甲醇制烯烃实验装置

❶ 如何用甲醇制造乙烯

帮不上你！甲醇制备乙烯？？？？我缺乏知识，请赐教。

补充资料：实验室制备的方法是：浓硫酸和乙醇加热到160-180摄氏度，使乙醇脱水制得。反应方程式：CH3-CH2-OH+浓硫酸（160-180度）CH2=CH2(气体）+H2O
工业制备：石油的裂化和裂解。

❷ 甲醇制烯烃装置

国内甲醇制烯烃大型装置进入商业化运行
国内甲醇的传统消费领域如甲醛、醋酸等行业受房地产调控政策等因素影响，产量增速有所放缓。而新兴应用领域如甲醇燃料、甲醇制烯烃等行业在石油供需缺口下迅速发展。今年上半年国内甲醇制烯烃大型装置已进入商业化运行，甲醇汽油的相关标准制定也正在加紧进行，甲醇新兴应用产业发展正在提速。
据了解，目前国内已投产的甲醇制烯烃企业共四家，包括神华包头60万吨烯烃装置、神华宁煤50万吨烯烃装置、大唐46万吨烯烃以及中原石化20万吨烯烃装置。2012年上半年数据显示，甲醇制烯烃产量约60万吨，应用甲醇167.7万吨。今年上半年，神华包头煤制烯烃项目实现销售收入31亿元、利润6亿元，取得较好效益。
业内人士表示，国内大型装置开始进入商业化运行，标志甲醇制烯烃将成为今后甲醇下游应用的重要方向。据介绍，我国乙烯、丙烯的市场缺口较大，而石油价格的不断攀升限制了石化路线生产低碳烯烃的发展，甲醇制烯烃技术以我国相对富裕的煤炭资源作为原料，其优势明显。业内人士称，“十二五”期间甲醇制烯烃将会适时、适度得到发展，成为甲醇下游应用的新兴方向。有机构预测，2011～2015年烯烃将取代甲醛的地位，成为甲醇需求最大的下游产品，占总应用量的37%。
此外，甲醇制烯烃国家工程实验室于近日通过了国家发改委验收。专家认为，这也将为甲醇制烯烃提供更先进、优化的研发技术平台，引领新兴的甲醇制烯烃产业发展。
另据了解，甲醇汽油添加剂国家标准的编制进程也正在加快，预计2013年11月底将形成标准送审稿并上报国标委，这也将在一定程度上带动甲醇下游应用的拓展。目前，全国醇醚燃料标准化技术委员会、醇醚燃料及醇醚清洁汽车专委会已初步确定了添加剂指标设置和筛选试验方法，并开展了初步试验。预计将于今年12月20日前完成选择全国适应的测试方法，2013年10月底将完成所有测试和试验，对测试数据进行收集、整理、分析后形成标准草稿，并向有关企业、部门征求意见。
专家建议，针对甲醇新兴应用产业的市场化程度普遍不高的状况，国家应加大对新兴应用产业的扶持力度，加有关产品的推广工作。甲醇企业也应尽快转变发展方式，鼓励企业向延长产品链、产品多元化方向发展，实现产品的高性能化、专用化和高附加值化，提高企业经济效益。

本文地址：http://www.askci.com/news/201209/06/175320_13.shtml

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甲醇制烯烃技术主要分两步。首先由天然气转化生成粗甲醇，该过程已实现工业化；然后甲醇转化生成烯烃，主要是乙烯和丙烯。不同的工艺生成的乙烯与丙烯的比例也不同。UOP／Hydro公司的甲醇制烯烃工艺(MTO)是在Mobil公司的甲醇制汽油技术(MTG)上发展起来的。该MTO工艺具有很大的灵活性，可根据市场的需求变化，通过改变反应器的操作条件，来调整乙烯与丙烯的产量。产品中乙烯与丙烯之产量比可在0.77—1.33的范围内进行调节。

