60万吨甲醇处理量MTO方案
甲醇制低碳烯烃_MTO_技术综述
２０１０ 年我国乙烯当量消费预测见表 ３。
表 ３ 我国乙烯当量消费预测（１０ ４ｔ）
２００５ 年（实际）
２０１０ 年（预测）
产品名称
消费 当量消费 消费量 当量消费
聚乙烯 １ ０７８
１ ０５６
１ ０４７
１ ５１６
聚氯乙烯 ６９３
３４０
９２８
４５５
乙二醇 ４５２
２９３
７９７
５１６
聚苯乙烯 ３７４
１０９
时对人有麻醉性。
丙烯是最早被采用的石油化工原料，也是生
产石油化工产品的主要烯烃之一。是仅次于乙烯
的最重要的烯烃。在所有石油化工原料中，丙烯
的产量和消费量增长最快，甚至超过乙烯的增长
速度。
丙烯是仅次于乙烯的最重要的基本有机化工
原料之一。一方面广泛用于制取烷基化合物和叠
合汽油 （又称聚合汽油，由丙烯和丁烯经聚合而
Ｆ－Ｔ 合成是将合成气中 ＣＯ 和 Ｈ ２ 在催化剂 和一定温度、压力下合成烃类混合物的最直接的 方法。但 Ｆ－Ｔ 合成在合成品的选择性上，却受到 一个被称作 Ｓｃｈｕｌｚ－Ｆｌｏｒｙ 分布规律的限制，不能 任意最大限度地生产某一碳数范围的产物。因此 在实际生产中，对所要生产的某种烃类的选择性 并不理想。对此，２０ 世纪 ３０ 年代开始，某些研究 部门开发了多种改进型或全新型的煤间接液化 技术，其中最有成效的就是将合成气先合成甲醇 和二甲醚，再进一步转化成烃类。甲醇制低碳烯 烃技术即源于此。 ２ 低碳烯烃
表 ６ 我国丙烯供需预测
项目
２００４ 年
２０１０ 年 ２０１５ 年
供应能力（１０４ｔ） ６５０．００
１ ２００．００ １ ８００．００
当量需求（１０４ｔ） １ １１３．６４ １ ７６０．００ ２ ４６０．００
60 万吨年MTO(煤制烯烃)分厂设计
第1 章总论1.1 项目概况本项目为60 万吨/年MTO（煤制烯烃）分厂设计，原料采用煤化工企业总厂生产的甲醇，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃。
在反应温度500～550摄氏度，压力为0.1~0.15MPa,催化剂P-ZSM-5条件下，甲醇转化率为100%，C2-C4烯烃的选择性高达86%。
工艺流程简单、可靠、投资少、能耗低、对进料组成变化适应性强。
1.2 设计依据国家相关的法律法规要求可行性研究报告以及设计计划任务现有的MTO工艺技术以及化工工程设计相关规定1.3 工艺特点MTO工艺采用优点很多的流化床反应器。
部分待生催化剂经过用空气烧焦的连续再生，可以保持催化剂活性和产品组成不听。
工业规模生产的催化剂已经通过示范试验，选择性、长期稳定性和抗磨性都符合要求。
流化床反应器还具有调节操作条件和较好回收反应热的灵活性。
这种反应器早已广泛用于炼油厂的催化裂化装置特别是催化剂再生。
反应器的操作条件可以根据目的产品的需要进行调节。
压力通常决定于机械设计的考虑，较低的甲醇分压有利于得到较高的轻烯烃特别是乙烯的选择性。
因此，采用粗甲醇（通常可以含有20%左右水）作原料，可以得到某些产率优势。
温度是一个重要的控制参数，较高的温度有利于得到较高的乙烯收率。
MTO工艺提供一种把具有低成本优势的原料(天然气或煤)转化为高附加值低级烃乙烯和丙烯产品的途径。
甲醇制烯烃工艺的主要产品是乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)，传统上乙烯和丙烯的来源主要是石油烃类蒸汽裂解，其原料主要是石脑油。
随着煤经合成气生产甲醇的技术日臻成熟，甲醇是低附加值的化工产品，另外受金融风暴的影响，国际甲醇价格下跌，开发甲醇下游产品使煤经由甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的一条生产路线1.4 产品方案本项目主要产品为乙烯（C2H4）、丙烯(C3H6)，并副产一定量丁烯(C4H8)，以及C5+区地处交通便利位置，有较好的市场前景。
年产 60 万吨烯烃MTO 分厂-初步设计说明书
目 录年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书第一部分 正文第一章总说明1.1 项目概况 1 1.2 设计依据 1 1.3 工艺特点 1 1.4 产品方案1 1.5 主要物料规格及消耗2 1.6 主要危险品防护3 1.7 全厂综合经济技术指标3第二章总图及运输2.1 厂址概况5 2.1.1 地理位置及厂区概况 5 2.1.2 原料和市场6 2.1.3 自然条件6 2.1.4 基础设施及投资环境7 2.2 工厂总平面布置9 2.2.1. 设计依据和设计原则9 2.2.1.1 设计依据 9 2.2.1.2 设计原则 9 2.2.2 总平面布置方案9 2.2.2.1 总体布局 9 2.2.2.2 分区布置10 2.2.2.3 厂内道路及运输 12 2.2.2.4 绿化 12 2.2.3 安全设计 12 2.2.4 面积说明13 2.2.4.1 区域系数 13 2.2.4.2 各分区面积13第三章原料、辅助材料采购与基于波特五力分析的营销策略3.1 原料及辅助材料采购15 3.1.1.概述与原料、辅助材料介绍153.2 原料标准及行情153.2.1 原料标准153.2.2 陕西地区甲醇行情15 3.3.产品营销153.3.1 概述153.3.2 波特五力分析163.3.3 营销策略的制定17第四章工艺方案选择与工艺流程模拟4.1 工艺技术方案选择194.1.1 概述194.1.2 现有MTO/MTP 技术概况194.1.2.1 甲醇制烯烃技术194.1.2.2 分离技术224.1.3 工艺技术方案的选择和论证244.1.3.1 甲醇制烯烃工艺方案的选择244.1.3.2 分离方案选择254.1.3.3 引进技术及进口设备274.2 工艺流程设计274.3 全流程模拟与优化324.3.1 MTO 反应单元流程模拟334.3.2 烯烃分离单元流程模拟344.4 全厂物料及能量平衡384.4.1 物料衡算384.4.2 能量平衡40第五章换热网络与热集成5.1 概述415.2 冷热流股确定415.3 组合温焓图及组合曲线图绘制425.4.构建和优化换热网络435.5 过程物流换热网络的详细说明435.5.1.甲醇原料初步预热及汽化455.5.2 反应器出口产品气冷却455.5.3 急冷水冷却465.6 换热网络总结47第六章丙烯制冷系统6.1 概述486.1.1 丙烯系统功能简述486.1.2 丙烯系统构建步骤简述486.2 丙烯制冷系统中需要换热的流股汇总486.2.1 塔顶塔釜流股及其来源汇总496.2.2 中间换热流股汇总496.2.3 所有换热物流及换热要求汇总496.3 丙烯制冷系统循环方式的选定506.3.1 丙烯制冷原理概述506.3.2 级数的选择516.3.3 各温位等级的选择516.3.4 丙烯制冷循环系统示意526.4.各蒸发器中换热流股的确定52536.5.各冷却器中换热流股的确定6.6.丙烯制冷循环系统的模拟546.7 与三段压缩的比较546.8 与深冷的比较556.9 结论55 第七章设备设计与选型7.1 全厂设备概况及主要特点567.2 MTO 反应工段反应—再生系统设计说明567.2.1 概述567.2.2 MTO 反应机理及热力学参数567.2.3 反应器、再生器形式的选择577.2.4 反应器的结构587.2.5 反应—再生系统具体设计计算587.2.5.1 反应器、再生器的操作参数587.2.5.2 反应器、再生器结构尺寸设计结果597.2.5.3 反应器、再生器的机械设计结果60607.2.5.4 反应器、再生器内构件、附件、旋风分离系统设计结果7.2.5.5 再生器烧焦计算、物料平衡及能量平衡计算结果617.2.5.6 催化剂循环装置设计及两器压力平衡计算结果627.3 塔设备设计637.3.1 概述637.3.2 塔型选择及塔的结构尺寸计算647.3.3 塔板及附件设计647.3.3.1 塔盘机械结构设计647.3.3.2 塔板流体力学计算及校核657.3.4 塔的载荷计算677.3.5 塔的强度设计及稳定校核687.4 换热器设备设计687.4.1 概述697.4.2 设计条件697.4.3 设备选型697.4.4 传热面积校核697.4.5 循环流量校核697.4.6 设计结果汇总70 第八章车间布置8.1 设计依据和设计728.1.1 设计论据728.1.2 设计原则728.2 车间划分概述728.3 初步分离车间布置728.3.1 车间整体布置72年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书728.3.2 各类设备布置8.3.3 车间布置图73 第九章管道布置9.1 概述769.2 管道布置与设计原则769.2.1 管道布置769.2.2 管路敷设77779.2.3 管道与建构筑物、架空管道管架跨越铁路道路的最小垂直间距9.3.