甲醇制丙烯工艺进展及其经济性分析
甲醇裂解制丙烯
甲醇制烯烃技术资料一、德国鲁奇公司MTP技术开发历史及进展MTP(Methanol To Propylene)其含义是由甲醇制造丙烯的技术，实际上MTP生产丙烯的同时还付产一部分乙烯、汽油和液化气(LPG)。
德国鲁奇公司是世界上唯一开发成功MTP技术的公司，该公司还拥有甲醇洗(Rectisol)，硫回收及尾气处理 (SRU<GT)及大甲醇(Mega Methanol) 技术，这几个技术组合起来，组成了一个完整的三合一的合成气至丙烯的技术路线。
这是一条和石油化工不同的，以天然气或者煤炭合成丙烯的技术路线。
德国鲁奇公司于1996年代前后开始研究甲醇制造烯烃技术，鲁奇是以气体技术起家，在气体制备，净化以及甲醇合成方面具有丰富的经验，基于以下情况，鲁奇技术人员在1996年前后开始构思MTP 技术：●已经开发成功的沸石催化剂ZSM5已经证明可以支持烯烃低聚以及甲醇和二甲醚合成烯烃。
●由于需求增加特别是聚丙烯发展，导致丙烯中期短缺；而短缺不能通过常规生产方法弥补如蒸汽裂解装置或FCC.图1. 丙烯短缺 (从上至下：国际丙烯需求，短缺,通过已有装置优化,来自炼油装置，乙烯蒸汽裂解付产)●同时1000亿立方米天然气和石油气由于技术原因或者没有市场而白白放火炬。
这是自然资源的巨大浪费且造成温室气体增加。
这是工程技术人员和环保人员产生利用这些气体想法的动力。
●鲁奇那时开发了大甲醇工艺，产量达到日产5,000吨以上。
研发计划开始在法兰克福鲁奇总部建造了一个”工艺试验装置”，基本工艺设计数据从这个研发中心的大于9000小时的操作运行数据中获得。
此外，还进行了反应条件优化和循环流分析。
以此并行，鲁奇决定建设一个大规模示范装置，在一个世界规模的甲醇工厂，使用真实甲醇进料进行连续运行试验。
与挪威的Statoil ASA在2001年1月签订合同后，示范装置在德国组装并于同年11月运输到挪威的Tjeldbergodden。
甲醇制丙烯FMTP工艺技术开发简介
④天津大学：分离流程的化工模拟计算。
（三）催化剂原粉开发
2008.3－7
2008.7－8
2008.8－9
2008.9－10 2008.10－ 2009.8
装置建设
试验五釜，未获成功，但找到了问题所在
装置整改 进行了六釜试验，开发成功，生产出合格的原 粉 共生产 27.5 吨干基原粉,供催化剂造粒装置 生产催化剂
高丙烯收率创造了条件；
⑤采用流化床反应器，使装置易于放大。
（三）FMTP工艺流程简图
烟气
混合工艺气
C2=+干气 C4=
C3=+C30
Air
甲醇
R101 R102
R104 R103
反再工段
C40
C5=
C201 急冷压缩工段
C301 C304
C302
C303
吸收稳定工段
C401 C402 C404 丙烯分离工段
（五）3万吨甲醇/年生产丙烯装置
在安徽淮南淮化集团有限 公司现有厂区内建设3万 吨甲醇/年生产丙烯装置。
三、开发工艺技术说明
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（一）FMTP主要技术创新点
①开发了SAPO-18/34交生相混晶催化材料，该催化剂不仅三烯 选择性高，而且使甲醇制烯烃的反应产物中丙烯与乙烯的含量比 达到1.20，这对实现甲醇制丙烯是十分有利的，单产丙烯时总收 率可达77%；原料甲醇消耗小于3吨/丙烯。在甲醇制丙烯中使用 上述催化剂使副产物中不含高碳烷烃和异构芳烃，为提高丙烯的 总收率创造了条件。
其三是甲醇传统消费领域以甲醛、醋酸、二甲醚三大下游产品领 域为主，占总消费量的64%。在MTBE（甲基叔丁基醚）、二甲基甲酰 胺（DMF）、甲烷氯化物、溶剂、农药、医药以及其他有机合成等领 域也有所应用。但这些产品需求量远低于甲醇产能增加量；其四是近 年来有一定量的甲醇作为汽油的掺烧燃料，但大量使用甲醇燃料还有 相当一段时间。
甲醇制丙烯技术应用前景及装置建设相关问题探讨
45国际石油经济 2005年9 月第13卷第9期炼化广角REFINING & PETROCHEMISTRY一、甲醇制丙烯技术应用现状由于受石油资源持续短缺、边远地区天然气不易运输的影响，自20世纪 80年代以来，世界上许多著名的石油和化学公司，包括埃克森美孚公司(Exxon-Mobil)、美国环球石油公司(UOP)和挪威海德鲁公司(Norsk Hydro)等，纷纷致力于非石油资源合成低碳烯烃的技术路线研究，例如以天然气为原料生产甲醇直至乙烯和丙烯的研究，并取得相当进展，目前，许多工业化装置正在建设或正在拟建之中。
世界上现行的由甲醇制丙烯的方法主要有两种。
一是MTO技术(Methanol to Olefin，甲醇制烯烃)，即由甲醇首甲醇制丙烯技术应用前景及装置建设相关问题探讨胡玉梅（中国石化集团公司经济技术研究院）摘要随着我国国民经济的持续、快速发展，我国对丙烯及其下游产品的需求呈大幅度上升趋势，丙烯短缺的问题日益突出。
目前我国丙烯全部来源于石油，现有丙烯生产路线已最大程度地提供了丙烯资源，丙烯新来源与应用技术问题受到日益广泛的关注。