1 催化剂进展

UOP／Hydro公司在SAPO—34催化剂基础上开发了新型催化剂MTO—100，取得了突破性的进展。SAPO—34催化剂是磷酸硅铝分子筛，对甲醇转化乙烯和丙烯具有较高的选择性。新型催化剂MTO—100具有择形选择性，其酸性位和强度具有可控性，大大提高了向乙烯和丙烯转化的选择性，可使乙烯、丙烯的选择性达到80%。SAPO系列属通用性较强的催化材料，尽管它与沸石的热稳定性不同，但其化学性质和晶体结构与沸石材料很相似，具有均一的孔隙率、晶体分子结构、可调酸度、择形催化剂以及酸性交换能力。其最大的改进在于孔隙更小，酸性位和强度具有可控性。

尽管改进的SAPO—34是MTO工艺理想的催化材料，但对于流化床反应器来说仍不是最佳的选择。必须将SAPO—34与一系列专门选择的粘合剂结合起来。粘合剂的选择极其重要，它必须要能提高催化剂的活性，但又不能影响催化剂的选择性。美国Nexant化学系统公司认为采用处理过的氧化硅和氧化铝作粘合剂可达到一定的孔隙率、酸度以及强度。粘合剂的孔隙率很重要，它必须允许甲醇和MTO的产品快速地进出SAPO—34。该催化剂与FCC催化剂的制备方式相似，通过喷雾法干燥制备。

2 工艺进展

UOP/Hydro公司的MTO工艺设计与Mobil公司的工艺很相似，由于需要分离和处理的较重副产品很少，分离系统相对简单。该工艺采用的原料是粗甲醇，因此没必要通过蒸馏制取AA级的甲醇(纯度为99.85%)，减少了上游甲醇装置的资本投资。但粗甲醇不能出售用于其他方面，因此限制了甲醇设备的灵活性。

为了较容易地保持稳定的温度和产量，MTO工艺采用流化床反应器，操作温度为350-525℃，操作压力为0.1-0.3Mh。MTO工艺的苛刻度可以通过产量、温度、压力以及催化剂循环率来控制。温度决定热动力学操作，生产能力决定接触时间。同时，转化率和选择性随压力变化。UOP/Hydro公司的MTO工艺的生产性能如表1所示。

将UOP/Hydro公司的MTO工艺与ATOFI-NA／UOP烯烃裂化(OC)工艺结合起来可获得更大的灵活性。OC工艺可利用MTO工艺的副产品C4，将其转化为乙烯和丙烯(主要是丙烯)。典型的产品平衡如表2所示。将OC装置与MTO装置结合在一起，可使轻烃的收率达到90%。这对于只需求烯烃和聚烯烃的生产商和偏远地区的MTO厂来说非常重要。Hydro公司现已有一套示范装置在挪威的生产基地内建成，采用的是流化床反应器和连续流化床再生器。自1995年以来该示范装置就周期性地运转，根据UOP公司提供的资料，这套装置实现了长期99%的甲醇转化率和稳定的产品选择性。迄今未见有大型工业化装置运行的报道。

在反应过程中会产生影响催化效果的积炭，必须通过燃烧除去。以空气作为燃烧介质，烧焦过程在催化剂流化床再生器中进行。在反应循环过程中，一些催化剂颗粒会破碎。通过一套合适的多级旋风分离器，可以把这些粉末从流化床的出口物料中除去。再生器排出的废气可以通过炉子回收热量，而废气中的催化剂微粒则通过静电沉降除去。

离开反应器的混合物料通过一个专门设计的进料／出料换热器后进入分离器。在分离器内，绝大多数的水和未反应的甲醇被除去。烃类通过分馏从含氧化合物循环流中分离出来，含氧化合物在压缩段中被除去。