管道设计789.3.1 管子直径789.3.2 管壁厚度789.3.3 管材789.4 安全措施789.5 管道一览表78 第十章自动控制方案10.1 自控水平、方案及基本要求7910.2 仪表选型基本原则7910.3 单元设备自控方案7910.3.1 离心泵7910.3.2 换热器8010.3.3 压缩机8110.3.4 储罐8110.4 过程控制方案8110.4.1 反应工段8110.4.2 分离工段87 第十一章分析化验11.1 设计原则及采用标准9211.1.1 设计原则9211.1.2 设计中采用的标准9211.2 分析化验室的目的和任务9211.2.1 中心化验室的任务9211.2.2 车间化验室的任务9211.3 化验中心主要检测项目9211.3.1 原料检测9211.3.2 产品检测9211.3.3 环保监测9511.4 中心化验室主要仪器配备表9611.5 车间化验室97第十二章供热12.1 概述9812.2 设计标准与规范9812.3 需要低压蒸汽的换热设备9812.4.供热系统配套设施9912.4.1 安全阀、泄压阀9912.4.2 循环管9912.4.3 蒸汽母管9912.4.4 防噪声装置99第十三章给排水13.1 概述10013.2. 设计标准、规范10013.3. 给水系统10013.4. 厂区给水方案10113.5.排水系统101第十四章供电14.1 设计范围10314.2 设计标准、规范10314.3 设计原则10314.4 供电电源10314.5 供电方案选择10414.6 变电所设置10514.7 供电线路的设计10514.8 防雷、接地、防静电措施10514.9 电气设备106第十五章电信工程15.1 设计范围10715.2 设计依据10715.3 电信方案107第十六章土建16.1 设计依据10916.2 建筑设计范围10916.3 厂区地理情况10916.3.1 气候特点10916.3.2 地理条件与地质灾害10916.4 建筑与结构设计方案10916.4.1 设计原则10916.4.2 设计方案110第十七章罐区17.1 编制依据11217.2 罐区概况11217.3 储罐设计11217.4 罐区建造与施工11517.5 罐区安全115第十八章消防18.1 危险物质概述11618.2.主要危险性物质性质列表11818.3 事故发生的可能性及危险性分析11818.3.1 危险性11818.3.2 燃烧爆炸分析11918.4 消防安全措施11918.4.1 设计规范11918.4.2 基础消防措施11918.4.3 厂区消防布置11918.5 消防系统12018.5.1 稳高压消防给水系统12018.5.2 中压系统和高压系统12018.5.3 消防管网布置12018.5.4 消防水炮和消火栓12018.5.5 消防站120第十九章维修19.1 维修体制概述12219.2 维修车间设计12219.3 维护检修12219.4 高危设备的安全检修要求123第二十章劳动安全与工业卫生20.1 设计依据12420.1.1 国家、地方政府和主管部门的有关规定12420.1.2 采用的主要规范、规程、标准和其他规定12420.2 生产过程中危险有害因素分析12420.2.1 潜在的危险性因素12420.2.2 危险有害因素的分析12820.3 安全防范措施12820.3.1 防火防爆措施12820.3.2 泄漏应急措施12920.3.3 防噪措施12920.3.4 其他防范措施13013020.4 消防与急救20.5 工业卫生131第二十一章环境保护21.1 厂址与环境现状13221.2 编制依据及采用标准13221.2.1 环境保护法律13221.2.2 环境质量标准13221.2.3 排放标准13221.3 主要污染源和主要污染物排放量13221.4 设计中采取的环保措施13421.4.1 建设期污染防治措施13421.4.2 运营期间污染防治13421.5 环境影响评价分析13621.6 绿化13621.7 环境保护投资概算137第二十二章采暖通风及空气调节22.1 设计依据13822.2 厂址所在地气候情况13822.3 设计参数13922.4 设计范围13922.5 设计方案13922.5.1 采暖13922.5.2 通风140第二十三章工厂组织与劳动定员23.1 企业文化14123.2 工厂组织14123.3 经营管理14123.3.1 技术管理14123.3.2 人力资源管理14223.3.3 物流管理14223.3.4 信息管理14223.3.5 安全与环保管理14223.4 劳动定员14223.4.1 定员原则14223.4.2 生产班次14223.4.3 定员和工资143第二十四章节能24.1 节能措施145年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书第二部分附录附录1 各主要设备物料及能量衡算表146 附录2 设备选型一览表155 附录3MTO 反应-再生系统计算说明书166 附录4 乙烯精馏塔设计说明书190 附录5 乙烯精馏塔再沸器设计说明书218 附录6 重要管线一览表229年产 60 万吨烯烃MTO 分厂——初步设计说明书1第一章 总说明• 项目概况本项目为一座大型煤化工综合企业设计一座年产 60 万吨烯烃（30 万吨/年乙烯，30 万吨/年丙烯）的分厂。
MTO装置静止设备安装方案
一、编制根据:康乃尔化学工业股份有限企业60万吨/年甲醇制烯烃项目一期30万吨/年甲醇制烯烃项目, MTO装置部分设备基础已施工完毕达成设备安装条件, 设备已陆续到货。
根据已到旳设备和设备清单目录制此施工方案用以确保MTO装置静止设备顺利安装, 编制此方案旳根据为：1.施工图纸及设计文件2、本工程执行旳原则规范:(1)、《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSGR004-2023；(2)、《石油化工建设工程项目施工过程技术文件要求》SH/T3543-2023；(3)、《压力容器》GB150—2023；(4)、《石油化工静设备安装工程施工技术规程》SH/T3542-2023；(5)、《石油化工建设工程施工安全技术规范》 GB50484-2023；(6)、《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T3532-2023；(7)、《石油化工静设备安装工程施工质量验收规范》GB50461-2023；(8)、《石油化工建设工程项目交工技术文件要求》 SH/T3503-2023。
二、工程概况在施工过程中因为部分设备体积较大, 安装位置较为突出与土建、钢构造施工交叉作业较多。
为了确保大型设备旳安装就位, 在土建与钢构造安装到一定旳阶段需要提前安装设备。
如烯烃分离单元中油吸收塔（T-4004)安装于框架30702-7内, 需设备安装就位后钢构造安装。
烯烃裂解单元中OCP混合器进料换热器（E-6006)位于框架30703-8旳 6.0m层平台上, 钢构造安装至14.0m层, 待设备就位后钢构造安装；OPC反应器（R-6002A/B)位于框架6.0m 层, 钢构造施工时10.0m层次梁需要预留；框架30703-8待循环塔就位后安装。
反应及烯烃浓缩单元中反应器催化剂冷却器就位于框架30701-1旳17.35m 层, 待MTO反应器吊装完毕后, 安装4`5轴线C.D跨5~27.2m铰接主梁；预留安装4`5轴线 C.D跨21.5~27.2m层内旳次梁；再生器催化剂冷却器（E-2023A/B)预留5~6轴线27.2m层铰接部分钢梁及次梁。
年产60万吨甲醇制烯烃初步设计
年产60万吨甲醇制烯烃项目工艺流程初步设计摘要在富煤少油的国情下，我国的基础化工原料不可能一直用油来制备。
新途径甲醇制烯烃技术找到了煤代替石油的一个方向，而现在国内技术已相当成熟。
今就对比国内外各个工艺，找到适合的工艺路线，画出PDF图；用Aspen Plus 对工艺流程进行模拟；在用得到的数据进行设备选型画出设备条件图；对厂区，车间进行布置，画出厂区布置图、车间平立面图；最后对环境与经济做出评价与概算。
