煤制烯烃CTO技术

煤经甲醇制烯烃

—— 现代煤化工发展的新途径

摘要 随着甲醇制烯烃技术的不断发展，以煤为原料替代石油制取低碳烯烃的工艺路线在技术上已具备工业化条件，目前世界原油价格不断高涨，该路线逐渐在经济上显示出竞争力。本文结合神华集团正在筹建的包头煤制烯烃项目，对煤制烯烃工艺路线的技术可靠性和经济可行性进行分析，为采用这一新兴的工艺路线，发展煤化工产业提供参考。

1．前言

我国一次能源资源的特点是富煤、贫油、少气，近年来我国一次能源中石油的供需矛盾日益突出，自从1993年我国成为石油净进口国之后，进口石油的比重不断加大，2004年中国原油净进口量1.2亿吨，对境外石油的依存度超过40%。我国石油缺口逐年增大已是不可回避的严峻现实, 并对能源的安全供应、国民经济的平稳运行以及全社会的可持续发展构成了严重威胁。

乙烯、丙烯是重要的基础有机化工原料，传统的乙烯、丙烯的制取路线是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。甲醇制烯烃技术的发展，开辟了由煤炭经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径，同时对缓

煤化工前沿动态

煤化工前沿动态

会 议 背 景

海关总署的数据显示，2009年中国进口聚乙烯735万吨，聚丙烯412万吨。乙烯、丙烯以及衍生物缺口依然巨大。煤制烯烃成为极具吸引力的煤化工项目。

2010年7月1日，道达尔石化宣布，其位于比利时费卢依研发中心的甲醇制烯烃(MTO)示范项目成功生产出达到商品级质量标准的聚丙烯。这是世界上首次通过甲醇制取聚烯烃的成功示范。2010年8月，神华包头煤制烯烃项目成功投产，并产出合格聚烯烃产品。

2010年，随着神华包头、神华宁煤、大唐多伦三大项目陆续投产，中国将成为世界煤制烯烃的中心。亚化咨询预计，2010年底，中国煤制聚烯烃产能将达到158万吨，其中聚乙烯30万吨，聚丙烯128万吨。煤制聚烯烃产能将占聚烯烃总产能7%左右。

技术创新引发产业变革。大型能源化工企业纷纷筹备原料多元化战略。中国石化对中原乙烯进行原料改造，并在河南鹤壁规划大型工业项目。华能集团在内蒙古和宁夏开展了前期工作。神华陶氏已经在陕西榆林完成可行性研究。道达尔也计划在中国投资大型煤制聚烯烃项目。浙江民营企业--宁波禾元在宁波化工区启动了甲醇制烯烃项目，拉开了海外进口甲醇制烯烃的序幕。

在道达尔石化的战略合作下，亚化咨询将组织召开第二届煤制烯烃技术经

煤化工前沿动态

煤化工前沿动态

会 议 背 景

海关总署的数据显示，2009年中国进口聚乙烯735万吨，聚丙烯412万吨。乙烯、丙烯以及衍生物缺口依然巨大。煤制烯烃成为极具吸引力的煤化工项目。

2010年7月1日，道达尔石化宣布，其位于比利时费卢依研发中心的甲醇制烯烃(MTO)示范项目成功生产出达到商品级质量标准的聚丙烯。这是世界上首次通过甲醇制取聚烯烃的成功示范。2010年8月，神华包头煤制烯烃项目成功投产，并产出合格聚烯烃产品。

2010年，随着神华包头、神华宁煤、大唐多伦三大项目陆续投产，中国将成为世界煤制烯烃的中心。亚化咨询预计，2010年底，中国煤制聚烯烃产能将达到158万吨，其中聚乙烯30万吨，聚丙烯128万吨。煤制聚烯烃产能将占聚烯烃总产能7%左右。

技术创新引发产业变革。大型能源化工企业纷纷筹备原料多元化战略。中国石化对中原乙烯进行原料改造，并在河南鹤壁规划大型工业项目。华能集团在内蒙古和宁夏开展了前期工作。神华陶氏已经在陕西榆林完成可行性研究。道达尔也计划在中国投资大型煤制聚烯烃项目。浙江民营企业--宁波禾元在宁波化工区启动了甲醇制烯烃项目，拉开了海外进口甲醇制烯烃的序幕。