从战略的角度考虑，采用天然气甲醇制丙烯（MTP 技术）可以拓宽原料渠道，调整丙烯原料结构，减少对石油资源的依赖并规避价格风险。
针对我国未来开展的甲醇制丙烯装置的建设，建议在资源的利用方面不仅要立足国内，同时可以考虑利用中东等地的天然气资源。
关键词甲醇制丙烯 MTO技术 MTP技术装置建设前景工用于出产高性能沥青等产品，总体资源配置向靠近主要消费市场的加工基地倾斜。
做好整体和区域的资源优化利用，是节约资源的关键。
技术的进步是节约资源的最重要手段。
能源化工是资源消耗大户，也是能源消耗大户。
节约能源和资源，不仅仅限于现有石油化工过程采用新技术、新设备、新材料，降低现有过程能源和资源的消耗，更重要的是能源化工工艺路线的革新。
能源化工的发展，从技术角度，必须采取能源和资源消耗少的工艺路线。
甲醇制烯烃技术现状及发展建议
甲醇制烯烃技术现状及发展建议乙烯和丙烯均是重要的化工基础产品，近年来，我国乙烯、丙烯产能发展迅速，乙烯、丙烯的需求量也年年增长。
然而，我国的乙、丙烯生产主要依靠石脑油催化裂化。
在世界石油资源日趋紧张，石油价格波动剧烈的今天，缺油少气的中国面临着严峻的能源安全威胁-我国的能源主要还是以化石能源为主。
加强替代能源的发展，对石油进口压力降低，从而实现能源结构的优化以及能源效率的提升，对确保能源安全以及对资源环境的约束进行缓解有着很重要的作用。
标签：甲醇制烯烃技术；现状；发展建议1 分析甲醇制烯烃以及甲醇制丙烯的工艺种类甲醇制烯烃技术被广泛应用在社会生活之中，各大公司均有涉及，现就其中最为典型的集中工艺进行总结概括：首先，该技术在Mobil公司中的體现。
在二十世纪七十年代左右，这种甲醇制烯烃技术作为一种先进技术应运而生，并得到了广泛的认可。
事实上，这种技术是借助ZSM-5催化剂作用得以出世的。
该公司借其进行试验，以期将甲醇进一步制成烯烃。
整个操作是在列管式反应器中实施的，并且严格按照相关流程实施的。
据数据表明，此阶段所用的催化剂使用时间不够理想。
其次，该技术在NorskHydro公司以及UOP公司中的应用。
这两家公司共同研究出了甲醇制烯烃技术。
其间使用的资源主要是较为精制或者是粗制的甲醇，其中重要工艺技术则是循环流化床，其催化剂选取的是SAPO-34，立足于以上资源制成了丙烯以及乙烯。
整个操作生成的杂质不是很多，而且其中使用的歧化技术能够将丙烯最终转化为丁烯以及乙烯，甚至其含量比值可时时调节。
甲醇制丙烯的技术工艺同样应用在生活各个领域中，现就其代表性的技术研发进行概述：首先，甲醇制丙烯技术与德国鲁奇公司。
该公司对这一技术的研发与NorskHydro公司以及UOP公司有所不同，前者使用的催化剂主要是SAPO-34，并且过程中使用的反应器也有所不同，即使用的是固定床而非循环流化床。
共使用了三台反应器完成制取，三者之间是并联的，而且反应器的再生功能与反应功能比是1：2。
5.16科普煤基甲醇制丙烯工艺简介
煤基甲醇制丙烯工艺简介丙烯作为一种重要的化工基础原料，其产能需求正在不断增大。
目前蒸汽裂解仍然是丙烯的最大来源（约占67%），由于蒸汽裂解主要目的是生产乙烯，丙烯只是副产物。
目前的技术都在向着减少丙烯副产的方向进行，因此需要一个经济可行的技术渠道获取丙烯，以应对不断增长的丙烯需求。
约有30%的丙烯来自FCC工艺，其余的还有丙烷脱氢制丙烯和甲醇制丙烯等诸多方法。
我国煤化工业生产了大量的甲醇，目前的甲醇产能严重过剩的情况下，将甲醇转化为需求旺盛的丙烯是个很诱人的方向。
煤基甲醇制烯烃工艺主要由煤气化制合成气、合成气制甲醇及甲醇制烯烃等三项技术组成。
煤气化制合成气、合成气制甲醇两项技术均已较为成熟，能适应规模化经济的发展。
甲醇制烯烃技术目前世界上现行的方法主要有两种：一是MTO技术（甲醇制烯烃），即由合成气首先生产出甲醇，然后将甲醇转化为乙烯和丙烯混合物的工艺；二是MTP技术（甲醇制丙烯），即由合成气首先生产出甲醇，然后将甲醇转化成丙烯的工艺。
上述两种技术均是从天然气或煤转化成甲醇开始，然后再将甲醇转化成烯烃。
目前，典型的甲醇制烯烃技术包括UOP /HydroMTO工艺、Exxon Mobil公司的OTO工艺和MTO工艺、中科院大连化学物理研究所( DICP) 的DMTO工艺、中国石油化工股份有限公司( 以下简称中石化) 的SMTO工艺、神华集团的SHMTO工艺、以及以丙烯为目的产物的Lurgi公司的MTP工艺和清华大学等联合开发的FMTP工艺等。
其中，UOP公司的MTO技术、DICP的DMTO技术、中石化的SMTO技术及Lurgi公司的MTP技术都已实现工业化。
下面分别介绍一下其中的两种代表性的工艺。
UOP /HydroMTO工艺采用流化床反应器和再生器设计，如工艺图1。
反应热通过产生的蒸汽带出并回收，失活的催化剂被送到流化床再生器中烧碳再生，然后返回流化床反应器继续反应。
该装置采用以磷酸硅铝分子筛SAPO-34为主要成分的MTO-100型催化剂，SAPO-34分子筛催化剂的酸性位具有可控性，而且具有择形选择性，这一特点大大提高了乙烯和丙烯的选择性在。
