甲醇制烯烃的研发进展.docx

甲醇制烯烃的研发进展摘要：甲醇制烯烃（简称MTO）技术是煤制烯烃工艺路线的核心技术它是将MTO级甲醇通过流化床反应器转化为乙烯、丙烯的工艺。文章分析了甲醇制烯烃的前景、国内外研发进展情况、主要技术概况、DMTO-II的优势及前景认为我国发展煤制烯烃有重要意义。关键词：甲醇制烯烃；SAPO-34催化剂；煤制烯烃中图分类号：TQ546文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）13-0019-03甲醇制烯烃（简称MTO）技术是煤制烯烃工艺路线的核心技术它是将MTO级甲醇通过流化床反应器转化为乙烯、丙烯的工艺。传统工艺是以石脑油为原料制烯烃MTO技术选用煤炭或天然气作为原料此工艺实现了煤化工向石油化工的延伸。1MTO发展背景乙烯、丙烯作为重要的有机化工原料从全球范围来看2004年底全球乙烯产能达到1.12亿吨当年需求量为1.05亿吨1999～2004年间全球丙烯需求量年均增长4.9%到2009年世界丙烯产能已增至9000吨年均增长率为4.8%届时下游行业对丙烯的需求将达到8万吨市场供不应求。在我国乙烯和丙烯需求量大2005年我国乙烯自给率约40.3%2005～2010年我国对丙烯需求量年均增长率达到5.8%。2010年国内对丙烯的需求将达到1905万吨丙烯供需矛盾十分突出供需缺口达825万吨。目前乙烯主要生产路线是通过石脑油裂解而来通过乙烯联产生产的丙烯大约有60%流化催化裂化装置会生产35%左右的丙烯还有来自丙烷脱氢生产3%的丙烯和2%的丙烯来自其他途径。从上面的统计数据可以看出50%以上的丙烯是通过乙烯联产生产而来乙烯又是通过石脑油裂解而来所以乙烯和丙烯主要还是依靠石脑油裂解所得如果长期依靠传统的路线来生产乙烯和丙烯的话不是长久之计因为目前面临着石油资源的有限性与短缺性再加上石油价格一直呈上升趋势所以说寻求非石油路线来生产乙烯和丙烯迫在眉睫目前国内外已经开始了这方面的研究与工艺开发结合我国这样的“缺油少气多煤”的国情有其深远的战略意义。近几年来我国石油进口量持续增长通过天然气和煤非石油路线生产低碳烯烃作为原料来源我国的煤资源很丰富但天然气的利用结构有待完善。根据截止到2004年底地质矿产部的有关资料中国可采石油资源量是150亿吨探明石油可采储量约67.3亿吨剩余探明石油可采储量约24.5亿吨按照2005年产量（1.82亿吨）计算剩余石油探明可采储量的储采比是13.5；中国天然气可采资源量14万亿立方米目前探明可采储量约2.77万亿立方米剩余天然气可采储量为2.38万亿立方米按照2005年产量（499.5亿立方米）计算剩余天然气可采储量的储采比是47.6；中国煤炭资源总量是5.57万亿吨保有储量是1.02万亿吨目前探明可采储量是2040亿吨剩余可采储量约1100亿吨按照2005年产量（21.5亿吨）计算剩余煤炭可采储量的储采比是51.2。在当今原油价格居高不下的形势下结合陕西省有丰富煤炭资源而且生产成本比较低廉的特点具备了发展煤基甲醇制低碳烯烃（DMTO）工艺的条件。2国外目前研发进展美孚、巴斯夫、埃克森、环球油品等国际上一些著名的石油和化学公司也都投入了大量的人力和资金来研究和开发甲醇制烯烃的工艺技术目前此技术已趋于成熟。2.1美孚1976年美孚选择了一种催化剂是使用ZSM-5中孔沸石分子筛将甲醇转化制烯烃的工艺流程在列管式反应器中进行在研究中发现随着反应温度升高催化剂的反应活性也随之降低向生成烯烃的反应速率变快生成芳香类的反应速率相对减缓也就说生成烯烃的反应速率超过芳构化反应速率目标物质向烯烃转化此现象引发了MTO研究的热潮。并于1984年进行中试试验首先生成二甲醚然后生成乙烯、丙烯和高级烯烃据统计若以碳选择性作为基础乙烯、烯烃收率分别可达60%与80%比用传统的石脑油管式炉裂解法生产乙烯和烯烃的收率提高了1倍美中不足的就是更换新催化剂的频次比较高所用催化剂使用周期比较短。2.2巴斯夫巴斯夫采用沸石催化剂1980年在德国路德维希港建立了一套消耗甲醇30t/d的中试装置。初步试验结果是C2-C4烯烃的质量收率约为55%。2.3UOPUOP筛选出的催化剂称作MTO-100它是联碳公司开发的SAPO-34与一系列黏合剂材料之结合体。SAPO-34是MTO-100催化剂的基体主要化学成分包括硅、铝、磷、氧等元素。它具有内孔道结构和固体酸性强度能够减少齐聚反应生成大分子烃类从而提高烯烃的选择性。SAPO-34对流化床操作不是坚固耐用的材料黏合剂可增加催化剂强度和抗磨损性能。SAPO-34分子筛催化剂孔径对乙烯、丙烯和少量的C4有相对高的