低碳烯烃生产
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生产工艺技术
配置OSPF虚连接，相关端口与IP地址配置，如图5.6所示， 进行网络拓扑连接，Area2没有与骨干区域直接相连。Area1被用 作传输区域（Transit Area）来连接Area2和Area0。AR1和AR2之 间配置一条虚连接。
当OSPF网络规模较大时，配置路由聚合，可以有效减少路由 表中的条目，减小对系统资源的占用，不影响系统的性能。此外， 如果被聚合的IP地址范围内的某条链路频繁Up和Down，该变化并 不会通告到被聚合的IP地址范围外的设备。因此，可以避免网络中 的路由震荡，在一定程度上提高了网络的稳定性。
ABR向其它区域发送路由信息时，以网段为单位生成Type3 LSA。当区域中存在连续的网段（具有相同前缀的路由信息）时， 可以通过abr-summary命令将这些网段聚合成一个网段，ABR向其 他区域只发送一条聚合后的LSA，所有指定的聚合网段范围的LSA 将不会再被单独发送。从而减小路由表的规模，提高路由器的性 能。
3.MTO生产工艺技术简介
（1）以二甲醚（DME）作MTO中间步骤 水或水蒸气对催化剂有一定危害性，减少水还可节省投资和生产成本， 生产相同量的轻质烯烃产生的水，甲醇是二甲醚的两倍，所以装置设备尺 寸可以减小，生产成本也可下降。 （2）通过烯烃歧化途径灵活生产烯烃 通过改变反应的温度可以调节乙烯丙烯的比例，但是温度提高会影响催 化剂的寿命，而通过歧化反应可用乙烯和丁烯歧化来生产丙烯，也可以使 丙烯歧化为乙烯和丁烯，不会影响催化剂的寿命，从而使产品分布更灵活 。
MTO技术
“
目录 1.MTO技术简介 2.反应机理 3.MTO生产工艺技术简介
低碳烯烃生产技术综述
括炼 厂气 、天 然气 和炼 厂 化工 轻烃 （ 乙烷 、丙 烷 、
丁烷 等 ） 、轻 柴油 、加 氢裂 化 尾油 等 。不 同原料 蒸 汽裂解 的产物分 布 如表 １ 所示 由于 世 界 各 地 区 油 气 资 源 结 构 及 品 质 不 同 ． 率 较 高 ．炉 管 结 焦 还 会 大 大 缩 短 装 置 运 转 周 期 丙 烯／ 乙烯 产 出 比 （ Ｐ ／ Ｅ 比 ）受 原 料 性 质 的 限制 。
摘
要 ：介绍 了蒸 汽裂解 、催化裂化 增产低碳烯烃 、甲醇制烯烃 、烯烃 易位转化 、丙烷脱 氢 、重油催化裂解 制
低 碳 烯 烃 等 技 术 的 工 艺 特 点 、产 品特 点 及 工 业 应 用 现 状 。
关 键 词 ： 乙烯 ；丙 烯 ；技 术水 平 ；述 评
文章编号 ：１ ６ ７ ３ — ９ ６ ４ ７（ ２ ０ １ ４ ）６ － ０ ０ ０ ７ — ０ ５
向工 业化 应用 ．体 现 出较 强 的竞争 力 。
ｌ 蒸汽裂解工艺
蒸 汽裂 解 在 世 界 和 国内化 工 原 料 市 场都 占有
表２ ２ ０ １ ２年世 界 各 地 乙烯 裂 解 原 料构 成 比例 ％
重要 地位 ．是 目前 生 产 乙烯 和丙烯 最 重要 的工 艺 。 全世 界 绝 大 多数 蒸 汽 裂解 采 用 管 式 裂 解 炉 ．反 应 过程 中没 有催 化剂 参 与 ，产 物 中 Ｃ ｈ Ｃ 较 多 ，并
化 的优势 ．使蒸 汽 裂解 原料 趋 于优 质化 、轻质 化 ， 还 要 注重 低 碳烯 烃 工 艺 技术 多 样 化 发 展 ．扩大 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。
天然气化工工艺学 第05章 甲醇转化制低碳烯烃
C3 C3+
汽化； 稀释气(H2,He, N2, H2O(g)
C4+
流化床反再系统
《天然气化工工艺学》第4章
UOP/HYDRO流化床MTO工艺(MAPO-34催化剂）
CH2
CH3 链增长 H O P AlO+ CH2CH3 O Si 分解 P 链增长 H O
CH3 O+ CH(CH3)2 O AlSi 吸附相
H O P + H2C + H2O Al CH2 O Si
CH2 CH2
释放羟基
气相产物
《天然气化工工艺学》第4章
5.2.3 产物分布随空时(1/LHSV)的变化规律
CHA： [001]晶面主视图
CHA： [101]晶面主视图
