开题报告主要内容项目

《开题报告主要内容项目》由会员分享，可在线阅读，更多相关《开题报告主要内容项目（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、开题报告主要内容项目1、生产背景，产品的性质，生产意义，存在的问题，解决方案，国内外发展状况，发展前景，生产方法以及方法的确定。(每一项作为一个标题)2、工作进度安排3、文献格式，注意标注出处和顺序。4、自己可以按照自己的思路增加或减少标题内容。煤制烯烃开题报告煤制烯烃开题报告一、煤制烯烃生产背景： 根据石油和化学工业协会的统计，2008 年中国石油原油产量为 1.79 亿吨，中 国乙烯的产量为 1026 万吨。另据海关总署的数据，2008 年中国石油产品进口 总量为 2.18 亿吨，2008 年乙烯当量进口量近 1000 万吨。中国石油和乙烯的 对外依存度分别超过和接近 50%。中国石油和化

2、学工业协会预计， “十二五”和 “十三五”期间中国乙烯产能的增速将分别达到 4.9%和 5.6%，尽管如此，乙 烯仍然无法满足下游市场的需求，2010 年和 2020 年的自给率只有 56.4%和 62.1%。 以“煤”代“油”生产低碳烯烃，是实现中国以“煤代油”能源战略， 保证国家能源安全的重要途径之一。二、煤制烯烃核心技术： 煤制烯烃包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。 三、 煤制烯烃工艺：截止 2008 年底，煤气化、合成气净化和甲醇合成技术均已实现商业化，有多套大规模装置在运行，甲醇制烯烃技术已日趋成熟，具备工业化条件。甲醇转化制烯烃单元除反应段的热传递方向不同之

3、外，其他都与目前炼油过程中成熟的催化裂化工艺过程非常类似，且由于原料是单一组分，更易把握物性，具有操作条件更温和、产物分布窄等特点，更有利于实现过程化。轻烯烃回收单元与传统的石脑油裂解制烯烃工艺中的裂解气分离单元基本相同，且产物组成更为简单，杂质种类和含量更少，更易于实现产品的分离回收。因此在工程实施上都可以借鉴现有的成熟工艺，技术风险处于可控范围。在工艺技术路线上，煤制烯烃与炼油行业的催化裂化差不多，中国国内是有把握解决的。煤制烯烃问题不在工艺上，而在催化剂上。目前催化剂的长周期运转的数据并没有出来，催化剂的单程转化率、收率、副产物的组成，催化剂、原材料和公用工程的消耗定额、催化剂衰减的特性

4、曲线、废催化剂的毒性和处理、催化剂制备的污水组成和数量、整个装置单程和年连续运行的时间、废液废气的排放等多项重要数据目前没有公布，因此，大规模工业化可能还要过段时间。工艺路线 制备丙烯的传统方法是采用轻油（石脑油、轻柴油）裂解工艺，但石油储量有限，所以世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯类低碳烯烃的开发。其中，以煤或天然气为原料制甲醇，再由甲醇制低碳烯烃的工艺受到重视。 目前，国际上有几种领先的甲醇制烯烃工艺，如美国 UOP 公司与挪威海德鲁（Lydro）公司的甲醇制烯烃工艺（MTO）、德国鲁奇（Lurgi）公司的甲醇制丙烯工艺（MTP）、美国 AtoFina 与 UOP 公司的烯烃裂解工

5、艺等，其中 Lurgi 公司的 MTP 工艺已经在国内的生产装置上应用，将在 2010 年最先实现工业化。 MTO 工艺 甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，MTO）是由合成气经过甲醇转化为低碳烯烃的工艺，国际上一些著名的石化公司，如埃克森美孚公司（Exxon-Mobil）、巴斯夫公司（BASF）、环球石油公司（UOP）和海德鲁公司（Norsk Hydro）都投入大量资金和人员，进行了多年的研究。1995 年，UOP 与挪威 Norsk Hydro 公司合作建成一套甲醇加工能力 0.75t/d 的示范装置，连续运转 90 天，甲醇转化率接近 100%，乙烯和丙烯的碳基质量收率达

6、到 80%。 UOP/Hydro 公司 MTO 工艺采用流化床反应器和再生器设计，反应热通过产生的蒸汽带出并回收，失活的催化剂被送到流化床再生器中烧炭再生，然后返回流化床反应器继续反应。在整个产物气流混合物分离之前，需要通过一个特制的进料气流换热器，其中大部分的水分和惰性物质被清除，然后气体产物经气液分离塔进一步脱水、碱洗塔脱 CO2、干燥后进入产品回收段。该工段流经脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙炔饱和塔、乙烯分离塔、丙烯分离塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔。含氧化合物也在压缩工段中被除去。 该工艺除反应段（反应-再生系统）的热传递不同之外，其它都非常类似于炼油工业中成熟的催化裂化技术，且操作条件的苛刻度更低，