关键词：甲醇制烯烃；甲醇；烯烃；初步设计；Preliminary design of the process flow of anannual output of 600,000 tons of methanol toolefinsAbstract：Under the national conditions of rich coal and less oil, China's basic chemical raw materials cannot always be prepared with oil. The new approach to methanol to olefin technology has found a direction in which coal replaces oil, and domestic technology is now quite mature. Now compare the various processes at home and abroad, find the appropriate process route, draw a PDF picture; simulate the process flow with Aspen Plus; use the obtained data to select the equipment condition drawing; select the plant area, workshop, Draw the layout of the factory area, the plan of the workshop, and finally evaluate and estimate the environment and economy.Key word：Methanol to olefin; methanol; olefin; preliminary design;目录年产60万吨甲醇制烯烃项目工艺流程初步设计 (1)摘要 (1)第一章前言 (3)1.1 乙烯、丙烯的用途 (4)1.1.1 乙烯的用途 (4)1.2 乙烯、丙烯的国内外市场供需情况 (5)1.3 主要方法 (7)1.4 课题研究的目的，意义和内容 (8)第二章工艺方案选择 (9)2.1 概述 (9)2.2 煤基甲醇制烯烃工艺对比 (9)2.2.1 MTO反应工艺对比 (9)2.2.2 MTP工艺对比 (11)2.4 工艺流程简述 (13)第三章工艺流程模拟 (14)3.1 工艺流程叙述与模拟 (14)3.1.1 反应工段 (14)3.1.2 预反应工段 (16)3.2.3后续分类工段模拟 (18)3.2.4裂化回收工段 (19)第四章物料衡算 (20)4.1概述 (20)4.2 物料衡算的目的 (21)4.3 物料衡算的方法 (21)4.4 物料衡算的任务 (21)4.5 系统物料衡算 (21)第五章热量衡算 (22)5.1 概述 (22)5.2热量衡算的方法 (22)5.3 热量衡算的任务 (22)5.4 系统热量衡算 (23)第六章设备选型 (23)6.1 反应器设计 (23)6.1.1 反应再生工段反应器 (23)6.1.2预分离工段加氢反应器 (25)6.2 分离器设计 (26)第七章总图与车间布置 (27)7.1 总图布置 (27)7.2 车间布置 (28)第八章环境保护 (29)8.1 概述 (29)8.2 各个工段污染物 (29)8.2.1 废水处理 (29)8.2.2 废气处理 (29)8.2.3 废渣处理 (30)第九章项目概算 (30)9.1 工程概括 (30)9.2 项目总投资概算 (30)结论 (31)致谢 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
中原石化60万吨甲醇制烯烃项目建设投产纪实
中原石化60万吨/年甲醇制烯烃项目建设投产纪实不负使命履行诺言铸就发展新丰碑---中原石化60万吨/年甲醇制烯烃项目建设投产纪实2011年12月14日 14:52来源：中国经济网[推荐朋友][打印本稿][字号大中小]中原石化60万吨/年甲醇制烯烃（MTO）装置于2011年10月9日17时28分甲醇投料，10日0时26分打通全流程，产出合格产品，实现装置安全、环保、全面投料开车一次成功。
这是中国石化发展史上新的丰碑。
---这套装置成功建成投产，标志着中国石化自主研发的甲醇制烯烃工艺（S-MTO）成套技术步入产业化；---这套装置开启了中国石化具有自主知识产权的煤制烯烃新型煤化工产业新领域；---这套装置加快了中国石化产业结构调整的步伐；---这套装置建设时间最快。
从打桩开工建设到投料开车，仅用时14个月时间；---这套装置投料试车出产品最快。
10月9日17时28分甲醇投料，10日0时26分打通全流程，产出合格产品。
此时此刻，面对这一成绩，所有中原石化人无不心潮澎湃，感慨万千，梦想已化作触手可及的现实。
让我们沿着走过的日子，回溯艰辛历程，一段逐梦之旅令人难以忘怀。
项目建设催生使命和责任近年来，中国石化积极响应国家能源替代战略要求，提出要加快发展方式转变，大力优化调整结构，加快原料结构优化，积极发展煤化工，推进化工原料多样化。
经过反复研究、论证，中石化与河南省签署了合作框架协议。
2009年12月16日，中原石化乙烯原料路线改造（MTO）项目即中原石化60万吨/年甲醇制烯烃（MTO）项目正式获得中国石化股份有限公司批复。
甲醇制烯烃是煤制烯烃的关键步骤，是现代煤化工的标志性技术。
中原石化60万吨/年甲醇制烯烃（MTO）项目，是中国石化响应国家能源替代战略要求，积极转变发展方式、调整产业结构、实现差异化发展的重点项目。
该项目的建成投产，为中国石化在“十二五”期间实施资源多元化、积极发展煤化工的战略提供了可靠的技术支撑。
神华包头MTO项目全厂工艺流程说明
全厂工艺总流程全厂工艺总流程说明神华包头煤化工有限公司将在内蒙古包头市九原区建设神华包头煤制烯烃项目，建设180万吨/年煤制甲醇、60万吨/年MTO 、30万吨聚乙烯、30万吨/年聚丙烯、产汽1440吨/小时（发电100MW ）自备热电站、4套6万标立空分装置以及公用工程、辅助生产设施、厂外工程.全厂总工艺流程方框简图如下：项目工艺流程简图1.1 气化、净化气化装置采用GE 公司水煤浆加压气化技术，变换由天辰公司设计，低温甲醇洗技术来源于林德工程公司。
原煤由火车运输入厂，进入卸车间卸车，翻车机卸煤进入受煤深地槽。
地槽的贮煤经叶轮给煤机、地槽带式输送机、进入料场贮存。
24万方氧气/小时聚 乙 烯 聚丙 烯 置 30万吨/年30万吨/年热电站 3台480吨/小时锅炉料场的煤经仓下叶轮给煤机、仓底带式输送机输送进入环锤破碎机破碎。
破碎合格后，经圆管带式输送机、带式输送机分别输送到煤气化和热电站系统。
由煤运系统送来的原料煤（干）送至煤贮斗，经称量给料机控制输送量送入棒磨机，出棒磨机的煤浆浓度约60%，经出料槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。
煤浆由煤浆槽经煤浆给料泵加压后，连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，气化反应在6.5MPa(G)、1350～1400℃下进行。
反应生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由捞渣机捞出后装车外运。
气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理，处理后的水循环使用。
由气化碳洗塔来的粗水煤气送至变换工段，经气液分离器分离掉气体夹带的水分后，进入变换炉，与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应，出变换炉的高温气体经热量回收后进入低温甲醇洗系统，依次脱除H2S+COS、CO2后，净化气中CO2含量小于3%，H2S+COS<0.1ppm，压力约为5.76MPa，送到甲醇合成系统。
MTO项目经营策划
宁夏宝丰能源集团有限公司废气回收综合利用制烯烃MTO项目二次经营策划书一、工程概况宁夏宝丰能源集团有限公司焦化废气综合利用制烯烃项目总投资141.5亿元，生产规模为年产60万烯烃，其中聚乙烯30万吨/年、聚丙烯30万吨/年。
其工艺流程为：原料甲醇首先预热到260℃后进入固定床绝热式预反应器，采用高活性、高选择性的催化剂将75％甲醇转化为二甲醚和水。
然后，反应物流继续预热到470℃，进入第1台反应器，并加入少量蒸汽(0．3kg／kg—0．8kg／kg)，99％以上的甲醇和二甲醚得到转化。
反应物流通过第2和第3台反应器继续反应。
最后，反应混合物冷凝，并分离气体产物、液体有机物和水。
气体产物经压缩移出痕量的水、CO2和二甲醚后，进一步精制分离出产品丙烯、汽油组分和燃料气。
我国能源和资源消耗量大幅增长，石油消费量仅次于美国位居世界第二，对外依存度超过50%。
鉴于我国“富煤、缺油、少气”的资源现状，MTO工艺开辟了由煤炭或天然气生产基本有机化工原料的新工艺路线，是最有希望取代传统的以石油为原料制取烯烃的路线，也是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
