甲醇制烯烃工艺_MTO_

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煤基甲醇制烯烃_MTO_工艺生产低碳烯烃的工程技术

第５期（总第１２０期）２００５年１０月
煤化工
ＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｎｏ．５（ＴｏｔａｌＮｏ．１２０）Ｏｃｔ．２００５
煤基甲醇制烯烃（ＭＴＯ）工艺生产低碳烯烃的工程技术及投资分析
陈香生刘昱陈俊武（中国石化集团洛阳石化工程公司，洛阳４７１００３）
Ｃ２Ｈ６６．４１１．６４
Ｃ２Ｈ４３１．６９５１．１０
Ｃ３Ｈ８０．２３２．０６
Ｃ３Ｈ６９．４４２０．９１
组成裂解炉工艺裂解气／％
ＭＴＯ工艺裂解气／％
Ｃ３Ｈ４
ｎｃ４０
ｉｃ４０
ｎｃ４＝
ｉｃ４＝
Ｃｃ＝４．５００．５０
支链的异构烃、环烷烃和芳烃组分，因此在这些小孔沸石上甲醇容易转化为Ｃ２＝－Ｃ４＝烯烃，很少生成Ｃ６＋的化合物，低碳烯烃的选择性好。ＭＴＯ及ＤＭＴＯ工艺中所用催化剂的催化材料均是ＳＡＰＯ系列分子筛，仅仅是生产工艺不同，所使用的模板剂不同。目前常用的Ｓａｐｏ－３４分子筛孔径比ＺＳＭ－５小，为０．４ｎｍ￣０．５ｎｍ，而且孔道密度大，可以利用的表面积多，水热稳定性
又发现，孔径在０．４５ｎｍ左右的八元氧环小孔沸石，如菱沸石、毛沸石、Ｔ沸石、ＺＫ－５、Ｓａｐｏ－１７、Ｓａｐｏ－３４等，由于孔径的限制，只能吸附直链烃、伯醇等，不吸附带
－８－
煤化工

甲醇制烯烃技术简介

甲醇制烯烃(Methanol To Olefin，简称MTO)，是将甲醇转化为乙烯、丙烯的工艺。

甲醇可以由煤炭或天然气生产，是最有希望取代传统的以石油为原料制取烯烃的工艺路线。

甲醇制烯烃工业化装置于2010年8月在内蒙古包头开车成功。

目前MTO装置在国内投入工业化生产的主要有三家技术即大连化物所、UOP、上海石化研究院。

（1）上海石化研究院为中石化下属研究院，目前中原乙烯在建一套60万吨/年甲醇项目采用上海石化研究院技术，该技术尚有不完善之处，目前不对外转让技术。

（2）中国科学院大连化学物理研究所在上世纪80年代就已涉足该领域的研究。

上世纪90年代研制出MTO催化剂DO123，2004年工业实验取得成功。

大连化物所第一代MTO技术月第一套60成吨/年甲醇装用于神化内蒙古包头项目于2010年8月开车，经过多次改进，取得成功，但吨烯烃消耗甲醇较高达到3.0左右。

目前大连化物所第二代DMTO技术工业试验成功，正在建设第一套工业化装置。

采用大连化物所第一代MTO技术有多套装置在建。

（3）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临氢催化加工技术领先、占有市场份额最大的专利商。

创建于1914年，总部设在美国伊利诺伊州的德斯普兰斯，隶属美国西格纳财团，对60种工艺拥有专利技术，在全世界共有专利9000多项，采用其专利建设的装置近4000个，遍布80多个国家,年营业额约7亿美元。

公司的核心部门为研究中心和工艺部。

研究中心下设探索研究、工艺研究、物理研究、化学、开发研究、发动机试验和服务实验等七个组；主要任务是配合工艺部和其他部门进行近期和长远的基础研究工作，工艺部下设工程研究开发、设计、技术服务、产品制造、销售、管理和国际经营等七个部门，主要业务是以研究中心的成果为基础，开发新工艺技术并提供基础设计。

