甲醇制低碳烯烴工藝及催化劑研究新進(jìn)展.pdf

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1、甲醇制低碳烯烴工藝及催化劑研究新進(jìn)展楊凱(山西焦煤集團(tuán)飛虹化工股份有限公司，?山西?臨汾?041606)摘要：隨著石油能源的逐漸減少，世界上各個國家都開始研究新的烯烴工藝，以緩解石油資源緊張的現(xiàn)狀。當(dāng)前用煤或者天然氣經(jīng)甲醇制低碳烯烴工藝是最常見的一種工藝，本文主要對甲醇制低碳烯烴工藝以及催化劑的研究進(jìn)展進(jìn)行了具體分析，希望可以給我國的煤和天然氣經(jīng)甲醇生產(chǎn)低碳烯烴項(xiàng)目提供參考。關(guān)鍵詞：甲醇；低碳烯烴；催化劑;烯烴裂解工藝石腦油裂解工藝是一種制備乙烯和丙烯的傳統(tǒng)方法，隨（2）清華大學(xué)開發(fā)的FMTP工藝技術(shù)?清華大學(xué)開發(fā)著

2、全球石油資源的逐漸減少，世界上各大石油公司都開始研究FMTP工藝技術(shù)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)就是研制成功了SAPO分制備乙烯和丙烯的新生產(chǎn)工藝，其中最廣泛應(yīng)用的一種工藝就子篩。該工藝極大的減少了烷烴等副產(chǎn)物的產(chǎn)生，使后續(xù)分離是用煤或天然氣經(jīng)甲醇制備低碳烯烴的工藝技術(shù)。當(dāng)前，該工工藝的難度降低。藝技術(shù)主要分為兩種，分別是甲醇制烯烴(MTO)工藝和甲醇（3）上海石化院開發(fā)的MTP工藝技術(shù)?上海石化院經(jīng)過制丙烯(MTP)工藝。多年的研究工作，研究出了大量的MTP工藝技術(shù)和催化劑，1甲醇制烯烴工藝技術(shù)進(jìn)展而且還具備了自己的知識產(chǎn)權(quán)，在

3、100t/aMTP中完成了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，甲醇的轉(zhuǎn)化率非常高，高達(dá)99.8%，丙烯為(1)Hydro/UOP公司開發(fā)的MTO工藝?MTO工藝是38％～40％的單程選擇性。當(dāng)條件為C4產(chǎn)物循環(huán)時(shí)，丙烯的由Hydro公司與UOP公司聯(lián)合開發(fā)生產(chǎn)的，生產(chǎn)過程中選用選擇性可以升高到66％～70％，催化劑是可再生的，通常周期了不同的催化劑。這兩個公司開發(fā)的這項(xiàng)工藝技術(shù)主要是將流為三十天以上?；卜磻?yīng)器跟再生器有效的結(jié)合起來，使用的催化劑為MTO-100催化劑，該催化劑的成分是磷酸硅鋁分子篩SAPO-3催化劑的研究進(jìn)展34，

4、在350～550℃和0.1～0.5MPa的條件以及催化劑的作（1）ZSM-5沸石分子篩?ZSM-5沸石分子篩的酸性比用下，甲醇產(chǎn)生了裂解反應(yīng)。相關(guān)報(bào)道中指出，該公司生產(chǎn)的較大，而且具有較大的孔道，容易生成芳烴、高碳烴類等物質(zhì)，MTO工藝極大的提高了甲醇轉(zhuǎn)化率，使轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.8％。低碳烯烴用于甲醇轉(zhuǎn)化時(shí)的選擇性比較低。因此，只有對該催這種情況下，乙烯的選擇性達(dá)到了55％，丙烯的選擇性達(dá)到了化劑的硅鋁比、表面酸性和孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善和調(diào)節(jié)，不斷提高[1]27％。催化劑對丙烯的選擇性，減少各種副產(chǎn)物的產(chǎn)生等，才能提高(2)

5、ExxonMobil公司開發(fā)的MTO工藝?ExxonMobil公生產(chǎn)效率，并提高催化劑的循環(huán)使用率?？梢圆捎玫母男苑椒ㄋ驹陂_發(fā)MTO工藝的過程中選用的催化劑類型為ZSM-5。比較多，比如高溫處理、化學(xué)處理等。第一步的工藝試驗(yàn)在列管式反應(yīng)器中進(jìn)行，然后10桶/d甲醇（2）磷改性?將磷覆蓋于ZSM-5沸石分子篩的強(qiáng)酸部位的中試裝置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為九個月，之后又在100桶/d上，可以使分子篩的酸性位密度有效降低，進(jìn)而避免了氫出現(xiàn)的甲醇制汽油流化床裝置上進(jìn)行了試驗(yàn)，再次對該工藝進(jìn)行了轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，使分子篩的抗結(jié)焦能力有效提

6、高，同時(shí)也提高了驗(yàn)證。產(chǎn)物的成分包括乙烯、丙烯、丁烯，其中產(chǎn)量最大的是乙丙烯等低碳烯烴的選擇性以及分子篩的水熱穩(wěn)定性。烯，可達(dá)60％，所有的烯烴收率也比較高，為80％，不足之處就（3）高溫水熱處理改性?催化劑改性的一種重要方法就是是催化劑的壽命非常短。高溫水熱處理。通過實(shí)驗(yàn)可知，高硅沸石ZSM-5經(jīng)過高溫水(3)上海石化院開發(fā)的SMTO工藝?自2000年開始，上海熱處理之后，重新分布了酸性的中心，強(qiáng)酸中開始出現(xiàn)弱酸中石化院就展開了對MTO技術(shù)的研究。之后，上海石化院還研心，使低碳烯烴的選擇性得到了有效提高，并減少了過

7、程中生究了MTO的反應(yīng)行為、積炭行為以及失活行為等，并在12t/成的焦炭含量。通過對ZSM-5沸石分子篩進(jìn)行高溫水熱處理，a循環(huán)流化床熱模試驗(yàn)裝置上對小試結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，評價(jià)了使催化劑的孔容增加，孔徑也增加了，孔道結(jié)焦減少了。SMTO-1催化劑的組成成分SAPO-34分子篩。試驗(yàn)結(jié)果最終表明：該催化劑可以穩(wěn)定的連續(xù)運(yùn)行長達(dá)2000h，而不改變4結(jié)語活性。并且甲醇的轉(zhuǎn)化率也比較高，為99.8％，乙烯碳基的選擇研究開發(fā)MTO工藝和MTP工藝對于當(dāng)前的化工生產(chǎn)性高于80%，丙烯碳基的選擇性也高于80％，丙烯的選擇性高低碳烯

8、烴具有非常重要的意義，不但可以增加乙烯以及丙烯原于90％，丁烯的選擇性也高于90％。料的來源，還可以提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。對MTO的工藝條件2甲醇制丙烯工藝技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行合理有效的控制可以提高低碳烯烴的生產(chǎn)率，將OCP工藝和MTO裝置整合在一起，可以極大的提高裝置的整體運(yùn)(1)Lurgi公司開發(fā)MTP工藝技術(shù)?二十世紀(jì)九十年代，行水平。德國的Lur