本项目包括废气回收综合利用烯烃分离装置、中控室等工程，以上工程施工设计范围内土建、安装工程（含机、电、仪、工艺管线安装调试、需现场制作的非标设备、防腐保温、清洗吹扫、单机试车及联动试车等）。
主要实物工程量：钢筋混凝土22000 m3，钢结构7000t，工艺管道210000m，工艺设备11146/417（t /台），电缆655000m，桥架200 t，电仪设备6500台/件，灯具2365套。
核心设备是：第一丙烯精馏塔（6500*50070*38），重量605 t；第二丙烯精馏塔（7600*88500*36/66/48），重量1286t，产品气压缩机（离心式4级LP:46M6I2 HP:32M5/3I），丙烯制冷压缩机（离心式3级56M10-8）。
本项目参建队伍拟定在公司范围内的直属施工队、劳务队或与公司长期合作且实力强、信誉好的队伍中选定，以分包形式参与项目建设。
MTO甲醇制烯烃技术简介
甲醇制烯烃技术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+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。
年产60万吨甲醇转化制烯烃项目可行性实施报告
年产60万吨甲醇转化制烯烃项目可行性研究报告目录第一章项目总论------------------------------------- 141.1项目及建设单位基本情况------------------------ 141.1.1项目基本情况----------------------------- 141.1.2建设单位基本情况------------------------- 141.2项目背景及建设必要性-------------------------- 151.2.1项目背景--------------------------------- 151.2.3项目建设的主要有利条件------------------- 181.3编制依据及原则-------------------------------- 191.3.1编制依据--------------------------------- 191.4研究围---------------------------------------- 201.5研究结论-------------------------------------- 211.5.1资源------------------------------------- 211.5.2能源结构--------------------------------- 221.5.3市场------------------------------------- 221.5.4规模------------------------------------- 221.5.5投资------------------------------------- 221.5.6经济------------------------------------- 221.6存在的问题和建议------------------------------ 26 第二章市场预测分析---------------------------------- 272.1产品市场分析---------------------------------- 272.1.1产品用途--------------------------------- 272.1.2市场分析--------------------------------- 272.2产品竞争力分析-------------------------------- 342.2.1目标市场分析----------------------------- 342.2.2产品竞争力优劣势分析--------------------- 342.3价格预测-------------------------------------- 352.4市场风险分析---------------------------------- 352.4.1风险因素的识别--------------------------- 352.4.2 风险程度估计---------------------------- 36 第三章生产规模和产品方案 ---------------------------- 373.1生产规模-------------------------------------- 373.1.1国家政策文件----------------------------- 373.1.2生产规模--------------------------------- 373.2产品方案-------------------------------------- 373.2.1乙烯下游产品市场比较--------------------- 373.2.2丙烯下游产品市场比较--------------------- 393.2.3产品方案的确定--------------------------- 413.2.4产品规格--------------------------------- 42 第四章工艺技术方案---------------------------------- 434.1工艺技术方案的选择---------------------------- 434.1.1国、外工艺技术概况----------------------- 434.1.2工艺技术方案的比较和选择----------------- 474.1.3工艺技术描述----------------------------- 534.2工艺流程和消耗定额---------------------------- 544.2.1装置规模和年操作时数--------------------- 544.2.2 原材料、辅助材料、燃料------------------ 564.2.3 产品------------------------------------ 564.2.4 工艺流程说明---------------------------- 574.2.5工艺消耗定额----------------------------- 634.3主要设备选择---------------------------------- 644.3.1主要设备概述----------------------------- 644.3.2专利设备--------------------------------- 654.3.3超限设备表------------------------------- 664.4工艺技术及设备风险分析------------------------ 664.4.1风险因素识别----------------------------- 664.4.2风险程度估计----------------------------- 66 第五章计算机仿真与模拟 ------------------------------ 685.1化工模拟概述---------------------------------- 685.2A SPEN PLUS流程模拟软件介绍 --------------------- 685.3流程模拟的步骤-------------------------------- 685.3.1流程的建立------------------------------- 685.3.2变量的设置------------------------------- 695.3.3程序的运行------------------------------- 705.4过程模拟-------------------------------------- 705.4.1反应模块模拟：--------------------------- 705.4.2 MTO反应器模拟--------------------------- 715.4.3 OCP反应器模拟--------------------------- 725.5单元模块模拟与优化--------------------------- 735.5.1 丙烯分离塔模拟与优化-------------------- 735.5.2 脱乙烷塔模拟与优化--------------------- 765.5.3 脱甲烷塔模拟--------------------------- 765.5.4 乙烯分离塔模拟------------------------- 775.5.5 高压脱丙烷塔模拟------------------------ 