DMTO工艺与工程
DMTO工艺流程
工艺流程说明(1) DMTO单元1)反应再生系统来自装置外的甲醇进入甲醇缓冲罐,经甲醇进料泵升压,经甲醇-蒸汽换热器、甲醇-反应气换热器、甲醇冷却器换热后进入反应器,在反应器内甲醇与来自再生器的高温再生催化剂直接接触,在催化剂表面迅速进行放热反应。
反应气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出,经甲醇-反应气换热器降温后送至后部急冷塔。
反应后积炭的待再生催化剂进入待生汽提器汽提,汽提后的待生催化剂经待生提升管向上进入再生器中部。
在再生器内烧焦后,再生催化剂进入再生汽提器汽提。
汽提后的再生催化剂送回反应器中部。
再生后的烟气经再生器旋风分离器除去所夹带的催化剂后,经双动滑阀、蝶阀后进入余热锅炉,经烟囱排放大气。
再生器内设有主风分布环,再生器烧焦所需的主风由主风机提供。
主风经辅助燃烧室进入再生器,提供再生器烧焦用风。
反应器、再生器各设置一台外取热器。
2)急冷、水洗系统富含乙烯、丙烯的反应气进入急冷塔,自下而上经人字挡板与急冷塔塔顶急冷水逆流接触,急冷水自急冷塔塔底抽出,经急冷塔底泵升压、冷却后,一部分返回急冷塔,另一部分送至装置外。
急冷塔顶反应气进入水洗塔下部,水洗塔底冷却水抽出后经水洗塔底泵升压后分成两路,一路进入沉降罐,另一路经急冷水冷却器冷却后进入水洗塔,水洗塔顶反应气经气压机压缩后送至产品分离。
急冷水经沉降罐沉降后,经汽提塔进料泵升压后进入污水汽提塔,汽提后的塔底净化水经冷却后送出单元。
(2) 烯烃分离单元1) 压缩系统由DMTO反应单元来的DMTO反应气体进入一段吸入罐。
罐内液体经泵送出界外,气体进反应气体压缩机一段入口。
经一段压缩后的气体经一段后冷器冷却,进入一段出口分液罐进行三相闪蒸,油相去凝液汽提塔,凝结水去一段吸入罐,气体去二段压缩。
凝液汽提塔汽提的气相循环回一段吸入罐,塔釜轻汽油送往罐区作为汽油调合组分。
二段压缩后的气体经二段后冷器冷却,进入二段出口分液罐进行闪蒸,液相去一段出口分液罐,气体去三段进一步压缩。
三种技术比较数据
DMTO、 UOP及SMTO工艺对比1)设计单位①中国科学研究院大连化物所的DMTO工艺:中科院大连化学物理研究所从20世纪80年代初开始进行煤(或天然气)经由合成气、二甲醚(或甲醇)制取低碳烯烃的研究工作。
2006年8月,大连化物所成功开发出具有自主知识产权的DMTO技术。
2006年12月发改委核准了神华包头煤制烯烃项目(含甲醇制烯烃装置)。
为提高吨甲醇的烯烃产量,大连化物所开发了第二代DMTO技术,简称DMTOⅡ,DMTO Ⅱ是在第一代DMTO技术的基础上耦合碳四组份转化制烯烃的多产烯烃技术。
现供本项目选择的DMTO技术有:一代DMTO技术、二代DMTO技术、DMTO技术与鲁姆斯公司的碳四回炼OCU混合技术(山西焦煤集团飞虹烯烃采用)。
②UOP技术:UOP即环球油品公司( Universal Oil Products Company缩写UOP )是美国霍尼韦尔公司的一个全资子公司,是目前世界市场上炼油工业催化加工技术领先、占有市场份额最大的专利商。
③中国石化上海石油化工研究院于 2000 年开始进行 MTO 技术的研究, 2007年完成 S-MTO 技术的实验室研究及模试研究。
在成功完成中试放大试验的基础上, 2010 年开始建设中原石化 S-MTO 工业示范装置。
2011 年 10 月开车成功。
2)技术比较①生产技术指标比较②催化剂技术指标比较UOP DMTO DMTO-ⅡSMTO技术指标压力 Mpa 约0.276 0.1~0.3 0.05 0.08~0.25 主反应温度℃350-550 400-500 500-550 420〜520 甲醇转化率约99.8% 99.97 约99.8% 约99.8%乙烯/丙烯比0.75-1.2 0.9-1.1 0.8-1.2 0.9-1.1C2+C3的选择性约89% 85.68% 约85~90% 约81%甲醇消耗比约 2.54 2.96 2.6~2.7投资约70亿约60亿约25亿(MTO)UOP(30 万吨/年MTO 装置) DMTO-Ⅱ(60 万吨/年MTO 装置)SMTO(60 万吨/年MTO 装置)催化剂指标配套催化剂SAPO-34、MTO-100,国外专利,磨损率低。
中科院科技成果——甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术
中科院科技成果——甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术项目简介乙烯丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础,目前烯烃生产原料主要来源于石油炼制的石脑油。
我国石油资源相对匮乏,随着社会经济的发展,石油及石化产品的需求迅速增长,石油需求量已远远大于国内生产量,供需矛盾日益突出。
我国的资源状况是石油、天然气资源短缺,煤炭资源相对丰富,发展以煤为原料制取石油类产品的煤化工技术,实施石油替代战略,是关系国家能源安全的重大课题。
煤或天然气经由甲醇制取低碳烯烃的路线中,煤或天然气经合成气生产甲醇的技术日臻成熟,而关系到这条路线是否能畅通的核心技术主要集中在甲醇制取低碳烯烃(MTO)过程。
2006年8月23日,甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工业性试验技术成果通过了国家级鉴定。
鉴定专家组认为,该项技术是具有自主知识产权的创新技术,装置规模和技术指标处于国际领先水平。
2006年8月24日,甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工业性试验技术成果新闻发布会在北京人民大会堂举行。
2008年甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术获得了辽宁省科技进步一等奖。