在道达尔石化的战略合作下，亚化咨询将组织召开第二届煤制烯烃技术经

DMTO流化床项目全球第一套,催化剂来自大连化物所,180万吨甲醇产出60万吨烯烃。

中国的骄傲——神华集团煤制烯烃项目建设纪实

新华网内蒙古频道１月２日电题：中国的骄傲——神华集团煤制烯烃项目建设纪实 ２０１１年１月１日，神华集团包头煤化工分公司６０万吨煤制烯烃工业示范工程正式商业化运营。

－－这项工程开创了中国煤制烯烃产业的先河；

－－这项工程开启了中国具有自主知识产权的煤制烯新型煤化工产业新领域； －－这项工程创造了多个世界第一。

让历史记住这一天吧：这是神华的骄傲！这也是中国的骄傲！

转变方式，神华敢于第一个“吃螃蟹”

多煤、少油、缺气，是中国的国情。

煤化工，是奠定中国近代工业的基础产业。

近年来，随着改革开放的不断深入，我国进入了化工引领的工业化新时代，煤化工产业得到了长足发展。但是，我国煤化工虽然起步较早，但产业结构单一，缺乏自主知识产权，大型装置的技术和设备依靠进口，导致了我国煤化工产业高耗能、高成本，制约了产业现代化发展步伐。

新时期，中国现代化建设需要煤化工产业有突破性进展！因此，转变发展方式、调整产业结构、增强自主创新能力、降低能耗成本，便成为我 国煤化工产业发展必由之路。

这是一个多么艰巨的任务啊！

谁来开这个先河，敢于第一个“吃螃蟹”

DMTO流化床项目全球第一套,催化剂来自大连化物所,180万吨甲醇产出60万吨烯烃。

中国的骄傲——神华集团煤制烯烃项目建设纪实

新华网内蒙古频道１月２日电题：中国的骄傲——神华集团煤制烯烃项目建设纪实 ２０１１年１月１日，神华集团包头煤化工分公司６０万吨煤制烯烃工业示范工程正式商业化运营。

－－这项工程开创了中国煤制烯烃产业的先河；

－－这项工程开启了中国具有自主知识产权的煤制烯新型煤化工产业新领域； －－这项工程创造了多个世界第一。

让历史记住这一天吧：这是神华的骄傲！这也是中国的骄傲！

转变方式，神华敢于第一个“吃螃蟹”

多煤、少油、缺气，是中国的国情。

煤化工，是奠定中国近代工业的基础产业。

近年来，随着改革开放的不断深入，我国进入了化工引领的工业化新时代，煤化工产业得到了长足发展。但是，我国煤化工虽然起步较早，但产业结构单一，缺乏自主知识产权，大型装置的技术和设备依靠进口，导致了我国煤化工产业高耗能、高成本，制约了产业现代化发展步伐。

新时期，中国现代化建设需要煤化工产业有突破性进展！因此，转变发展方式、调整产业结构、增强自主创新能力、降低能耗成本，便成为我 国煤化工产业发展必由之路。

这是一个多么艰巨的任务啊！

谁来开这个先河，敢于第一个“吃螃蟹”

目 录

第一章 包头煤制烯烃示范工程建设 ................................................................................................. 1 第一节 神华煤制烯烃示范工程建设前期工作 ............................................................................. 2

一、 国内能源企业煤化工进展 ................................................................................................. 2 1、 世界能源结构现状 ........................................................................................................................ 2 2、 煤化工发展历史 ............................................

年产180万吨甲醇（煤制）烯烃化多 联产工程一期60万吨/年项目

一、项目名称：年产180万吨甲醇（煤制）烯烃化多联产工程一期60万吨/年项目。 二、申报单位：山西华运煤电股份有限公司

三、申报单位简况：该公司属民营企业，2005年4月成立，注册资本为74000万元人民币。现有职工及各类管理人员1210人。以盛产优质煤、焦和建筑材料为主要业务，公司现迁至太原，更名为山西华运煤电股份有限公司。 四、项目概况：

1. 项目内容：建设甲醇（煤制）烯烃化多联产项目,一期60万吨/年。 2. 项目投资估算：总投资65685.74万美元，拟引资21676 ．29 万美元。

3. 项目建设规模及内容：建设年产500万吨煤炭工程;60万吨/年甲醇和21.7万吨/MTO工程,10万吨/年聚乙烯和10万吨/年聚丙烯工程。该项目属新建项目。甲醇烯烃化、聚乙烯、聚丙烯工程生产装置及配套公用工程和辅助设施建设。

4. 项目配套条件情况：所需土地、水、电、路、通讯设备齐备。

5. 项目建成后的市场预测及效益分析：根据2000-2005年国内市场平均预测，到2010年国内甲醇需求达900-1000万吨/年，聚乙烯的需求达1400万吨/年，聚丙烯达170万吨/年。该项目建成