甲醇制烯烃经济性分析
甲醇制烯烃企业经济性分析2017-05-18 10:32来源:煤化工114专题摘要甲醇下游需求的最大变数是MTO装置的开停情况，而MTO装置的开工与否则取决于该企业综合经济性的评估。
企业综合经济性的影响因子究竟有哪些？又将如何产生影响？本文中我们将试图解释地更为全面和清晰，以便我们更好地去研究甲醇目前所处的产业格局以及甲醇市场价格的走势和波动情况。
首先，我们讨论的话题是为什么从MTO路线来看，影响甲醇价格的主要标的物不是单一的PP价格，而更重要的是去综合评估烯烃企业整体的经济性。
其次我们回溯及展望国内甲醇制烯烃产业链格局情况。
最后通过企业利润的回测，探讨烯烃装置综合经济性情况进行评级。
通过烯烃企业综合盈利情况的探索，进一步确定甲醇与PP盘面之间的联系以及相互间如何产生影响，以便为交易提供风险度方面的指导。
甲醇制烯烃企业综合经济性分析在季报中我们提到甲醇下游需求的最大变数是MTO装置的开停情况，而MTO装置的开工与否则取决于该企业综合经济性的评估。
那烯烃企业综合经济性的影响因子究竟有哪些？又将如何产生影响？本文中我们将试图解释地更为全面和清晰，以便我们更好地去研究甲醇目前所处的产业格局以及甲醇市场价格的走势和波动情况。
一、甲醇制烯烃工艺及特点首先，我们想要提出的一个话题是：为什么说从MTO路线来看，影响甲醇价格的主要标的物不是单一的PP价格，而更重要的是去综合评估烯烃企业整体的经济性。
为解答上述话题，我们就需要理清甲醇制烯烃的几条工艺路线、分类及各自的特点，细化甲醇→乙烯、丙烯→聚烯烃（聚乙、聚丙为主）这个过程的中间环节。
1、甲醇制烯烃工艺路线主要是以下三类，MTO、MTP和MTG/A，分别是以甲醇为原料合成烯烃（是以乙烯和丙烯为主要产物的烯烃混合物，副产物多为C4）、丙烯和汽油/芳烃。
目前国内MTG技术并没有非常成熟，相对来说，甲醇制汽油总规模并不大，仅百余万吨，而且企业规模也多以10-20万吨的小装置，因此本文的重点将放在MTO和MTP两类上。
甲醇制烯烃工艺技术
甲醇制烯烃工艺技术目录第一章绪论 (3)第一节概述 (3)一.烯烃、聚烯烃市场分析 (3)二.竞争力分析 (4)第二节主要产品简介 (4)一．甲醇的物理化学性质和用途 (5)二．乙烯的物理化学性质和用途 (6)三.丙烯的物理化学性质和用途 (6)四.聚乙烯的物理化学性质和用途 (7)五.聚丙烯的物理化学性质和用途 (8)第二章甲醇制烯烃工艺技术的发展概况 (11)第一节甲醇制烯烃工艺技术简介 (11)第二节甲醇制烯烃工艺技术的发展状况及趋势 (11)一.甲醇制乙烯、丙烯（MTO） (11)二.甲醇制丙烯（MTP） (13)第三章甲醇制烯烃 (16)第一节甲醇制烯烃的基本原理 (16)一.反应方程式 (16)二.反应机理 (17)三.反应热效应 (18)四.MTO反应的化学平衡 (19)五.MTO反应动力学 (19)第二节甲醇制烯烃催化剂 (20)一.分子筛催化剂的研究 (20)二.分子筛催化剂的制备 (23)三.分子筛催化剂的再生 (27)第三节甲醇制烯烃工艺条件 (27)一.反应温度 (27)二.原料空速 (28)三.反应压力 (28)四.稀释剂 (28)第四节甲醇制烯烃工艺流程及主要设备 (29)一.MTO工艺流程及主要设备 (29)二.MTP工艺流程及主要设备 (40)第四章甲醇制烯烃工艺路线的选择 (42)一、技术条件 (42)二、工业化应用现状 (42)三. 经济性对比 (43)四. 工艺技术的选择 (44)第五章聚烯烃工艺简介 (45)第一节聚乙烯工艺技术简介 (45)一、LDPE 生产工艺 (45)二、LLDPE/HDPE生产工艺 (45)三、聚乙烯工艺技术 (47)第二节聚丙烯工艺技术简介 (51)一．聚丙烯工艺技术介绍 (51)二．聚丙烯工艺技术 (52)第一章绪论第一节概述乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。
甲醇制丙烯(MTP)工艺介绍
31
第一个完全 由甲醇制成的杯子
15.05.03
32
ห้องสมุดไป่ตู้ 33
谢谢！
34
WCR WC
激冷塔 预激冷塔AB/C
P-60315 A/B P-60311A/B
AE-60311
急冷水
P-60312A/B MTP 反应产物 碳氢化合物 DME冷凝液 排出管线 急冷水 急冷水 急冷水 急冷水 急冷水 急冷水 工艺水 水
18
2.4 HC压缩(6040)单元
工艺介绍
经激冷塔冷却分离后的MTP反应器物流温度为 40℃，压力为0.105MPa，送入HC压缩（6040）单 元。通过HC压缩机进行四级压缩，压力达 2.25MPa。每级压缩后都设一水冷器和一分离器， 分离冷凝下来的水份和一部份液态烃。分离出的 水送到激冷塔作为激冷水，分离出的烃送到四级 压缩分离器，进行气烃和液烃分离，然后气烃送 入气烃干燥器，液烃送入液烃干燥器分别进行干 燥。
甲醇制丙烯(MTP) 工艺介绍
内容:
1. 装置总体介绍 2. 工艺介绍 2.1 反应单元(6010)工艺介绍
2.2
再生单元(6020)工艺介绍
2.3 气体冷却和分离(6030)单元工艺介绍
2.4 HC压缩(6040)单元工艺介绍
2.5 产品精制(6050)和乙烯精制(6550)单元工 艺介绍 3. 其它
化剂进行再生。
15
再生单元(6020)工艺介绍
工艺蒸汽 热再生气 冷再生气 再生气加热器 大气 装置空气 氮气 氮气 氮气
氮气加热器
再生气 过滤器 再生气 预热器 再生气 燃料气 装置空气 氮气
16
2.3 气体冷却和分离(6030) 单元工艺介绍
甲醇制烯烃技术工艺及对比分析
甲醇制烯烃技术工艺及对比分析摘要：丙烯和乙烯的生产能力被看作是一个国家经济实力的体现。
我国原油对外依存度达到70%以上，为了保证国家能源安全，减少原油用量，以煤代替石油是一种选择。
煤制烯烃技术以煤炭为原料，气化成合成气制备甲醇，再经催化剂合成制烯烃工艺路线，经济优势明显。
MTP（甲醇制备丙烯技术）、MTO（甲醇制备丙烯和乙烯技术）可替代部分原油，降低我国对石油的依存度。
关键词：甲醇制烯烃；MTP；MTO；对比引言：甲醇制烯烃技术作为衔接煤化工和石油化工的纽带，近年来发展迅速，产能增长迅速，但很长一段时间内受石油价格的影响较大，需充分考虑投产成本，目前工业化技术中UOP/HydroMTO技术与中国科学院大连化学物理研究所的DMTO 回炼技术，但需充分考虑乙烯、丙烯价格优势。
技术都推出了C41各自技术特点及优势1．1UOP公司的MTO工艺根据2000年UOP公司公开的MTO工艺的反应器设计专利。
其主要工艺流程为，甲醇或二甲醚等含氧化合物进入催化剂SAPO－34密相床层后，一部分转化为低碳烯烃，紧跟着在过渡段实现工艺气的完全转化。
产品气经过2个串联的旋风分离器以去除附带的催化剂。
UOP公司的MTO工艺反应压力为0．1～0．3MPa，温度为400～500℃，乙烯和丙烯的物质的量比可以在0．75～1．50之间调节，乙烯+丙烯选择性可达80%。
1.2美孚ExxonMobil工艺根据美国埃克森美孚(Exxon－Mobil)公司公开的专利:含氧化合物制低碳烯烃(OxygenatetoOlefins，OTO)。
工艺流程为，工艺气甲醇从反应器底部进入，在催化剂的作用下发生反应，工艺气进入分离区后，大部分催化剂在沉降器内因重力作用下沉降而得到去除，剩余的催化剂在旋风分离器内得到进一步回收。
ExxonMobil工艺甲醇转化率可达99%，乙烯+丙烯选择性可达80%。
1.3DMTO技术DMTO技术由中国科学院大连化学物理研究所研发成功。
甲醇制丙烯研究及工业应用最新进展
甲醇 在 Ｚ Ｍ一 ５ 化剂 上 反 应 得 到包 含 烯 烃 、 Ｓ 催 烷 烃和芳 香烃 等在 内的 烃类 物 质 ， 应 服 从 如下 的 反 化学 计量 关 系ｒ ： ７ ］
ｎ Ｈ。 Ｃ ＯＨ 一 ［ Ｈ２ ｎ Ｃ ］＋ Ｈ Ｏ 甲醇制丙 烯技 术作 为一 条重要 的生 产低碳 烯 烃 的非石 油路线 ， 于其 反 应 机 理 的讨 论 一 直 倍 受 争 关 论 。其 中 Ｈｙ ｒ ｃｒ ｏ ｏ ｌ 理 被 更 多 学者 所 接 ｄ ｏａｂ ｎ Ｐ ｏ 机
丙 烯 是 仅 次 于 乙烯 的 石油 化 工 基 础原 料 ［ ， １ ］ 可用 于生产 丙烯 腈 、 丙烯 等多 种 重要 的有 机 化 工 聚
内外 技术研 究 的重要 热点 之一 。该技 术 的关键 是高 催化 性能催 化 剂 的研 发 和相 关 反 应 器 的放 大 ， 别 特
原料［ 。传统 的丙 烯生 产工艺 要求 大量 的原油 或 液 ３ ］
醇为 原料 制 取 丙 烯 技 术 是 最 有 希 望 的替 代 工 艺 路
线 ’ 引。在我 国， 一 随着边 远地 区低成 本大 型 天然 气 田的相继 发现 ， 加上 丰富 的大型煤 矿 资源 ， 甲醇 制 使 丙烯 （ Ｐ 的经 济性不 断 改善 ， 发相 关 化 工企 业 ＭＴ ） 引 相继 利用 边远地 区 的天 然气 资 源 ， 设 了 大 型 甲醇 建
化石 油气 的供给 ， 随着 全球 油 价 回升 以及 未 来 石 油 能源 面临枯 竭 ， 迫切需 要研 究新 的替代 工艺 ， 由 甲 而
是 较 长 再 生 周 期 、 烯 烃 收率 以及 高丙 烯 ／ 高 乙烯 比
（／ 比） ＰＥ 的催 化 剂 的 研 发 。
１ ＭＴ Ｐ反 应 机 理 研 究 进 展
甲醇制丙烯(MTP)工艺的工业应用进展及其经济性的分析
甲醇制丙烯（MTP）工艺的工业应用进展及其经济性分析摘要：为应对当前石油资源紧缺以及丙烯需求量高速增长等问题，加速推进我国甲醇制丙烯（MTP）工艺的必要性和必然性。
综述了国内具有代表性的MTP工艺以及工业应用进展情况。
从国内外供求关系以及设备的生产运行情况论证了其经济性，并对于推进我国MTP工艺的自主化道路提出了自己的一点建议。
关键词：甲醇丙烯MTP工艺工业化进展经济性随着国际石油价格的不断飙升，烯烃，尤其是丙烯的需求量持续增长，甲醇转化制烯烃技术引起世人的高度关注[1]。
