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第十章 甲醇制烯烃技术 第十章 甲醇制烯烃技术 第一节 绪论 甲醇制烯烃即煤基甲醇制烯烃，是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术 。 甲醇制烯烃（MTO）的工艺和甲醇制丙烯（MTP ）的工艺是目前两个重要的化工新技术，是指以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。 1、煤制烯烃在中国的可行性分析 煤制烯烃包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。 煤制烯烃在中国的可行性分析 2、烯烃、聚烯烃市场分析 2007年底，我国乙烯需求规模达到1553.79万吨，较上年同期比增长了10.28%，2008年我国全年的乙烯需求规模突破1755.96万吨。预计到2010年将上涨到2164.86万吨。目前的产量最多为950万吨/年，远低于乙烯和其下游制品的总需求。 从当量需求来看， 2005～2010年，丙烯当量需求的年均增长率将达到7.6%，超过丙烯生产能力的增长速度。预计到2010年，我国对丙烯的当量需求将达到1905万吨，供需缺口将达到825万吨。 在市场价格上，从2002到2007 年间我国聚烯烃市场价格出现大幅上涨，从2002年的5800元/吨，涨到2007年的12500元/吨，其价格的年均增长率达17%。当前的聚烯烃价格为9500～9800元/吨。 3、竞争力分析 与传统油基烯烃工艺比较，甲醇制烯烃工艺从成本上来看，当煤炭价格为250元/吨时，聚烯烃的成本价格为5440元/吨。按当前的市场价格9500元/吨推算，利润为4060元/吨，相当于原油价格为50美元/桶时油基烯烃的利润。随着国际市场原油价格的不断提升，以煤为原料，通过甲醇制烯烃的工艺路线在经济上有不少优势。 市场需求、资源情况、成本优势决定了煤-甲醇-烯烃-聚烯烃工艺路线是一种值得大力发展的工业化产业链。 4、面临问题 1、传统的乙烯、丙烯单体的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。 2、煤制烯烃投资大，融资难度大； 3、原材料及能耗大，水耗高，污染重，三废综合利用和环境治理要求严，新兴行业的扶持和政府的环境保护行政管理可能形成矛盾； 4、煤化工产业一般都将依矿而建，一般都远离市场，交通运输成本较高； 5、煤制烯烃属新型产业，几乎无现成经验可借鉴，稳定运转需经较高的技术检验。 二、甲醇制烯烃技术的发展概况 1、甲醇制乙烯、丙烯（MTO） 美国联碳公司(UCC) 发明了SAPO-34 硅铝磷分子筛（含Si、Al、P和O元素），同时发现这是一种MTO很好的催化剂。 SAPO-34 具有某些有机分子大小的结构，SAPO-34 的小孔（大约0.4 nm）限制大分子或带支链分子的扩散，得到所需要的直链小分子烯烃的选择性很高。其酸功能使得混合转移反应而生成的低分子烷烃副产品很少，在实验室的规模试验中，MTO工艺不需要分离塔就能得到纯度达97％左右的轻烯烃（乙烯、丙烯和丁烯），这就使MTO 工艺容易得到聚合级烯烃，只有在需要纯度很高的烯烃时才需要增设分离塔。 甲醇制乙烯、丙烯（MTO） 中科院大连化物所是国内最早从事MTO技术开发的研究单位。90年代初又在国际上首创“合成气经二甲醚制取低碳烯烃新工艺方法（简称SDTO法）” 2、甲醇制丙烯（MTP） 德国Lurgi 公司在改型的ZSM-5催化剂上，凭固定床反应器放大经验，开发完成了甲醇制丙烯的MTP 工艺 。采用稳定的分子筛催化剂和固定床反应器，首先将甲醇转化为二甲醚和水，然后在三个MTP反应器（两个在线生产、一个在线再生）中进行转化反应，反应温度为400~450℃，压力0.13~0.16MPa。丙烯产率达到70%左右。 2001年，Lurgi公司在挪威Tjeldbergolden的Statoil工厂建设MTP工艺工业示范装置，到2004年3月已运行11000小时，催化剂测试时间大于7000小时，为大型工业化设计取得了大量数据。该示范装置采用了德国Sud-Chemie AG公司MTP催化剂，具有低结焦性、丙烷生产量极低的特点，并已实现工业化生产。 2002年起，验证装置已在挪威国家石油公司(statoil)的甲醇装置上运行，lurgi公司将使它运转8000h以确认催化剂的稳定性，然后将建设工业规模的甲醇制丙烯装置。2003年9月，lurgi公司在该甲醇制丙烯示范装置上证实了该工艺的可行性。 甲醇制丙烯（MTP） 2005年3月，Lurgi公司与伊朗Fanavaran石化公司正式签署MTP技术转让合同，装置规模为10万吨/年。Lurgi公司将于伊朗石化技术研究院共同向伊