《天然气化工工艺学》第4章
SAPO-34孔结构
CHA： 笼(cage)
CHA： 窗口(8-MR)
《天然气化工工艺学》第4章
5.3 MTO工艺流程和反应器
5.3.1 UOP/Hydro流化床MTO工艺流程 (SAPO-34)
换冷却热器组 C1-C2
《天然气化工工艺学》第4章
天然气、煤经甲醇转化制烯烃的路线
一、二、三步法：
甲烷氧化偶联(OCM)，一步法 甲醇 天然气 合成气 MTO，三步法 低碳 烯烃
合成气制低碳烯烃，二步法 二甲醚
DTO，三步法
• 甲醇制烯烃是以煤或天然气为原料经由甲醇制乙烯、丙烯 等低碳烯烃的工艺过程； • 甲醇制烯烃是最有希望替代石脑油路线制烯烃的工艺 。
苯
0.58 nm
《天然气化工工艺学》第4章
MTO催化剂： ZSM-5孔结构
ZSM-5的10-MR孔道结构:
合成气一步法制备低碳烯烃工艺技术路线
未来煤化工中煤制烯烃发展新趋势
低碳烯烃（乙稀、丙稀和丁稀，C2=~C4=）是化学工业生产中重要的基础有机化工原料，其可以用于制造高附加值的化学品，如：聚合物、塑料、化妆品、有机溶剂、洗涤剂和药品等。
低碳烯烃生产主要来源于传统的石油路线工艺，包括石脑油的蒸汽裂解工艺和催化裂化增产烯烃工艺。
非石油路线工艺包括甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）、丙烷脱氢、乙醇脱水制烯烃、C3/C4烷烃混合脱氢制烯烃、煤基合成气制低碳烯烃等工艺。
目前，生产低碳烯烃的工艺朝着多元化方向发展，并不断推向工业化应用，体现出较强的竞争力。
从煤基合成气出发制烯烃工艺包括的工艺有很多种，其中间接法主要有两种：一是指合成气先制成甲醇，再经甲醇制丙烯（Methanol to Propylene, MTP）或低碳烯烃（Methanol to Olefin, MTO）；二是合成气先制成二甲醚，再经二甲醚制备低碳烯烃（Syngas/Dimethyl ether to Olefins, SDTO）。
直接法是指合成气一步转化制低碳烯烃（Syngas to Olefin, STO）。
其中MTO工艺己经实现工业化，是目前合成气间接法制烯烃最成熟的工艺路线。
煤基合成气直接制备低碳烯烃的工艺路线尚未工业化应用，且催化剂研究现处于实验室研发阶段。
但是，合成气通过费托合成制低碳烯烃工艺具有较好的原料供应保障和产品市场需求，且与传统蒸汽裂解和经甲醇制烯烃（MTO）工艺相比，具有原料价格优势，工艺技术路线短，并副产高附加值油品，在经济性上具有较强的竞争力，应用前景广阔。
煤基合成气一步法制备低碳烯烃烯
烃工艺路线将是今后煤化工发展的新趋势，请大家拭目以待！。
以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料
以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料。
随着化学工业的发展，对低碳烯烃的需求日益增长。
目前的工业生产中，低碳烯烃的生产基本上依赖石油资源。
在世界范围内，石油资源贮量愈来愈少，通过煤或天然气为原料经由甲醇或二甲醚制取乙烯和丙烯等低碳烯烃工艺（MTO/MTP）近年来受到广泛关注。
甲醇制取低碳烯烃研究主要包括以乙烯和丙烯为主要产物的MTO技术和以丙烯为主要产物的MTP技术。
MTO工艺使用催化剂以SAPO-34分子筛为主，MTP工艺使用催化剂以ZSM-5分子筛为主，通过所使用分子筛的不同择形性能调控甲醇裂解产物中乙烯与丙烯的相对含量。
甲醇制取低碳烯烃是一强放热反应，生成低碳烯烃过程中产生大量的反应热，导致催化剂积炭失活速率加快，须使用具有催化剂连续再生的流化床反应器（如MTO工艺），或将甲醇原料部分转化为二甲醚以降低反应过程中的热效应（如MTP工艺）。
实际生产中，常用，尺等稀释剂对原料进行稀释，以降低整个反应的热效应，大量的水汽化和冷凝，增加能耗，同时降低生产效率。
在石油烃蒸汽裂解生产乙烯与炼油厂的催化裂化过程中，C4及C4以上烯烃是主要的副产物，针对目前乙烯和丙烯紧缺的现状，通过催化裂解将其转化为低碳烯烃（乙烯和丙烯）成为综合利用C4及C4以上烯烃的主要研究方向。
C4及C4以上烯烃催化裂解所用催化剂以ZSM-5分子筛为主，该过程是一较强吸热反应，为保持整个反应过程的平稳进行，常在原料中加入水蒸汽作为稀释剂或热载体。