目前，烯烃的生产大多源于石油，随着石油资源日益紧缺，烯烃的生产成本越来越高，特别是丙烯。
随着全球甲醇工业化产量的急速增长，以煤和天然气为原料生成甲醇，再以甲醇制取丙烯的生产路线成为国内外技术研究的重要热点[2]。
【胡思1、沈雪松1】1 MTP工艺简介甲醇制丙烯技术过程主要由两步法组成，即先生成甲醇，再生成中间产物二甲醚，最后利用催化转化法将二者的混合物转化为丙烯等烯烃类产品。
该工艺会副产出多种含碳量比较低的烯烃，由于在催化剂的作用下又会发生一系列连续反应，诸如环化、脱氢、烷基化等，从而导致烷烃和芳烃等副产物的生成[3]。
【雍晓静2】2 MTP工艺国内的发展现状现今阶段世界上的丙烯生产工艺总体上有炼油厂催化裂化(FCC)技术和烃类蒸汽裂解技术，但是由于这两种工艺的丙烯均是获得的副产物，所以单纯的增加裂解和裂化设备的总体数量，很显然不能填补丙烯需求的巨大缺口。
所以提高丙烯的产量就必须提高它的选择性，就目前而言，拥有较高选择性的方法主要有两种，第一个是以丙烷为原料进行脱氢，从而制得丙烯。
第二个就是通过歧化反应，将乙烯和丁烯反应而生成丙烯，但是脱氢制丙烯这种方法的天然气原料是富含丙烷的，这就违背了我国天然气富甲烷的实际情况，歧化反应生成丙烯的同时也反应掉了大量的乙烯，但是乙烯也是极其重要的化工原料，因此上述两种方法均存在缺陷，不能大规模在我国应用建设。
甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析
甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析李建新安福何祚云（中国石化咨询公司）甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，简称MTO）工艺是美国UOP 公司和挪威HYDRO 公司于1995 年合作开发成功的一种新技术，该工艺以甲醇为原料，通过甲醇裂解制得以乙烯和丙烯为主的烯烃产品。
按甲醇原料的不同，可以有天然气和煤两种路线。
MTO 工艺的开发成功拓宽了烯烃原料来源渠道，同时为天然气和煤的化工利用开辟了一条新的途径。
目前，MTO 工艺虽尚未实现在工业化大型装置上的应用，但已实现技术转让。
作为一种新兴工艺，其技术成熟度及与其它烯烃生产工艺相比的经济性怎样成为人们普遍关心的问题。
下面将重点对MTO 工艺的技术可靠性及天然气、煤路线及传统蒸汽裂解工艺路线烯烃产品的成本经济性状况进行分析研究，供大家参考。
1 MTO 工艺技术可靠性分析1.1 MTO 工艺开发进程甲醇制取烯烃的概念最早由美国Mobil 公司在20 世纪80 年代提出。
美国UOP 公司和挪威Hydro 公司相继从1992 年开始有关MTO 技术的研究，两家公司利用筛选出的新型SAPO-34 型催化剂开展MTO 工艺的研究。
该催化剂是硅铝磷酸盐型具有择形能力的分子筛催化剂，可控制酸性中心的位置和强度，使低碳烯烃齐聚的反应减少，从而大幅提高甲醇转化为乙烯和丙烯的选择性，SAPO-34 催化剂的研发成功是对MTO 工艺研究的极大推进。
目前，UOP 公司MTO 工艺的定型催化剂为MTO-100。
UOP 和Hydro 开发了类似催化裂化装置的MTO 工艺流程，并于1992 年开始小试工作，1995 年两公司合作在挪威建设了原料处理量为0.75 t/d 的工业演示装置。
甲醇的转化率始终保持在100%附近。
催化剂再生次数超过450 次，其稳定性和强度得到一定的验证。
该工艺的乙烯/丙烯的生成比例可从最大量生产乙烯时的1.5 到最大量生产丙烯时的0.75。
该工业演示装置典型的产品收率数据见表1。
甲醇制烯烃技术 发展、经济性及产业化前景-马行美
中国科学院大连化学物理研究所
新兴能源科技有限公司 马行美
2019.03.11
1
大连化学物理研究所概况
集基础、应用及开发研究、以承担国家 重大项目为主的综合性化学化工研究所
主要代表成果
五十年代 六十年代 七十年代 八十年代 九十年代 本世纪初
反应取热、再生取热等部分。
18
DMTO技术开发项目鉴定会
袁啨棠、倪维斗、 谢克昌三位院士 主持鉴定会
19
内容
DMTO技术背景和意义 DMTO技术工艺、工程特点 DMTO万吨级工业性试验 DMTO百万吨级商业化实践 DMTO技术的产业化前景和技术经济性
20
DMTO工业性试验
2019年6月完成DMTO工业性试验
2679
2257
1422
880 558
1850
985 866
1471 1209
1349
0
2002年
2005年
2010年
2015年
国内乙烯供需平衡情况
10
煤 天然气
烯烃生产技术路线
石脑油
>800oC，+H2O， 乙烯＋丙烯 收率～45%
乙烷
>800oC，+H2O
合成气
成熟技术
甲醇
MTO MTP
乙烯 丙烯
日生产出合格的MTO级甲醇。
DMTO
GE
Davy
煤
合成气
甲醇
180万吨/年
烯烃 分离
60万吨/年 Lummus
DICP\SYN\LPEC
乙烯