中国科学院大连化学物理研究所在完成世界首次万吨级甲醇制烯烃(DMTO)技术工业性试验的基础上,开发了DMTO成套工业化技术,实现了DMTO技术的首次工业化应用和世界上煤制烯烃工业化“零”的突破。
2010年8月8日,世界首套180万吨煤基甲醇制60万吨烯烃装置投料试车一次成功,2011年1月进入商业化运营阶段,创造了巨大的经济效益和社会效益。
“十二五”期间,DMTO技术推广取得了显著成绩,技术已经许可20套工业化装置,烯烃产能1126万吨/年,预计拉动投资2500亿元。
截至目前,已有9套工业装置成功投产,烯烃产能达520万吨/年,新增产值约600亿元/年。
在成功开发甲醇制烯烃工业化技术的基础上,大连化物所又与合作伙伴联合进行了新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-II)技术的研究开发。
DMTO-II技术是在DMTO技术的基础上将甲醇制烯烃产物中的C4+组分回炼,使乙烯、丙烯收率提高10%以上,实现多产烯烃的新一代工艺技术。
甲醇制烯烃(DMTO)过程发展及工艺和工程技术讲解
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
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根据Pennwell公司提供的石油化工产品链,可以分为四层: 内层: 是天然原料:煤、天然气、石油; 第二层: 9个基础原料,乙烯、丙烯、甲烷、丁烷、丁烯、丁
二烯、苯、甲苯和二甲苯; 第三层: 90个衍生物; 最外层: 树脂,塑料,橡胶等几百种最终用途
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DMTO技术依托
2006年8月,由DICP、LPEC和陕西新兴煤化工公司合 作的陕西华县万吨级工业化试验已经结束,并通过了 国家级鉴定。在工程设计方面对DMTO工艺技术有了更 深入的理解。
DMTO工艺和催化剂技术已基本成熟。
DMTO的核心技术-反应再生部分应用的流化工程技术 与已成熟的FCC流化工程技术类似。
石脑油制烯烃
对应国际原油 离岸价格
(美元/桶)
25 28
30 35 42
50 55 60 63
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DMTO与石脑油制烯烃成本对比
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;
工
可以实现较大的反应空速,缩小反应器体积;
艺
合适地设定物料线速度,可以有效控制反应接触;
特 点
反应原料可以是粗甲醇或精甲醇;
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。
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DMTO工艺及工程技术简介
MTO化学工艺
甲醇制烯烃装置1.甲醇制烯烃装置甲醇制丙烯的DMTO工艺包括甲醇转化和烯烃回收两部分。
甲醇转化采用硫化床催化反应器和高性能催化剂,乙烯、丙烯选择性高,结焦少,丙烷产率低。
首先,甲醇经加热升温、气化后,送入DME(二甲醚)预反应器,在该反应器中,采用高活性、高选择性催化剂,甲醇在此转化为DME和水,然后这部分反应气体和后续装置回收的轻烃、甲醇汽提塔来的蒸汽、回收的甲醇合并送入DMTO反应器中,甲醇/DME转化率高达99%以上,丙烯、乙烯为主要产品。
产品在丙烯、乙烯回收单元中分离、脱微量水、甲醇和DME后,乙烯、丙烯纯度达99.7%(wt)。
副产品为液体燃料与汽油。
2. 工艺流程说明(1)甲醇制烯烃单元来自原料罐的甲醇经预热后,进入甲醇进料闪蒸罐,从进料闪蒸罐出来的甲醇蒸汽首先用中压蒸汽进一步加热,使之变为过热甲醇蒸汽,然后进入DMTO 反应器进行反应。
在反应器内甲醇与来自再生器的高温再生催化剂直接接触,进行放热反应。
反应气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出,经换热器降温后,送至急冷塔。
从急冷塔顶部出来的气体混合物进入产品分离器,气体混合物中的大部分产品水被冷凝下来进入产品分离器底部。
从产品分离器顶部出来的烯烃产品被送到烯烃分离单元,进行压缩、分馏和提纯。
DMTO反应器采用流化床形式设计。
DMTO反应是一个放热反应,原料甲醇进入反应器底部时,反应就开始发生。
反应器温度用反应器催化剂冷却器来控制,催化剂冷却器移出的反应热量用以产生高压蒸汽。
焦炭是DMTO反应的副产物,它附着在催化剂颗粒表面导致催化剂活性降低或失活,因此,催化剂必须通过再生以恢复活性。
催化剂再生为一连续过程。
分离出来的失活催化剂通过失活催化剂输送系统进入催化剂再生器,反应后积炭的待生催化剂在再生器内燃焦后返回反应器。
催化剂再生是放热反应,其燃烧热通过在再生器催化剂冷却器移出,移出的燃烧热用以产生蒸汽。
(2)轻烯烃回收单元从DMTO单元来的反应产物为气相。
DMTO工艺流程-8页精选文档
DMTO工艺流程(1) DMTO单元1)反应再生系统来自装置外的甲醇进入甲醇缓冲罐,经甲醇进料泵升压,经甲醇-蒸汽换热器、甲醇-反应气换热器、甲醇冷却器换热后进入反应器,在反应器内甲醇与来自再生器的高温再生催化剂直接接触,在催化剂表面迅速进行放热反应。
反应气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出,经甲醇-反应气换热器降温后送至后部急冷塔。
反应后积炭的待再生催化剂进入待生汽提器汽提,汽提后的待生催化剂经待生提升管向上进入再生器中部。
在再生器内烧焦后,再生催化剂进入再生汽提器汽提。
汽提后的再生催化剂送回反应器中部。
再生后的烟气经再生器旋风分离器除去所夹带的催化剂后,经双动滑阀、蝶阀后进入余热锅炉,经烟囱排放大气。