甲醇制取低碳烯烃反应与C4及以上烯烃裂解所用催化剂均是以分子筛为主的固体酸催化剂，且二者目的产物相同，如果将这2个反应放在同一反应器中进行，则可以将甲醇裂解所释放的反应热提供给C4及以上烯烃裂解反应，从而使能量得到有效利用，避免二者单独反应时存在的热量移出与供入问题。
二者的共裂解会减轻反应系统的热负荷，对提高反应系统的稳定性和改善催化剂使用寿命有利，还可省掉或减少反应系统中水蒸汽用量。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的增强，低碳烯烃已经成为当今石化工业中的一个热门话题。
低碳烯烃具有许多有利的性质，如较少的碳氢键、较高的饱和度、更低的碳排放和更高的可再生性等。
为了生产低碳烯烃，许多技术已经得到了开发和研究，其中催化裂解生产低碳烯烃技术是其中最为成熟和广泛应用的一种方法。
催化裂解是指在催化剂作用下，将高分子原料转化为较低分子量化合物的化学反应。
通过这种方法，长链烃可以被分解成较短的链烃和烯烃，从而得到低碳烯烃。
这种技术具有高效、低成本和能够生产高品质产品的优点，因此广泛应用于石化行业中。
催化裂解生产低碳烯烃的过程通常在高温和高压下进行。
催化剂是该过程的关键组成部分，它能够加速反应速率并提高产品选择性和产率。
催化剂的选择很大程度上取决于原料的性质。
例如，采用硅铝酸盐催化剂可以制备轻质烃，而采用沥青催化剂可以产生较高的乙烯选择性。
催化裂解生产低碳烯烃技术可以应用于石化行业的许多领域。
其中最常见的应用是乙烯生产。
乙烯是石化工业的重要原料，用于制备聚乙烯、PVC、环氧乙烷、醋酸等许多产品。
其次，丙烯的生产也可以通过催化裂解实现。
丙烯是一种重要的化工中间体，用于制备丙烯酸、丙烯腈、异丁烯等许多产品。
此外，催化裂解生产低碳烯烃技术还可以用于生成其他低碳链烃和烯烃，例如丁烯、芳烃等。
尽管催化裂解生产低碳烯烃技术已经被广泛应用于工业中，但仍存在一些挑战和瓶颈。
其中最大的问题之一是如何提高产品选择性和产率。
在催化裂解反应中，产生大量轻质烃也是一个问题，这些轻质烃往往会降低产品质量。
此外，催化剂的高成本和催化剂失活也是该技术的难点之一。
总之，催化裂解生产低碳烯烃技术是当今石化工业中广泛应用的一种方法。
通过对催化剂成分和反应条件的调整，可以获得高产率和高品质的低碳链烃和烯烃产品。
然而，仍需要进一步的研究和发展来克服现有技术面临的问题和挑战。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用【摘要】催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用已经逐渐成为研究的热点。
本文首先介绍了催化裂解技术的原理，然后详细探讨了催化裂解生产低碳烯烃的优势，包括高效率、低能耗等方面。
接着分析了该技术在石油化工工业、能源行业以及环保产业的广泛应用，展示了其在工业生产中的重要地位。
对催化裂解生产低碳烯烃技术的发展前景进行了展望，指出其在未来将发挥更大的作用。
催化裂解生产低碳烯烃技术的应用将为工业生产带来更多的机遇与挑战，对于实现低碳经济和环保发展具有重要意义。
【关键词】催化裂解技术、生产低碳烯烃、工业应用、优势、石油化工、能源行业、环保产业、发展前景、总结1. 引言1.1 催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用催化裂解是一种重要的化工生产技术，能够将原料分子通过催化剂的作用，裂解成更小的低碳烯烃产品。
在工业中，催化裂解生产低碳烯烃技术具有重要的应用价值。
通过这种技术，可以高效地生产出一系列烯烃产品，广泛用于石油化工、能源和环保等领域。
在石油化工工业中，催化裂解生产的低碳烯烃产品可以用来制造各种化工原料，如乙烯、丙烯等，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。
这些产品在现代工业生产中扮演着重要的角色，促进了石油化工工业的快速发展。
在能源行业中，低碳烯烃产品可以作为燃料添加剂，提高燃料的性能和清洁度，减少污染物排放，使能源利用更加高效和环保。