785.5.6 低压脱丙烷塔模拟------------------------ 785.5.7 脱丁烷塔模拟---------------------------- 79 第六章自动控制及仪表-------------------------------- 806.1控制系统概述---------------------------------- 806.2企业资源管理系统（ERP）----------------------- 816.3计量系统-------------------------------------- 816.4仪表修理-------------------------------------- 816.5仪表选型-------------------------------------- 816.6MTO装置DCS与SIS系统 ------------------------ 826.7自动控制中涉及到的设计标准与设计规 ------------ 836.8生产过程中主要设备控制------------------------ 83第七章车间布置与配管-------------------------------- 887.1设计依据-------------------------------------- 887.2设计围---------------------------------------- 887.3车间布置-------------------------------------- 887.3.1 车间布置方案确定------------------------ 887.3.2 LORP车间布置---------------------------- 897.4设备配管-------------------------------------- 917.4.1 塔设备配管------------------------------ 917.4.2 容器配管-------------------------------- 927.4.3 泵的配管-------------------------------- 927.4.4 换热设备配管---------------------------- 937.4.5 压缩机配管------------------------------ 947.4.6 调节阀组布置---------------------------- 94 第八章原材料、辅助材料、燃料和动力供应 --------------- 968.1主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格、年需用量------------------------------------------------------ 968.2原料来源及供应的可靠性------------------------ 978.3原料价格-------------------------------------- 978.4水、电、汽和其他动力供应---------------------- 97 第九章厂址选择-------------------------------------- 989.1厂址地理条件-------------------------------- 989.1.1 地理位置------------------------------- 989.1.2 资源丰富------------------------------- 989.1.3鄂尔多斯准格尔大路新区具体条件---------- 989.2工程地质、水文地质及地震条件---------------- 1009.2.1工程地质------------------------------- 1009.2.2 水文地质------------------------------ 1009.2.4 经济发展------------------------------ 1029.2.5 自然、气象条件------------------------ 102 第十章总图运输、储运、土建、界区外管网 -------------- 10510.1总图运输----------------------------------- 10510.1.1全厂总图------------------------------ 10510.1.2 全厂运输----------------------------- 10810.1.3采用的主要设计标准和规---------------- 10910.2储运---------------------------------------- 10910.2.1物料贮存天数、贮存量的确定------------ 10910.2.2 物料贮运设施------------------------- 11010.2.3采用的主要设计标准及规---------------- 11110.3厂区外管网---------------------------------- 11110.4土建---------------------------------------- 11410.4.1 工程地质条件------------------------- 11410.4.2 土建工程方案------------------------- 11410.4.3 土建工程量--------------------------- 115第十一章公用工程方案和辅助生产设施------------------ 11611.1公用工程方案------------------------------ 11611.1.1 给水排水----------------------------- 11611.1.2给水排水现状-------------------------- 11611.1.3 新建装置给水------------------------- 11711.1.4 循环水系统--------------------------- 11811.1.5 消防水系统--------------------------- 12011.1.6新建装置排水-------------------------- 12111.1.8主要节水措施-------------------------- 12211.1.9设计中采用的主要标准及规-------------- 12211.2供电---------------------------------------- 12211.2.1研究围-------------------------------- 12211.2.2研究原则------------------------------ 12311.2.3建设项目所在地电网状况及可靠性-------- 12311.3电信 --------------------------------------- 12311.3.1 概述--------------------------------- 12311.3.2 采用的主要设计标准和规--------------- 12311.3.3 行政--------------------------------- 12311.3.4 调度站------------------------------- 12411.3.5 无线对讲----------------------------- 12411.3.6 火灾报警系统------------------------- 12411.3.7 工业电视监视系统--------------------- 12411.3.8 全厂电信线路------------------------- 12411.4供热---------------------------------------- 12511.5采暖、通风和空气调节------------------------ 12511.5.1 设计原则----------------------------- 12511.5.2 采暖通风及空气调节设计说明 ----------- 12511.6辅助生产设施-----------------------------------11.6.1 维修设施--------------------------------11.6.2 中心化验室--------------------------- 12711.6.3 其他辅助生产设施--------------------- 129 第十二章节能节水----------------------------------- 