甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工艺及工程技术
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。
甲醇制烯烃（DMTO）工艺技术发展现状
甲醇制烯烃（DMTO）工艺技术发展现状摘要：乙烯和丙烯是化学工业的基石，超过75%的化学产品是其下游衍生物，它们通常通过石脑油蒸汽裂解和流化催化裂化法生产。
在上述工艺当中，石油是主要原料。
然而，中国很大程度上依赖于原油进口，因此大连化学物理研究所（DICP）与中石化洛阳工程有限公司、新兴能源科技有限公司共同开发了甲醇制烯烃技术，即DMTO，为甲醇合成低碳烯烃开辟了一条新途径。
甲醇是一种很容易从煤矿中提取的平台化合物。
由于我国煤炭资源相对丰富，DMTO的成功对于平衡低碳烯烃的供需、减少中国对原油进口的依赖以及促进国家能源安全具有重大现实意义。
本文主要分析甲醇制烯烃工艺技术发展现状。
关键词：甲醇制烯烃；低碳烯烃；技术革新引言乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代化工的基础有机原料，主导着石油化工的半壁江山。
2020年，我国乙烯、丙烯总产能分别达到3200万、4500万t左右[1]，但目前尚未实现低碳烯烃的自给自足。
低碳烯烃巨大的当量缺口，凸显烯烃生产技术的重要性。
在工业生产中，低碳烯烃的制备工艺通常为石油路线的石油烃热裂解，此工艺对石油的依赖度过高。
对国内烯烃工业发展而言，发展瓶颈之一是石油资源的日渐短缺。
近年来，随着油价起伏和国内石油资源限制，甲醇制烯烃技术原料为煤基甲醇，发展新型煤化工，对实现煤炭资源的清洁高效利用，同时，在一定程度上缓解我国石油短缺问题，保障我国石油战略能源安全都有十分积极的意义。
1、甲醇制烯烃的工艺介绍国外典型的MTO工艺技术主要有霍尼韦尔UOP/HydroMTO工艺、美孚MobilMTO工艺、埃克森美孚ExxonMobilMTO工艺、鲁奇Lurgi的MTP工艺，国内代表性工艺技术包括大连化物所DMTO工艺、中石化SMTO技术、清华大学FMTP工艺和神华集团公司SHMTO工艺。
DMTO工艺主要的原料为甲醇，产品主要是富含乙烯、丙烯的轻烃混合气。
甲醇制烯烃（DMTO）工艺包括反应再生系统、急冷水洗和污水汽提系统(简称：急冷汽提系统)、热量回收系统(简称：热工系统）。
甲醇制低碳烯烃(DMTO) 技术及行业发展
From early 1980’s
National Project
DICP SYN LPEC Technology named as DMTO
7
甲醇制烯烃第一代技术(DMTO-I)
2006年6月，完成了工业性试验
世界第一次万吨级工业性试验 2006年8月专家鉴定会结论：“技术指标和试验规模达国际领先水平”
5
甲醇制烯烃是“石油替代”的重要途径之一
石化产品链
油 品
(汽、柴、煤、润滑油)
MTG 醇醚 燃料 MTA 下游产品
塑料，含氧化合物， 精细化学品等
石 油
芳 烃
(苯、甲苯、二甲苯)
烯 烃
(乙烯、丙烯)
MTO MTP 煤炭 合成气 甲醇 合成氨 尿素，化肥等
6
煤化工产品链
DMTO技术研发历程 DMTO R&D history of DICP
苯酚 其它 涂料 香料
其它
3
中国烯烃供需问题突出
乙烯
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 当量缺口 产量
丙烯
2500 2000 1500 1000 500 0
当量缺口
产量
指标 产量 (万吨/年) 乙烯 当量需求量(万吨/年) 国内保障能力（%） 产量 (万吨/年) 丙烯 当量需求量(万吨/年) 国内保障能力（%）
祝大会取得圆满成功
谢谢!