UOP的甲醇制烯烃技术1995年建成工业示范装置，由于各种原因市场化较慢，随着大连化物所的MTO技术成熟，UOP也迅速将其MTO技术推向市场。

甲醇制烯烃与MTOMTP工艺

甲醇制烯烃介绍甲醇制烯烃（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。

甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃(Methanol-to-Olefin，简称MTO)是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。

该技术的工业化，开辟了由煤炭或天然气经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。

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。

90年代初又在国际上首创“合成气经二甲醚制取低碳烯烃新工艺方法（简称SDTO法）”，被列为国家“八五”重点科技攻关课题。

该新工艺是由两段反应构成，第一段反应是合成气在以金属-沸石双功能催化剂上高选择性地转化为二甲醚，第二段反应是二甲醚在SAPO-34分子筛催化剂上高选择性地转化为乙烯、丙烯等低碳烯烃。

SDTO新工艺具有如下特点：1、合成气制二甲醚打破了合成气制甲醇体系的热力学限制，CO 转化率可接近100%，与合成气经甲醇制低碳烯烃相比可节省投资5～8%；2、采用小孔磷硅铝（SAPO-34）分子筛催化剂，比ZSM-5催化剂的乙烯选择性大大提高；3、第二段采用流化床反应器可有效地导出反应热，实现反应-再生连续操作；4、新工艺具有灵活性，它包含的两段反应工艺既可以联合成为制取烯烃工艺的整体，又可以单独应用。

甲醇制烯烃(MTO)反再工艺及产物的分离方法分析

甲醇制烯烃(MTO)反再工艺及产物的分离方法分析摘要：当前，MTO技术由反应与分离技术共同组成，在MTO技术中，其中，反应技术以催化剂为核心、以甲醇为原料，分离技术是指将反应产物作为基础原料，通过分离进行乙烯、丙烯的生产。

为保证工艺流程效果，本文从MTO反再工艺流程出发，进一步分析了甲醇制烯烃产物分离工艺，以期为相关工作提供参考。

关键词：甲醇制烯烃；反再工艺；产物分离引言：当前，能源、资源的短缺极易影响乙烯工业的发展，甲醇制烯烃技术的发展与应用，对化工原料的高效利用具有积极的意义，有利于促进石油化工产业的发展。

深入挖掘甲醇制烯烃反再工艺，进一步研究产物分离工艺，对经济可持续发展具有重要作用。

1MTO反再工艺流程1.1流化床依据气速可以将流化床反应器流区分为最小流化区、快速流化区、气力输送区以及鼓泡硫化区等。

当气速处于最小流化速度时，床层压的降低造成气固流化相对平均，不会产生气泡问题。

当气速不断增大时，床层易发生膨胀问题，而一旦进入鼓泡硫化区，气泡生成后会将少数的颗粒带入床层空间。

当气速再次增大时，气泡聚并速度高于破碎的速度，进而形成气穴，在床层的表面并不显著，上层空间含量增大，即可称为湍动流化区。

当气速增大时，床层表面消失后会造成反应器颗粒在高速气体流动下带出较多的固体。

剩余的固体会随着床层壁依次向下流出，产生循环的形态。

高速气体将固体全部带出后，该区域可称为气力输送区。

对于甲醇制烯烃反应器来说，其主要属于湍动流化床，而再生器则代表鼓泡流化床。

固体颗粒随气流带出的同时，固体在反应器时间也随之缩短，通常为分钟级。

固体颗粒输出主要依靠阀门进行控制，因此，能够长期停留的控制与操作。

甲醇制烯烃催化剂失活的速度过慢，因而可以实现长期的连续操作，与此同时，当积炭达到一定数量时有利于产品的合理布置，积炭也需要长时间的停留。

所以，甲醇制烯烃一般以二类循环流化床为主[1]。

1.2MTO反应再生流程对于工艺反应器与再生器来说，两者都是独立的个体流程，催化剂的再生循环过程主要是借助废催化剂和再生催化剂相结合的方式予以实现，进一步提升催化剂的活性，确保实验的精确性。