13012.1节能--------------------------------------- 13012.1.1概述---------------------------------- 13012.1.2节能措施------------------------------ 13112.1.3能耗指标及分析------------------------ 13212.2节水---------------------------------------- 13412.2.1概述---------------------------------- 13412.2.2用水指标及分析------------------------ 13512.2.3主要节水措施-------------------------- 13512.2.4设计中采用的主要标准及规-------------- 13612.2.5节水效果分析-------------------------- 136 第十三章消防--------------------------------------- 13713.1概述-------------------------------------- 13713.1.1工艺物料的危险性--------------------- 13713.1.2生产单元的火灾危险类别--------------- 13713.1.3总图布置----------------------------- 13713.2消防设置原则------------------------------ 13713.3消防水站-------------------------------------13.4危险区域消防检测及报警方式------------------13.5消防设施的启动控制及通讯联系 ----------------13.6可依托消防条件------------------------------13.7设计执行的相关规定--------------------------13.8消防工程投资----------------------------- 140 第十四章环境保护----------------------------------- 14114.1厂址与环境现状概述----------------------- 14114.1.1 地理位置及交通-------------------- 14114.1.2 地质地貌-------------------------- 14114.1.3 气象气候-------------------------- 14214.1.4 水资源---------------------------- 14214.1.5 土地资源--------------------------- 14214.1.6 动植物及矿产资源------------------- 14214.1.7 社会经济概况----------------------- 14214.1.8 区域环境质量现状------------------- 14414.2设计采用的环保标准------------------------ 14414.2.1 环境质量标准----------------------- 14414.2.2 污染物排放标准--------------------- 14514.3主要污染源及污染物------------------------ 14514.3.1 废气污染源------------------------- 14514.3.2 废水污染源------------------------- 14514.3.3 固体废物的产生--------------------- 14514.3.4 噪声污染源------------------------- 14614.4环境保护与综合利用------------------------ 14614.4.1 废气治理措施----------------------- 14614.4.2 废水治理措施----------------------- 14614.4.3 固体废物的处置--------------------- 14714.4.4 噪声的防治------------------------- 14714.5环境管理与环境监测------------------------ 147 第十五章劳动安全与工业卫生-------------------------- 14915.1劳动安全卫生执行的标准、规及其它依据------ 14915.2劳动安全卫生危险、危害因素分析------------ 15015.2.1 易燃易爆、有毒有害物质 ------------- 15015.2.2生产过程中主要危害综述-------------- 15015.3劳动安全卫生危害因素的防与治理方案-------- 15215.3.1 管理上的防措施--------------------- 15215.3.2 工程方面防与治理方案--------------- 15315.3.3 劳动安全卫生管理机构及设施 --------- 16015.3.4 设计依据及采用的主要标准规 --------- 16115.4劳动安全卫生投资估算---------------------- 16215.5预期结果------------------------------------- 第十六章组织机构及人力资源配置---------------------- 16416.1企业管理体制及组织机构-------------------- 16416.2生产倒班制及人力资源配置------------------ 16516.3人员的来源及培训-------------------------- 167 第十七章投资估算和资金筹措-------------------------- 16817.1建设投资估算------------------------------ 16817.1.1 投资估算编制的依据和说明 ----------- 16817.1.2 单项工程投资估算------------------- 16817.1.3 建设投资估算表--------------------- 17217.1.4 固定资产投资方向调节税估算 --------- 17617.1.5 建设期贷款利息计算----------------- 17617.1.6 流动资金估算----------------------- 17617.1.7 项目总投资------------------------- 17717．2资金筹措---------------------------------- 17717.2.1 固定资产投资资金来源--------------- 17717.2.2 流动资金来源----------------------- 177 第十八章财务、经济评价及社会效益评价 ---------------- 17918.1产品成本估算------------------------------ 17918.1.1 产品成本估算依据和说明 ------------- 17918.1.2 成本的估算------------------------- 17918.2财务评价---------------------------------- 18418.2.1 财务评价的依据和说明--------------- 18418.2.2 主要计算报表分析--------------- - 185 -18.3财务盈利能力分析---------------------- -190-18.3.1 静态指标----------------------- - 190 -18.3.2 动态指标----------------------- - 190 -18.4不确定性分析-------------------------- -190-18.4.1 盈亏平衡分析------------------- - 190 -18.4.2 敏感性分析--------------------- - 193 -18.4.3 财务评价结论------------------- - 194 -18.5社会效益的评价------------------------- -194-18.5.1 对环境保护和生态平衡的影响 ----- - 194 -18.5.2 对发展地区或部门经济的影响 ----- - 194 -18.5.3 对节约劳动力或提供就业机会的影响- 195 -18.5.4 对远景发展的影响------------ - 195 -19418.5.5 对国防和工业配置的影响 --------- - 195 - 参考文献--------------------------------------- - 196 -第一章项目总论1.1项目及建设单位基本情况1.1.1项目基本情况（1）项目名称某煤炭集团有限公司60万吨/年甲醇转化制烯烃项目（2）项目建设性质本项目为创实队受三井杯委托为煤化工综合企业建设一MTO/MTP 分厂。