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如何解决甲醇来源？
• 煤基甲醇
• 成本高 • 投资大 • 污染大 • 水耗高 • CO2排放 • 合适煤水资源匹配的地区
• 天然气基甲醇
甲醇制烯烃工艺流程简述(1)
甲醇制烯烃工艺流程简述1概述以甲醇或二甲醚为代表的含氧有机化合物是典型的一碳化合物，主要由煤基或天然气基的合成气生产。
用以甲醇为代表的含氧有机物为原料生产以乙烯和丙烯为主的低碳烯烃工艺有国外的MTO，MTP工艺和中国科学院大连化学物理研究所(大连化物所)的DMTO工艺。
这些工艺的原料基本相同，只是催化剂各有特色，目的产品不同而已。
严格地说，这些工艺都是将含氧有机化合物催化转化为低碳烯烃，称之为OTO(Oxygenate To Olefins)工艺更为贴切。
以美国UOP公司、Exxon-Mobil公司、中国大连化物所为代表的专利商提供的MTO，DMTO工艺所用的催化剂据公开报道均是SAPO系列金属改性的含硅磷铝氧化物分子筛，各家制造工艺不同，最终产品均是[SiO2]，[PO2]，[AlO2]四面体构成的8-12元环笼型状的晶体网架结构，适合MTO，DMTO工艺的SAPO分子筛催化剂的笼子环型口直径约为0.4-0.45nm，非常适合甲醇、二甲醚等含氧化合物分子进入笼内与活性中心发生生成乙烯、丙烯等目的产品的催化转化反应。
总烯烃的选择性目前已经可以达到90%左右，乙烯质量产率为21%-25%，丙烯质量产率约为12%-15%，通过改变工艺条件，C2=和C3=的比率可在1.4-0.7。
如果将生成物中C4+组分进一步反应和转化，C2=和C3=的收率将进一步提高，如果将一部分烯烃进行歧化反应，乙烯、丙烯的选择性还会进一步提高。
德国Lurqi公司的MTP工艺所用的催化剂是改性的ZSM系列催化剂，具有非常高的丙烯选择性，副产少量的乙烯、丁烯和C5/C6烯烃，丙烯质量产率可达到25%-27%。
MTP工艺所用的催化剂由南方化学(Sudchemie)公司提供，因为MTP工艺催化剂不像MTO工艺催化剂那样会迅速结焦失活，结焦很缓慢，不像MTO工艺那样必须用连续反应-再生的流化床型式，而可以用固定床反应器型式。
2 目前是发展甲醇制低碳烯烃工艺的良好时机石油资源的局限性决定了我国发展乙烯工业不能够唯一性地依靠以石油轻烃为原料的管式裂解炉工艺，为了国家的能源安全，低碳烯烃生产工艺和原料必须多元化。
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
6
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
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
15
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
DICP
中国科学院大连化学物理研究所
27
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。
22
DMTO工艺及工程技术简介
甲醇制烯烃DMTO-Ⅱ技术分析
甲醇制烯烃DMTO-Ⅱ技术分析摘要：就化学工业来说，乙烯及丙烯占据重要地位，大部分化学产品均是乙烯及丙烯的衍生物，其比例大于75%。
乙烯及丙烯在生产时会利用石脑油蒸汽裂解方法与流化催化裂化方法。
对这些工艺而言，石油可当作关键原料，但是我国非常倚仗原油进口，所以研究甲醇制烯烃技术很有必要。
本文研究甲醇制烯烃DMTO-Ⅱ技术，并得出相应的结论，以望借鉴。
关键词：甲醇制烯烃；DMTO-Ⅱ技术；DMTO反应器引言：DMTO-Ⅱ技术通过鉴定的日期是2010年6月。
甲醛这一平台化合物有很高的几率由煤矿内部提取，而我国拥有很多煤炭资源，甲醇制烯烃技术可让低碳烯烃供给和需求找到平衡，有利于我国能源安全，可以从技术角度保证我国煤制烯烃技术处在世界第一梯队，能够为国家煤化工产业持续发展打好基础。
一、DMTO反应器介绍对DMTO技术发展历程来说，研究人员需要对高效反应器进行开发，能让催化剂效率得到提升。
以借助SAPO-34开展的甲醇转化环节来说，其过程将释放热量，绝热温升能够升至250℃。
就SAPO-34催化剂来说，能够在焦炭沉积影响下快速失活。
基于此，研究人员认定流化床反应器和再生器的结构对DMTO技术更加有利。
（一）DMTO流化床反应器的设计分析以某DMTO示范装置为例，在装置流化床反应器中，直径达到1.0米，而甲醇的进料速率达到2.0t∙h-1，装置持续运转的时长是1200小时。
本次试验不仅分析操作参数给甲醇转化率造成的影响，还分析操作参数在低碳烯烃选择性方面的限制。
发现乙烯及丙烯平均选择性达到78.71%，此外，甲醇的转化率大于99%。
对示范装置来说，出于增大低碳烯烃选择性目的，催化剂最好停留60分钟。
如果接触的时间不长，催化剂将长久停留，证明装置中浅湍流的流化床反应器更优，对床高而言，它和直径之间的比值需要是0.3。
某公司对DMTO的流化床反应器进行设计，在反应器密相层中，直径达到11.0米，对密相床层来说，其高度是3.0米。
11 甲醇制取低碳烯烃(DMTO) 技术进展及产业化前景
13
0.43nm C2H4 0.39nm C3H6 0.43nm C6H6 0.58nm
大连化物所 陕西煤化工技术工程中心 洛阳石化工程公司 8
技术依托
世界首套万吨级工业性试验 2008年投产，2000吨/年产量
DMTO
产业化过程
DICP & LPEC & SYN
正大能源材料（大连）有限公司
反-再流化工艺与成熟的 FCC工艺相似 LPEC有40多年的FCC工 程实践经验
甲醇制烯烃国家工程实验室 陕西煤化工技术工程中心有限公司 洛阳石油化工工程公司
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神华包头DMTO装置产品
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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