MTO工艺

MTO/MTP工艺论证一．MTO/MTP工艺概述1.1 概述MTO是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，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工艺技术，其主要产品为乙烯、丙烯。

MTP是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，采用固定床反应器，生产丙烯的化工工艺技术。

甲醇制烯烃技术源于甲醇制汽油。

在甲醇合成汽油过程中，发现C2～C4 烯烃是过程的中间产物。

控制反应条件（如温度等）和调整催化剂的组成，就能使反应停留在生产乙烯等低碳烃的阶段。

显然，催化剂的研究则是MTO 技术的核心。

目前世界上，对研制MTO催化剂卓有成效，因而具备工业化和商业转让条件的甲醇制低碳烯烃的技术主要有三种：美国环球油品公司（UOP）和挪威海德鲁（Hydro）公司共同开发的UOP/Hydro MTO 工艺；德国鲁奇公司开发的Lurgi MTP 工艺；中国科学院大连化学物理研究所开发的D M TO 工艺。

1.2 MTO技术特点采用流化床反应器和再生器，连续稳定操作；采用专有催化剂，催化剂需要在线再生，保持活性；甲醇的转化率达100%，低碳烯烃选择性超过85%，主要产物为乙烯和丙烯；可以灵活调节乙烯/丙烯的比例；乙烯和丙烯达到聚合级。

1.3 MTP技术特点采用固定床由甲醇生产丙烯，首先将甲醇转化为二甲醚和水，然后在三个MTP反应器中进行转化为丙烯。

催化剂系采用南方化学开发的改进ZSM-5催化剂，有较高的丙烯选择性。

甲醇和DME的转化率均大于99%，对丙烯的收率则约为71%。

产物中除丙烯外还将有液化石油气、汽油和水。

从技术上讲，MTO和MTP技术已经成熟可行，具备工业化推广的条件。

1.4 基本反应历程MTP、MTO反应历程通常认为可分成三个步骤：(1)甲醇首先脱掉一分子水生成二甲醚。

甲醇和二甲醚迅速形成平衡混合物。

甲醇／二甲醚分子与分子筛上酸性位作用生成甲氧基．(2)甲氧基中一个C．H质子化生成C-H+，与甲醇分子中-OH．作用形成氢键，然后生成已基氧缝，进而生成C=C键。