再生器内设有主风分布环,再生器烧焦所需的主风由主风机提供。
主风经辅助燃烧室进入再生器,提供再生器烧焦用风。
反应器、再生器各设置一台外取热器。
2)急冷、水洗系统富含乙烯、丙烯的反应气进入急冷塔,自下而上经人字挡板与急冷塔塔顶急冷水逆流接触,急冷水自急冷塔塔底抽出,经急冷塔底泵升压、冷却后,一部分返回急冷塔,另一部分送至装置外。
急冷塔顶反应气进入水洗塔下部,水洗塔底冷却水抽出后经水洗塔底泵升压后分成两路,一路进入沉降罐,另一路经急冷水冷却器冷却后进入水洗塔,水洗塔顶反应气经气压机压缩后送至产品分离。
急冷水经沉降罐沉降后,经汽提塔进料泵升压后进入污水汽提塔,汽提后的塔底净化水经冷却后送出单元。
(2) 烯烃分离单元1) 压缩系统由DMTO反应单元来的DMTO反应气体进入一段吸入罐。
罐内液体经泵送出界外,气体进反应气体压缩机一段入口。
经一段压缩后的气体经一段后冷器冷却,进入一段出口分液罐进行三相闪蒸,油相去凝液汽提塔,凝结水去一段吸入罐,气体去二段压缩。
凝液汽提塔汽提的气相循环回一段吸入罐,塔釜轻汽油送往罐区作为汽油调合组分。
二段压缩后的气体经二段后冷器冷却,进入二段出口分液罐进行闪蒸,液相去一段出口分液罐,气体去三段进一步压缩。
甲醇制烯烃DMTO过程发展及工艺和工程技术讲解
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
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中国的能源储量和能源消费结构
(以热值计算)
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
1954中科院石油研究所 1962中科院大连化物所
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
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技术背景
? 世界石油资源日趋紧张,中国是富煤少气缺油的 国家,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。
? 近年来国际石油价格飞涨,为以煤代油制取低碳 烯烃技术的发展提供了千载难逢的大好机遇。
? 中国作为煤炭资源大国,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。
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
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根据Pennwell公司提供的石油化工产品链,可以分为四层: 内层: 是天然原料:煤、天然气、石油; 第二层: 9个基础原料,乙烯、丙烯、甲烷、丁烷、丁烯、丁
甲醇制取低碳烯烃 (DMTO)工艺及工程技术
陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司 大连化物所甲醇制烯烃国家工程实验室
2008.07DILeabharlann P中国科学院大连化学物理研究所
目录
?前 言 ? DMTO工艺及工程技术简介 ? DMTO工业试验 ? 神华DMTO工艺装置
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
2
陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司
甲醇制烯烃
大连化物所DMTO工艺与工程发布日期:[11-07-20]1. 概况中国科学院大连化学物理研究所DMTO技术是以甲醇和/二甲醚为原料,经催化转化制取基本化工原料乙烯、丙烯等低碳烯烃,最终生产聚烯烃等高附加值化工品。
新兴能源科技有限公司(简称新兴公司,或SYN)是由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化学物理研究所”,或“大连化物所”)控股、与陕西煤业集团及泰国正大能源化工集团共同出资组建的一家中外合资企业。
新兴公司与中国石化集团洛阳石油化工工程公司(简称洛阳石化工程公司,或LPEC)合作形成了完整的具有商业化能力的DMTO技术,是目前国内外在煤制烯烃及其相关专业领域的权威的专利技术供应商之一。
中国的石化产品中,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。
国际油价持续高位运行,石化原料成本大幅上涨,赢利空间受挤压;发展替代生产路线的经济拉动力增强。
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。
单系列甲醇装置规模大型化,使单位生产能力的投资和成本大幅降低,有利于提高下游产品的经济竞争力。
综上因素,在今后十数年内,将给以煤炭(或天然气)为原料、经由甲醇生产低炭烯烃产业的快速发展带来前所未有的机遇。
DMTO技术的研发具有很长的历史。
七十年代石油危机的冲击,引发了利用非石油资源生产低碳烯烃的技术研究。
国家有关部委和中科院立足于对国情的深刻认识,早在“六五”期间就把非石油路线制取低碳烯烃列为重大项目,给予了重点和连续的支持。
中科院大连化学物理研究所于八十年代初在国内外率先开展了天然气(或煤)制取低碳烯烃的研究工作,主要围绕其关键的中间反应环节甲醇制烯烃过程(MTO)进行了连续攻关。
在“六五”期间完成了实验室小试,在此基础上,“七五”期间,采用中孔ZSM-5沸石催化剂、固定床工艺完成了300吨/年(甲醇处理量)的中试,其结果达到了同期国际先进水平。
60万吨甲醇制烯烃 工艺存在问题和解决方案
工艺优缺点一、DMTO工艺的特殊要求1、DMTO工艺技术采用酸性分子筛催化剂,为了保证催化剂性能的长期稳定性,对原料甲醇中的杂质含量有特别的指标要求。
