甲醇制烯烃几种工艺比较.pptx

第三章 低碳烯烃合成技术;低碳烯烃的定义和制备方法（P63);乙 烯;乙烯主要用途 ;中国乙烯工业的发展 ;丙 烯 ;丙烯主要用途 ;丙烯的发展前景 ;1-丁烯 ;天然气;低碳烯烃可行技术路线;1.甲醇制低碳烯烃;甲醇制低碳烯烃 （P63);MTO /MTP的反应机理是在催化剂作用下甲醇先脱水生成二甲醚(DME) ,然后DME与原料甲醇的平衡混合物脱水继续转化为以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃,少量C1 ～C5 的低碳烯烃进一步反应生成分子量不同的饱和烃、芳烃、C6 +烯烃及焦炭。 ;催化剂的研究进展（P68）;含金属的沸石催化剂： 美???得克萨斯AM大学开发多功能催化剂：该机构进行了40多种催化剂活性试验，发现含钨催化剂对合成低碳烃类有效，烯烃收率达34%； 德国巴斯夫公司研制出了分别含铁、铬及高硅铝比的ZSM-5沸石和砷沸石。并且在采用硅铝比低于70的HZSM-5沸石上转化，其C2～C4烯烃占70%～80%。 ;SAPO-34（磷酸硅铝）分子筛催化剂： 该类催化剂的特点： SAPO-34 分子筛催化剂孔径只允许乙烯、丙烯和少量的C4通过，不会产生重的烃类产品。 环球油品公司(UOP)开发的MTO-100 ，乙烯、丙烯比率可以在0.75-1.5之间调节，而且乙烯和丙烯的纯度均在99.6%以上，可直接满足聚合级丙烯和乙烯的要求。 ;催化剂的研究进展（P69）;掺入不同金属离子SAPO-34的催化性能比较 ; 表 大连化物所与UOP公司的催化剂对比;甲醇制烯烃的反应机理（P65);形成表面甲氧基 MTO反应过程 :甲醇脱掉一分子水生成二甲醚，甲醇/二甲醚迅速形成平衡混合物,随后甲醇/二甲醚分子与SAPO-34分子筛上酸性位作用生成甲氧基，推断可能有两种甲氧基生成 。 ; SAPO-34分子筛上表面甲氧基的形成过程 ;生成第一个C－C键 ：;C3、C4的生成过程 ： 以路线3为例：;　Chen等提出的MTO反应动力学模型;动力学模型2;动力学模型3; MTO合成工艺 ;MTO合成工艺 ;UOP /HYDRO公司 - MTO工艺流程图; 表 MTO工艺产品生产的灵活性（P71);UOP公司在工艺设计中发现，由于反应器物料富含烯烃，甲烷含量相对较少，选择前脱乙烷塔比较合适，从而可以省去前脱甲烷塔，相应的也省去了大量的制冷设备，节省了大量能源。 考虑将二甲醚作为甲醇制烯烃的中间步骤。由于反应以粗甲醇为原料含有大量水，反应过程又有水生成，水或水蒸气不利于金属磷酸铝催化剂的稳定性和寿命，若以二甲醚为中间产物可使催化剂稳定性和寿命得到明显改善。以二甲醚作中间体的另一优点是二甲醚分子结构中甲基与氧之比是甲醇的两倍，生产相同量的低碳烯烃，反应出口物料仅为甲醇的一半，从而减小设备尺寸，节省了投资费用。 将含甲烷和轻烯烃馏分部分返回至转化反应区，甲烷取代水作为稀释剂，从而减少了水对催化剂稳定性及寿命的不利影响。其中，脱甲烷塔采用一个带压回转吸附技术将甲烷和水从反应物中脱除，节省了投资。 通过歧化（metathesis）手段使丙烯歧化为乙烯和丁烯。 ;工艺操作条件对MTO产品的影响 ;反应压力: 较高、较低的压力，都会使烯烃的收率降低，应选择适合的压力是0.17MPa(甲醇在Mn、Mg/13X沸石催化剂上反应，当压力从0.1MPa升高到2.5MPa时，乙烯含量从46.9%下降到33.3%。C4由7.4%上升到24%)。 较高压力有利于C5以上脂肪烃和芳烃生成。;空速的影响 反应时间短，有利于烯烃生成 ;添加稀释剂的影响 原料中添加稀释剂—氢、氦、氮、水蒸气，可以提高乙烯的选择性。通常所加的稀释剂是水蒸气。添加稀释剂实质上就是降低甲醇的分压，同时还降低了生成的低碳烯烃的分压，从而不利于低碳烯烃的聚合。 ;MTP 合成工艺(P74) ;MTP 合成工艺框图 ;项目;我国在建的MTO/MTP项目;神华包头建造的甲醇制取低碳烯烃（MTO）万吨级工业性试验装置;2.二甲醚制低碳烯烃(DMTO) ;主要缩写所代表的意思;DMTO的机理;SDTO合成工艺;SDTO新工艺特点;两段反应串接反应结果（P77);大连化学物理研究所DMTO工艺(P77);大连化物所DMTO催化剂;陕西新兴煤化工科技公司与大连化物所、洛阳石化工程公司合作项目;工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃，总体流程与催化裂化装置相似，包括反应再生、急冷分馏、气体压缩、烟气能量利用和回收、反应取热和再生取热等部分。 后部系统为烯烃的精制分离部分，与管式裂解炉工艺的精制分离部分相似，包括碱洗、干燥、压缩、制冷、脱碳 2 塔、炔烃前加氢、脱C1 塔、C2 分馏塔、脱C3 塔、C3 分馏塔和脱C4 塔等。;根据对目的低碳烯烃产品是化学级还是聚合级的不同，流程可以有