MTO及MTP

甲醇制烯烃技术（MTO/MTP）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。

一、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。

mto工艺技术介绍

mto工艺技术介绍MTO工艺技术是一种将纯石油产品转化为烯烃原料的先进技术。

MTO，即Methanol to Olefins，使用甲醇炼制出乙烯和丙烯，是一种烯烃工艺生产技术。

下面将对MTO工艺技术进行介绍。

MTO工艺技术是一种通过热裂解甲醇来生产乙烯和丙烯的方法。

首先，甲醇和热气体催化炉反应，产生高质量的合成气。

然后，这些合成气经过一系列催化反应，转化为一系列碳链较长的烯烃产品，其中主要是乙烯和丙烯。

最后，对MTO产品进行分离和提纯，得到纯度高的乙烯和丙烯。

MTO工艺技术具有许多优点。

首先，MTO工艺技术具有高纯度和高收率的优势。

通过合理的催化剂选择和反应条件控制，可以得到高纯度的乙烯和丙烯产品。

其次，MTO工艺技术具有灵活性。

可以根据市场需求调整MTO产品的比例，满足不同的市场需求。

另外，MTO工艺技术还可以利用非石油资源，如煤炭和天然气，进行生产，减少对石油资源的依赖。

在MTO工艺技术的过程中，催化剂是非常重要的关键。

催化剂的选择和设计决定了反应过程的效果和产物的选择性。

通过优化催化剂的组成和结构，可以提高产物的选择性，减少副产物的生成，并增加反应的效率。

然而，MTO工艺技术也面临一些挑战。

首先，MTO工艺技术具有较高的投资和能耗。

建设和运营MTO项目需要大量的资本投入，并且能耗较高，需要大量的热能供应。

其次，MTO产品目前还面临市场竞争的压力。

由于其他工艺技术的发展和竞争，MTO产品的市场需求并不十分旺盛。

总结来说，MTO工艺技术是一种通过热裂解甲醇来生产乙烯和丙烯的先进技术。

它具有高纯度和高收率的优势，可以根据市场需求调整产品比例，减少石油资源的依赖。

然而，MTO 工艺技术也面临投资高、能耗较大和市场竞争的挑战。

随着技术的进一步发展和市场需求的变化，MTO工艺技术有可能在未来得到更广泛的应用和发展。

MTO工艺简述

(一)、MTO装置工艺流程简述MTO装置由甲醇制烯烃单元、烯烃分离单元组成，其中甲醇制烯烃单元包括反应再生系统，取热系统，急冷、汽提系统；烯烃分离单元包括进料气压缩、酸性气体脱除和废碱液处理系统，进料气体和凝液干燥系统，气体再生部分，脱丙烷系统，脱甲烷系统，脱乙烷系统、乙炔加氢，乙烯精馏塔，丙烯精馏塔，脱丁烷塔，丙烯制冷系统。

（1）甲醇制烯烃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。

来自于罐区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。

气体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。

甲醇制烯烃MTO和MTP工艺

ｅｒａｌａａｃｉｄｂｅｈａｖｉｏｒ口］．ＭｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９９９，
２９：３４８
ｒ５］ＬｏｋＢＭ，Ｍｅｓｓｉｎａ（’Ａ，ｌｙｌｅＰＲ．ｅｔ“，．（Ｕｃｃ）Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉ［ｉｃｏａｌｕｒｎｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ［Ｐ３ＵＳ：４４４０８７ｌ，１９８４．０４
式中ｃ，来自甲醇．并通过多步加成生成各种烯烃。１．４平行型机理
札
ＣｆＪ４Ｈ＼８７、炭
万方数据
第１２期
化
学
世
界
该机理是以ＳＡＰ（）一３４为催化剂，以甲醇进料的Ｃ１３标记和来自乙醇的乙烯Ｃ”标记跟踪而提出的，其机理见图２。
除上述机理外．也有的认为反应为自由基机理· 而二甲醚町能足一种甲基自由基源。２催化剂制备
工业催化剂则以ＳＡＰＯ一３４原粉为活性基质。再添加枯结剂和填充剂．并经喷雾干燥成型，在适当温度下焙烧即可。通常ＳＡＰＯ一３４在催化剂中含量为４０％。高岭土为４０％．其反应结果与１００％ｓＡＰＯ一３４粉末相同。
近年来ＳＡＰＯ一３４催化剂的改性主要是通过引入碱土金属实现的。例如引入ｓｒ．可使乙烯和丙烯总收率可达８９．５．％，乙烯与丙烯比高达２．３［６］。
Ｌｕｒｇｉ公司对年进料甲醇１６６７ｋｔ、生产５１９ｋｌ的ＭＴＰ装置也进行ｒ技术经济评估。估计总投资为１．８５亿美元，股东权益比率为２０％。若丙烯价格按３８０美元／ｔ，甲醇价格按９０美元／ｔ计，内部收益率为每年１５．６％，相当于投资回收期４．６年。
为获得低成本的甲醇生产，并为ＭＴＰ工艺提供低价甲醇，Ｌｕｒｇｉ公司正在开发规模超百万吨级的Ｍｅｇａ甲醇工艺。该工艺除在台成气发生中采用自热重整工艺外，ｊｉｊｊ且在甲醇生产中提出了一种新概念。根据此概念，将甲醇合成放在两个反应器中进行，前者为气冷反应器，后者在水冷反应器。水冷反