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。
年产60万吨烯烃(MTO)项目-选型结果一览表
H101
3
管壳式
1600
9000
Φ19*2
3339
正三角形
1
2778/5381
0.12
碳钢
甲醇预热器
H102
2
管壳式
1800
9000
Φ19*2
4247
正三角形
1
3460/4563
0.12
碳钢
甲醇预热器
H202
2
管壳式
1200
5000
Φ19*2
1816
正三角形
2
1133/1625
2
304
48
1
Q235
50
无
651074
碱洗塔
T201
1
填料塔
Φ3400*34800
标准椭圆形
10
2
304钢
50
无
464427
脱甲烷塔
T202
1
填料塔
Φ4400*58800
标准椭圆形
90
1.6
304钢
50
无
596374
分隔壁塔
T203
1
填料塔
Φ2600*44400
标准椭圆形
10
1
304钢
50
无
346395
乙烯精馏塔
T204
1
填料塔
Φ4400*86400
标准椭圆形
38
0.5
Q235
50
无
2560775
丙烯精馏塔
T205
1
填料塔
Φ1300*36000
标准椭圆形
57
0.47
甲醇制烯烃
13
山西华运煤电股份有限公司
40
山西省岚县顺会乡樊家沟村
建设中？
MTO
14
新汶矿业
120万吨甲醇转烯烃项目，
新疆自治区
前期筹备。
MTO
15
新疆广汇实业投资 (集团)有限责任公司
60万吨烯烃项目
新疆自治区
已经完成编制可行性报告。
MTO
16
永城煤电集团
规划总投资188.4亿元，将目前正在建设的50万吨/年甲醇生产装置，生产能力最终扩大至200万吨/年，并规划延伸甲醇产品链，最终在永城本部形成年产200多万吨甲醇和70万吨烯烃的生产能力。
甲醇制烯烃（MTO）
序号
企业名称
项目规模（以烯烃计，一般甲醇：烯烃=3：1）
地区
项目现状
技术来源
甲醇来源
备注
1
中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司（内蒙神华集团）
60
内蒙古
2011年已经正式投入商业化运行。 装置负荷最高到110%。国内首套
中国科学院大连化学物理研究所DMTO
自产
MTO
2
大唐多伦（中国大唐集团公司）
MTO
鄂尔多斯市东海新能源有限公司
30万吨煤制甲醇转烯烃项目。
内蒙古
24
中国中煤能源集团有限公司
年产360万吨甲醇、120万吨聚烯烃等项目
山西
25
安徽华谊化工有限公司
年产240万吨甲醇、50万吨煤制பைடு நூலகம்烃、
安徽
26
陕西延长石油
建设180万吨/年甲醇、60万吨 /年MTO、
陕西
27
江苏盛虹集团
120
江苏（连云港）
谈谈MTO装置中两器基础设计
谈谈MTO装置中两器基础设计1 工程概况此项目为某公司60万吨/年甲醇制烯烃项目。
项目所在地抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.15g，场地类别为Ⅲ类，特征周期为0.65s，设备基础的抗震设防类别为乙类。
反应器高度为37.65m，直径4.3m，操作重为620t，支撑在3.2m高的圆筒基础上;再生器高21m，直径3.8m，操作重为330t，支撑在22.5m 高的反再框架楼面上。
基础的设计等级为甲级，基础形式采用桩筏，埋深2.2m，厚度1.7m，平面尺寸为12m x 20m。
2 地质情况本项目场地除表层填土外，其下地层均由第四纪黄河三角洲新近堆积的粉土、粉砂及黏性土构成，其中2-1、3夹、8-1、8-2、9夹均为夹层。
地层特征自上而下分述为：1层素填土：灰褐色，土质不均匀，以粉土为主，厚度为0.7～4.4m。
1-1层素填土：灰褐色，土质不均匀，以软塑—流塑粉质黏土为主，厚度0.9～3.9m。
2-1层粉土：灰褐色，黄褐色，土质较均匀，轻微液化，厚度0.6～2.4m。
2层淤泥质黏土：灰褐色，土质不均匀，厚度1～4.6m。
3层粉土：灰褐色，土质较均匀，厚度1.1～5.5m。
3夹层粉质黏土：灰褐色，土质较均匀，厚度0.4～2.6m。
4层粉质黏土：灰褐色，土质较均匀，夹粉土薄层，厚度0.5～1.8m。
5层粉土：灰褐色，土质较均匀，含云母，夹粉土薄层，厚度3.9～6.7m。
6层粉质黏土：灰褐色，土质较均匀，夹黏土薄层，厚度1.6～4.5m。
7层粉质黏土：灰褐色，土质较均匀，夹粉土及淤泥质粉质黏土薄层，厚度3.9～7m。
8层粉质黏土：灰褐色，黄褐色，土质较均匀，夹粉土及黏土薄层，厚度5.2～13.9m。
8-1层粉土：灰褐色，土质较均匀，含云母，厚度0.6～1.3m。
8-2层粉土：灰褐色，土质较均匀，含云母，夹粉砂薄层，厚度0.5～6.1m。
9層粉土：灰褐色，土质较均匀，含云母，夹粉砂薄层，厚度1.3～8.1m。
9夹层粉质黏土：灰褐色，土质较均匀，厚度0.6～2.4m。
中原石化MTO工艺介绍
23日对中试装置进行了为期72小时的集中标定；12月26日中试装置计划停
河南-濮阳-中原石化MTO车间-侯福兴
3 2020/6/27
工，共运行53天。2008年5月11日-7月9日，进行了为期近2个月的S-MTO 第二阶段试验。S-MTO中试装置试验结果表明：乙烯、丙烯选择性达到 80.51%，甲醇转化率达到了99.8%，优于其它国内、国际相关MTO专利
商
的目标值，而且，在试验过程中，验证了SMTO-1催化剂的性能，水洗脱 除有机氧化物的效果，S-MTO工艺各操作变量如反应温度、反应压力、
水
醇比、床层空速、平衡剂积碳及反应（接触）时间等对MTO转化反应乙
烯、丙烯选择性的影响，所采用的设备结构、控制方案等工程技术的
可靠性，并获得催化剂单耗、污染物排放等关键操作指标。通过 对
中原石化MTO工艺介绍
中国石化中原石化公司
河南-濮阳-中原石化MTO车间-侯福兴
1 2020/6/27
1 MTO项目介绍
1.1 项目背景
S-MTO是中国石化自行开发的甲醇转化制取乙烯、丙烯的工业技 术，借助于流化工艺，采用流化床的连续-再生方式，对甲醇进行转化，
生 产乙烯和丙烯等基本有机化工原料。在当前原油价格快速增长的国际背景 下，开发S-MTO技术并尽快实施工业化，对于使用非石油原料生产乙烯
河南-濮阳-中原石化MTO车间-侯福兴
17 2020/6/27
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甲醇首先脱水为二甲醚（DME)，形成包括甲醇、二甲醚和水的混 物，然后未反应的甲醇以及生成的二甲醚继续发生反应生成中间产物， 并与甲醇或二甲醚不断的发生甲基化反应，然后生成的产物再发生脱烷基 化反应生成小分子烃类，扩散出催化剂空道，最终形成产品。
年产60万吨甲醇制乙烯装置的设计——工艺计算
年产60万吨甲醇制⼄烯装置的设计——⼯艺计算⽬录1 概述 (3)1.1甲醇制⼄烯的研究和⽣产概况 (3)1.1.1 MTP⼯艺 (3)1.1.2 MTO及DMTO⼯艺 (4)1.2 甲醇制低碳烯烃的原理 (6)1.2.1 主要化学反应和反应动⼒学 (6)1.2.2 氧内盐机理 (7)1.2.3 碳烯离⼦机理 (7)1.2.4 串联型机理 (7)1.2.5 平⾏型机理 (8)1.3设计任务 (8)1.3.1 设计要求 (8)1.3.2 设计内容 (9)1.4过程模拟计算简介 (9)1.4.1 Aspen Plus 模拟软件 (9)1.4.2 Aspen Plus软件的使⽤ (11)2 ⼯艺流程设计 (13)2.1⼯艺流程设计概述 (13)2.2 反应器 (14)2.2.1 甲醇转化为烯烃的反应特征 (14)2.2.2 反应器及反应条件的选择 (15)2.2.3物料衡算 (16)2.2.4 反应器及再⽣器尺⼨设计⼀览表 (17)2.3 换热器 (18)2.3.1 冷、热物流热状况及换热要求 (18)2.3.2换热器模拟计算结果 (19)2.3.3 换热器E0101设计尺⼨⼀览表 (20)2.4 精馏塔 (21)2.4.1 精馏塔设计概述 (21)2.4.2 精馏塔简捷模拟计算 (22)2.4.3 精馏塔严格模拟计算 (25)2.4.4 T0201精馏塔设计参数及尺⼨⼀览表 (30)2.4.5精馏塔模拟计算结果汇总 (30)3 ⼯艺模拟计算结果 (32)3.1物料及能量衡算⼀览表 (32)3.2 产品产量及纯度 (38)4 环境保护及安全防护 (39)4.1 安全防护措施及意义 (39)4.2 环境保护措施及意义 (39)5 总结 (41)参考⽂献 (42)致谢 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。
