9甲醇制汽油(MTG)技术_液体燃料生产的替代方法.pdf

甲醇制汽油（MTG）
技术

液体燃料生产的替代方法

ExxonMobilResearch&
EngineeringCompany(EMRE)

ZhiguoHou,MitchHindman

7thChinaCTLandCoalChemFrontierForum2012
Yinchuan,Ningxia,China
July26-27,2012
碳转化为液体燃
料
煤炭与生物质液化的可选方案

O2H2OCO2
甲醇合成CH3OH

煤炭气化

合成气：CO+2H2

间接费托合成“费托原油”
煤炭/生物质

直接
直接液化“合成原油”

煤炭气化H2
合成气：H2

O2H2OCO2

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炼制液体燃料

气化甲醇合成甲醇制汽油

气化提炼
费托合成

煤炭生物质
/液体燃料

H2
气化

直接液化提炼

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气体至液体燃料

O2CO2H2O
O2CO2H2O
甲醇合成甲醇合成甲醇制汽油甲醇制汽油
转化：
天然气天然气转化：
合成气：CO+2H2
合成气：CO+2H2
炼炼制航空煤油制航空煤油//
费托合成费托合成
柴油柴油/其他其他
热热/

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EMRE甲醇制汽
油技术
埃克森美孚甲醇制汽油技术

•20世纪70年代初甲醇制汽油催化剂的独特
择形化学反应被发现
•甲醇制汽油反应使甲醇脱水，生成自由水
并将可用的碳和氢转化为碳氢化合物
•“择形”甲醇制汽油催化剂将合成反应限制为
~11碳
•70、80年代历经技术开发，包括工艺和产4B/D固定床甲醇制汽油
品的变型
•其结果是成为辛烷值为92的无硫汽油生产
工艺
•新西兰合成燃料公司(NewZealand
Synfuel)于1985年将固定床的设计商品化，
将天然气转化为汽油

100B/D流化床甲醇制汽油

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新西兰甲醇制汽油设施：新西兰新普利茅斯

天然气转化与甲醇合成甲醇制汽油‐‐MTG

新西兰燃料合成公司
工厂位于新西兰新普利茅斯，日产汽油14,500桶
工厂所有权75%归新西兰政府，25%归埃克森美孚

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甲醇制汽油化学反应

2CH3OHCH3OCH3+H20
甲醇二甲醚

CH3OH,CH3OCH3轻烯烃+H20
甲醇、二甲醚

轻烯烃C5+烯烃

氯化石蜡

C5+烯烃环烷烃汽油
芳烃
催化剂及工艺设计对于高产和汽油选择性最为关键

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EMRE甲醇制汽油工艺：反应器区

甲醇在甲醇制汽油反应中受热蒸发，然
•MTG工艺基本流程图
后送入二甲醚反应器

•二甲醚反应器流出物与回收气体混合后
送入甲醇制汽油反应器甲醇二甲醚

•回收气体的温度和流量控制反应器温度

•通过送入的甲醇、回收气体及空气或水甲醇制
汽油
对甲醇制汽油反应器流出物进行冷却

•冷却的流出物分离成汽油、水和气体

•原汽油被抽到回收区

抽到回收区的原汽油

水

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EMRE甲醇制汽油工艺：原汽油回收区

•MTG原汽油被输送到一个脱乙烷塔和稳定器，从而将汽油中的燃料气和液化气馏
分移除
•稳定后的汽油被分为轻型和重型汽油馏分
•对重型汽油进行略微加氢处理，以减少均四甲苯（1,2,4,5四甲基苯）含量
•处理后的重型汽油和轻型汽油或混合为成品

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MTG收率和属性/成份

MTG汽油收率MTG汽油属性/成份

烃类产品百分辛烷值，RON92
输送气百分比
比
辛烷值，MON82
(R+M)/287
天然气1%2%
氯化石蜡，vol%53
液化气5%11%烯烃，vol%12
环烷烃，vol%9
汽油38%87%芳烃，vol%26
苯，vol%0.3
HO56%-
2硫无

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新西兰合成燃料公司MTG工厂操作经验

甲醇制汽油‐‐MTG天然气转化与甲醇合成

•新西兰合成燃料厂于1985年投产

•该厂在最初投产的24小时即生产出测试汽油

•工厂由新西兰燃料公司经营至1995年

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新西兰甲醇制汽油固定床反应器

•填充甲醇制汽油固定床反应器

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新西兰工厂操作经验

汽油收率
95WT%OFHC最初投产：1985年10月
7年间运转率>96%
90
100%
95%
85第一日历年90%
运转率

85%
汽油辛烷值，RON
96Rx80%
75%
94
70%
0360720108014401800216025202880
92
历时，天数
90第一日历年

•新西兰甲醇制汽油工厂的操作经验证明甲醇制汽油是一个强大的技术

•日汽油收率和辛烷值表明工艺性能的一致性很高

•投产后，设备性能可靠，运转率大于96%

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新西兰甲醇制汽油与美国传统汽油的对比

•新西兰甲醇制汽油与传统汽油具有可比性（下表：2005年新西兰平均数据与美国平均
水平的对比）
•甲醇制汽油不