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市场应用前景
PVC行业 焦化行业
乙烯厂改造 发展精细化学品 配套原料 煤制烯烃
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煤制烯烃
甲 醇 合 成 乙 烯 聚 合 丙 烯 聚 合
DMTO工业装置工艺流程图
精制分离部分，与石脑油热裂解工艺的精制 分离部分相似，包括碱洗、干燥、压缩、制 冷、脱C2塔、炔烃前加氢、脱C1塔、C2分馏 塔、脱C3塔、C3分馏塔、脱C4塔等。 工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃， 总体流程与催化裂化装置相似，包括反应再生、急冷水洗、烟气能量利用和回收、 反应取热、再生取热等部分。
甲醇制取低碳烯烃第二代(DMTO-Ⅱ)技术
2004 当 代 化 工 2020年9月律，并且在Cl-浓度为0.05 mol·L-1时达到极大值。
产生这种结果的原因是Cl-浓度越高，液体的导电功能就会越强大。
相应地，液体中O2的成分也会随之减少。
0.05 mol·L-1浓度下液体中含量较高的O2，会转移出阴极反应和腐蚀中的电荷，使得其中的导电功能增强。
这也表明破损处的腐蚀现象与Cl-浓度及使用的材料紧密关联，而与是否存在涂层没有关联。
然而，这不代表Cl-不会对破损涂层的腐蚀程度造成影响，相反其会影响裸露金属的腐蚀过程。
EIS测试结果显示，试样浸泡3 d后，涂层中阻抗值显著下降，这表明涂层内部已经出现了一定的腐蚀过程，但是腐蚀过程中却并没有产生堆积物。
试样在浸泡7 d后，阻抗值再一次上升，这表明堆积物的增多使得整体构造区域严密，在整个测试过程中，测试区间出现了阻抗值变大的现象。
通过比较浸入7 d后的SKP形貌图，我们发现边界两侧的电位差值在逐渐增大，这也使得两侧的阴阳极为腐蚀过程提供较大的动力支持，腐蚀出现了较大的倾向性。
与此同时，我们还可得出这样一个结论：A 处电位存在比附近涂层更正的情况，这也表明腐蚀不会仅仅停留于破损的地方，它还会向其他部位扩散转移。
3 结论本文通过分析实际天然气管道施工数据的分布规律，发现影响涂层内部腐蚀程度的关键要素为温度、压力以及Cl-浓度。
结合多种测试手段，研究了不同条件下破损环氧内涂层的局部腐蚀规律。
通过附着力测试、浸泡实验、剥离试验及铅笔硬度测试等物理性能测试，发现经过试验加工过的内部涂层材料更有利于进行腐蚀实验；Tafel极化曲线进一步表明温度的改变会很大程度上影响破损处内涂层的腐蚀电流的密度。
管道内部的压力也会使相关介质得到改变，破坏原有的输出效果，增大涂层内部剥落分离的难度，从而使原有的电流密度不断增大。
EDS结果表明，Fe3C和FeCO3为不同压力下的腐蚀产物。
溶液导电性及粒子交换会随着Cl-浓度的增加而增强，也就是说应尽早地控制腐蚀扩散。
甲醇制烯烃技术介绍PPT课件
转化率 100
乙烯＋丙烯＋C4 90
72小时考核标定结果
甲醇转化率
99.18%
80
选择性：
乙烯＋丙烯 70
乙烯
39.81%
丙烯
38.90%
60
乙烯＋丙烯 78.71%
50 乙烯
40
丙烯
乙烯＋丙烯＋C4 89.15% 吨烯烃甲醇消耗 2.96吨
30
0
24
48
72
96
120
144
168
192
216
240
❖ 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
最新有关这方面的项目
❖陕北榆神煤田年产200万吨甲醇、 60 万吨丙烯的MTP 项目
❖榆横煤田年产240 万吨甲醇、80 万吨烯烃的MTO 项目
❖关中西北部的彬长煤田年产150 万 吨甲醇、27.3 万吨乙烯、22.7 万 吨丙烯项目
❖鲁奇公司采用中间冷却的绝热固定床反应 器，丙烯的选择率很高
工艺改进
从近期国外发表的专利看，MTO 又做了一些新的改进 ➢以二甲醚（DME）作MTO中间步 骤 ➢通过烯烃歧化途径灵活生产烯烃 ➢以甲烷作反应稀释剂
国内工艺介绍
新工艺是由两段反应构成 ➢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 ➢二甲醚在SAPO-34分子筛催化剂
上游装置：180万吨/年煤制甲醇装置
设
下游装置：30万吨/年聚乙烯装置
计
30万吨/年聚丙烯装置
范
副产：C4+12.5万吨；燃料气4.9万吨
围
甲醇
甲醇制烯
烯烃分离
甲醇制烯烃技术
精品资料
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(fēnlí)区。在反应器提升器 出口的初级预分离(fēnlí)之后，进入多级旋风分离 (fēnlí)器和外置的三级分离(fēnlí)器来完成整个分离 (fēnlí)。分离(fēnlí)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。反应温度通过催化剂冷却器 控制。催化剂冷却器通过产生蒸汽吸收反应热。蒸 汽分离(fēnlí)罐和锅炉给水循环泵是蒸汽发生系统的 一部分。
到0.75。
精品资料
五 甲醇制烯烃工艺流程(ɡōnɡ yì liú
chénɡ)
及主要设备
一.MTO工艺流程及主要(zhǔyào)设备
现以采用大连化物所的DMTO技术，规模为 1200kt/a的甲醇制烯烃项目为例，详细介绍MTO 工艺流程及主要(zhǔyào)设备。
1.主要(zhǔyào)工艺流程
收单元组成， 在甲醇转化单元中通过流化 床反应器将甲醇转化为烯烃，再进入烯烃回 收单元中将轻烯烃回收，得到主产品乙烯、 丙烯，副产品为丁烯、C5以上组分和燃料 气。
精品资料
1.3转化工艺流程说明 （见附图10-3） MTO工艺是将甲醇转化为轻烯烃(xītīng)(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。
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