MTO技术在甲醇合成中的应用实践
MTO技术在甲醇合成中的应用实践随着现代化工业化的发展，人们对新材料和新技术的需求越来越迫切。
甲醇是一种广泛应用于石化、医药、精细化工等行业的重要有机化合物，甲醇的生产效率、能源消耗和环境友好性一直是人们关注的焦点。
在这方面，MTO技术（Methanol to Olefins）可以为甲醇合成提供有效的解决方案。
MTO技术是一种通过甲醇制备烯烃（如丙烯、乙烯、丁烯等）的新型化工技术。
MTO技术基于甲醇的催化转化而开发，其核心技术是MTO催化剂。
该催化剂通过压缩甲醇蒸汽，使其进入固体催化剂中进行反应，产生烯烃和水蒸气。
MTO技术得到广泛应用，主要是由于其高效、低成本、绿色环保等优点，成为工业合成甲醇的主要方法之一。
MTO技术的应用实践以中国为例。
2012年，中国石化集团公司启动了国内第一个MTO工程，在宁夏银川建设了一个装置，年产烯烃30万吨。
该工程采用的是中科院大连化物所开发的双金属催化剂。
经过多年的试验和改进，自研MTO催化剂也逐渐成熟，比进口催化剂更具有优势。
MTO技术的应用除了能够提高甲醇的合成效率外，还有助于降低能耗。
MTO技术可以将烯烃产生的热能回收，用于甲醇的热解反应，从而减少了能源浪费。
而对于传统的甲醇合成法，烯烃只是一种副产品，大量排放无用的热量，造成巨大的能源浪费。
在环保方面，MTO技术也具有很高的优势。
MTO技术不使用二氧化碳和其他污染废气来制造烯烃，避免了对环境的污染。
而在传统甲醇合成法中，由于使用的是煤炭燃料，排放的废气也会对环境产生不良影响。
但是，MTO技术也存在一些问题。
首先是催化剂的寿命问题。
MTO催化剂具有高温长效的性能，但还是会受到催化剂材料的化学和物理性质的影响，在使用一段时间后会失效。
此外，MTO技术化学反应虽然高度复杂，但也存在反应条件的控制和调节、催化剂的性能比较、烯烃分离和精纯问题等困难。
面对这些问题，科学家们需要继续深入研究，并针对问题不断加以改进。
总体而言，MTO技术在甲醇合成中的应用是十分前景广阔的。
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甲醇(二甲醚)制低碳烯烃（DMTO）
下游产品生产方案
甲醇（二甲醚）制烯烃技术（简称DMTO）在世界上已有二十余年的研究历史。
1991年，国家计划委员会确定MTO 为“八五”国家重点科技攻关项目。
大连化学物理研究所承担该项技术研究工作。
从1991年7 月到1994年12月，历经三年半的时间，完成了小试研究。
1995年完成了催化剂中试放大生产。
在上海青浦化工厂完成了DMTO的中间扩大试验工作。
该项研究成果已达到世界先进水平。
获得中国科学院特等奖、国家“八五”科技攻关重大成果奖。
该项技术是采用分子筛催化剂，流化床反应工艺，常压下，550℃高温裂解。
每吨甲醇可生产0.354-0.392 吨的乙烯和丙烯。
一、建一套甲醇处理量60万吨/年DMTO装置
如建设一套60万吨/年甲醇处理量的DMTO装置，其装置建设投资约为8亿元人民币，装置建成投产后可同时生产12.48万吨/年乙烯、8.16万吨/年丙烯、2.7万吨/年丁烯和2.82万吨/年的烷烃(甲烷、乙烷、丙烷和焦碳)。
根据生产要求，乙烯和丙烯的产量可在一定范围内调变，乙烯产量可在12.48-9.48万吨/年范围内调整，丙烯产量相应的可在8.16-11.76万吨/年范围内调整，而乙烯加丙烯总的产量不会发生变化。
而新一代催化剂的发展则有可能使乙烯加丙烯总产量达到23.52
万吨/年，丁烯和其它副产(甲烷、乙烷、丙烷的焦碳)的产量降到2.64万吨/年。
对于这样一个规模的生产装置，如果用其生产的烯烃去生产聚乙烯和聚丙烯，则装置规模较小，与现有聚烯烃装置相比，显然不具经济规模。
但如利用这些烯烃去生产具有更高经济价值的精细化工产品，则可建成一个多品种的、具有很强市场应变能力的、经济效益显著的、颇具规模的、具有自身鲜明特点的“联合精细化工厂”。
下图列出的是甲醇成本对烯烃成本的影响：
二、下游产品方案：
对裂解产物的下游产品的应用设想如下：
1、 乙烯的利用
A 、生产乙二醇及其衍生物
1000
2000
30004000500060007000800005001000150020002500Costing of Methanol (RBM Yuan/t)
C o s t i n g o f C 2-C 4 O l e f i n (R M B Y u a n /t )
利用12.48万吨/年左右的乙烯可生产23万吨/年左右的乙二醇（年产值18亿元左右，投资10亿元左右，投资回收期4－5年）。
乙二醇生产过程：乙烯氧化——环氧乙烷——水解——乙二醇。
该项技术非常成熟，国内可以自行设计和建造。
环氧乙烷是重要的化工中间体，可生产聚乙二醇、乙醇胺、表面活性剂、二氧六环等。
利用过剩的环氧乙烷还可以发展一些精细小化工，提高产品的付加值。
中国是世界聚酯生产和消费大国，2002年国内乙二醇总生产能力为97.3万吨，消耗量为281万吨，其中江苏仪征化纤股份公司涤纶一厂和涤纶二厂两个分厂乙二醇的年消耗总量就达到38万吨。
国内生产企业按满负荷生产还需进口183.7万吨／年；2003年，我国乙二醇产量继续保持增长态势，国内乙二醇总生产能力为125.3万吨／年，2003年产量已突破100万吨，消费量为346万吨／年，国内生产企业按满负荷生产还需进口220 .7万吨／年。
预计2004年乙二醇供应缺口高达250万吨，到2005年国内乙二醇总生产能力为185.3万吨／年，消费量将为426万吨／年，国内生产企业按满负荷生产还需进口240.7万吨／年。
2004／2005 年间我国的部分聚酯生产企业将因买不到足够的乙二醇而被迫停工。
从整体情况看，中国市场聚酯纤维需求的平均年增长率为6.8％( 世界为5.9％)，中国自产的乙二醇产品已无法满足下游用户的迫切需要，只有依靠进口填补缺口。
据专家分析，到2010年中国乙二醇产品的需求量将达到570万吨左右，占亚洲市场的45％，全球量的25％，但我国国内产量仅能
满足200 万吨左右的需求，届时乙二醇短缺量将达到300万吨以上，自给率不足50％。
B、生产PVC
在有CI气资源的条件下，可以考虑用乙烯生产PVC。
生产过程为：乙烯加氯气生成二氯乙烷再经高温裂解生成氯乙烯和HCI，HCI + 乙烯+ 氧生成二氯乙烷，回到裂解又生成氯乙烯再经聚合生成PVC。
2、丙烯的利用
A、聚丙烯：8.16万吨/年丙烯，利用小本体法聚合技术可生产8万吨/年聚丙烯粉料（年产值约为6亿元，投资约2亿元，投资回收期2－3年）。
主要用于生产编织袋等包装材料。
该项技术非常成熟。
这种小本法聚合装置国内有六十余套。
属于投资少、建设周期短、见效快的项目。
B、丙烯化工：利用丙烯可以生产很多精细化工产品。
如经氧化可生产丙烯酸及丙烯酸酯类系列产品；丙烯水合可生产异丙醇和二异丙醚；丙烯氧化生产环氧丙烷及其衍生物；丙烯羰基化生产异丁醛和正丁醛等。
丙烯化工的发展要由产品的市场和其它原料市场来决定。
利用8万吨年左右的丙烯可以生产10万吨年左右的异丙醇（年产值8亿元左右，投资3亿元左右，投资回收期约为3年）或13万吨年左右的丙烯酸（年产值19亿元左右，投资10亿元左右，投资回收期约为4－5年）。
3、丁烯的利用
利用每年生产的2.5万吨左右的丁烯通过水合过程可以生产3万吨/年的甲乙酮。
该产品每年国内进口约为10－15万吨。
一套甲乙酮年生产能力为3万吨的工业生产装置其总投资为2.5亿元，产值约为
3.6亿元，投资回收期约为四年。
三、结论
综上所述，如果利用一套甲醇处理量为60万吨/年的DMTO工业生产装置所生产的低碳烯烃将其深加工，从而可建成一个多品种的“联合精细化工厂”，生产以上产品的技术都是已经工业化的成熟的商品技术，因而技术风险很小。
推荐的几个产品都是目前国内有较大缺口的，并且在世界范围内也都具有较快的增长速度，产品的市场广阔，因而其投资风险也较小。
根据其所选品种的不同，建设这样一个“联合精细化工厂”，其总投资约为22－30亿元人民币，年产值约为30－40亿元人民币，全部投产后年利税可高达10亿元人民币以上。
具有十分显著的经济效益。
如果采用大连化学物理研究所开发的DMTO技术生产的低碳烯烃不经深冷分离即可作为“联合精细化工厂”的原料直接使用，则DMTO过程的总投资可大大降低，如此，则经济效益会更加明显。
大连化学物理研究所吕志辉
2004-11-20。