鉴于DMTO工艺生产的低碳烯烃只是中间产物,需要进一步加工才能成为最终产品,应尽可能控制低碳烯烃产品中的杂质的含量,以降低下游加工前的净化成本。
因此,DMTO工艺对循环催化剂的脱气效率有较高的要求,需要对汽提装置特殊设计。
二、投入资金较大目前石油炼制联产的石脑油裂解制百万吨级乙烯装置需要近200亿元人民币的投资。
同规模相比,甲醇制乙烯装置(含煤制甲醇工段)投资比石脑油制烯烃的投资高出43%。
三、技术成熟性有待进一步验证甲醇制烯烃技术包括合成气生产、甲醇生产和烯烃生产三个环节,从现有的技术水平来看,前两个环节无论是从技术的角度,还是从经济的角度来评价都是可行的成熟技术。
不成熟的是甲醇制烯烃的环节,虽然国内从中试的角度验证了MTO技术的可能性,但工业化应用的可靠性还朱得到充分验证。
从国内的陕西试验装置来看,日处理甲醇量50t规模只接近规模化装置的百分之一,规模放大以后还有许多技术问题需要解决。
该验证装置还有一个缺陷,即没有验证烯烃分离,这人概是因为国内烯烃分离技术比较成熟。
但这可能会成为工业化应用的重要障碍。
原料不同,途径不同,初烯烃组分也必然不同,分离的方法可能相差较火,新的分离方法需要在工业应用中成熟起米。
国外的甲醇制烯烃项目原计划在2006年投产,目前也未见到有关投产的报道。
四、环境容量是项目获批的重要条件近年来,国家实行了提高废水回收利用率、节能减排及增产不增污等一系列环境保护政策,2007年1月31日国家环保总局对污染较大的河北、山西、山东、河南进行项目限批,2009年7月3日国家环保总局再次宣布从即日起对长江、黄河、淮河、海河四大流域水环境污染严重、环境违法问题突出的6 市2县5个工业园区实行“流域限批”。
上述地区大部分位于煤产丰富的地区,国家环保总局的限批政策提高了化学工业项目进入门坎。
大连物化所DMTO技术介绍
催化剂不同 进料状态不同 反应热不同 生焦率差别大 产品性质不同
DMTO工艺与FCC工艺的不同点
杂质要求不同
由于裂解气分离流程及分离精度对杂质要求高,因此DMTO工艺需严格控制裂 解气杂质含量,而FCC工艺一般无需对杂质进行特别控制。
催化特点:小孔,烯烃选择性高,易结焦失活(频繁再生)
孔径
Viewed along [010]
SAPO-34分子筛
SDTO工艺
甲醇 天然气 合成气 煤 直接转化 二甲醚
M TO
低碳烯烃
TO D
SDTO
SDTO工艺中试
国家“八五”攻关项目,1995年完成通过鉴定 DTO规模: 60-100Kg/天(二甲醚原料) DO123催化剂,流化床工艺 地点:上海青浦化工厂
DMTO工艺与FCC工艺的相同点
均有反应、再生循环系统; 催化剂的物理性能相近,流态化性能相近; 反应-再生的操作调节原理及事故处理方案 有许多相似之处; 反应再生系统的催化剂回收系统、取热系 统等与FCC相同
DMTO工艺与FCC工艺的不同点
DMTO工艺与FCC工艺的不同点 反应机理不同 操作条件不同
产品
DMTO 装置的主要产物为有富含乙烯、丙烯等烯烃的 油气,由于装置规模小,后部系统配置精制分离系统 回收乙烯和丙烯极不经济。反应油气送火炬焚烧后排 入大气 。 装置规模 装置公称原料处理能力为50 t/d,最大处理能力为75 t/d
Studies in Surface Science and Catalysis 147, Proceedings of 7th Natural Gas Conversion VII, 2004, p1-6 Catalysis Today,106 (2005),103–107
甲醇制取低碳烯烃(DMTO)技术的研究开发及工业性试验
择 性 达 9 % 以 上 的 结 果 。2 0 0 0 6年 8月 2 日 3
该 项 目 通 过 了 国 家 级 鉴 定 。试 验 装 置 的 成 功 运 转 及 下 一 步 大 型 化 DM T0 工 业 装 置 的 建 设 , 我 国 综 合 利 用 能 源 、 展 低 碳 烯 烃 原 对 拓 料 的 多 样 化 具 有 重 大 的 经 济 意 义 和 战 略 意
1 开 发 背 景 和 意 义
乙 烯 、 烯 等 低 碳 烯 烃 是 重 要 的 基 本 有 丙 机 化 工 原 料 , 统 上 乙 烯 和 丙 烯 的 来 源 主 要 传 是 烃 类 蒸 汽 裂 解 , 料 主 要 是 石 脑 油 。 近 年 原 来 随 着 国 际 原 油 价 格 上 涨 , 烃 的 生 产 成 本 烯 不 断 攀 升 。 在 此 背 景 下 , 发 烯 烃 生 产 新 的 开 非 石 油 路 线 的 要 求 日益 紧 迫 。2 0世 纪 7 0年
被 列 为 国 家 “ 五 ” 大 科 技 攻 关 项 目 和 中 七 重
义 。
品 的 煤 化 工 技 术 非 常 符 合 我 国 的 国情 , 于 对 调 整 产 业 结 构 ,减 轻 对 石 油 的 过 分 依 赖 , 开
发 新 的 非 石 油 路 线 的 化 工 过 程 的 发 展 具 有 战 略 性 的 意 义 。 为 此 , 央 提 出 加 快 发 展 以 中 甲醇 、 醇 、 甲 醚 、 制 油 等 作 为 石 油 替 代 乙 二 煤 品 的 计 划 , 将 煤 化 工 技 术 列 为 国家 科 技 攻 并 关 的 重 点 之 一 。中 国 科 学 院 立 足 我 国 基 本 国 情 , 开 发 以 煤 或 /和 天 然 气 为 原 料 经 由 甲 将
DMTO工艺
一、DMTO主要工艺流程MTO工艺是将甲醇转化为轻烯烃(主要是乙烯和丙烯)的气相流化床催化工艺。
MTO单元由进料汽化和产品急冷区,反应/再生区,蒸汽发生区,燃烧空气和废气区几部分组成。
①进料汽化和产品急冷区进料汽化和产品急冷区由甲醇进料缓冲罐,进料闪蒸罐,洗涤水汽提塔,急冷塔,产品分离塔和产品/水汽提塔组成。
来自于甲醇装置的甲醇经过与汽提后的水换热,在中间冷凝器中部汽化后进入进料闪蒸罐,然后进入汽化器汽化,并用蒸汽过热后送入 MTO 反应器。
