甲醇制低碳烯烃工艺及其与传统工艺的成本对比研究.pdf

2006年塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集 379 甲醇制低碳烯烃工艺及其与传统工艺的成本对比 何海军徐振刚 范 玮 (煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院。北京，100013) 摘要介绍了甲醇制低碳烯烃(MTO和MTP)工艺、产品分布以及商业化现状，分析了以煤为原料 的MTO和MTP工艺单位烯烃生产成本，并与传统蒸汽裂解工艺生产低碳烯烃的单位产品生产成本进行 了比较。结果表明，在我国煤炭资源丰富、煤质适宜、价格低廉的一些地区采用MTO或MTP工艺生产低 碳烯烃在经济上具有较强的市场竞争力。 关键词 甲醇烯烃MTOMTP 乙烯、丙烯等低碳烯烃是化学工业的最基本 工艺较为成熟，该过程甲醇转化率近100％，低 原料。近年来，我国乙烯工业发展迅速。2005年．我碳烯烃(CrC。)的选择性达到90％，且乙烯与丙 国乙烯产能为7530 555 烯之比可通过变换操作参数在1．5：1～0．75：1之间 kt／a，产量达7 kt，当量消 400 调整。 费量约为18 kt。显然。国内的乙烯生产满足不 了需求。每年不得不大量进El。而丙烯当量消费量 1．1．1工艺介绍 的自给率始终较低，2004年仅为55．9％，2005年有液态粗甲醇加热转变成气相．进人流化床转 所增加，达61．8％，但需求缺口仍然很大【11。 化反应器，在催化剂作用下生成产物，反应热则通 目前．全球低碳烯烃生产的主要原料为石油 过产生蒸汽移出塔外。反应器上设置催化剂溢出 烃类，其中石脑油占大部分，还有烷烃、加氢柴油、 侧线。溢出的催化剂通过气力输送进入再生反应 部分重质油等等闭。由于近年来原油价格持续上涨 器，经空气再生完成的催化剂重新返回转化反应 且居高不下。一些炼油厂用石脑油、轻柴油等作原 器。如此循环往复．保持了催化剂床层的稳定。在 料生产附加值更高的产品。而不愿意将石脑油和 该工艺过程(见图1)中，不论是转化反应器还是再 轻柴油作为产品直接出售给烯烃生产厂．导致烯 生反应器，均遵循一般流化床反应器的颗粒循环 烃生产的裂解原料价格不断攀升．从而造成乙烯 原理。 和丙烯的生产成本逐渐提高。迫使国际上一些大 转化反应器的流出物经热回收装置被冷却， 型石化公司寻找低碳烯烃生产的新技术及新原 大部分的冷凝水从产物中分离出来。产物加压，送 料，而甲醇转化制低碳烯烃工艺(MTO和MTP)的入碱脱除系统，然后再干燥脱水。脱水后的产物进 成功开发则迎合了这种发展趋势。特别对象中国 入回收段。该段由脱乙烷塔、乙炔饱和器、脱甲烷 这样的煤炭资源相对丰富的国家。在煤矿区附近 塔、乙烯分离器、脱丙烷塔、丙烯分离器和脱丁烷 发展煤制甲醇转烯烃产业，不仅技术上可行，而且 塔等七部分组成，在此，根据沸点的不同将产物逐 经济上具有较强的生产竞争力。 一分离出来。 1-1．2产品分布 1 MTO与M11P工艺 1．1 MTO工艺 的典型物料平衡见图2。 MTO工艺是以煤或天然气为原料经甲醇制乙 主产物乙烯和丙烯的纯度均能达到聚合级， 烯和丙稀等低碳烯烃的工艺过程。国际上一些著 可直接用来制备聚乙烯、聚丙烯。副产物主要是丁 名的石油和化学公司，如BASF、Mobil和Exxon烯、C，等，可用于调和汽油、作燃料以及生产顺丁 等均对该技术进行了多年研究。目前。由美国 橡胶等，也可通过烯烃裂解工艺(例如用OCP工 UOP公司和挪威HYDRO公司联合开发的MTO艺)转制主产物丙烯与乙烯。 380 2006