在环保产业中，低碳烯烃产品可以用来制造环保材料、清洁能源等产品，推动环保产业的发展，减少对环境的污染，实现可持续发展。
2. 正文2.1 催化裂解技术原理催化裂解技术是一种利用催化剂在高温条件下将较大分子量的烃类化合物分解为较小分子量的烃类化合物的技术。
其原理基于分子在高温下具有较高的能量，分子之间碰撞频繁，能够克服反应物之间的化学键，从而发生裂解反应。
催化剂在此过程中扮演着促进反应速率、提高裂解效率和选择性的重要角色。
催化裂解技术的原理主要包括以下几个关键步骤：首先是催化剂的吸附作用，即反应物分子被吸附到催化剂表面；接着是分子间的扩散运动，反应物分子在催化剂表面扩散并寻找反应活性位点；然后是反应发生，反应物分子在催化剂表面发生化学反应，并裂解成较小的产物分子；最后是产物的脱附，新生成的产物分子从催化剂表面脱离，完成一次催化裂解反应。
以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料
以乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料。
随着化学工业的发展，对低碳烯烃的需求日益增长。
目前的工业生产中，低碳烯烃的生产基本上依赖石油资源。
在世界范围内，石油资源贮量愈来愈少，通过煤或天然气为原料经由甲醇或二甲醚制取乙烯和丙烯等低碳烯烃工艺(MTO/MTP)近年来受到广泛关注。
甲醇制取低碳烯烃研究主要包括以乙烯和丙烯为主要产物的MTO技术和以丙烯为主要产物的MTP技术。
MTO工艺使用催化剂以SAPO-34分子筛为主，MTP工艺使用催化剂以ZSM-5分子筛为主，通过所使用分子筛的不同择形性能调控甲醇裂解产物中乙烯与丙烯的相对含量。
甲醇制取低碳烯烃是一强放热反应，生成低碳烯烃过程中产生大量的反应热，导致催化剂积炭失活速率加快，须使用具有催化剂连续再生的流化床反应器(如MTO工艺)，或将甲醇原料部分转化为二甲醚以降低反应过程中的热效应(如MTP工艺)。
实际生产中，常用，尺等稀释剂对原料进行稀释，以降低整个反应的热效应，大量的水汽化和冷凝，增加能耗，同时降低生产效率。
在石油烃蒸汽裂解生产乙烯与炼油厂的催化裂化过程中，C4及C4以上烯烃是主要的副产物，针对目前乙烯和丙烯紧缺的现状，通过催化裂解将其转化为低碳烯烃(乙烯和丙烯)成为综合利用C4及C4以上烯烃的主要研究方向。
C4及C4以上烯烃催化裂解所用催化剂以ZSM-5分子筛为主，该过程是一较强吸热反应，为保持整个反应过程的平稳进行，常在原料中加入水蒸汽作为稀释剂或热载体。
甲醇制取低碳烯烃反应与C4及以上烯烃裂解所用催化剂均是以分子筛为主的固体酸催化剂，且二者目的产物相同，如果将这2个反应放在同一反应器中进行，则可以将甲醇裂解所释放的反应热提供给C4及以上烯烃裂解反应，从而使能量得到有效利用，避免二者单独反应时存在的热量移出与供入问题。
二者的共裂解会减轻反应系统的热负荷，对提高反应系统的稳定性和改善催化剂使用寿命有利，还可省掉或减少反应系统中水蒸汽用量。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用催化裂解技术是指利用催化剂对重质烃类进行裂解，产生低碳烯烃的一种化工生产过程。
在这个过程中，催化剂的选择和反应条件的控制是关键，能够直接影响烯烃产品的种类和产率。
催化裂解生产低碳烯烃技术具有以下几个特点：一是能够充分利用石油资源，提高资源利用率；二是可以生产出多种对燃料和化工行业有重要意义的低碳烯烃产品，如丙烯、丁烯等；三是相对于传统的烷烃加氢裂解方法，催化裂解技术更加环保，能够减少二氧化碳等有害气体的排放。
该技术在工业中被广泛应用，为能源利用和环保提供了有效的途径。
催化裂解生产低碳烯烃技术在炼油工业中的应用广泛。
作为炼油的重要工序之一，催化裂解可以将重质石油馏分转化为高附加值的低碳烯烃产品，提高了炼油工艺的综合经济效益。
催化裂解技术还可以提高炼油厂的产能和产品质量，加强企业的竞争力。
在国内外的众多炼油厂中，催化裂解生产低碳烯烃技术已经成为炼油工艺中不可或缺的一部分，为整个炼油行业的发展做出了重要贡献。
除了炼油工业，催化裂解生产低碳烯烃技术还被广泛应用于化工行业中。
低碳烯烃是化工产品的重要原料，广泛用于合成聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸酯及其他重要的有机化工产品。