MTO工艺简述

来自于罐区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。

气体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。

MTO工艺

MTP是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，采用固定床反应器，生产丙烯的化工工艺技术。

甲醇制烯烃技术源于甲醇制汽油。

在甲醇合成汽油过程中，发现C2～C4 烯烃是过程的中间产物。

控制反应条件（如温度等）和调整催化剂的组成，就能使反应停留在生产乙烯等低碳烃的阶段。

显然，催化剂的研究则是MTO 技术的核心。

1.3 MTP技术特点采用固定床由甲醇生产丙烯，首先将甲醇转化为二甲醚和水，然后在三个MTP反应器中进行转化为丙烯。

催化剂系采用南方化学开发的改进ZSM-5催化剂，有较高的丙烯选择性。

甲醇和DME的转化率均大于99%，对丙烯的收率则约为71%。

产物中除丙烯外还将有液化石油气、汽油和水。

从技术上讲，MTO和MTP技术已经成熟可行，具备工业化推广的条件。

1.4 基本反应历程MTP、MTO反应历程通常认为可分成三个步骤：(1)甲醇首先脱掉一分子水生成二甲醚。

甲醇和二甲醚迅速形成平衡混合物。

mto烯烃分离

MTO烯烃分离概述MTO（Methanol-to-Olefins）是一种将甲醇转化为烯烃的技术，通过催化剂的作用，将甲醇在高温下进行裂解，生成一系列烯烃产品。

烯烃是一类重要的化工原料，在石化、塑料、橡胶等领域有广泛的应用。

MTO烯烃分离是指将MTO反应产生的混合气体中的烯烃分离出来，以便进一步进行加工和利用。

MTO烯烃分离的原理MTO烯烃分离的原理主要基于烯烃与其他成分的物理性质差异。

烯烃具有较低的沸点和较高的相对分子质量，因此可以通过调节温度和压力来实现对烯烃的分离。

常用的分离方法包括冷凝、吸附、蒸馏等。

冷凝分离冷凝分离是将混合气体通过降温使其中的烯烃冷凝成液体，然后通过液体和气体的分离来获得纯净的烯烃产品。

冷凝分离的关键是选择合适的冷凝剂和控制温度。

常用的冷凝剂有水、乙二醇等。

冷凝分离的优点是操作简单、成本低，但对于含有低沸点的烯烃来说，冷凝分离效果不理想。

吸附分离吸附分离是利用吸附剂对混合气体中的烯烃进行吸附，通过控制吸附剂的选择和温度，使吸附剂上的烯烃得以解吸，从而实现烯烃的分离。

吸附分离的关键是选择合适的吸附剂和控制吸附-解吸的条件。

常用的吸附剂有沸石、活性炭等。

吸附分离的优点是分离效果好、适用于各种烯烃，但操作复杂、成本较高。

蒸馏分离蒸馏分离是将混合气体通过蒸馏塔进行分馏，根据烯烃和其他成分的沸点差异，将烯烃从混合气体中分离出来。

蒸馏分离的关键是选择合适的塔型和控制温度、压力。

蒸馏分离的优点是操作简单、适用于各种烯烃，但设备投资大、能耗较高。

MTO烯烃分离的工艺流程MTO烯烃分离的工艺流程通常包括冷凝分离、吸附分离和蒸馏分离等步骤。

冷凝分离1.将MTO反应产生的混合气体经过冷凝器进行冷却，使其中的烯烃冷凝成液体。

2.冷凝液经过分离器，将液体烯烃和气体分离。

3.分离得到的液体烯烃可以直接作为产品或进一步进行后续处理。

吸附分离1.将MTO反应产生的混合气体经过预处理器，去除其中的杂质。

2.混合气体进入吸附塔，通过控制温度和压力，使吸附剂上的烯烃得以吸附。

甲醇制烯烃_MTO_和MTP工艺

甲醇制烯烃(M TO)和M T P工艺甲醇制烯烃的M TO和甲醇制丙烯(M T P)是两个重要C1化工新工艺。

上世纪80年代美国M o2 b il公司在研究甲醇制汽油催化工艺时,发现以ZS M25为催化剂,通过改变工艺条件同样可将甲醇转化为乙烯、丙烯和其它低碳烯烃。

然而,取得突破性进展的是美国U O P公司和挪威N o rsk H ydro公司合作开发的以SA PO234为基础的M TO工艺。

一套粗工业甲醇加工能力为0.75t a装置在1995年6月运行90多天,其甲醇转化率始终保持接近100%,乙烯和丙烯选择性分别为55%(质量分数)和27%(质量分数)。