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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。
MTO装置甲醇转化制低碳烯烃技术
MTO装置甲醇转化制低碳烯烃技术乙烯和丙烯是现代化学工业中的重要基础原料，其需求量将越来越大。
制备乙烯和丙烯的传统方法是采用轻油(石脑油、轻柴油)裂解工艺，但石油储量有限，所以世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯类低碳烯烃的开发。
其中，以煤或天然气为原料制甲醇，再由甲醇制低碳烯烃的工艺受到越来越多的重视。
目前石油价格高，今后石油价格也难于有大的降低，对于缺油少气的中国来说甲醇制低碳烯烃的工艺更为重要。
甲醇转化制低碳烯烃技术包括两种工艺：甲醇转化以制乙烯和丙烯为主(MTO)；甲醇转化以制丙烯为主(MTP)。
美国美孚石油公司（Mobil）对采用ZSM-5系列分子筛催化剂将甲醇转化为乙烯和较低级烃做了大量初始研究，Mobil的甲醇生产汽油（MTG）工艺已工业化。
在1985年Mobil在新西兰Montonui公司的甲醇制汽油（MTG）生产厂就已经投产。
甲醇转化为较低级烯烃的研究后来被用来制备C3 烯烃(它易于聚成汽油和馏份油产品)，Mobil的甲醇制烯烃（MTO）以及烯烃制汽油和馏份油（MOGD）工艺已经得到证明。
由于烯烃是甲醇制汽油反应的中间产物，所以甲醇制汽油技术的成功开发推动了后来甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）等工艺的开发。
甲醇制烯烃技术(Methanol-to-Olefin，简称MTO)的工业化，开辟了由煤炭或天然气生产基础有机化工原料的新工艺路线，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
国际上一些著名的石油和化学公司如美孚公司(Mobil)、巴斯夫公司(BASF)、埃克森石油公司(Exxon)、环球油品公司(UOP)、海德罗公司(Norsk Hydro)等多年来都投入了大量资金研究甲醇制取烯烃的工业化。
催化剂活性和选择性及相应的工艺流程设计是甲醇制烯烃技术的关键。
美孚公司(Mobil)提出了一种使用ZSM-5催化剂，在列管式反应器中进行甲醇转化制烯烃的工艺流程，并于1984年进行过9个月的中试实验，试验规模为100桶/天。
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
甲醇制取低碳烯烃第二代(DMTO-Ⅱ)技术
茱50卷第3期3 )在 C o/S i02表面包裹 Z S M-5 和 Silicalite-1壳层后成功改变了材料的不同的表面酸性，随着时 间的延长，核壳材料的酸性均逐渐提高，其中 S i l i calite-1的壳层增加提高了材料的弱酸性,Z S M-5 壳层增加提高了材料的强酸性。
参考文献：丨.1」G H O S H C H A U D H U R I R, P A R I A S. Core/shell nanoparticles: classes, properties, synthesis m e c h a n i s m s,characterization, a n d applications[J]. Chem Rev,2012, 112(4): 2373-2433.2 ]W A N G H, C H E N L. F E N G Y, et al. Exploiting core-shell synergy fornanosynthesis a n d mechanistic investigation[J]. Accounts Chem Res,2013,46(7): 1636-1646.[3]李雷.乍彦兴，姚瑶，等.核壳结构纳米材料的创制及在催化化学中的应用[J]•化学进展，2013,25 ( 10):1681-1690.[4]宋乐，塔伊尔江•阍尔称，付杨，等.P25@S i02核壳材料的制备及其选择性光催化性能的研究[J]•表面技术.2017,46(4 ):32-37.[5]黄威，媿世透，梁义，等.核壳结构复合吸波材料研究进展[几X程科学学报，2019,41 ( 5 ):547-556.[6] 冯爱玲，徐榕，王彦妮，等.核壳塑稀土上转换纳米衬料及其生物医学应用[J].材料导报，2019,33(13 ):2252-2259.[7]赵铁剑，狄佐星，罗明生.核壳结构催化剂在费托合成屮的应用[J].当代化丨:，2018，47(11 ):2365-2371.[8] 李昆，程宏飞.沸石分子筛的合成及应用研究进展⑴.中国非金属矿工业导刊，2019 (3 ):1-6.；：9]陶文梅，陈兰花，李明起，等.ZSM-5分子筛外壳的核壳结构材料 研究进展[J].化 I:时刊，2011, 25 (5) :50-54.[10]史晓杰，邢侃，樊红超，等.Z S M-5分子筛的合成与改性研究进 展[J].无机盐丨:业，2016,48( 2 ): 6-8.[11 ]张亚春.绿色、低成本合成Z S M-5沸石分子筛的研究[D].太原：山西大学，2019.613 12]文忐勇，宋飞，孙剑，等.改性HZSM-5分子筛催化二甲醚^制汽油馏分烃研究[J].天然气化I:(C1化学与化丨:>,2018,43( 5 ):1-5.[13]徐达圆，毕宏达.蔡国君，等.介孔材料H W与微孔材料ZSM-5止血性能的比较[J].第二军医大学学报，2014, 35(3) : 291-296.[14]唐丽梅，黄云镜，宋浩，等.核壳结构纳米复合材料的研究进展[J].材料导报，2016, 30 ( S1 ) :40-42.!\5YU J S. Fabrication of bimodal porous silica with zeolite crystal core mesoporous shell and corresponding nonspherical hollow carboncapsules[J]. Rev Aciv Mater Sci. 2005, 10: 341-346.