随着化工行业的快速发展，对低碳烯烃产品需求不断增加，而催化裂解技术正可以满足这一需求。
该技术能够生产出高质量的低碳烯烃产品，为化工企业提供了可靠的原料保障，同时也降低了化工产品的生产成本，提高了企业的生产效率和市场竞争力。
除了炼油和化工行业，催化裂解生产低碳烯烃技术还可以在其他领域得到应用。
例如在能源化工方面，低碳烯烃产品可以用作燃料或添加剂，提高燃烧效率，减少有害气体排放；在医药和农药行业，低碳烯烃可以作为有机合成原料，用于制备重要的生物活性分子；在新材料领域，低碳烯烃可以作为合成高性能聚合物的原料，提高材料的稳定性和耐磨性。
由此可见，催化裂解生产低碳烯烃技术具有广泛的应用前景，可以在多个领域为工业生产提供支持。
低碳烯烃生产
一、前言
1．1 低碳烯烃的市场供需情况
低碳烯烃中的乙烯、丙烯及丁烯等是三大合成，即合成树脂、合成纤维及 合成橡胶等的基本有机化工原料。随着炼油和石油化工行业的不断发展，高 品质汽油和低碳烯烃的需求不断增加。据美国化学品市场联合公司（CMAI） 统计，2002年全球乙烯生产能力达1.104亿吨/年，据CMAI预测，2006年世界 乙烯需求将超过1.17亿吨，生产能力将略大于1.27亿吨。丙烯是世界上增长 最快的的石化产品，其需求增长主要来自聚丙烯的增长。据预测，世界丙烯 的需求量将从2000年5120万吨增加到2010年的8600万吨，其间均增长率约 5．6％。按此速度增长，到2004年、需增加生产能力1550万吨。世界丙烯生 产能力将从2000年5930万吨、2002年6800万吨、增加到2004的7400万吨、 2008年8200万吨。丙烯主要衍生物的生产年均增长率依次是聚丙烯6.3％，丙 烯酸6％，丙烯睛4％，环氧丙烷4％，异丙苯/苯酚3．8％。在丙烯衍生物中， 聚丙烯占丙烯的消费量最大为57%。我国聚丙烯消费量年均递增25.6％。
1．2 我国乙烯和丙烯产需现 状及发展方向
我国的乙烯工业自1962年投产，2001年产量达到479万 吨，乙烯当量石化产品需求量为1200万吨，进口依存度为 62%。同时上海赛科、惠州乙烯和扬子-巴斯夫乙烯等大型 项目正在建设中，再加上原有装置的扩能改造，预计2005 年乙烯生产能力将达到880万吨，中国乙烯消费量将增加 40%，达到1500万吨/年。到2005年，如按开工率90％计， 可生产乙烯792万吨。按乙烯与丙烯的生产比例为0.52计， 则乙烯裂解装置可生产丙烯412万吨。如果裂解丙烯产量占 全国丙烯产量比例仍以61.2％计算，届时我国丙烯产量约 为673万吨。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用随着全球对能源需求的增加和对碳排放的关注，低碳烯烃技术在工业生产中的应用越来越受到关注。
催化裂解是一种重要的生产低碳烯烃技术，其在石油化工、化工和能源领域具有广泛的应用。
催化裂解是指将重质烃通过催化剂转化为轻质烃的过程。
在这个过程中，催化剂起到了催化作用，能够降低裂解反应的活化能，提高裂解反应的速率，从而提高产品产率和选择性。
催化裂解生产低碳烯烃技术主要应用于裂解重质烃，如石脑油、重柴油、轻柴油和天然气等，生产的产品主要包括乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃。
在工业生产中，低碳烯烃是一种重要的石油化工原料，广泛用于生产乙烯、丙烯、丁烯等化工产品。
乙烯是生产聚乙烯、乙二醇、乙酸等化工产品的重要原料，丙烯是生产丙烯酸、丙烯腈、丙烯醇等产品的重要原料，丁烯则是生产丁烷、丁烷二醇等产品的重要原料。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业生产中具有重要的应用价值。
炼油工业是催化裂解生产低碳烯烃技术的重要应用领域之一。
在炼油工业中，重质烃通过催化裂解技术可以转化为乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃产品。
这些低碳烯烃产品不仅可以作为燃料使用，还可以作为石油化工原料，用于生产各种化工产品。
在炼油工业中，催化裂解生产低碳烯烃技术可以提高炼油产品的附加值，增加炼油产品的市场竞争力。
