以满足OCP装置的需要。
如图3和图4所示，以串联方式将MTO装置和无循环的OCP装置联合起来，其乙烯加丙烯收率可达到83%；而仅MTO装置而言，其乙烯加丙烯收率为77%-78%。
若辅以采用循环系统的OCP装置，可使得烯烃收率达到89%。
如图4所示。
在该工艺中，由于OCP装置更易产生丙烯，获得C2=+C3=最大收率的同时，C3=/C2=比率也相对较高（基于MTO和OCP装置的联合使用）。
4.经济效益分析
设计生产400,000MTA聚合物级乙烯和400,000MTA聚合物级丙烯的MTO 装置，还会副产约175,000MTA的C4+烯烃，这些副产的C4+产品对于大规模、较集中的炼厂联合装置或石油化工总厂来说是非常有价值的，但对于一些建设在偏远地区的MTO工厂来说，这些C4+产品仅能作为燃料使用。
若能够与OCP 装置联合建设，则同样的MTO装置能生产约426,000MTA聚合物级乙烯和500,000MTA聚合物级丙烯，仅生产39,000MTA的C4+副产品，减少了约78%。
OCP装置及其未转化烯烃回收装置的投资约为5千万美金，MTO分离装置因增
加产能而增加的投资约1千万美金。
总的来说，包括界区外增加的其他投资、许可费、催化剂等，这一规模的MTO/OTC的联合装置总投资约4亿9千5百万美金，与单纯的MTO装置投资约4亿2千5百万美金相比，共需增加投资约7千万美金。
根据其主要产品的相对附加值计算，标准内部收益率（IRR）应在20%以上。
若要生产更多的丙烯，可通过调整MTO装置的操作条件（降低操作温度）以调高丙烯/乙烯产品比率，并适当放大OCP装置。
如上述的装置实例所示，MTO装置可单独生产约340,000MTA乙烯和450,000MTA丙烯（丙烯乙烯比率为1.33），联合OCP装置后，则可生产约370,000MTA乙烯和570,000MTA丙烯（丙烯乙烯比率为 1.54），转化了约200,000MTAC4+烯烃，减少C4+副产品约80%。
如图3所示，在MTO装置中，当操作难度降低时（主要是降低操作温度，C4+烯烃产率增加且C2=+C3=产率略有下降（较高的C3=/C2=比率）；但如图4所示，当MTO装置与OCP装置联合时，在低操作难度下，C2=+C3=的总收率得到了较大幅度的提高（更高的C3=/C2=比率）。
5.结论
MTO技术提供了一个经济可行的途径，以天然气或其他碳氢化合物为原料，通过较低的投资水平建设大规模的甲醇或二甲醚生产装置，再用甲醇或二甲醚为原料，建设MTO装置生产轻烯烃——乙烯、丙烯及其聚合级产品。
MTO工艺对C3=/C2=产品比率的调整空间较大，但在C3=/C2=比率较高或较低时，C2=+C3=的总收率会有一定程度的降低。
以甲醇为原料，采用MTO技术与OCP技术相结合建设联合装置，可使乙烯加丙烯的收率接近90%，有效地降低了市场需求量不大的C4+副产品的产率，其烯烃产品中，丙烯相对于乙烯的比率，相对于单纯的MTO装置有一定程度的提高。
本文讨论了由甲醇和/或二甲醚制取轻烯烃的典型工艺技术的特点。
尽管技术相对新颖，但其工艺流程、回收和精制技术与当前业内常用的重烃催化裂解（FCC）、LPG蒸汽裂解或由石脑油分馏生产烯烃的技术是相似相通的。
该项目中烯烃分离（MTO装置）包括二部分，一是烯烃分离单元：为生产合格乙烯、丙烯等其他副产品所需生产设施和相关辅助设施，由压缩区、冷区、热区、制冷区、杂质脱除区、MTO装置变电所及机柜间，以及界区内(ISBL)辅助系统：冷却水、蒸汽和凝液、工业风和仪表风、氮气、化学品注入、给排水、蒸汽及采暖、燃料气、火炬排放、给排水及消防、紧急电源、废油和废水收集、在线分析、有毒有害、易燃易爆气体检测、火灾报警、装置区通讯、照明、装置区道路、绿化、DCS和SIS控制系统，MTO联合装置变电室、机柜间建筑
物、公用设施：管廊、电仪桥架、道路、地管、消防、照明、通讯等。
二是烯烃罐区：乙烯、丙烯、混合碳四、碳五、丁烯-1、异戊烷、含甲醇废水储罐，所需生产设施（储罐、机泵等）和相关辅助设施，以及界区内（ISBL）辅助系统：冷却水、蒸汽和凝液、仪表风、氮气、给排水、拌热保温、火炬排放、给排水及消防、废油和废水收集、有毒有害、易燃易爆气体检测、火灾报警、电气、DCS和SIS系统，装置区通讯、照明、道路、绿化等。