7、技术风险处于可控之内。而其产品分离段与传统石脑油裂解制烯烃工艺类似，且产物组成更为简单，杂质种类和含量更少，更易实现产品的分离回收。UOP/Hydro 的 MTO 工艺可以在比较宽的范围内调整反应产物中 C2=与 C3=烯烃的产出比，各生产商可根据市场需求生产适销对路的产品，以获取最大的收益。 UOP/Hydro 公司 SAPO-34 催化剂具有适宜的内孔道结构尺寸和固体酸性强度，能够减少低碳烯烃齐聚，提高生成烯烃的选择性。UOP/Hydro 公司在 SAPO-34 催化剂基础上开发了新型催化剂 MTO-100，新型催化剂 MTO-100 可使乙烯、丙烯的选择性达到 80%。 1998 年建成

8、投产采用 UOP/Hydro 工艺的 20 万吨/年工业装置（按乙烯产出计）。目前，欧洲化学技术公司采用 UOP/Hydro 公司的 MTO 技术正在尼日利亚建设 7500t/d 生产装置（按原料甲醇计），甲醇用作 MTO 装置进料，MTO 装置乙烯和丙烯设计生产能力均为 40 万吨/年。 中科院大连化学物理研究所在“八五”期间开始了“甲醇制取低碳烯烃（DMTO）工艺”研究。2005 年由中科院大连化物所、陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司和中国石化集团洛阳石化工程公司合作在陕西建设了生产规模以原料甲醇计为 1.5 万吨/年的 DMTO 工业化试验装置。该装置 2005 年 12 月投料试车，

9、2006 年 8 月 23 日通过了国家级鉴定。经国家科技成果鉴定，认定此项目自主创新的工业化技术处于国际领先水平。在日处理甲醇 50t 的工业化试验装置上实现了近 100%甲醇转化率，低碳烯烃（乙烯、丙烯、丁烯）选择性达 90%以上。 MTP 工艺 甲醇制丙烯（Methanol to Propylene，MTP）工艺是在 MTO 工艺的基础上发展而来的，丙烯收率在 70%以上。Lurgi 公司基于由德国南方化学公司提供的改性 ZSM-5 分子筛催化剂，开发了转化甲醇成丙烯的工艺（MTP）。该工艺采用固定床反应器，制得的烯烃可以全部为丙烯，也可以有一定量的乙烯。其 ZSM-5 催化剂中 Si/

10、Al 的原子比至少为 5%、碱质量分数小于 38010-6、BET 比表面积为 300600m2/g、孔容积为 0.30.8m3/g。在 100%甲醇转化率下，对乙烯的选择性不小于 5%，对丙烯的选择性为不小于 35%。由于 C2 和 C4 馏分循环回反应系统，MTP 基于碳的丙烯收率可以达到或超过 70%，所产丙烯质量可以达到聚合级。Lurgi 公司 MTP 工艺路线如下：原料甲醇预热到 260后进入固定床绝热式 DME 预反应器，采用高活性、高选择性的催化剂将 75%甲醇转化为二甲醚和水。然后反应物流继续预热到 470后进入第一级 MTP 反应器，并加入少量蒸汽（0.3-0.8kg/kg）

11、，99%以上的甲醇和二甲醚得到转化。反应物流通过第二和第三 MTP 反应器继续反应，最后反应混合物冷凝，并分离气体产物、液体有机物和水。气体产物经压缩、移出痕量的水、CO2 和二甲醚后，进一步精制分离出产品丙烯、汽油组分和燃料气。分离出的含烯烃物流返回至 MTP 反应器，以增加丙烯产量。生成的水一部分循环到 MTP 反应器，另一部分去发生蒸汽。 甲醇制丙烯工艺所用催化剂已经实现工业化生产，并且积炭量小（0.01%的甲醇原料转化成焦炭），可进行原位间歇再生，再生温度较低（在反应温度下再生），对催化剂要求低。 目前已经采用 Lurgi 公司 MTP 技术的 PP 项目统计Lurgi 公司 MTP