通过催化裂解技术还可以实现重质烃资源的高效利用，减少炼油产品的碳排放，符合环保要求，具有重要的环保意义。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业生产中具有广泛的应用价值，可以提高工业产品的附加值，减少资源的浪费，降低环境污染，符合环保要求，具有重要的意义。
随着我国工业技术的不断发展和进步，相信催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用会更加广泛，为我国工业的可持续发展和环境保护做出更大的贡献。
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用
催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用随着工业化进程的不断发展，石油和化工产品的需求量不断增加，而传统的石油资源已经逐渐枯竭，因此我们需要寻找新的能源来源和环保的生产技术。
在这种背景下，催化裂解生产低碳烯烃技术应运而生，并在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将着重探讨催化裂解生产低碳烯烃技术在工业中的应用及其优势。
一、催化裂解生产低碳烯烃技术简介催化裂解是一种通过化学反应将高分子烃原料转化为低分子烃产品的技术。
在催化裂解过程中，通过添加合适的催化剂，可以将高分子烃分子在较低温度下打破碳碳键，产生烯烃和烃的混合物。
烯烃是一种重要的化工原料，可以用于制备聚乙烯、聚丙烯等塑料及合成橡胶、染料、油漆等产品。
而传统的烯烃生产工艺往往需要高温高压条件，且生产过程中会产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成严重污染。
而催化裂解生产低碳烯烃技术正是通过一种更加环保的生产工艺，在较低温度下有效地生产出高纯度的烯烃产品。
1. 聚乙烯生产聚乙烯是一种重要的塑料原料，广泛用于塑料制品的生产，如塑料袋、塑料瓶、塑料管等。
传统的聚乙烯生产工艺需要大量的乙烷作为原料，而乙烷是一种烃类燃料，其资源有限且价格昂贵。
而催化裂解生产低碳烯烃技术可以将廉价的石脑油、裂解汽油等原料转化为烯烃产品，作为聚乙烯的原料进行生产，大大降低了生产成本，提高了产量和效益。
2. 合成橡胶生产3. 化工中间体生产1. 环保性催化裂解生产低碳烯烃技术在生产过程中不需要高温高压条件，不会产生大量的有害气体，对环境影响较小。
而且该技术可以利用廉价的石脑油、裂解汽油等原料进行生产，减少了对稀缺资源的依赖，对环境造成的影响更小。
2. 经济性催化裂解生产低碳烯烃技术可以利用廉价的原料进行生产，降低了生产成本，提高了产量和效益。
该技术可以实现资源的有效利用，增加了原料的供应量，保障了生产的持续性和稳定性。
3. 生产效率高催化裂解生产低碳烯烃技术可以在较低温度下进行生产，提高了生产效率。
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Oleflex工艺装置由反应区、催化剂连续再生区、产
品分离区和分馏区组成。采用铂催化剂(DeH-12)的径 向反应器使丙烷加速脱氢。丙烯产率约为85％，氢气 产率约为3．6％。 Catofin工艺采用固定床催化反应器，按烃类／热空 气循环方式操作。工艺操作温度593—649、压力 33．9～50．8ｋＰa。丙烷转化率大于90％。丙烷脱
的乙烯能力采用乙烷和丙烷为原料。2000 年加拿大 建成世界最大的127万吨/年乙烷裂解装置。
中东以乙烷为原料生产乙烯，是世界上原料费用最 低的地区。其乙烷价格为37.5 美元/t，从而使乙烯生
产成本低达100美元/t。亚太地区如澳大利亚、马来西
亚用乙烷为原料的乙烯装置生产成本也较低，为200～
240 美元/t。美国墨西哥沿岸为250美元/t，而采用石
由上述数据可以看出，MTO技术具有较好的原料路线 的同时，其经济效率比目前主流的以石脑油为原料的乙 烯生产工艺要高，MTO工艺有比较好的市场前景。近来， Mobil化学公司在德国建成2200t/d MTO的工业装置，催 化剂为小孔高硅铝比改性硼硅酸盐沸石。 埃及苏伊士石化联合企业将在世界上首次工业化应用 甲醇制烯烃（MTO）技术。该技术生产的烯烃用于生产聚
