甲醇制烯烃技术分析

甲醇制烯烃技术分析内容摘要：

体吸附剂脱除 DME 方法。 I 占 |体吸附剂为分子筛或金属氧化物，能除去 99％的 DME。 固体吸附剂能用常规方法，如干燥氮气再生。 4． 1 UOP 分离工艺 UOP 开发了一种 MTo 反应产物分离流程，见图 1。 该方法的主要特点是： (1)采用前脱乙烷流程，减少脱甲烷塔的进料量； (2)与常规石脑油裂解生产乙烯的装置相比，增加了脱甲烷塔塔顶产品中的乙烯含量，从而提高了脱甲烷塔塔顶的温度 (大于一 45℃ )，避免采用乙烯冷剂； (3)为了回收脱甲烷塔塔顶气体中的乙烯，将该气体送入变压吸附设施，分离甲烷、氢和乙烯，将回收的乙烯返回氧化反应器出口物料中； (4)乙烯回收率 99． 5％ (摩尔分数 )以上。 UOP 流程缺点如下所述： (1)在 uOP 工艺中，脱甲烷塔塔顶出料含进料乙烯的 15％，需要用变压吸附装置吸附、再脱吸这部分乙烯，脱吸出来的气体返回原料压缩机进口，增加了全部后续工序的负荷； (2)UOP 流程采用了 PSA技术，带来了一些新问题。 PsA操作程序复杂、系统维护工作量大。 4． 2 惠生 PRoA技术 J 二海惠生工程公司根据 MTo产物分布特点，开发成功具有自主知识产权的 MT0反应产物分离技术 —— PROA工艺。 申请专利两项，并己完成 600 k 妇 MTo 分离工艺包。 MTO反应产物经压缩、杂质脱除、干燥后进入分离系统。 在分离系统中，用 PROA专利技术，取代了传统深冷分离 rT 艺。 PROA技术具有以下特点： (1)无传统的深冷分离单元，无冷箱设计； (2)采用专利分离技术，取代传统的深冷脱甲烷系统； (3)常规丙烯制冷，无乙烯制冷系统； (4)采用物理分离方法脱除氮气、氧气和 CO； (5)流程对进料组成变化适应性强，能适应进料中二甲醚、氮气、氧、 CO等较大范围变化； (6)整个流程由常规单元集成优化而成，各单元均有成功工业化经验。 5． 1 Lur 西 MTP 分离流程 Lurgi公司开发了 MTP 分离流程。 反应器出口物料冷却，将 气体、液相烃和水分离。 气体进入压缩单元，并除去 c0 DME 和水，然后进入精馏单元，分离出聚合级丙烯、液化气和汽油产品。 该流程有如下特点： (1)主要产品为聚合级丙烯，产品质量收率在 70％以上； (2)分离单元烯烃循环返回反应单元，提高了丙烯收率； (3)除丙烯产品外，还副产高辛烷值汽油产品。 不足之处： (1)犬量循环物流造成主要设备反应器、压缩机、塔、泵等尺寸增加，增大了设备投资和操作费用； (2)流程复杂，操作难度大。 2 甲醇制烯烃的反应机理研究 甲醇制烯烃的反应历程可以分为 3 个步骤 ，如图 2 所示 [3]。 步骤 1 是甲醇到二甲醚的反应，一般认为是甲醇在分子筛表面质子化形成甲氧基，另一甲醇亲核攻击，生成二甲醚；步骤 3 是典型的碳正离子机理，包括链增长、裂解以及氢转移反应，其中烷烃和芳烃主要来源于氢转移和成环反应。 关键是步骤 2，目标产物低碳烯烃是如何形成的，从 C 一 0 键的甲醇如何形成 C— C 键，这是 MTO 反应机理的核心问题。 DMTO 工艺与工程 发布日期： [110720] 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 ZSM5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。 随着新型合成材料 SAPO 分子筛的发明，中国科学院大连化学物理研究所基于对SAPO－ 34 分子筛结构的深刻认识，开展了用 SAPO－ 34 分子筛为催化剂进行甲醇制烯烃的探索研究，并在世界上首次报道了以小孔 SAPO分子筛为催化剂的 MTO试验结果。 上世纪九十年代初大连化学物理研究所对以小孔 SAPO 分子筛为催化剂的流化反应技术进行了重点研究与开发，被列。