12、工艺路线如下：原料甲醇预热到 260后进入固定床绝热式 DME 预反应器，采用高活性、高选择性的催化剂将 75%甲醇转化为二甲醚和水。然后反应物流继续预热到 470后进入第一级 MTP 反应器，并加入少量蒸汽（0.3-0.8kg/kg），99%以上的甲醇和二甲醚得到转化。反应物流通过第二和第三 MTP 反应器继续反应，最后反应混合物冷凝，并分离气体产物、液体有机物和水。气体产物经压缩、移出痕量的水、CO2 和二甲醚后，进一步精制分离出产品丙烯、汽油组分和燃料气。分离出的含烯烃物流返回至 MTP 反应器，以增加丙烯产量。生成的水一部分循环到 MTP 反应器，另一部分去发生蒸汽。 甲醇制丙烯工艺所

13、用催化剂已经实现工业化生产，并且积炭量小（0.01%的甲醇原料转化成焦炭），可进行原位间歇再生，再生温度较低（在反应温度下再生），对催化剂要求低四、煤制烯烃-中国可行性：甲醇是煤制烯烃工艺的中间产品，如果甲醇成本过高，将导致煤制烯烃路线在经济上与石脑油路线和天然气路线缺乏竞争力，此外，MTO 需要有数量巨大且供应稳定的甲醇原料，只有煤制甲醇装置与甲醇制烯烃装置一体化建设才能规避原料风险。因此，在煤炭产地附近建设工厂，以廉价的煤炭为原料，通过大规模装置生产低成本的甲醇，使煤制烯烃工艺路线具有了经济上的可行性。目前中国煤气化技术和合成气制甲醇技术的应用都已经比较成熟，而甲醇制烯烃技术经过多年的发展

14、在理论上和实验装置上也已经比较完善。 最早提出 MTO 工艺的是美孚石油公司（Mobil），随后巴斯夫（BASF）、埃克森石油公司（Exxon）、环球石油公司（UOP）及海德鲁公司（Hydro）等相继投入开发，在很大程度上推进了 MTO 的工业化。1998 年建成投产采用 UOP/Hydro 工艺的 20 万吨/年乙烯工业装置，截止 2006 年已实现 50 万吨/年乙烯装置的工业设计，并表示可对设计的 50 万吨/年大型乙烯装置做出承诺和保证。 截止 2006 年已经获得批准，在建和将要建设的甲醇能力超过 500 万吨/年，处于规划中的项目能力接近 3000 万吨/年。发展甲醇制烯烃，可以延

15、伸甲醇下游深加工，提高产品竞争力和持续发展能力，为甲醇产业的健康发展作出贡献。32009 年 2 月，神华包头 180 万吨/年煤基甲醇制 60 万吨/年烯烃项目被列入中国石化振兴规划。神华包头、大唐多伦和神华宁煤的煤制烯烃项目预计将于 2009 和 2010 年相继建成试车。煤制烯烃同样吸引了跨国石化企业的关注，陶氏与神华共同推进的陕西榆林煤制烯烃项目将在 2009 年完成调研，道达尔宣布将成为中国煤制聚烯烃项目的长期合作伙伴。煤制烯烃因其技术较为成熟(MTO,DMTO,以及 FMTP 技术等)、下游需求旺盛（烯烃自给率低，需求较大）、经济效益较好，是现代煤化工中具有较好发展前景的方向之一。

16、正因如此，各地烯烃项目纷纷上马，希望能够在行业趋势中捞到一杯羹，这也导致了2011 年国家发改委发文关于规范煤化工产业有序发展的通知，控制规模以下烯烃发展，规定规模以上烯烃需要由发改委审批。根据产业信息网初步统计，2012 年我国煤制烯烃产能 240 万吨/年。其中神华包头、神华宁煤全年负荷在 90%左右；大唐多伦 2013 年 3 月转入试生产，去年负荷不高；宁波禾元刚刚投产。4 五、面临问题：1. 传统的乙烯、丙烯单体的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。2008 年下半年，美国金融危机引发了世界经济大衰退，导致石油及石化产品价格大幅下滑。虽然 2009 年上半年，价格所有反弹，但部分国家正积极研究电、天然气等新能源，试图摆脱或减少对石油的依赖。替代由石油生产烯烃的“煤基甲醇制烯烃”产业，刚刚兴起也受到了质疑，其经济性因为相对性存在波动。 2. 煤制烯烃投资大，融资难度大。 3. 原材料及能耗大，水耗高，污染重，三废综合利用和环境治理要求严，新兴行业的扶持和政府的环境保护行政管理可能形成矛盾。 4. 煤化工产业一般都将依矿而建