2008年8200万吨。丙烯主要衍生物的生产年均增长率依次是聚丙烯6.3％，丙 聚丙烯占丙烯的消费量最大为57%。我国聚丙烯消费量年均递增25.6％。
烯酸6％，丙烯睛4％，环氧丙烷4％，异丙苯/苯酚3．8％。在丙烯衍生物中，
目前， 50～56%的乙烯由蒸汽裂解生产、42
％的乙烯由天然气为原料制取。66％的丙烯来自
蒸汽裂解生产乙烯的副产品，32％的丙烯来自炼
油厂流化催化裂化，少量(约2％)由丙烷脱氢和易
位反应得到。 另外由于生产高辛烷值清洁汽油调合组分（烷 基化油、MTBE、TAME）的需要，也使得丁烯 和异戊烯的需要量显著增加。
1．2 我国乙烯和丙烯产需现 状及发展方向
我国的乙烯工业自1962年投产，2001年产量达到479万
工艺采用固定床反应器，与甲醇转化为烯烃(MTP)工艺所用流
化床反应器相比，优点是无催化剂磨损，催化剂可就地再生。 MTP工艺在稍高的压力(0．13～0．16MPa)和低温(380～480℃) 下操作，通过产品分离就可得到丙烯。根据甲醇费用和丙烯 价格，投资的内部偿还率大于20％。对于规模为1．6kt/a的 装置丙烯选择性大于70％．其建造费用约为1．8亿美元。该 工艺现正由实验室向工业规模放大。
品质汽油和低碳烯烃的需求不断增加。据美国化学品市场联合公司（CMAI）
最快的的石化产品，其需求增长主要来自聚丙烯的增长。据预测，世界丙烯
的需求量将从2000年5120万吨增加到2010年的8600万吨，其间均增长率约 5．6％。按此速度增长，到2004年、需增加生产能力1550万吨。世界丙烯生
产能力将从2000年5930万吨、2002年6800万吨、增加到2004的7400万吨、
(673万吨)仅能满足需求量的48.7％。
1．3 低碳烯烃生产发展方向
针对市场对低碳烯烃的大量需求，国内外展开了一系列 的以增产低碳烯烃和异构烯烃为目标的研究。低碳烯烃生产 的原料和工艺正向多元化、新技术方向发展。高裂解深度、 选择性FCC技术已成熟推广，我国开发的DCC技术标志着我国 增产低碳烯烃技术已达到了国际水平。其它多种烯烃转化制
减少，这就需要研究、探索新的反应途径在生成低碳烯烃 的同时解决生成水的问题。而且在甲醇转化为轻烯烃过程 中催化剂活性衰减很快，采用固定床工艺需要数个反应器， 反应、再生切换操作，使工艺流程和操作复杂化，也降低 了催化剂的使用效率，迫切需要采用新的工艺，比如流化 床工艺等。
三、 丙烷脱氢技术
全世界现已建有8套丙烷脱氢装置，生产能力为120
吨，乙烯当量石化产品需求量为1200万吨，进口依存度为 62%。同时上海赛科、惠州乙烯和扬子-巴斯夫乙烯等大型 项目正在建设中，再加上原有装置的扩能改造，预计2005 年乙烯生产能力将达到880万吨，中国乙烯消费量将增加
40%，达到1500万吨/年。到2005年，如按开工率90％计，
可生产乙烯792万吨。按乙烯与丙烯的生产比例为0.52计， 则乙烯裂解装置可生产丙烯412万吨。如果裂解丙烯产量占 全国丙烯产量比例仍以61.2％计算，届时我国丙烯产量约 为673万吨。
产率为26％，已建有中试装置。我国兰州化物所
也在研究甲烷氧化偶联制乙烯技术，采用催化剂 为Na-W-Mn/SiO2，具有较高的甲烷转化率，尤其 适用于流化床和加压操作。
2．2 乙烷催化联产乙烯和醋酸
沙特阿拉伯基础工业公司（Sabic）开发了采 用经磷改性的钼-铌-钒酸盐催化剂的乙烷联产乙
烯和醋酸的新工艺。乙烷和空气（体积比15：85）
艺都进行了很多研究。
1995年11月在南非召开的第4届国际天然气转化会议上， UOP和挪威的Norsk Hydro报告了他们联合开发的天然气经 甲醇制烯烃的UOP/Hydro-MTO工艺过程，采用流化床反应器 和非沸石分子筛MTO-100催化剂，催化剂可连续再生，甲醇 转化率高达99%以上。MTO工艺的乙烯加丙烯产率可高达80% 乙烯/丙烯比可调节至（0.75-1.5）:1。并且他们对以天然 气为原料的MTO过程、乙烷裂解制乙烯和石脑油裂解工艺作
在260℃和1.38MPa 下通过催化剂在转化率为 53.3%,时，生产醋酸和乙烯的选择性分别为 49.9%和10.2%。Sabic在Yehbu建设的3万t/a 装 置定2003年开工，20万t/a生产醋酸的装置2004