聚合
Univation
甲醇制烯烃技术工艺及分析
第七章甲醇制烯烃7.1 甲醇制烯烃概述7.1.1简介随着天然气探明储量的不断增加、油田伴生气的利用和煤层气的开采，以及世界石油的持续短缺和资源日益枯竭，以甲烷为主要成分的天然气原料的化工利用逐渐成为国际各大石油化工公司的战略研究和开发重点。
特别是天然气制烯烃技术的开发更是重中之重，因为天然气制烯烃与传统的石脑油法相比，在装置的投资和原料成本上具有优势。
传统的石脑油、轻柴油制烯烃工业与炼油工业的发展密切相关，从油田开采的原油需经炼油装置的加工获得用于生产乙烯的石脑油和轻柴油。
过去由于炼油工业和乙烯工业大多独自建厂，导致重复建设过多、投资过大、效益低下。
而天然气制烯烃无需投资巨大的炼油装备，故装置组成简单，投资省，产品乙烯中固定成本费用大为降低。
与传统油基烯烃工艺比较，甲醇制烯烃工艺从成本上来看，当煤炭价格为250元/吨时，聚烯烃的成本价格为5440元/吨。
按当前的市场价格9500元/吨推算，利润为4060元/吨，相当于原油价格为50美元/桶时油基烯烃的利润。
随着国际市场原油价格的不断提升，以煤为原料，通过甲醇制烯烃的工艺路线在经济上有不少优势.目前，天然气制烯烃的研究开发主要集中在三种方法上。
第一是天然气直接合成制烯烃，称作一步法。
一般天然气中含有95％以上甲烷，用甲烷制取乙烯是一条较合理的工艺路线，但技术难度很大，研究工作目前尚处于实验室阶段；第二是天然气经合成气制烯烃，称为二步法，由天然气蒸汽转化制取合成气，再由合成气制乙烯，其方法是用费一托法由合成气直接制乙烯，即以CO与H2反应制烯烃，副产水和coz，该法产品分布受Andorson—Sohulz—Flory规律的限制，轻质烯烃的收率不高，近期没有工业化的可能；第三种是天然气先制成甲醇再制烯烃，称作三步法，该法又分为甲醇制乙烯、丙烯(MTO)和甲醇制丙烯(MTP)两种工艺。
生产烯烃的常规工艺路线是通过蒸汽裂化。
乙烷的裂化非常适合于NGL（液态天然气）物流丰富的地区；而且产品主要是乙烯、和少量的丙烯，特别适合提供给聚乙烯生产厂。
流化床甲醇制丙烯
流态化与多相流在工业中的应用——甲醇制丙烯一、背景1.行业及国情背景丙烯是重要的烯烃产品，用量仅次于乙烯，除合成聚丙烯外，还可制成环氧丙烷、丙烯腈、异丙醇、苯酚、丙酮、丙烯酸及其脂类等众多下游产品，正逐步取代传统的钢铁、木材、棉制品等。
丙烯最大的用途的生产聚丙烯，占丙烯消耗量的68%左右。
目前，全球88%左右的丙烯来源于蒸汽裂解生产乙烯的副产品以及催化裂化装置的副产品。
但我国的资源结构是富煤、少气、缺油，因此需要开发由煤经甲醇制备乙烯的工艺。
2.目前成熟的工艺煤或天然气经甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃技术开始于上世纪80年代，在近年来随着石油价格不断上升而逐步被重视，并且国际上已经开发出了甲醇制烯烃的较为成熟的工艺：MTO和MTP。
MTO技术和MTP技术是当前煤制烯烃的核心技术。
这两种技术都是首先由煤或者天然气经合成气生产处甲醇，再将甲醇转化为烯烃。
但是它们之间存在着一定的差异。
MTO技术采用流化床工艺，设备投资成本高、催化剂失活快、需要循环再生，而且乙烯/丙烯比例较高，乙烯/丙烯分离能耗较大。
MTP技术采用固定床反应器，设备投资成本低，催化剂结焦量小，寿命长，对丙烯选择性高，但是需要对固定床的床层温度有精确控制，并且采用大孔沸石分子筛ZSM-5系列催化剂，C4以上组分含量较高。
二、FMTP 工艺流化床甲醇制丙烯( Fluidization Methanol toPropylene ，简称FMTP) 技术开发项目由中化集团、清华大学和安徽淮化集团 3 家单位共同承担。
它采用了具有多级纳米结构的SAPO － 18 /34 催化剂及分区流化控制返混的多级流化床反应器，从而使甲醇制烯烃过程实现以丙烯为主要目的产物的目标。
流化床甲醇制丙烯(FMTP) 工艺的基本原理是甲醇在多级纳米结构择形分子筛催化剂的作用下发生裂解反应，高选择性地生成目的产物丙烯，副产的其它低碳烯烃( 乙烯、丁烯和戊烯) 进入烯烃转化反应器再次高选择性地转化为丙烯，克服了ZSM-5 催化剂带来的C4 + 以上组分含量高的缺点。
分析甲醇制烯烃技术及产业发展
分析甲醇制烯烃技术及产业发展作者：梅亮来源：《商情》2016年第23期摘要：乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代工业的重要基础原料，我们日常生活中用到的橡胶类、塑料类、纤维类的产品基本上都是以烯烃为原料生产的。
烯烃类原料传统的生产方法是石脑油裂解生产，但由于石油资源短缺、价格日趋昂贵，我国开始采用具有优势的煤资源代替石油来制造烯烃。
分析了以天然气或煤为原料经甲醇制低碳烯烃技术及其相关产业的发展。
关键词：甲醇烯烃技术一、甲醇制烯烃反应机理甲醇制烯烃有三个反应步骤，第一步骤，是甲醇到二甲醚的反应，也即是甲醇在分子筛表面质子化成为甲氧基；甲醇亲核攻击，生成二甲醚；第三步骤，是碳正离子机理，包括有链增长、裂解及氢转移反应，氢转移和成环反应是烷烃和芳烃的主要来源。