采用多段压缩机液化烃类混合物，除去其中的催化剂残余粉末。含有50%乙烯的烃类物料被送至分离系统，由于物料中不含乙炔和其他较重的组分，分离系统比蒸汽裂解装置简单。通常分离系统有脱乙烷塔、脱甲烷塔、脱丙烷塔以及脱丁烷塔，而冷箱设计则被简化。精馏塔生产聚合级乙烯和丙烯。其他产品包括燃料气、含有乙烷和LPG的轻质燃料、C5以及含有少量1，3—丁二烯的C4。

虽然在理论上存在少量的乙炔，但在原始设计中并不包含脱乙炔反应器。因为少量的乙炔、甲基乙炔和丙二烯(MAPD)在聚合级乙烯和丙烯的允许含量范围内。如果乙炔和MAPD的含量超过上限值，就需要进行选择性加氢，假若MTO装置中产氢量较低，需输入一定量的氢。

3 经济性评价

下面对美国和中东两个地区MTO工艺生产乙烯的成本作了比较。这两个地区的天然气价格代表了两个极端。中东地区为0.75美元／磅，而美国为5.31美元／磅。原料成本包括大规模生产甲醇的成本和10%的投资所得率。

3.1 美国

2003年，在美国甲醇生产成本加上10%利润为223美元／t，而甲醇的市场价格为227美元／t。采用UOP／Hydro公司的MTO工艺生产乙烯的现金成本连同甲醇成本加上10%的利润共计850美元／t。成本加上10%的投资所得率约为1050美元／t，这明显地高于2003年的美国平均的乙烯合同价格628美元／t，表3对MTO工艺和蒸汽裂解工艺进行了比较。

仅净原材料的成本就比2003年的美国平均的乙烯合同价格高100美元／t，这表明MTO生产乙烯工艺在美国并不可行。

预计2013年天然气价格会降低很多，但仍不能明显地降低生产成本(见表4)。如果天然气的价格降至2美元／磅，MTO生产乙烯路线便是可行的，可获得10%的投资所得率。这表明MTO生产乙烯工艺的可行性很大程度上取决于天然气的价格。

3.2 中东

2003年天然气的价格为0.75美元／磅，采用UOP／Hydro的MTO工艺生产乙烯的现金成本约为62美元／t，加上10%的投资所得率共计280美元／t。表5对MTO工艺和蒸汽裂解工艺进行了比较。

采用MTO工艺生产丙烯与传统的蒸汽裂解工艺相比，总成本包括现金成本、折旧和10%的投资所得率。由于MTO工艺所需的资金较少，在成本和利润方面比凝析油裂解装置低。中东天然气具有价格优势，在中东采用MTO技术生产乙烯是可行的。

预计到2013年，采用MTO技术生产乙烯以及采用传统蒸汽裂解技术以乙烷或凝析油为原料生产乙烯的生产成本如表6所示。

由于很多大公司都在寻找投资机会，预计到2013年天然气的价格会上涨至1美元／磅，就不会象2003年这样具有吸引力。然而，仍可获得利润。另外，在2013

❹ 甲醇制烯烃技术的催化反应机理

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。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，一直还没有统一认识。
Mobil公司最初开发的MTO催化剂为ZSM-5，其乙烯收率仅为5%。改进后的工艺名称MTE，即甲醇转化为乙烯，最初为固定床反应器，后改为流化床反应器，乙烯和丙烯的选择性分别为45%和25%。
UOP开发的以SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，其乙烯选择性明显优于ZSM-5，使MTO工艺取得突破性进展。其乙烯和丙烯的选择性分别为43%～61.1%和27.4%～41.8%。
从国外发表的专利看，MTO研究开发的重点仍是催化剂的改进，以提高低碳烯烃的选择性。将各种金属元素引入SAPO-34骨架上，得到称为MAPSO或ELPSO的分子筛，这是催化剂改型的重要手段之一。金属离子的引入会引起分子筛酸性及孔口大小的变化，孔口变小限制了大分子的扩散，有利于小分子烯烃选择性的提高，形成中等强度的酸中心，也将有利于烯烃的生成。