[16 ] BOUIZI Y, ROULEAU L, VALTCHEV V P. Factors controlling theformation of core-shell zeolite-zeolite composites[J]. Chem Mater,2006, 18(20): 4959-4966.I17 ] LI X, HE J, MENG M, et al. One-step synthesis of HP zeolite-enwrapped C0/AI2O3Fischer-Tropsch catalyst with highspatial selectivity[J]. J Catal, 2009, 265( 1): 26-34.18 ] ZHANG P. LIU H, ZHU H, et al. Synthesis and catalytic applicationof alumina@SAPO-l 1composite via the in-situ assembly of silicoaluminophosphate nanoclusters at an alumina substrate[J].CatalSci Technol, 2018, 8(16): 4209-4218.[19 ]LU P, SHEN D, CHENG S, et al. The design of a CZ@ H-P-P catalystwith core shell structure and its application in LPG synthesis fromsyngas[J]. Fuel, 2018, 223: 157-163.I20 ] SARTIPI S, VAN DIJK J E, GASCON J, et al. Toward bifunctional catalysts for the direct conversion of syngas to gasoline rangehydrocarbons: H-ZSM-5 coated Co versus H-ZSM-5 supportedCo[J]. Appl CatalA: Gen, 2013,456: 11-22.'21'CHENG S, MAZONDE B, ZHANG G, et al. Silicalite-1 Encapsulated Fe Particles over an In-situ Crystal Process for Syngas to Gasolinewith Low CO2Selectivity[J]. Chemistry S elect，2018, 3(48):13632-13637.孙姐，等：Co/SiO.'j、球与MFI拓扑结构分子筛的核壳结构组装方法研究中科院大连化学物理研究所科研成果介绍甲醇制取低碳烯烃第二代（D M T O-I I)技术负责人：刘中民电话：041卜86649777-6617联络人：沈江汉K-mail: ***************.rn学科领域：能源化T1项目阶段：成熟产品项目简介及应用领域DMTO-丨丨技术是在DMTO技术基础h将甲醇制烯烃产物中的G+组分回炼,实现多产烯烃的新一代甲醇制烯烃T:艺技术 DMTO-I1技术的主要特点有：(1) G+转化反应和甲醇转化反应使用同一催化剂；(2 )甲醇转化和C4+转化系统均采用流化床丁.艺；(3 )甲醇转化和G+转化系统相互耦合DMTO-II技术T.业化试验项冃于2008年5月开工建设，2009年6月试验装置正式建成：l)MTO-ll I:业化试验装置进料 量约为5 W.采用T.业制造D M T0催化剂2010年5月完成丨:业化试验并接受了中闰石油和化学T业联合会组织专家组现 场对试验装置进行的72 h连续运行考核和标定结果表明试验中甲醇转化率接100%,乙烯+内'烯选择性86%,吨烯烃甲醇 消耗为2.67 t,催化剂消耗为0.25 kg.r1甲醇2010年6月26 H DMTO-I丨技术通过了中国石油和化T:联合会组织的专家鉴定，专家组认为各项数据达到预期指标.技术先进可行，是在DMTO技术基础上的进一步创新：2010年10月26日，“新一代甲醇制取低碳烯烃（DMTO-丨丨）工业化技术成果新闻发布会暨T.业化示范项目技术许可签 约仪式”在北京举行大连化物所等技术许可方与蒲城清洁能源化1：有限公司首套67万f^D M T O-II烯烃项目技术许可协 议-2015年2月6日，世界首套采用DMT0-I1技术建设的蒲城清洁能源化工有限责任公司DMTO-II I:业装置成功开车 合作方式：技术许可；投资规模：大于1〇〇〇万。
甲醇制取低碳烯烃第二代(DMTO-Ⅱ)技术
_对于部分深色石油产品，（;I 3A T 264和G B A I ’4945 在滴定过程中指示剂颜色变化不易分辨，很难通过 指示剂变色确定滴定终点""，可选用电位滴定法 (;B A 7304通过电位滴定曲线突跃点确定滴定终点， 测出石油产品的酸值对于电位滴定曲线无明显突 跃点的石油产品，G B n 7304无法准确测出滴定终 点，可选用颜色指示剂法G B A I '264和G B m945通过指示剂颜色变化确定滴定终点，测出石油产品的酸值。
3结束语1)目前，W 内测定石油和石油产品酸值的方法中，汽油、柴油的酸值一般采用G B A I ’264测定，酸 度采用G I V T258测定，喷气燃料总酸值采用G B A T12574测定，煤油产品标准对酸值没有要求.润滑油酸值一般采用G B J4945或G B H7304测定，原油酸值一般采用G B A T 7304或G B A T18609测定2 )对于不同石油产品酸值测定方法，由于测量 原理不同，不同滴定溶剂对油品中酸性物质的溶解 能力也不同，酸值测定结果存在差异3 )G B /T 4945和G B /T 7304要进行空白滴定。