最关键的步骤当属步骤二，它是目标产物低碳烯烃产生的关键环节，是从C-O键到C-C键的形成，同时也蕴含着MTO反应技术。
首先，C-C键直接形成机理，二甲醚在B酸中心形成二甲基氧鎓离子，之后与另一个二甲醚分子反应，并消去一个甲醇分子生成三甲基鎓离子，接着会脱去H+ 形成与分子筛表面相连的二甲醚氧鎓甲基内鎓盐，该物种可以发生分子重排形成甲乙醚，或是分子间甲基化成为乙基二甲基氧鎓离子，最后通过β消除反应生成乙烯。
其次，碳池机理。
碳池机理以“碳池”作为反应活性中间物，甲醇或二甲醚与该活性物种左右生成烃类产物。
二、MTO技术醇制烯烃（Methanol to Oiefins，简称MTO）技术源于甲醇制汽油（MTG）。
1985年，美孚公司在新西兰的MTG生产厂就已经投产。
在MTG的开发过程中，发现C2-C4烯烃是MTG 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，能使反应停留在生产乙烯等低碳烯烃的阶段。
显然，反应类型的选择和催化剂的研究则是MTO技术的核心。
国际上一些著名的石化公司，如ExxonMobil公司、BASF公司、UOP公司和NorskHydro公司都投入大量资金和人力，对MTO技术进行了多年研究。
甲醇制乙烯丙烯技术工业化应用研究
甲醇制乙烯丙烯技术工业化应用研究谢卫珍ꎬ刘㊀亮摘㊀要:文章综述了甲醇在催化剂的作用下转化为低碳烯烃乙烯和丙烯ꎬ分析了各种工艺的优缺点及它们相应在工业上的应用ꎬ展望了未来制低碳烯烃的着重点ꎬ为中国甲醇制乙烯丙烯的工业化应用做出贡献ꎮ关键词:甲醇ꎻ催化剂ꎻ低碳烯烃㊀㊀一直以来ꎬ中国都是能源消耗大国ꎬ主要原因在于中国大量的化工产品都依靠石油裂解产生ꎮ其中ꎬ乙烯和丙烯作为化工基础产品的重要组成ꎬ需求量逐年上升ꎬ需求远大于供应ꎮ当前世界石油资源储量每况愈下ꎬ中国长期处于缺油少气的困境ꎮ为解除能源威胁ꎬ响应可持续发展观和绿水青山就是金山银山的方针ꎬ急需改变传统的供给结构ꎬ打破对进口原油的依赖ꎬ保障中国化石能源供需产业结构安全ꎬ也为世界能源的可持续利用做出贡献ꎮ中国目前主要的能源仍然是煤炭ꎬ利用煤化工资源制备低碳烯烃的技术受到广泛重视ꎮ以煤或天然气为原料合成甲醇ꎬ在催化剂作用下ꎬ甲醇转化成乙烯㊁丙烯ꎮ这不仅为国家节约了大量的原油资源ꎬ也符合国家的能源安全政策ꎮ文章主要阐述了甲醇制乙烯丙烯技术在工业化应用上的进展ꎮ一㊁甲醇制乙烯技术利用甲醇制取低碳烯烃核心在于甲醇转化催化剂的研发ꎬ通过气化㊁净化㊁合成的手段制备出甲醇ꎬ以甲醇为原料ꎬ选取合适的分子筛催化剂ꎬ能够在特定反应器中制取低碳烯烃ꎮ由甲醇制乙烯的ＭＴＯ工艺最早是由美孚石油公司Ｍｏｂｉｌ研发ꎮ此工艺因前景乐观ꎬ经济高效被挪威Ｈｙｄｒｏ公司㊁美国ＵＯＰ和ＢＡＳＦ选用ꎬ进一步投资资本ꎬ使该技术工业化进程和研发力度得到有力的保障ꎮＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ公司最早研究开发ＭＴＯ技术ꎮ并将ＭＴＯ技术的研究扩展至甲醇制芳烃(ＭＴＡ)ꎮＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ公司后期建立６０ｔ ｄ－１的ＭＴＯ中试装置为提升管反应器ꎬ能进一步将低碳烯烃转化为汽油和馏分油ꎮ该反应器虽然降低了催化剂的返混ꎬ抑制了副反应的产生ꎬ但也存在接触时间短㊁反应温度不易控制等缺点ꎮＵｏＰ/ＮｏｒｓｋＨｙｄｒｏ公司的ＭＴＯ工艺优点是可以加工不同种规格的甲醇原料ꎬ甲醇转化率接近１００％ꎬ同时在一定范围内可以调控乙烯与丙烯的产出比例ꎮ２００８年１０月ꎬ比利时建立的１０ｔ ｄ－１示范工厂应用了ＵＯＰ与Ｔｏｔａｌ开发的ＭＴＯ和ＯＣＰ技术ꎮ中国中科院大连化学物理研究所于２０世纪８０年代首先设计了一套３００ｔ年产量的中试固定床装置ꎬ该工艺中的催化剂未得到有效利用ꎬ造成资源浪费ꎮ因此大连化学物理研究所在此基础上针对缺点研制出了一套可成功分离乙烯和丙烯等低碳烯烃的流化床工艺ꎬ并在此工艺上添加冷却与换热装置ꎬ减少了原材料损耗ꎬ提高了乙烯等低碳烯烃的选择性ꎬ具有重要意义ꎮ２００５年ꎬ在中科院大连化学物理研究所㊁中国石化洛阳工程设计有限公司㊁陕西新兴煤化工科技有限公司联合开展的万吨级ＤＭＴＯ工业化试验中ꎬ甲醇转化率达到了９９.８％ꎬ乙烯㊁丙烯的选择性分别为４０.１％㊁３９.