甲醇制烯烃技术 .pdfVIP

1甲醇制烯烃

1.1工艺技术方案的选择

1.1.1甲醇制烯烃工艺技术

1.1.1.1

原料路线确定的原则和依据

甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃(Methanol-to-Olefin，简称MTO)是最有希望替代石

脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。该技术的工业化，开

辟了由煤炭或天然气经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤

化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。

甲醇制烯烃的反应比较复杂，在高选择性催化剂上，MTO主要发生如下放热反

应：

2CHOHCHOCH+HO

3332

12CHOHCH+2CH+CH+12HO

32436482

6CHOCHCH+2CH+CH+6HO

332436482

本项目采用煤炭气化制甲醇，甲醇制烯烃的生产路线。

1.1.1.2国内、外工艺技术概况

(1)国外工艺技术概况

二十世纪八十年代初，美国美孚（Mobil）公司在研究采用沸石催化剂利用甲醇

制汽油（MTG）工艺的过程中发现并发展甲醇制烯烃（MTO）工艺。Mobil对反应

机理进行了细致的研究，优化催化剂，合成了针对MTO和MTG反应的新型沸石催

化剂ZSM-5。Mobil基于流化床的工艺示范装置自1982年底运行至1985年末，成功

地证明了流化床反应系统可以应用于MTG和MTO过程。

Mobil甲醇制汽油技术的成功开发推动了甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）

等工艺的开发。目前，国外的工艺技术中，由※※※※/※※※※公司共同开发的MTO

工艺、由Lurgi公司开发的MTP工艺最具有产业化前景。

1986年UCC发现采用SAPO-34（磷酸硅铝分子筛）可以有效地将甲醇转化为低

碳烯烃，而后UCC将相关技术转让给了※※※※公司。1992年※※※※和Norsk※

※※※合作开发了以多孔性MTO-100（主要活性组分为SAPO-34）为催化剂的※※

※※/※※※※工艺，MTO-100催化剂具有更好稳定性和耐磨性。

1995年※※※※/※※※※公司在挪威建成了一套甲醇加工能力为0.75-1t/d的中

试装置。※※※※/※※※※中试装置使用流化床反应器，并配一台流化床再生器，

采用自欧洲市场购买的AA级甲醇为原料，在0.1-0.3MPa(G)压力和400～450℃温度

条件下，采用以磷酸铝分子筛SAPO-34为主要成分的MTO-100型催化剂，在连续运

转期间，甲醇转化率始终大于99.8%，乙烯和丙烯收率达到约80％。根据操作条件的

不同，乙烯/丙烯可以在0.75-1.5之间调整，乙烯和丙烯产品可以达到聚合级。

低碳烯烃合成的关键技术是催化剂，20世纪80年代多使用ZSM-5及其改性产

品，90年代以来，则倾向于磷酸硅铝分子筛（SAPO），尤其是具有强选择性和活性

的8环通道的小孔SAPO-34倍受青睐。※※※※公司推荐采用的催化剂是MTO-100

催化剂，目前已经完成了MTO-100催化剂的扩大研究和测试，包括甲醇转化率、选

择性、结焦、再生能力和长期稳定性。同时也完成了商业化催化剂生产试验，在中试

装置中经过数百次反应-再生循环，性能非常稳定，验证了商业化规模催化剂的强度

和耐磨性可以达到预期目标，催化剂的物理强度和耐磨性超过FCC催化剂。但

MTO-100催化剂的价格较为昂贵，催化剂的寿命、选择性、耐磨性还有待于工业化

的实践考验。

※※※※公司作为世界上最早的流化催化裂化技术专利商，在FCC领域和工程

放大方面有着丰富的经验，MTO的反应、再生苛刻度均比FCC低，设备风险在可控

范围内。在MTO工艺方面，针对不同空速进行了很多试验，催化剂的选择性很强，

实验结果表明空速对反应不