反应器出口物料经冷却后送入急冷塔。
闪蒸罐底部少量含水物料进入氧化物汽提塔中。
一些残留的甲醇被汽提返回到进料闪蒸罐。
急冷塔用水直接冷却反应后物料,同时也除去反应产物中的杂质。
水是 MTO 反应的产物之一,甲醇进料中的大部分氧转化为水。
MTO 反应产物中会含有极少量的醋酸,冷凝后回流到急冷塔。
为了中和这些酸,在回流中注入少量的碱(氢氧化钠)。
为了控制回流中的固体含量,由急冷塔底抽出废水,送到界区外的水处理装置。
急冷塔顶的气相送入产品分离器中。
产品分离器顶部的烯烃产品送入烯烃回收单元,进行压缩,分馏和净化。
自产品分离器底部出来的物料送入水汽提塔,残留的轻烃被汽提出来,在中间冷凝器中与新鲜进料换热后回到产品分离器。
汽提后底部的净产品水与进料甲醇换热冷却到环境温度,被送到界区外再利用或处理。
洗涤水汽提塔底主要是纯水,送到轻烯烃回收单元以回收 MTO 生成气中未反应的甲醇。
水和回收的甲醇返回到氧化物汽提塔,在这里甲醇和一些被吸收的轻质物被汽提,送入进料闪蒸罐。
汽提后的水返回氧化物汽提塔。
②流化催化反应和再生区MTO 的反应器是快速流化床型的催化裂化设计。
反应实际在反应器下部发生,此部分由进料分布器,催化剂流化床和出口提升器组成。
反应器的上部主要是气相与催化剂的分离区。
在反应器提升器出口的初级预分离之后,进入多级旋风分离器和外置的三级分离器来完成整个分离。
分离出来的催化剂继续通过再循环滑阀自反应器上部循环回反应器下部,以保证反应器下部的催化剂层密度。
(DMTO)甲醇制烯烃基础理论知识培训
0.0015
0.0002 0.002
0.0030
0.0008 0.005
0.0050
0.0015 0.010
碱度(以NH3计),%,≤
羰基化合物(CH2O计,≤ 蒸发残渣含量,%,≤
0.001
0.003
0.005
为了确保DMTO装置的性能,减少反应副产物,特别 是对下游分离造成影响的微量杂质副产物的生成, DMTO工艺技术对甲醇原料的指标有严格的限定。工 艺包对MTO装置原料甲醇质量要求除符合国家一级品 指标外(水量不做特殊要求);特别要求碱度、碱金 属、总金属含量等指标,具体要求见表1-3。
上世纪九十年代初,大连化学物理研究所对以小孔
SAPO分子筛为催化剂的流化反应技术进行了重点研 究与开发,被列为国家“八五”重点科技攻关课题( 85-513-02)。系统地研究了甲醇转化反应的积碳机理 ,反应积碳量与反应条件及其与目的产物选择性的关 系,并进行了大量的积碳动力学研究。提出了最低焦 炭产率和最佳选择性相统一的反应工艺,完成了流化 反应中试试验。于1995年底在北京通过了国家计委的 项目验收和由中科院主持的技术鉴定,确认在总体上 达到了国际领先水平,并于1996年获得中国科学院科 技进步特等奖。
联合石化装置在6月至7月完成了各装置的联动试车工
作。联合石化装置同步试车始于甲醇制烯烃装置于 2010年8月8日甲醇一次投料成功,装置运行平稳,甲 醇转化率达到99.9%以上,乙烯加丙烯选择性达到 80%以上,所生产的乙烯、丙烯等产品完全符合聚合 级烯烃产品的规格要求。10日合格烯烃气体引入烯烃 分离装置,13日烯烃分离装置生产出合格聚合级丙烯 和聚合级乙烯,15日和21日聚丙烯和聚乙烯装置分别 生产出合格聚丙烯和聚乙烯颗粒产品,历时14天,提 前40天实现了2010年打通煤制烯烃全流程生产出合格 聚丙烯产品投料试车一次成功的目标。到2010年9月29 日,投料试车期结束,累计生产3.6万吨聚烯烃产品。
dmto技术的原理
dmto技术的原理
DMTO技术,即甲醇制低碳烯烃技术,是一种重要的C1化工新工艺。
它以煤合成的甲醇为原料,通过类似催化裂化装置的流化床反应形式,生产低碳烯烃。
这个技术是中国科学院大连化学物理研究所的专利专有技术,其工业化技术解决了煤制烯烃的技术瓶颈,是连接煤化工和石油化工的桥梁。
DMTO技术的原理可以简要描述为:首先,甲醇在催化剂的作用下转化为
二甲醚;然后,二甲醚再转化为低碳烯烃。
这个过程涉及到复杂的化学反应,需要精确控制反应条件和选择高效的催化剂。
通过研发和改进,DMTO技术的经济竞争力和资源利用率得到了进一步提高。
新一代甲醇制烯烃DMTO-II技术的研发成功,标志着我国在甲醇加工
能力方面取得了重大突破,从万吨级装置一举跨越到百万吨级大型装置。
以上内容仅供参考,建议查阅关于DMTO技术的专业书籍或咨询该技术领
域的专家以获取更准确和全面的信息。
DMTO-Ⅲ反应器现场建造整体热处理施工技术
33INSTALLATION2023.10Electromechanical Installation 机 电 安 装石强 梁国盛 李明亮 单定坤(中建安装集团有限公司 南京 210000)摘 要:DMTO-Ⅲ技术通过催化剂积碳调控,不需进行C4+回炼,使得烯烃收率较之DMTO-Ⅰ技术提高 10%,其核心设备DMTO-Ⅲ反应器现场建造工艺与以往要求有所不同,壁厚增加,需整体热处理,同时内件数量大幅度增加。
本文介绍了宁夏宝丰能源项目甲醇制烯烃装置反应器现场建造及整体热处理情况,可为类似工程施工提供参考借鉴。
关键词:DMTO-Ⅲ反应器 现场建造 现场整体热处理中图分类号:TU758 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2023)10-0033-03DMTO-Ⅲ反应器现场建造整体热处理施工技术1 工程概况宁夏宝丰能源集团股份有限公司50万t/a煤制烯烃项目甲醇制烯烃装置,有核心设备反应器3161-R-1101A一台,规格型号为φ16,900/φ9000×37,811×42/56/42/40,材质为Q245R,壳体净重量656.72t,金属总重1289t,总重 (包括衬里)2013.3t,操作介质为甲醇、反应气,设计温度350℃,设计压力0.25MPa,为Ⅲ类压力容器。
设备本体结构二代设备区别较大,壁厚变厚,需整体热处理。