建 议每次在测定样品前和配制滴定溶剂后，测定空内 值如果空白值较低，可以按照酸值测定标准的要 求，在计算结果时扣除空白值如果空H 值较高，1008建议史换试剂重新进行空白试验，避免由于试剂中 存在杂质，影响酸值的测定结果4)酸值结果表示在试验条件下石油产品中含有酸性物质的量：M 内外各种石油产品酸值测定标准 的测定原理、适用范围和测定结果不同，因此使用 不同酸值测定方法测得的结果不能用来比较实际 操作中，实验人员对不同的石油产品应该按照丨_家 和行业标准对石油产品的规格要求，选择相应的酸 值测定方法进行测定：参考文献：D j田松柏，马秀艳.石油及石油产品酸值测定方法的比较[J].石油炼制与化T , 2002, 33 ( 12 ): 49-53.[2]梁金强，王延湊，贾远远.高酸原油酸值测定的探讨[J 】.化学工程与 装备，20H ) ( 12):143-146.[3 ]黄红霞.含酸原油及其馏分酸值测定因素的考察[J 】.中国检验检测，2017(5)： 10-14.4，海燕，张艳，吴莱萍，等.石油产品酸值测定方法比较及影响因 素探〖寸|儿齐fl•石油化丨:.2011，39(4): 280-283.丨5 ]薛世强.石油产品酸值测定技术探讨[J1.检验检测，2019 ( 3 ): 57-58.[6丨张雁玲，雒亚东，孟凡飞，等.石油产品及原油酸值测定方法的探 讨|J].当代化丨••，2015,44 (6): 1419-1422.! 7 ! d r 258—2016,轻质石油产品酸度测定法丨S|.[8 I (;m ’264—1983,石油产品酸值测定法卜丨.[9丨G B /T 4945—2002,石油产品和润滑剂酸值和碱值测定法（颜色指 示剂法）[乳[10] G B /T 7304—2014,石油产品酸值的测定电位滴定法[Sj.[I I田松柏.原油中石油酸的分析与分布规律研究丨J].石油化丁.腐蚀与 防护.2005，22 ( 1 ):卜4.2021年4月当 代化工中科院大连化学物理研究所科研成果介绍甲醇制取低碳烯烃第二代（DM TO -I I )技术负责人：刘中民电话：*************-6617联络人：沈江汉|.:-口11丨丨：〜丨1〇|咖&1(1丨").狀|11‘7:科领域：能源化|.项丨丨阶段：成熟产品项目简介及应用领域l )M T O -l 丨技术是在l )M T U技术》出丨_.将甲醉制烯烃产物屮的（:,+组分回炼，实现多产烯烃的新一代甲醇制烯烃工艺技术D M T O -I I 技术的主要特点有:(I > (:4 +转化反应和甲醇转化反应使用同一催化剂；(2 )甲醇转化和G +转化系统均采用流化床工艺；(3 )中醇转化和G +转化系统相互耦合-D M T O-丨丨技术工业化试验项目于2008年5月开工建设，2009年6月试验装置正式建成：D M T O -I I I :业化试验装置进料量约为5 t.d ‘，采用E 业制造D M T 0催化剂，2010年5月完成工业化试验并接受了中国石油和化学工业联合会组织专家组现场对试验装K 进行的72 h 连续运行考核和标定结朵表明试验中甲醇转化率接丨〇〇%,乙烯+内烯选择性86%,吨烯烃甲醉 消耗为2.671，催化剂消耗为0.25 k g.i '甲醇：2010年6月26日DM T O -丨丨技术通过了中国石油和化工联合会组织的专家鉴定,专家组认为各项数据达到预期指标，技术先进可行，是在l >M T (>技木莪础丨:的进一步创新2010年丨0月26日，“新一代甲醇制取低碳烯烃（U M T O -I I ) I .业化技术成果新闻发布会暨I ：业化示范项丨1技术许可签约仪式”在北京举行大连化物所等技术许可方与蒲城済洁能源化丨.有限公司首套67万D M T O -丨丨烯烃项丨丨技术许可协 议^2015年2月6日，世界首套采用DM T O -I 1技术建设的蒲城清洁能源化工有限责任公司DM T O -I 1T.业装置成功开车合作方式：技术许可；投资规模：大于丨〇〇〇万。
甲醇制烯烃(DMTO)过程发展及工艺和工程技术
借鉴FCC工程设计经验。
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中国科学院大连化学物理研究所
DMTO工艺及工程技术简介
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中国科学院大连化学物理研究所
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陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司
重组后：是由中国科学院大连化学物理研究所控 股的一家中外合资公司。 公司依托中国科学院强大的技术开发实力，以推 广中科院自主开发的专利、专有技术为主营业务， 以技术推广、技术营销、技术服务为主要工作内 容。 是国内在煤制烯烃及其相关专业领域最专业、最 权威的专利技术供应商之一。
剩余煤炭可采储量的储采比是51.2
中国科学院大连化学物理研究所
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发展煤化工的有利条件
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、经由甲醇生产低碳烯烃产业的快速发展带来前所 未有的机遇。
流化床
大于99% 大于80 约90
流化床
大于99% 79.1 90.2 2.96
甲醇制烯烃DMTO
DMTO技术发展情况一、DMTO技术背景及发展前景(一)DMTO技术的意义甲醇制烯烃是实现石油替代战略的重要途径之一。
DMTO技术打通了非石油路线制取烯烃的技术瓶颈。
低碳烯烃（乙烯、丙烯）是构建现代化学工业的基石，是塑料、合成树脂、纤维、橡胶等大宗重要合成材料的基础原料。
（二）DMTO技术发展历程2004年4月28日陕煤化集团、陕西省投资集团、泰国正大集团共同组建陕西新兴煤化工科技发展有限公司，与大化所、洛阳工程公司合作，开发DMTO工业化技术。
其中，陕西新兴煤化工科技发展有限公司负责全部投资、试验装置建设以及运行管理工作。
2004年8月2日，总投资8610万元的1.67万吨/年甲醇处理能力的DMTO工业化试验装置，在陕西省华县开工建设。
