甲醇制烯烃DMTO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

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

８４

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

年产６０万吨甲醇制烯烃项目

（国家级吉林经开区化工产业发展规划局：张志江１５８４３２４７７７９）

一、产品概述

乙烯是最基本的石油化工原料之一，它可以生产多种基本有机原料，如乙醇、环氧乙烷、乙二醇、乙苯、苯乙烯和氯乙烯等。同时，乙烯也是合成材料的单体，可以生产各种规格的聚乙烯（ＰＥ）。聚乙烯是当今世界上产量和消费量最大的通用塑料产品之一，可以制成板、管、簿膜、纤维、储槽和容器等，用于工业、农业、医药卫生及日常生活用品。

丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料，可以生产多种基本有机原料，如苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及异丙醇等。同时，丙烯也是合成材料的单体，可以生产聚丙烯（ＰＰ）。聚丙烯是主要的通用塑料之一，可做成注塑和挤出制品、纤维和簿膜，广泛应用于汽车、电器、日用品、家具和包装等行业。

二、国内市场分析

（１）产能

近年来，中国乙烯工业发展迅猛，乙烯产能已由２００５年７８５．９万ｔ，增加到２００６年９８８．９万ｔ、２００７年９９６．９万ｔ和２００８年１０１１．９万ｔ。表１列出２００５—２００８年中国乙烯产能统计。

　　２００５－２００８年中国乙烯产能统计　　表１　　　单位：万吨

1

生产厂及公司２００

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

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

1. 1661年英国波义耳发现甲醇；1923年德国巴登苯胺纯碱（BASF)公司建成以一氧化碳和氢为原料的采用锌铬催化剂的高压（30-35MPA)法制甲醇；1966年英国ICI公司用铜基催化剂开发低压（5MPA左右）合成甲醇工艺。

2.甲醇沸点64.5—64.7度 空气中爆炸极限（体积分数）6.0—36.5%

3.目前，世界甲醇合成技术科归纳为气相发合成工艺的改进，液相法合成工艺的研究开发和新的原料路线的开发研究等几个方面。 4.甲醇液相合成方法是Sherwin 和 Blum与1975年首先提出。

5中压“联醇”工艺是20世纪60年代末我国自主开发创新的甲醇生产工艺。

6.炼焦煤在隔绝空气的条件下，加热分解成焦炉煤气，焦油，苯，焦炭的过程称煤的干馏。

煤的干馏分低温干馏：500—600度 中温干馏：700—900度 高温干馏：900—1100度 甲醇原料气的制备是以煤高温干馏制取的焦炉煤气为原料。

7.影响炼焦化学产品产率和组成的因素：（1）配煤性质和组成的影响 （2）焦炉操作条件的影响。炼焦温度，操作压力，挥发物在炉顶空间停留时间等，温度主要影响炭化室顶部空间温度。

8.初冷原因：a.防止荒煤气中的化学产品发生裂解；b.在

承德石油高等专科学校热工系校外顶岗毕业论文

焦炉气的精制是以炼焦剩余的焦炉气为生产原料,经化工产品回收(焦炉气的粗制);再经压缩后(2.55MPa),进入脱硫转化工段,脱硫采用NHD湿法脱硫和干法精脱硫技术,总硫脱至0.1×10-6,转化采用烃类部分氧化催化技术;制得合格的甲醇合成新鲜气(又称精制气),送去压缩工段合成气压缩机,最后进入甲醇合成塔制得甲醇。

第1章 焦炉气成分分析

1.1典型焦炉气的组成

焦炉气的主要成分为甲烷26.49%、氢气58.48%、一氧化碳6.20%和二氧化碳2.20%等,还有少量的氮气、不饱和烃、氧气、焦油、萘、硫化物、氰化物、氨、苯等杂质。焦炉气基础参数:流量62967m3/h(2台焦炉生产的剩余焦炉气);温度25℃;压力0.105MPa(a)(煤气柜压力)。

1.2焦炉气的回收利用

焦炉气是良好的合成氨、合成甲醇及制氢的原料。根据焦炉气组成特点,除H2、CO、CO2为甲醇合成所需的有效成分外,其余组分一部分为对甲醇合成有害的物质(如多种形态的硫化物,苯、萘、氨、氰化物、不饱和烃等)。如焦炉气中的硫化物不仅会与转化催化剂的主要活性成分Ni迅速反应,生成NiS使催化剂失去活性,而且还会与甲醇合成催化剂的主要活性组分

g

:

m .,叫’巴

p吲f

0 T w

I

第9期乳化相固体气体

柏基业等 .聚乙烯流化床反应器床内温度分布的模拟

9 8 9

[ 7] F e r n a n d e s F A N,L o n a L M F . He t e r o g e n e o u s Mo d e l i n g or fF l u i d i z e d— Be d P o l y me r i z a t i o n Re a c t o r l J] . C h e m En g S c i,2 0 0 1,5 6( 3 ):9 6 3—9 6 9 .

分区的模块位置，i= 1,2,…,-Ⅳ进料

【 8] Ha t z a n t o n i s H,Yi a n n o u l a k i s H,Y i a g o p o u l o s A,e t a 1 . Re c e n tDe v e l o p me n t s i n Mo d e l i ng Ga s - - P h a s e Ca t a l y z e d Ol e i f n Po l y - me r i z a t i o n