旋风分离器等内件形式变化较大,并增加了催化剂快速分离器等结构。
因此,其制造安装工艺与一般反应器有所不同,其制造要求更高,安装过程更复杂。
2 现场建造、热处理技术DMTO-Ⅲ反应器现场建造施工工艺流程见图1[1]。
2.1 反应器模块化分段及吊装反应器组成包括:裙座、下封头、下筒体、锥段、上筒体、上封头六大部分,现场下筒体为3带板组成、锥段为2带板组成、上筒体为7带板组成,根据现场的吊车性能参数,反应器分解成四大模块化地面拼装。
分段图见图2,第一段为裙座、下封头、下筒体,壳体总重105t;第二段为锥段和两带上筒体,壳体总重209t;第三段为其余上筒体,壳体总重207t;第四段为上封头,壳体总重为100t。
DMTO工艺与工程资料
DMTO工艺与工程发布日期:[11-07-20]1. 概况中国科学院大连化学物理研究所DMTO技术是以甲醇和/二甲醚为原料,经催化转化制取基本化工原料乙烯、丙烯等低碳烯烃,最终生产聚烯烃等高附加值化工品。
新兴能源科技有限公司(简称新兴公司,或SYN)是由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化学物理研究所”,或“大连化物所”)控股、与陕西煤业集团及泰国正大能源化工集团共同出资组建的一家中外合资企业。
新兴公司与中国石化集团洛阳石油化工工程公司(简称洛阳石化工程公司,或LPEC)合作形成了完整的具有商业化能力的DMTO技术,是目前国内外在煤制烯烃及其相关专业领域的权威的专利技术供应商之一。
中国的石化产品中,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。
国际油价持续高位运行,石化原料成本大幅上涨,赢利空间受挤压;发展替代生产路线的经济拉动力增强。
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。
单系列甲醇装置规模大型化,使单位生产能力的投资和成本大幅降低,有利于提高下游产品的经济竞争力。
综上因素,在今后十数年内,将给以煤炭(或天然气)为原料、经由甲醇生产低炭烯烃产业的快速发展带来前所未有的机遇。
DMTO技术的研发具有很长的历史。
七十年代石油危机的冲击,引发了利用非石油资源生产低碳烯烃的技术研究。
国家有关部委和中科院立足于对国情的深刻认识,早在“六五”期间就把非石油路线制取低碳烯烃列为重大项目,给予了重点和连续的支持。
中科院大连化学物理研究所于八十年代初在国内外率先开展了天然气(或煤)制取低碳烯烃的研究工作,主要围绕其关键的中间反应环节甲醇制烯烃过程(MTO)进行了连续攻关。
在“六五”期间完成了实验室小试,在此基础上,“七五”期间,采用中孔ZSM-5沸石催化剂、固定床工艺完成了300吨/年(甲醇处理量)的中试,其结果达到了同期国际先进水平。
dmto-ⅲ合成烯烃工艺
dmto-ⅲ合成烯烃工艺
DMTO(Dimethyl Ether to Olefins)是一种将甲醇转化为烯烃的工艺。
它是一种通过催化剂使甲醇分子断裂,并在特定温度和压力条件下重新组合为烯烃的方法。
DMTO工艺包括以下几个步骤:
1. 烷基化:将甲醇加入到催化剂中,催化剂通常是沸石类材料。
在高温下,催化剂将甲醇分子分解成甲基和氢分子。
2. 烯烃生成:甲基与催化剂表面上的其他甲基或烯烃中的碳氢键进行反应,形成烯烃和水。
这些烯烃可以是乙烯、丙烯等。
3. 烯烃分离:生成的混合物经过分离和纯化步骤,将烯烃单独提取出来。
DMTO工艺具有以下优点:
1. 原料广泛:DMTO工艺可以使用甲醇作为主要原料,而甲醇可以从多种来源获得,包括天然气、煤炭等。
2. 产品多样:DMTO工艺可以生产多种烯烃产品,包括乙烯、丙烯等,这些产品在化工工业中有广泛的应用。
3. 环保高效:DMTO工艺相较于传统的烯烃制备工艺,排放的污染物较少,能耗较低。
4. 市场前景广阔:随着对可替代能源和化工产品的需求日益增长,DMTO工艺的市场前景广阔。
然而,DMTO工艺也存在一些挑战,包括烯烃选择性、催化剂的稳定性和寿命等问题。
因此,进一步的研究和改进仍然需要进行,以提高工艺的效率和经济性。
dmto工艺流程
dmto工艺流程DMTO工艺流程DMTO(Direct MtLening Tentire Oxieren)是一种直接合成烷烃的工艺流程,能够将天然气转化为高附加值的清洁能源。
DMTO工艺流程主要包括氧化、解聚和合成三个步骤。
首先是氧化步骤。
在这一步骤中,天然气与空气中的氧气反应生成合成气。
合成气通常含有一氧化碳和氢气,并且与过渡金属蒸气催化剂反应生成甲烷和一氧化碳。
这一步骤需要控制合成气中CO和H2的比例,一般为2:1。
接下来是解聚步骤。
在这一步骤中,合成气经过过渡金属催化剂的作用,发生分子裂解反应,将大分子烃类转化为小分子烃类。
首先,气体通过催化剂床层,其中的过渡金属催化剂将分子间的键断裂,并使得碳原子重新排列形成更小的分子。
解聚步骤的参数需要精确控制,以确保生成的产物含有所需的烷烃。
最后是合成步骤。
在这一步骤中,经过解聚后的气体进一步经过沉降分离后,将气态产品通过催化剂床层进行合成。
在合成步骤中,催化剂将气态产物转化为液态产物,主要是烷烃。
合成产物需要通过冷却和分离处理,将液态产物与未反应的气体分离,并收集所需的液态产物。
DMTO工艺流程具有以下几个优点:首先,DMTO工艺能够将天然气等低价燃料直接转化为高附加值的清洁能源,具有很高的经济效益。
通过这一工艺,可以提高天然气的利用率,减少资源的浪费。
其次,DMTO工艺使得清洁能源的生产更加环保。
相比于传统石油加工工艺,DMTO工艺不需要石油资源,减少了对环境的破坏。
同时,DMTO工艺可以减少二氧化碳和污染物的排放,具有很好的环境效益。
最后,DMTO工艺具有应用广泛的优点。
DMTO产物中的烷烃可以用作燃料,也可以用于化工合成等领域。
这为清洁能源的消费和利用提供了多种选择。
总之,DMTO工艺是一种将天然气转化为高附加值的清洁能源的工艺流程。