而且通过反应苛刻度的调节可以改变乙烯和丙烯之间的比例[1]。

近年来,由于丙烯需求量的迅速增长,致使以甲醇为原料的M T P工艺又引起广泛关注。

有报道称, 2000年全球乙烯需求量为89000k t,2000～2007年均需求增长率约4.6%。

2001年全球丙烯需求量约56000k t,年均需求增长率为5%～5.5%,超过乙烯需求增长率。

但目前丙烯65%来自蒸汽裂解制乙烯装置,30%左右来自炼厂流化催化裂化(FCC)装置[2]。

以丙烯为目的产物的丙烷脱氢所占比例甚微,大约不到5%。

因而导致丙烯价格上涨(2002.7.5丙烯为450～460美元 t,乙烯为320～340美元 t)。

增产丙烯已成为全球石化工业重要生产技术发展动向。

而M T P工艺则为增产丙烯的重要手段之一。

1　催化反应机理以甲醇为原料制乙烯和丙烯的化学反应方程式和热效应为[3]2CH3O H→C2H4+2H2O(△H=11.72KJ m o l,427℃)3CH3O H→C3H6+3H2O(△H=30.98KJ m o l,427℃)一般认为,M TO或M T P的反应机理与甲醇制汽油的M T G工艺有相似之处,即:2CH3O H -H2O+H2OCH3O CH3(DM E)-H2OC=2～C =5异构烷烃芳烃C+5烯烃甲醇首先脱水为二甲醚(DM E),继续脱水生成包括乙烯和丙烯在内的低碳烯烃,少量低碳烯烃则以缩聚、环化、脱氢、烷基化、氢转移等反应、生成饱和烃、芳烃及高级烯烃等。

甲醇制乙烯丙烯MTO工艺(骄子)

与传统的石脑油裂解制烯烃工艺中的裂解气分离单元基本相同产物组成更为简单，杂质种类和含量更少更易于实现产品的分离回收
MTO工艺具有的特点
①可采用粗甲醇作为原料，省去甲醇精馏设备，降低投资和成本； ②通过控制反应温度和催化剂组成结构，调整丙烯和乙烯的产出比（0.7～1.3）； ③采用MTO-100 型催化剂，选择性好，甲醇转化率99.8%，C2~C4烯烃选择性大于80 %，物理强度高，抗烧焦； ④反应条件温和，在0.1-0.5MPa和350550℃下进行反应 ⑤MTO反应系统由流化床反应器和催化剂再生器组成，类似于流化催化裂化装置（FCC）；产品分离系统类似于石脑油蒸汽裂解制乙烯； ⑥可连续稳定操作。
工艺优化描述
（1）甲烷吸收塔的引入
在脱甲烷塔上游设置一个以-120到-145℃的甲烷为吸收剂
的吸收塔来减少乙烯随时，以提高乙烯的收率。
（2）C4烯烃与乙烯的歧化
将ＭＴＯ工艺生产的富含乙烯产物与副产物C4烯烃通过烯烃歧化反应转化为丙烯，可以在节省能量的基础上，将C4烯烃转化为高附加值的丙烯。
1
能源资源的基量必须大
替代要素
2
对经济的影响对环境的影响
3
消费者的接受度
乙烯的性质及用途
性质：无色、微甜、难溶于水的可燃性气体，易发生氧化、加成、聚合等反应
纤维植物激素
橡胶
环氧乙烷
乙烯
塑料
苯乙烯
乙醇
氯乙烯
丙烯的性质及用途
性质：无色、无臭、稍带有甜味的气体，易燃，爆炸极限为2%11%，不溶于水，溶于有机溶剂，是一种低毒类物质。
内蒙古
自然条件优越(气候、地理、储量等）交通便利（运输、网络等）