１％ꎮ除ＭＴＯ工艺和ＤＭＴＯ工艺外ꎬ神华集团研制的ＳＨＭＴＯ工艺性能和效果也较为优异ꎬ并于２０１６年在神华新疆能源有限责任公司投产运营ꎮＳＨＭＴＯ工艺在催化剂的投加方式和再生器改造基础上进行改造ꎬ使甲醇的转化㊁副产物的减少以及催化剂的用量得到最大可能的优化ꎬ保证了乙烯和丙烯的选择性ꎮＳＨＭＴＯ工艺在世纪工业化应用方面广阔的前景和优势ꎮ二㊁甲醇制丙烯(ＭＴＰ)技术结合中国能源供需情况和可持续发展观ꎬ利用甲醇制重要化工原料丙烯(ＭＴＰ)是目前较受认可的技术ꎮ最经典的ＭＴＰ技术是国外Ｌｕｒｇｉ的ＭＴＰ技术ꎬ该技术在ＺＳＭ－５的基础上ꎬ改进催化剂生产丙烯ꎬ使甲醇的转化率和丙烯的产率分别高达９９％和７０％ꎮ目前此技术已在神华宁夏煤业有限公司㊁神华宁夏煤业有限公司二期和大唐内蒙古多伦多煤业化工责任有限公司运行投产ꎮＭＴＰ技术虽然较为成熟ꎬ但是在运行过程中始终存在Ｃ２产品损失现象ꎮ针对此项缺点ꎬ清华大学和中国科学院大连化学物理研究所分别研制和开发了ＦＭＴＰ技术和ＤＭＴＰ技术ꎮＦＭＴＰ工艺是清华大学于２０世纪９０年代开始进行研发的甲醇转化低烯烃工艺ꎮＦＭＴＰ工艺的催化剂为混合晶体分子筛ꎬ经过流化床工艺地连续的运行ꎬ实现了甲醇转化率和丙烯选择性分别为９９.９９％和６７％的ＦＭＴＰ技术ꎬ并在２００９年成功用于工业试验装置ꎮ此工艺在保证丙烯产率不降低的情况下提高了甲醇的转化ꎬ具有一定的前景优势ꎮＤＭＴＰ工艺是一种新型流化床工艺技术ꎬ此工艺总体性能高效优异ꎬ所用的催化剂为专属催化剂ꎮＤＭＴＰ技术创造性地完成了甲醇㊁乙烯和Ｃ４的在流化床中的转化ꎮ经过现场放大实验验证ꎬ于２０１７年通过中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定ꎬ鉴定结果表明此技术总体居于世界前沿水平㊁具有明显优势的自主知识产权技术ꎮＤＭＴＰ技术目前被建议应用主要到新建㊁改建甲醇制丙烯项目ꎬ并进一步提高产率降低耗能ꎮ三㊁总结目前甲醇仍是制低碳烯烃的主要原料ꎬ且不同的工艺都具有一定的优缺点ꎬ为了应对国际石油价格变动对制备乙烯丙烯造成影响ꎬ所以目前应将重点放在:(１)研发单独的制乙烯和甲醇制丙烯工艺ꎬ在已有技术上增加甲醇的转化率ꎬ提高乙烯和丙烯的选择性和减少产品损失ꎬ降低耗能率ꎮ(２)研究乙烯和丙烯的反应机理和动力学研究ꎬ优化现有的工艺流程和改善催化剂的类型ꎬ尽量解决乙烯和丙烯的瓶颈问题ꎬ从源头上改革创新ꎮ(３)优化升级现有的设备与装置ꎬ保证工艺的连续高效进行ꎬ并做好应对突发事故的相关措施ꎮ着重以上优缺点的改善ꎬ降低中国对国际进口的依赖ꎬ争取实现国际领先水平ꎮ参考文献:[１]王曌.ＳＡＰＯ－３４分子筛的合成与表征及其催化甲醇制烯烃反应研究[Ｄ].天津:天津大学ꎬ２０１７.[２]刘中民.大连化学物理研究所科研成果介绍甲醇制丙烯新技术(ＤＭＴＰ)[Ｊ].当代化工ꎬ２０１９(７):１６２２.作者简介:谢卫珍ꎬ刘亮ꎬ南京诚志清洁能源有限公司ꎮ０９１。
甲醇制烯烃技术研究进展及应用前景分析
甲醇制烯烃技术研究进展及应用前景分析甲醇制烯烃（简称MTO）技术是煤制烯烃工艺路线的核心技术，他是以甲醇为原料生产乙烯和丙烯的工艺路线。
随着经济社会的不断发展，能源需求量越来越大，而我们国又是一个贫油、少气、富煤的国家，发展现代煤化工技术具有十分高的战略意义，从而给甲醇制烯烃技术发展提供了良好的发展契机。
本文主要针对我国煤及甲醇制烯烃技术的工艺路线、技术研究进展及前景进行分析探讨。
标签：甲醇制烯烃；MTO；技术进展及前景1 前言乙烯和丙烯是重要的基础化工原料，随着化学工业的发展，对低碳烯烃的需求日益增长，目前工业生产中，低碳烯烃生产基本上依赖石油资源，随着石油资源的减少和对国家能源安全方面的考虑，通过煤为原料经甲醇制取低碳烯烃的工艺近年来越来越多。
本文将针对这一项技术展开研究探讨。
2 反应过程2.1 简述很多催化剂均可以催化甲醇转化为烯烃，不同的催化剂所给出的甲醇转化产物差别非常大，如很多金属均可以催化甲醇分解为合成气，在碱性或部分金属催化剂上甲醇可以脱氢转化为甲醛，在酸性催化剂上，甲醇可以转化为汽油、柴油等，因此，甲醇转化是一个非常复杂的反应体系。
2.2 原理在酸性催化剂作用下，甲醇转化为烃类是一个复杂的反应，其中包括了甲醇转化为二甲醚的反应和催化剂表面的甲氧基团进一步形成C-C键的反应和一系列形成烯烃的反应。
目前，比较一致的看法是，甲氧基通过与分子筛内预先形成的碳池中间物作用，可以同时形成乙烯、丙烯、丁烯等烯烃，碳池具有芳烃的特征，反应是并行的。
采用小孔分子筛催化剂可以有效地扩大乙烯、丙烯和丁烯分子筛孔道中的扩散差别，通过孔口的限制作用，提高低碳烯烃的选择性。
甲醇转化产物乙烯、丙烯、丁烯等均是非常活泼，在分子筛的酸催化剂下，可以进一步环化、脱氢、氢转移、缩合、烷基化等反应生成分子量不同的饱和烃、C6+烯烃及焦炭。
2.3 技术发展现状目前中国在甲醇制烯烃行业走在国际领先地位，目前比较成熟的技术是中科院大连化物所的DMTO技术，采用正大能源生产的D803C-II01催化剂。
甲醇制烯烃专题研究：甲醇制烯烃不同生产工艺的发展现状
甲醇制烯烃专题研究：甲醇制烯烃不同生产工艺的发展现状
1.甲醇制烯烃在产业链中的地位
虽然甲醇产业链看着很复杂，但如果我们把它简化一些，就是“三种生产来源，三种下游需求”。
对于需求端，新兴下游是从2010年以后出现的，比如甲醇制烯烃，甲醇锅炉燃料、甲醇汽油等，它们对甲醇的消费占比逐年提升，其中甲醇制烯烃的消费量已经超过45%，且多为大型化装置，一开一停都能影响甲醇的整体供需格局，对甲醇的行情有举足轻重的影响。
由此可见，甲醇制烯烃在甲醇产业链的重要性不言而喻。
2.基本概念介绍。