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M TO 技术的反应机理 甲醇转化为烃类是非常复杂的反应, 其中包含了甲醇转化为二甲醚的反应, 和催化剂表面的甲氧基团进一步形成C- C 键的反应和一系列形成烯烃的反应。在酸性分子筛催化剂上, 甲氧基通过与分子筛内预先形成的“碳池”中间物作用, 可以同时形成乙烯、丙烯、丁烯等烯烃,“碳池”具有芳烃的特征, 反应是并行的。“碳池”一旦形成, 后续的形成烯烃的反应是快速反应, 因此, 反应具有自催化的特征。采用小孔分子筛可以有效地扩大乙烯、丙烯和丁烯分子在分子筛孔道中的扩散时的差别, 提高低碳烯烃的选择性。甲醇转化的产物乙烯、丙烯、丁烯等均是非常活泼的, 在分子筛的酸催化作用下, 可以进一步经环化、脱氢、氢转移、缩合、烷基化等反应生成分子量不同的饱和烃、C6+ 烯烃及焦炭。甲醇、二甲醚也可以与产物烯烃分子发生偶合催化转化反应, 这些偶合的反应将比烯烃单独的反应更容易发生, 形成复杂的反应网络体系。这样就构成了M TO以甲醇为原料制乙烯和丙烯的化学反应方程式和热效应为2CH3OH→C2H4+ 2H2O(△H = 11. 72 KJ?m o l, 427℃)3CH3OH→C3H6+ 3H2O(△H = 30. 98KJ?m o l, 427℃)操作条件：(以M TO- 100 做催化剂)反应温度: 400～ 500℃反应压力: 0. 1～ 0. 3M Pa再生温度: 600～ 700℃再生压力: 0. 1～ 0. 3M Pa反应器类型: 流化床反应器甲醇首先脱水为二甲醚(DM E) , 继续脱水生成包括乙烯和丙烯在内的低碳烯烃, 少量低碳烯烃则以缩聚、环化、脱氢、烷基化、氢转移等反应、生成饱和烃、芳烃及高级烯烃等。主反应:2CH3OH→CH3OCH3+ H2O (1)CH3OH→C2H4+ C3H6+ C4H8 (2)CH3OCH3→C2H4+ C3H6+ C4H8 (3)副反应:CH3OH→CO + 2H2 (4)CH3OH→CH2O + H2 (5)CH3OCH3→CH4+ CO + H2 (6)工艺流程U O P / H Y D R O MT O 工艺中国科学研究院大连化物所的D MT O 工艺E x x o n Mo b i l MT O 工艺中国石化上海石油化工研究院( SR I P T) 的S 一MT O 工艺（详见参考文献甲醇制低碳烯烃工艺技术新进展）主要两个工艺：U O P / H Y D R O MT O 工艺；中国科学研究院大连化物所的D MT O 工艺1.1 UOP/Hrdro 的MTO 技术UOP 公司在S A P O - 3 4 分子筛的基础上开发出了M T O - 1 0 0 甲醇转化制烯烃专用催化剂。中试装置规模为0.75 吨/ 天甲醇进料的流化床中试装置,中试装置提升管的长度为6 米,内径为0.1 米,沉降段直径为0.4 米,沉降器内有两个旋风分离器,沉降器外还有一个旋风分离器,反应器的催化剂藏量快速床时为5kg(鼓泡床时为6kg),再生器为鼓泡床,再生器催化剂藏量为5～6kg。中试结果为甲醇转化率仍保持接近100%,乙烯＋丙烯选择性(碳基)为75%～80%。UOP 公司认为上述试验已取得放大至乙烯生产能力为30 万吨/ 年～50 万吨/ 年工业化装置的设计基础数据。试验条件：该演示装置的操作条件:提升管入口进料设计为750 kg/ d (实际可达到1 000 kg/ d) ,入口温度为460 ℃,压力为0. 105 MPa ,再生器的温度为600 ℃,压力为0. 108 MPa ,靠两器压差来实现催化剂的循环。装置上不同位置安装了在线分析仪表,检测反应产物中的产品种类和组成,从控制操作室的在线仪表分析数据中,可以看出乙烯和丙烯是主要产物。反应产物经过水冷后,直接排入大气燃烧。 特点：装置操作简便和灵活;装置有较大的操作弹性;能耗低,原料利用率高;“三废”排放量较小;乙烯和丙烯产量比可在0. 75～1. 50调节,市场抗风险能力强。 现状：UOP ／ Hydro 的MTO 工艺在1995 年完成中试，该工艺类似炼油催化裂化工艺；反应产物组成更简单，分离回收更容易。可以通过改变反应器的操作，较大范围地调整乙烯丙烯比。以碳基计算，在最大量生产乙烯时，其收率为：乙烯46％、丙烯30％、丁烯9％、其它15％，C2 ／ C3为1．53；最大量生产丙烯时，其收率为：乙烯34％、丙烯45％、丁烯12％、其他9％，C2 ／ C3为0．75。必威体育精装版的研究结果表明，甲醇转化成乙烯＋丙烯的碳基选择性可以达到85％～90％ 装置图：2.大连化物所DMTO 工艺技术在甲醇制烯烃技术领域,中科院大连化物所具有二十多年的研究成果。“ 七五”、“八五”期间, 完成了以改性Z S M - 5 沸石分子筛为催化剂