❺ 甲醇制烯烃技术的甲醇制烯烃技术（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。

❻ 甲醇制烯烃国家工程实验室的科研领域

工程实验室拟突破的方向是：
（1）为大型甲醇制烯烃工业装置的建设和运行提供技术支撑；
（2）研究和开发新一代DMTO技术；
工程实验室的功能与任务是在国家层面上构建完整的甲醇制烯烃技术支撑和技术服务体系，结合甲醇制烯烃重大工程项目，完善技术和优化工艺，完成煤制烯烃工业示范任务，制定甲醇制烯烃相关技术标准，引领和带动煤制烯烃工业的顺利发展；围绕甲醇制烯烃关键技术，建设甲醇转化利用新技术创新的研发平台，持续地为现代煤制烯烃工业提供具有自主知识产权的先进的甲醇转化新技术；加快应用基础研究成果形成，实现关键技术创新与总体技术集成的统一，并充分发挥工程实验室在小试成果与工业化技术间的桥梁和纽带作用，促进产业化进程；利用建立的技术平台及技术优势，推进甲醇制烯烃新一代技术、甲醇制丙烯等技术的工程化开发；凝聚和培养一批工程技术创新人才，在实验室建设初期以大连化物所从事甲醇转化工作的技术人员为基础，在实验室建设过程中逐步形成强大的甲醇转化研发技术团队。在实验室正常运作后，通过自身人才培养，更为重要的是在国内外公开招聘高素质的专业人才，壮大队伍，成为国内一流并在国际具有较强竞争力的甲醇转化研究与开发团队。

❼ 甲醇制烯烃国家工程实验室的介绍

“甲醇制烯烃国家工程实验室”于2008年8月，获得国家发改委批准建设。工程实验室的依托单位是中科院大连化物所，共建单位包括陕西煤化工集团公司、中煤能源集团公司、陕西新兴煤化工科技发展有限公司和正大能源材料（大连）有限公司。工程实验室实行理事会领导下的实验室主任负责制。

❽ 甲醇制烯烃mto装置有哪些企业做

煤制烯烃项目一般是2-3吨煤可以生产1吨甲醇，3吨甲醇出1吨低碳烯烃。180万吨MTO级甲醇和60万吨精甲醇的意思是，装置规模：MTO级甲醇，180万吨/年；精甲醇，60万吨/年。 MTO级甲醇制烯烃(Methanol To Olefin，MTO)是煤制烯烃工艺路线的核心技术

❾ 甲醇制烯烃反应机理有哪些

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。

❿ 甲醇制烯烃技术的MTO工艺技术介绍

国外具有代表性的MTO工艺技术主要是： UOP/Hydro、ExxonMobil的技术，以及鲁奇（Lurgi ）的MTP技术。
ExxonMobil和UOP/Hydro的工艺流程区别不大，均采用流化床反应器，甲醇在反应器中反应，生成的产物经分离和提纯后得到乙烯、丙烯和轻质燃料等。UOP/Hydro工艺已在挪威国家石油公司的甲醇装置上进行运行，效果达到甲醇转化率99.8% ，丙烯产率45% ，乙烯产率34% ，丁烯产率13%。
鲁奇公司则专注由甲醇制单一丙烯新工艺的开发，采用中间冷却的绝热固定床反应器，使用南方化学公司提供的专用沸石催化剂，丙烯的选择率很高。据鲁奇公司称，日产1600 吨丙烯生产装置的投资费用为1.8 亿美元。有消息称，鲁奇公司甲醇制丙烯技术将首次实现规模化生产，其在伊朗投建10 万吨/ 年丙烯装置，有望在2009 年正式投产。
从国外发表的专利看，MTO又做了一些新的改进。
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。
3、以甲烷作反应稀释剂
使用甲烷作稀释剂比用水或水蒸气作稀释剂可减少对催化剂的危害。