mto工艺技术

mto工艺技术MTO工艺技术（Methanol to Olefins，甲醇制烯烃）是一种将甲醇转化为烯烃的工艺技术，被广泛应用于石化行业。

本文将对MTO工艺技术进行详细介绍。

MTO工艺技术是一种通过催化剂将甲醇转化为低碳烯烃的方法。

烯烃是一种双键结构的烃类化合物，具有重要的工业用途。

MTO工艺可以将甲醇高效地转化为乙烯、丙烯等烯烃，为石化行业提供了重要的原料。

MTO工艺技术的核心是催化剂的选择和优化。

催化剂是加速化学反应过程的重要因素，对于MTO工艺技术的效果影响巨大。

目前常用的催化剂包括ZSM-5、SAPO-34等，这些催化剂具有高度的选择性和活性，能够有效地将甲醇转化为烯烃。

MTO工艺技术具有多个特点。

首先，该技术可以利用丰富的甲醇资源，对能源的开发具有重要意义。

甲醇是一种广泛存在于天然气、煤等资源中的化合物，通过MTO工艺技术的利用，可以将这些资源有效转化为更高附加值的产品。

其次，该技术可以减少对石油资源的依赖，提高能源的可持续性。

最后，MTO工艺技术还能够减少温室气体的排放，对环境保护具有重要意义。

在应用方面，MTO工艺技术已经得到了广泛的应用。

目前，中国是全球最大的MTO项目市场，拥有多个大型的MTO项目。

这些项目不仅满足了国内市场的需求，还能出口到国外市场，为中国石化行业的发展做出了重要贡献。

而在国外，MTO工艺技术也得到了广泛的应用，许多国家都在积极推动MTO项目的发展。

然而，MTO工艺技术也存在一些问题。

首先，该技术的投资成本相对较高，需要大量的资金用于设备、催化剂等方面的投入。

其次，催化剂寿命相对较短，需要频繁更换，增加了生产成本。

此外，MTO工艺技术还面临一些技术挑战，如建设规模的选择、产品分离等方面的问题，需要进一步研究和改进。

综上所述，MTO工艺技术是一种将甲醇转化为烯烃的重要工艺技术，具有广泛的应用前景。

通过对催化剂的优化和工艺的改进，可以进一步提高MTO工艺技术的效率和经济性。

甲醇制烯烃工艺概述

8
CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计 2018,28(4)
值和产物选择性的影响趋势见图1 和图！。
1 7 . 4 催化剂积炭量催化剂积炭量会严重影响转化率和选择性，
见图 3 和 4#
0$ ^
催化剂积炭量图 3 催化剂积炭量对产物选择性的影响
反应温度可以通过调节催化剂冷却器的取热
为
5R (wt) 的甲醇
，如果
）R ，
甲醇理以满足A A 级甲醇标准的要求。
在 MTO装置的新鲜甲醇的
，
要的因素为储运成本、用甲醇装置甲
醇提纯为A A 级甲醇的增
和成本业
甲醇装置的
轻烃选择性主要受反应温度及催化剂积炭量的影响。 1 . 1 . 3 乙烯/丙烯（E/P) 重量比
UOP催化剂 E/P 值可在 0. 75 ~ 1. 2 之间进行调整，反应温度对E/P 值影响最大。增大反应温度可以提高E/P 值，但到达一定反应温度，总的轻烃选择性将下降，积碳量会上升，另外由于设备设计及投资的制约，现有工业化 MTO装置 E/P 值一'般控制在1 以内。
选择性的计算：
选择性（！) = 产物（！）质量（碳基）所有已转化氧化物质量（碳基 )
MTO反应产物大致组成：C2 + C3 烯烃约为 77 R 、C4 + 烯烃约为1 5 % 。
[MeOH$ DME] % 石蜡约为 3R 、氧化物约为 1 R 、焦炭约为4R 。
MTO反应温度一般为420 ~ 520W ，反应温度对甲醇转化率影响较小，但是对 E/P 值影响很大，对总的轻烃选择性有一定影响，反应温度对 E/P

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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。