经过1年多的艰苦努力，2005年底，全球首套万吨级DMTO工业化试验装置建成并投入运行。
2006年8月23日，由陕西新兴煤化工科技发展有限公司、大化所、洛阳工程公司等单位合作开发的全球首套万吨级DMTO工业化试验装置，通过了原中国石油和化学工业协会组织的科技成果鉴定。
专家们一致认为，该工业化试验装置是具有自主知识产权的创新技术，装置运行稳定、安全可靠，技术指标先进，是目前世界上唯一的万吨级甲醇制取低碳烯烃的工业化试验装置，装置规模和技术指标达到了世界领先水平。
2007年9月17日，陕西新兴煤化工科技发展有限公司、大化所、洛阳工程公司与神华集团在北京签订了60万吨/年DMTO装置的技术许可合同，标志着具有我国自主知识产权的DMTO技术，向产业化迈出了坚实的一步。
2010年8月13日，神华包头60万吨/年DMTO装置顺利生产出丙烯和乙烯产品，标志着DMTO技术成功实现了产业化。
2007年底，经友好协商，陕煤化集团受让陕西省投资集团持有的陕西新兴煤化工科技发展有限公司51%的股权，加上原来持有的20%股份，使其股份增至71%，成为陕西新兴煤化工科技发展有限公司第一大股东。
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。
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甲醇烯烃、重油烯烃、汽油烯烃 甲醇烯烃、重油烯烃、 合成柴油、DME、低碳醇 合成柴油、DME、 天然气氢站、醇重整、高效储氢 天然气氢站、醇重整、 PEFC发动机、AIP电源、 PEFC发动机、AIP电源、分布式 发动机 电源 电站、SOFC－透平联合、CO2 电站、SOFC－透平联合、 生物柴油、生物制氢、转基因植物 生物柴油、生物制氢、 光解水、高效太阳能转换材料 光解水、 中国科学院大连化学物理研究所
2010年和 2020年生产乙烯的石脑油仍将分别缺口 500万吨 2010 年和2020 年生产乙烯的石脑油仍将分别缺口500 万吨 和 1400 万吨左右， 缺口的石脑油约需 7000万吨和 20000万 1400万吨左右 ， 缺口的石脑油约需7000 万吨和20000 万 吨原油来提供。 吨原油来提供。 2010~2020年 2010~2020 年 ， 预计形成800 万吨煤经甲醇制低碳烯烃规 预计形成 800万吨煤经甲醇制低碳烯烃规 模，如果从原油生产，约需要原油1.2亿吨。 如果从原油生产，约需要原油1 亿吨。 目前已经具备了建设大型化煤基或天然气基甲醇装置的工 业化技术。 中国的能源消费结构具备开发和建设煤基DMTO工艺的资源 中国的能源消费结构具备开发和建设煤基DMTO工艺的资源 条件 。
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研究队伍
（截至2008.2.26） 截至 ）
院士 正高职 副高职 中级 初级 博士后 研究生
11 73 172
1000 800 600 400
硕士 博士 合计
516
793 730 644 476 390 498
820 760
520
476
760
277
200 0
227
289
254
254
295
“甲醇（二甲醚）制烯烃催化剂改进”
中科院“九五”重大项目（KY951-A1-201-09， 中科院“九五”重大项目（KY951-A1-201-09， 1998-1999） 1998-1999）
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中国科学院大连化学物理研究所
DMTO技术依托 DMTO技术依托
2006年 月，由DICP、LPEC和 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 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 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。 工程技术与已成熟的FCC流化工程技术类似。 我们的合作方－LPEC具有40多年的FCC工程 我们的合作方－LPEC具有40多年的FCC工程 设计和运行经验，针对DMTO的工程技术特点 设计和运行经验，针对DMTO的工程技术特点 可借鉴FCC工程设计经验。 可借鉴FCC工程设计经验。
化物所研究系统设置
三个国家工程中心: 三个国家工程中心: 催化国家工程中心 膜技术国家工程中心 色谱研究和分析国家工程中心 已批准，正在建设的国家实验室： 洁净能源国家实验室 甲醇制烯烃国家工程实验室
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中国科学院大连化学物理研究所
国家实验室能源研究路线图
清洁油品 替代燃料 氢能、 氢能、燃料电池 生物质能 太阳能
甲醇制取低碳烯烃(DMTO) 甲醇制取低碳烯烃(DMTO) 工艺及工程技术
甲醇制烯烃国家工程实验室
2008.07.26(内蒙) 2008.07.26(内蒙)
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中国科学院大连化学物理研究所
目
录
前言（大连化物所和DMTO基本背景） DMTO基本背景 前言（大连化物所和DMTO基本背景） DMTO工艺及工程技术简介 DMTO工艺及工程技术简介 DMTO工业试验 DMTO工业试验 MTP技术发展现状 MTP技术发展现状
大连化物所 陕西新兴公司 洛阳石化工程公司
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2006.08— 2006.08— 国家发改委
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中国科学院大连化学物理研究所
DMTO工艺及工程技术简介－ DMTO工艺及工程技术简介－研究历程 工艺及工程技术简介
围绕C1资源制烯烃技术路线，大连化物所连续进 围绕C1资源制烯烃技术路线，大连化物所连续进 行了20多年的努力 行了20多年的努力