通过氧化、解聚和合成三个步骤,可以将天然气转化为烷烃。
DMTO工艺具有经济效益、环保性和广泛应用性等优点,具有巨大的发展潜力。
dmto工艺技术特点
dmto工艺技术特点DMTO(Dimethyl Ether-to-Olefins)工艺是一种通过使用二甲醚(DME)将甲醇转化为烯烃的新型技术。
DMTO工艺在催化剂和操作条件的选择上具有一些独特的特点,使其在烯烃生产领域具有优势。
首先,DMTO工艺采用了分子筛催化剂。
分子筛催化剂是一种具有许多微孔结构的固体材料,能够选择性地催化甲醇分子的转化。
这种催化剂具有高的稳定性和活性,可以在较高温度下进行反应,提高产品的收率和选择性。
其次,DMTO工艺的操作条件具有一定的灵活性。
DMTO反应需要在相对高温下进行,一般在300-500摄氏度之间。
在这个温度范围内,甲醇分子可以被有效地转化为烯烃,并保持较高的催化剂活性。
此外,DMTO反应还需要适当的压力来保持催化剂的活性和稳定性。
相比之下,传统的甲醇至烯烃(MTO)工艺需要更高的温度和压力条件,具有更高的能量消耗和生产成本。
另外,DMTO工艺对甲醇的质量要求较低。
甲醇是DMTO转化的原料,其反应性和选择性与其纯度有关。
相比之下,传统的MTO工艺对甲醇的纯度要求较高,通常需要通过精炼和脱水等工艺进行处理。
DMTO工艺可以接受较低纯度的甲醇,降低了前处理的成本和能耗。
此外,DMTO工艺还具有高产率和高选择性的优势。
DMTO 反应可以高效地将甲醇转化为烯烃,特别是丙烯和丁烯等高附加值的烯烃。
相比之下,传统的甲醇至烯烃工艺往往产生较多的副产物,降低了产品的纯度和收率。
DMTO工艺通过优化催化剂的配方和反应条件,可以实现高产率和高选择性的烯烃生产。
综上所述,DMTO工艺具有分子筛催化剂,灵活的操作条件,低质量要求,高产率和高选择性等特点。
这使得DMTO工艺在烯烃生产领域具有巨大的潜力和应用前景。
随着技术的进一步发展和优化,DMTO工艺的经济性和可行性将得到进一步的提高。
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DMTO工艺与工程发布日期:[11-07-20]1. 概况中国科学院大连化学物理研究所DMTO技术是以甲醇和/二甲醚为原料,经催化转化制取基本化工原料乙烯、丙烯等低碳烯烃,最终生产聚烯烃等高附加值化工品。
新兴能源科技有限公司(简称新兴公司,或SYN)是由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化学物理研究所”,或“大连化物所”)控股、与陕西煤业集团及泰国正大能源化工集团共同出资组建的一家中外合资企业。
新兴公司与中国石化集团洛阳石油化工工程公司(简称洛阳石化工程公司,或LPEC)合作形成了完整的具有商业化能力的DMTO技术,是目前国内外在煤制烯烃及其相关专业领域的权威的专利技术供应商之一。
中国的石化产品中,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。
国际油价持续高位运行,石化原料成本大幅上涨,赢利空间受挤压;发展替代生产路线的经济拉动力增强。
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。
单系列甲醇装置规模大型化,使单位生产能力的投资和成本大幅降低,有利于提高下游产品的经济竞争力。
综上因素,在今后十数年内,将给以煤炭(或天然气)为原料、经由甲醇生产低炭烯烃产业的快速发展带来前所未有的机遇。
DMTO技术的研发具有很长的历史。
七十年代石油危机的冲击,引发了利用非石油资源生产低碳烯烃的技术研究。
国家有关部委和中科院立足于对国情的深刻认识,早在“六五”期间就把非石油路线制取低碳烯烃列为重大项目,给予了重点和连续的支持。
中科院大连化学物理研究所于八十年代初在国内外率先开展了天然气(或煤)制取低碳烯烃的研究工作,主要围绕其关键的中间反应环节甲醇制烯烃过程(MTO)进行了连续攻关。
在“六五”期间完成了实验室小试,在此基础上,“七五”期间,采用中孔ZSM-5沸石催化剂、固定床工艺完成了300吨/年(甲醇处理量)的中试,其结果达到了同期国际先进水平。
随着新型合成材料SAPO分子筛的发明,中国科学院大连化学物理研究所基于对SAPO-34分子筛结构的深刻认识,开展了用SAPO-34分子筛为催化剂进行甲醇制烯烃的探索研究,并在世界上首次报道了以小孔SAPO分子筛为催化剂的MTO试验结果。
上世纪九十年代初大连化学物理研究所对以小孔SAPO 分子筛为催化剂的流化反应技术进行了重点研究与开发,被列为国家“八五”重点科技攻关课题(85-513-02)。
这期间完成了流化反应工艺的中试放大试验。
于1995年底在北京通过了国家计委的项目验收和由中科院主持的技术鉴定,确认在总体上达到了国际领先水平,并于1996年获得中国科学院科技进步特等奖。
DMTO工业化技术开发项目是在大连化学物理研究所达到世界先进水平并拥有自主知识产权的MTO技术研究成果的基础上,利用国内一流的“流化催化裂化”工程技术,建设一套年加工1.5万吨甲醇的工业化试验装置,为在我国建设百万吨级/年的甲醇加工能力的大型DMTO工业化示范项目奠定坚实的工业技术基础。
2004年,中国科学院大连化学物理研究所与陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司、中国石化集团洛阳石油化工工程公司(LPEC)三方合作,利用中国科学院大连化学物理研究所的前期研究成果,建成了世界上第一套万吨级工业性试验装置。
项目总投资8610万元。
2005年7月,完成试验装置的建设、安装工作,2005年底完成了试验设备的调整工作,2005年12月正式投入试验运行。
2006年6月完成了50吨甲醇/天的工业性试验。
2006年8月通过了由国家发展改革委委托中国石油和化学工业协会组织的技术鉴定。