年投产。
2.3天然气经甲醇生产烯烃（MTO）工艺
以天然气特别是煤为原料制甲醇的生产工艺均已相当成熟， 世界80％的甲醇由天然气为原料制取。甲醇市场总的来说是供 大于求。其中一个主要原因是因为前几年的甲醇价格高，促使 大批甲醇生产装置上马，而作为甲醇主要应用领域的MTBE生 产，却随着美国加州的环保法令将其列为对人体可能有危害作 用的物质，使得MTBE的应用日益受到限制，因而甲醇生产出 现了供过于求的情况，且在未来几年内这种情况不会发生大的 改变。因而如何为甲醇寻找新的应用领域是当务之急，而利用 甲醇生产烯烃（MTO）就是一个极好的发展方向。相信此路 线一旦成功，将会成为以廉价原料获取高附加值和紧缺产品的 又一范例，具有广阔的发展前景和应用价值。
氢装置的投资费用相对较高，同时需长期经济性地供
应丙烷原料。建设一套规模为300kt／a装置约需投资 1．19亿美元。
四、易位反应技术
利用易位反应技术，可使乙烯和2-丁烯反应 生成2个分子的丙烯。当易位反应装置与蒸汽
裂解相组合时，丙烯／乙烯生产比可提高到
1．0—1．25，而传统的单独的石脑油裂解，
丙烯／乙烯值为0．6。
乙烯和聚丙烯，装置于2004 年投产。该天然气经甲醇生
产聚合物的途径可用最低生产费用生产PE和PP。
鲁奇(lurgi)公司开发了甲醇制丙烯(MTP)工艺，该工艺 中甲醇首先进入一个绝热反应器的二甲醚预反应器，转化成
DME和水，然后反应生成的甲醇/ DME/水体系被依次输送到第
1～3级MTP反应器。甲醇/ DME的转化率可达99％以上，烃类 产物主要是丙烯。使用的沸石催化剂对丙烯有高选择性。该
我国现有丙烯生产企业近50家，其中蒸汽裂解生产丙
烯有16家，其余为炼厂丙烯生产厂家。近年来．亚洲地 区丙烯需求增长一直居世界前列，年均增长率达10％以 上，到2005年，如我国丙烯需求增长率按此计算，届时 我国丙烯需求量将达953万吨，自给率为70.6％。如按我 国1994年以来丙烯需求年均增长率16％计算，到2005年， 我国丙烯的需求量将达1382万吨，那时我国丙烯的产量
2CH 3 OH C 2 H 4 2 H 2 O 3CH 3 OH C 3 H 6 3H 2 O
(H 11 .72 kj / mol ,427 o C ) (H 30 .98 kj / mol ,427 o C )
许多人认为 MTO 的反应机理与甲醇制汽油（MTG）有相似的反应途径：
但是，国内外的研究都没有报道催化剂的寿命，因而难以
估价工业化的可能性。就从目前已有的MTO技术看，也尚存 在许多问题有待解决，几乎所有甲醇制烯烃的反应历程中 都没有提到关于生成H2O的问题，在这些反应途径中即使甲 醇完全转化，其产物也有将近一大半为H2O，这部分水没有
被充分利用，成为废物排除，而使得目的产物的得率大为
脑油原料为300美元/t。韩国、日本的石脑油裂解装置
的乙烯生产成本为480～500美元/t。中国石脑油" 瓦
斯油裂解装置制乙烯生产成本高达530美元/t。
采用氧化偶联技术将甲烷转化为乙烯的工艺 正在开发之中。伊朗国家石化公司聚合物研究所
将甲烷与被氦气稀释的氧在700～800℃下藉催化
剂发生氧化偶联反应，催化剂为CaBaTiO3，乙烯
低碳烯烃的生产
一、前言
1．1 低碳烯烃的市场供需情况
低碳烯烃中的乙烯、丙烯及丁烯等是三大合成，即合成树脂、合成纤维及 合成橡胶等的基本有机化工原料。随着炼油和石油化工行业的不断发展，高 统计，2002年全球乙烯生产能力达1.104亿吨/年，据CMAI预测，2006年世界 乙烯需求将超过1.17亿吨，生产能力将略大于1.27亿吨。丙烯是世界上增长
丙烯技术竞相开发，有的已取得实用成果。丙烷脱氢也拥有
发展潜力。我国也应加快增产低碳烯烃其它途径的开发研究， 为日益增长的低碳烯烃需求提供技术储备。
ห้องสมุดไป่ตู้
目前，大部分低碳烯烃是通过石脑油、柴油、
加氢尾油等裂解生产，对于石油而言，短期内存 在价格上涨、供应不稳定的情况；长期则资源储 量有限，从而产生“石油危机”的问题。因此， 传统的以石油为原料来制取乙烯、丙烯、丁烯的
万吨／a。据预测，到2010年将需要新建lO套装置，
以增产丙烯40O 万吨／a，现已有几套装置规划在马