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中国科学院大连化学物理研究所
化物所研究系统设置
基础研究 重大项目
催化基础国家重点实验室 分子反应动力学国家重点实验室 燃料电池研究室 化学激光研究室 航天催化与新材料研究室 仪器分析化学研究室 精细化工研究室 应用催化研究室 现代化工研究室 生物技术研究部
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应用研究
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中国科学院大连化学物理研究所
DMTO工艺及工程技术简介 DMTO工艺及工程技术简介
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中国科学院大连化学物理研究所
大连化物所DMTO研发历程 大连化物所DMTO研发历程
• 大连化物所连续进行了20多年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位 大连化物所连续进行了20多年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位 • 大连化物所在国际上最早将SAPO-34用于MTO反应（Applied Catalysis， 大连化物所在国际上最早将SAPO-34用于MTO反应（ Vol.40, No1-2，p316，1988 ；Applied Catalysis, vol.64，p31-40, 1990 ） No1p31中试（七五） 中试（七五）
大连化物所(固定床) 大连化物所(固定床) 乙烯＋丙烯＋丁烯85% 乙烯＋丙烯＋丁烯85%
实验室小试
地点：大连化物所 地点： 前期：乙烯＋丙烯>80% 前期：乙烯＋丙烯>80% 后期：乙烯＋ 后期：乙烯＋丙烯 90%
中试（八五） 中试（八五）
上海青浦化工厂(流化床) 上海青浦化工厂(流化床) 乙烯＋丙烯>80% 乙烯＋丙烯>80% 中科院科技进步特等奖
1954中科院石油研究所 1954中科院石油研究所 1962中科院大连化物所 1962中科院大连化物所
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研究所对国家的贡献
集基础、应用及开发研究、 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 21世纪初 21世纪初 合成液体燃料 航空煤油、合成氨原料净化新工艺 航空煤油、 卫星姿态控制肼分解催化剂 膜分离技术、 膜分离技术、高效农药 催化裂化干气制乙苯、 催化裂化干气制乙苯、化学激光 燃料电池、氢能、生物技术、 燃料电池、氢能、生物技术、 C1化学(DMTO、合成气化学等) 化学(DMTO C1化学(DMTO、合成气化学等)、分子 反应动力学
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中国科学院大连化学物理研究所 Dalian Institute of Chemical Physics, CAS
1949年建所 1949年建所 1952中科院工业化学研究所 1952中科院工业化学研究所
分建： 分建： 兰州化物所 山西煤化所 七机部42 七机部42所 42所
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DMTO技术依托 DMTO技术依托
大连化物所具有二十多年的研究成果。
“合成气经由二甲醚制取低碳烯烃新工艺 方法”
国家“八五”重点科技攻关项目（85-513国家“八五”重点科技攻关项目（85-513-02) 成果，中国科学院鉴定成果（中科院成鉴字第 052号），获中国科学院1996 052号），获中国科学院1996年科技进步特等 1996年科技进步特等 奖和国家“八五”重大科技成果奖
300
284
41
110
2002
2003
2004
2005
2006
2007
研究队伍构成
研究生教育
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技术背景
世界石油资源日趋紧张， 世界石油资源日趋紧张，中国基本国情是缺油少 使国家的能源安全受到一定的威胁。 气，使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， 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， 50%左右 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。 料用于制取低碳烯烃。 近年来国际石油价格飞涨， 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。 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。 DMTO工业化技术 煤代石油制取低碳烯烃的DMTO工业化技术。
工业性试验
陕西，华县 陕西， 乙烯＋丙烯:~80% 乙烯＋丙烯:~80%
工业化 神华60万吨/ 60万吨 神华60万吨/烯烃 新兴20万吨/ 20万吨 新兴20万吨/烯烃
1980年代初期至今 1980年代初期至今
2004.082004.08-2006.08 “七五”、“八五”“973” 国家发改委 七五” 八五”“ ”“973”
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据资料石油化工产品链,分四部分展开,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; 最外层是几百种最终用途
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