DMTO工业性试验,利用大型的试验装置,不仅验证了批量生产的催化剂的优异性能,验证和优化了甲醇制低碳烯烃工艺技术,为大型化工业装置的设计、建设和运行奠定了技术基础;同时也发现,工业性试验结果与实验室中试结果存在着一定的差异,验证了这样一个原则,即甲醇制烯烃低碳技术大型化的过程中,一定规模的工业性试验是必须的或不可缺少的。
通过工业性试验,验证了DMTO工艺和催化剂技术已基本成熟。
在工程技术方面,DMTO的核心技术-反应再生部分应用的流化工程技术可借鉴已很成熟的FCC流化工程技术。
大连化学物理研究所的合作伙伴LPEC具有40多年的FCC工程设计和运行经验,关键的工程技术可针对DMTO的工程技术特点借鉴FCC工程设计经验。
DMTO过程的研究与发展经历了漫长的过程,大连化学物理研究所从研究的初期就注重知识产权的保护,在今后的工作中将持续加强这方面的工作。
目前,DMTO已经申请和被授权了60余件专利,其中包括7国际专利。
在DMTO技术方面,已经构成了完整的知识产权保护体系。
DMTO成套技术的开发与应用对我国发展新型煤化工产业,实现“以煤代油”的能源战略,无论从经济上还是战略上都具有极高的意义,也是保证我国二十一世纪能源安全的必由之路。
2. 已许可项目目前已经签订的技术许可合同已超过10家,总烯烃生产规模超过600万吨。
其中神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司头60万吨烯烃/年甲醇制取低碳烯烃项目已经投产并正式商业化运营。
该项目于2010年5月31日中交,2010年7月DMTO装置惰性剂流化试运工作顺利完成,2010年8月8日10时48分,神华集团包头煤化工分公司甲醇制烯烃装置顺利投料试车,至12时生产出乙烯、丙烯和C4+产品混合气。
神华包头甲醇制烯烃装置一次投料试车成功,中央电视台、新华社、人民日报、经济日报、中央人民广播电台、人民网、中国能源报、中国煤炭报、内蒙古电视台、包头电视台、包头日报、华夏能源报等12家新闻媒体在神华包头现场共同见证了这一激动人心的时刻。
至8月16日生产出聚丙烯粒料,8月21日生产出聚乙烯粒料,目前装置正处于满负荷平稳运行中。
图1 神华包头DMTO装置3. 甲醇转化为烯烃的反应特征(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。
4. DMTO工艺的工艺特点根据甲醇转化反应的特征、催化剂的性能和前期中试研究工作特别是工业性试验阶段的研究和验证,甲醇制烯烃的DMTO工艺具有如下特点:(1)连续反应-再生的密相循环流化反应甲醇制烯烃专用催化剂基于小孔SAPO分子筛的酸催化特点,由于利用了该分子筛的酸性和较小的孔口直径的形状选择性作用,可以高选择性地将甲醇转化为乙烯、丙烯,同时SAPO分子筛结构中的“笼”的存在和酸催化的固有性质也使得该催化剂因结焦而失活较快。
流化床是与催化剂和反应特征相适应的反应方式,在中试放大中和工业性试验中得到了验证。
DMTO工艺采用循环流化反应方式具有工艺的特点:a.可以实现催化剂的连续反应-再生过程;b.有利于反应热的及时导出,很好地解决反应床层温度分布均匀性的问题;c.控制反应条件和再生条件,通过合理的取热,可实现反应的热量平衡;d.可以实现较大的反应空速;e.反应原料满足专利商要求。
(2)DMTO专用催化剂甲醇制烯烃专用催化剂专门针对DMTO工艺所发展,不仅具有优异的催化性能,高的热稳定性和水热稳定性,适用于甲醇和二甲醚及其化合物等多种原料,也具有合适的物理性能。
特别是其物理性能和粒度分布与工业催化裂化催化剂相似,流态化性能也相近,是DMTO工艺可以借鉴已有的流态化研究成果和成熟流化反应(如FCC)经验的基础。
需要指出的是,DMTO毕竟是不同于现有任何工艺的新技术,在借鉴FCC技术的成功经验方面应以催化剂物理性质相似为基础,但不应不加分析地照搬套用。
(3) DMTO工艺对原料和工艺设备的特殊要求DMTO工艺技术采用酸性分子筛催化剂,为了保证催化剂性能的长期稳定性,对原料甲醇中的杂质含量有特别的指标要求,以防止催化剂的中毒性永久失活。
另外,鉴于DMTO工艺生产的低碳烯烃只是中间产品,需要进一步加工才能成为最终产品,应尽可能控制低碳烯烃产品中的杂质(尤其是重要的杂质)含量,以降低下游加工前的净化成本。
因此,DMTO工艺对循环催化剂的脱气效率有较高的要求,需要汽提装置对特殊设计。
DMTO工艺要求较低的再生温度,以避免氮氧化物的生成。
DMTO催化剂的性能可以使得低温再生成为可能,推荐的再生温度为550-700oC。
5. DMTO工艺流程描述DMTO反应工艺流程框图由原料气化部分、反应-再生部分、产品急冷及预分离部分、污水汽提部分、主风机组部分、蒸汽发生部分六部分组成。
(1)原料气化部分原料气化部分的主要作用是将液体甲醇原料按要求加热到进料要求温度,以汽相形式进入反应器。
(2)反应-再生部分该部分是DMTO 技术的核心,采用循环流化床的反应-再生型式,两器内需设置催化剂回收系统、原料及主风分配设施、取热设施、催化剂汽提设施,能够满足反应操作条件要求的催化剂输送系统。
(3)产品急冷及预分离部分产品急冷及预分离部分的主要作用是将产生的反应混合气体在该部分进行冷却。
通过急冷进一步洗涤反应气中携带的催化剂细粉,通过水洗将反应气中的大部分水进行分离。
(4)污水汽提部分由产品急冷及预分离部分分离出的水,含有少量甲醇、二甲醚等物质,由该部分提浓回用,并使排放水合格。
(5)主风机组部分该部分是为再生器烧焦提供必要的空气而设置的。
(6)蒸汽发生部分装置内所有可发生蒸汽的热能应尽量发生蒸汽。
下图给出了典型的DMTO工业装置流程图和物料平衡(包括DMTO反应再生工段和烯烃分离回收工段):图2 MTO工业装置(DMTO工艺)流程图6. DMTO装置投资以180万吨/年甲醇制60万吨/年烯烃为例,整套装置包括DMTO反应装置和烯烃聚合装置以及相关的公用工程建设,主要产品为30万吨/年聚合级乙烯和30万吨/年聚合级丙烯,装置的总投资为22-25亿元。