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全国中氮情报协作组第３０次技术交流会论文集

甲醇制烯烃技术最新进展

王庚，唐煜，薛振欣

（神华包头煤化工有限公司，内蒙古包头０１４０１０）

［摘要］甲醇制烯烃技术是最有希望替代石油生产低烯烃的新型工艺路线。介绍了不同甲醇制烯烃的技术路线，同时从其反应机理、催化剂活性以及工艺流程等几个方面进行了阐述，对ＭＴＯ从研究阶段走向工业化道路上遇到的问题进行了讨论，尤其是ｃ４副产品的综合利用进行了探讨。

［关键词］ＭＴＯ；ＭＴＰ；甲醇；烯烃

Ｏ引言

ｙｌｉｄｅ机理是较受认可的机理之一。Ｈｕｔｃｈｉｎｇｓ等【２１认为，甲氧基中１个Ｃ—Ｈ键在催化剂表面

能源是国民经济和社会发展的基础，能源安全一直受到各国政府的高度重视。我国是一个缺油、少气、煤炭相对丰富的国家，我国的石油严重依赖于进口，同时我国的石油化工工业正经受着国际石油供应及高价格的严峻考验。

低烯烃尤其是乙烯、丙烯是化工产品的基础，是衡量一个国家石油化工产业和经济发达程度的标志。传统的石油化工采用裂解法来生产低烯烃，随着国民经济的快速发展以及石油供应的日益紧张，传统石油化工生产的低烯烃越来越无法满足我国经济发展的强劲需求。２０世纪两次石油危机爆发后，各国

甲醇制烯烃工艺的优化设计

【摘 要】通过对传统甲醇制烯烃装置工艺流程的分析及研究，然后结合煤制烯烃厂各装置间的相互联系，最终对甲醇制烯烃装置和甲醇合成装置的工艺流程进行了一系列优化设计，从而降低了运行能耗、节约了项目投资，最重要的是通过这些优化降低了项目运行的复杂度，提高了生产效益。

【关键词】甲醇制烯烃；工艺流程；优化设计

引言

随着当今市场经济的不断发展，国内众多煤制烯烃企业充分认识到了提高项目运行经济性的重要性，进而把优化工艺流程作为企业发展中的一项十分重要研究课题。企业在煤制烯烃项目生产过程中，通过研究甲醇制烯烃装置和甲醇装置的突出特性，从而对装置工艺流程进行优化，使企业进一步降低煤制烯烃项目的运行维护费用以及投资费用。本文针对煤制烯烃中的甲醇合成和甲醇制烯烃装置工艺流程进行了整合优化，以期进一步提高煤制烯烃运行的经济性。

1 甲醇制烯烃技术发展现状

1.1 中科院大连化物所的DMTO技术

上世纪80年代由中科学大连化物所牵头，利用固定床反应器对甲醇制烯烃技术进行研究，此次研究主要是基于以ZSM-5和改性ZSM-5 为催化剂，经过长期的研究实验，最终于1993年取得了甲醇进料1t/d的MTO中试成功，这一成功实验的同时也产生了

实验一 石脑油热裂解制烯烃

一、实验目的

1、学习小型管式裂解炉操作控制及实验方法。

2、了解裂解的基本原理和影响反应的各种因素，找出最佳操作条件。 二、实验原理

常压裂解实验装置是测定石油烃类裂解反应和其他有机物裂解反应过程的有效手段，能根据实验结果找出最适宜的操作条件，给工业操作提供可靠的参考数据，同时为放大提供必要的参数。

石脑油是含4~15个碳原子的饱和烃，本实验所用石脑油的平均分子量为114，密度

3

0.76g/cm。在高温下不稳定，极易发生碳一碳键断裂和碳一氢键断裂的裂解反应，生成低分子量的烷烃、烯烃、氢和二氧化碳等，其主要成份含甲烷、氢、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、异丁烯、戊烯、二氧化碳、焦油及焦碳等。 三、实验装置

该装置为一空管，内部插入热电偶套管，测定不同位置的温度。反应加热炉为四段加热，上下段加热功率各为1KW，中间两段各1.5KW，最高使用温度800℃。预热器加热炉功率0.8KW，最高使用温度300℃。测温热电偶为K型。湿式流量计为2L。配有2台计量泵。

实验流程见下图。

6TCI955'432TCI1H2或其它气体1121'6'4'3'TCI10TCI78PITIN2TCI-控温热电偶；TI-测温热电偶；PI-压