浅议甲醇制烯烃的反应器设计.doc

　　浅议甲醇制烯烃的反应器设计 甲醇制烯烃的反应器设计论文导读：本论文是一篇关于甲醇制烯烃的反应器设计的优秀论文范文,对正在写有关于甲醇论文的写有一定的参考和指导作用, 摘要：使用Aspen Plus软件平台，通过用户自定义模块方法，对甲醇制乙烯(MTO)工艺流程中的反应器进行了稳态模拟，进而优化设计，以寻找到能使所得乙烯收率稳定且最高的参数设置。 关键词: 甲醇制乙烯；Aspen Plus软件；设计反应器 Abstract: The floulation eans of using users module on Aspen Plus softethanol to ethylene(MTO), then to optimize the reactor, and make the stability of the resulting ethylene yield the highest parameter settings. Keyethanol-to-olefin ,MTO），甲醇制丙烯（methanol-to-propylene，MTP）。MTO工艺的典型技术有两种，分别来自由环球石油公司( UOP )和海德鲁公司( Norsk Hydro )联合研究的UOP/Hydro MTO技术，以及由中国科学院大连化学物理研究所独立研究开发的DMTO技术；MTP工艺的代表技术也有两种，分别是由清华大学独立开研究开发的FMTP技术，以及由鲁奇公司（Lurgi）开发的Lurgi MTP技术。 　　自1976年美国UOP公司科研小组首次发现甲醇在ZSM- 5催化剂和一定的反应温度下，可以转化得到包括烯烃、烷烃和芳香烃在内的烃类以来，至今甲醇制烯烃工艺技术在各国工业研究和设计部门的努力研究下已经取得了长足的进展。尤其是其关键技术催化剂的选择和反应器的开发均已比较成熟。目前，UOP/Hydro MTO技术、DMTO技术、Lurgi MTP均已建有示范装置，FMTP技术也在安徽淮化集团建成了实验装置[5-7]。 甲醇制烯烃的基本原理 甲醇转化为烃是放热反应，可看作是由三个关键步骤组成： CH3OH→1/2CH3OCH3+1/2H2O+10.090 kJ CH3OCH3→2CH2 烯烃+H2O+18.698 kJ CH2 烯烃→CH2 烃+15.968 kJ 一般认为，MTO 反应机理与甲醇制汽油的MTG 工艺有相似之处，即： 由上图可知，在固体酸的催化作用下，甲醇实现了脱水缩合，转变成二甲醚（DME），其中间体是质子化的表面甲氧基，最终得到了混合物，主要成分是甲醇、二甲醚和水，再进一步，转变成低碳烯烃，接着，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应的程序，进而生成烷烃、环烷烃、芳烃和较高级烯烃。 甲醇制烯烃工艺路线的选择[10-12] 在甲醇制造烯烃的各种技术中，比较典型性的主要是UOP/Hydro MTO技术、大连化物所DMTO技术、鲁奇MTP技术。目前，这三项工艺技术已经具备工业化生产的条件。 （1）技术条件 MTO技术特点 采用流化床反应器和再生器，连续稳定操作；采用专有催化剂，催化剂需要在线再生，保持活性；甲醇的转化率达100%，低碳烯烃选择性超过85%，主要产物为乙烯和丙烯；可以灵活调节乙烯/丙烯的比例；乙烯和丙烯达到聚合级。 MTP技术特点 采用固定床由甲醇生产丙烯，首先将甲醇转化为二甲醚和水，然后在三个MTP反应器中进行转化为丙烯。催化剂系采用南方化学开发的改进ZSM-5催化剂，有较高的丙烯选择性。甲醇和DME的转化率均大于99%，对丙烯的收率则约为71%。产物中除丙烯外还将有液化石油气、汽油和水。 从技术上讲，MTO和MTP技术已经成熟可行，具备工业化推广的条件。 （2）工业化应用现状 目前国内在建的大型煤制烯烃项目对各种技术应用都有。主要有以下几个项目： MTO技术应用 神华集团包头煤制烯烃项目甲醇制烯烃技术采用国内自主知识产权的DMTO技术。 该项目于2006年12月获得国家发展和改革委员会核准，建设地点位于在内蒙古自治区包头市。建设规模为：180万吨/年煤制甲醇、60万吨/年甲醇制烯烃、30万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚丙烯、4套6万立方米/小时空分制氧、3套480吨/小时蒸发量的热电站以及辅助生产设施和公用工程等。其它主要工艺装置均采用世界先进的煤化工/石油化工技术，包括GE水煤浆气化技术、德国林德公司低温甲醇洗技术、英国DAVY公司甲醇合成技术、美国DOTP技术应用[15-16] 采用鲁奇MTP技术的项目主要有神华宁煤煤制烯烃项目、大唐国际多伦煤制烯烃项目。 神华宁煤煤制烯烃项目,于2005年底开工，是宁夏宁东能源化工基地煤化工基