甲醇制烯烃技术发展及产业化前景会议

《甲醇制烯烃技术发展及产业化前景会议》由会员分享，可在线阅读，更多相关《甲醇制烯烃技术发展及产业化前景会议（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1甲醇制烯烃技术发展及产业化前景甲醇制烯烃技术发展及产业化前景中国科学院大连化学物理研究所 新兴能源科技有限公司 马行美 2010年11月23日2内容? DMTO技术背景和意义技术背景和意义? DMTO技术方案特征技术方案特征? DMTO万吨级工业性试验万吨级工业性试验? DMTO百万吨级商业化工厂百万吨级商业化工厂? 甲醇制低碳烯烃产业布局甲醇制低碳烯烃产业布局? DMTO技术市场应用前景技术市场应用前景3?乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础，传统的生产方法 是轻烃和石脑油热裂解法乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础，传统的生产方法 是轻烃和石脑油热裂解法? ? 1010吨原油约吨

2、原油约吨原油约吨原油约 3 3吨石脑油吨石脑油吨石脑油吨石脑油1 1吨乙烯吨乙烯吨乙烯吨乙烯(20(20世纪世纪世纪世纪9090年代年代年代年代);2009);2009年我年我年我年我 国生产的近国生产的近国生产的近国生产的近10701070万万万万吨乙烯原料约来自于吨乙烯原料约来自于吨乙烯原料约来自于吨乙烯原料约来自于1 1亿亿亿亿吨原油。吨原油。吨原油。吨原油。? ?按目前炼油经济性数据：按欧按目前炼油经济性数据：按欧按目前炼油经济性数据：按欧按目前炼油经济性数据：按欧、欧、欧、欧、欧标准生产及芳烃原料要标准生产及芳烃原料要标准生产及芳烃原料要标准生产及芳烃原料要 求，求，求，求， 202

3、0吨原油吨原油吨原油吨原油 约约约约3 3吨石脑油吨石脑油吨石脑油吨石脑油1 1吨乙烯吨乙烯吨乙烯吨乙烯. .乙烯生产消耗大量石油资源，资源短缺日益紧张乙烯生产消耗大量石油资源，资源短缺日益紧张乙烯生产消耗大量石油资源，资源短缺日益紧张乙烯生产消耗大量石油资源，资源短缺日益紧张?我国我国基本国情是缺油少气，基本国情是缺油少气，石油资源相对匮乏，石油资源相对匮乏，国家的能源安全 受到威胁。国家的能源安全 受到威胁。目前我国石油及石化产品的需求矛盾日益突出。目前我国石油及石化产品的需求矛盾日益突出。技术背景和意义4技术背景和意义 2009年，我国原油缺口达到年，我国原油缺口达到2.1亿吨，对外依存

4、度首次超过亿吨，对外依存度首次超过50%，预计，预计2015年原油依存度将达到年原油依存度将达到55%。 2009年乙烯产量仅年乙烯产量仅1070万吨，当量需求量达到万吨，当量需求量达到2400万吨，对外依存度达到万吨，对外依存度达到55%。预计。预计2010年 和年 和2015 年自给率只有年自给率只有56.9%和和65%。2015年当量需求量将达到年当量需求量将达到3250万吨左右，尚无法满足下游市场的需求。万吨左右，尚无法满足下游市场的需求。 2020年当量需求量预计需求年当量需求量预计需求3800万吨左右。万吨左右。国内乙烯供需平衡情况国内乙烯供需平衡情况国内乙烯供需平衡情况国内乙烯供

5、需平衡情况开发新的煤制烯烃开发新的煤制烯烃(CTO)、甲醇制烯烃、甲醇制烯烃(MTO)技术，有利于实施石油替代战略，缓解石油供求矛盾技术，有利于实施石油替代战略，缓解石油供求矛盾高油价下，采用开发成功并实施商业化工厂运行的甲醇制烯烃（高油价下，采用开发成功并实施商业化工厂运行的甲醇制烯烃（MTO）技术，具有巨大的经济利益和战略意义）技术，具有巨大的经济利益和战略意义5589851209134988086614711902142218502679325005001000150020002500300035002002年2005年2010年2015年乙烯产能净进口量当量消费5烯烃生产技术路线烯烃生

6、产技术路线乙烯乙烯乙烯乙烯丙烯丙烯丙烯丙烯MTOMTO DMTODMTO石脑油石脑油石脑油石脑油乙烷乙烷乙烷乙烷800800o oC C，+H+H2 2 OO， 乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙烯 收率收率收率收率45%45%800800o oC C，+H+H2 2 OO煤煤煤煤 天然气天然气天然气天然气合成气合成气合成气合成气甲醇甲醇甲醇甲醇成熟技术成熟技术6研发历程研发历程实验室小试实验室小试实验室小试实验室小试地点：大连化物所地点：大连化物所地点：大连化物所地点：大连化物所 前期：乙烯丙烯前期：乙烯丙烯前期：乙烯丙烯前期：乙烯丙烯80%80% 后期：乙烯丙烯后期：乙烯丙烯后期：乙烯丙烯后期

7、：乙烯丙烯 90%90%中试（八五）中试（八五）中试（八五）中试（八五） 上海青浦化工厂上海青浦化工厂上海青浦化工厂上海青浦化工厂( (流化床流化床流化床流化床) ) 乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙烯80%80%中科院科技进步特等奖中科院科技进步特等奖中科院科技进步特等奖中科院科技进步特等奖工业性试验工业性试验工业性试验工业性试验 陕西，华县陕西，华县陕西，华县陕西，华县 乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙烯:80%:80%大连化物所大连化物所大连化物所大连化物所 新兴公司新兴公司新兴公司新兴公司 洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司2004.082004.08- -2

8、006.082006.08 国家发改委国家发改委国家发改委国家发改委19801980年代初期年代初期年代初期年代初期“ “七五七五七五七五” ”、“ “八五八五八五八五” ”、“ “973973” ”中试（七五）中试（七五）中试（七五）中试（七五） 大连化物所大连化物所大连化物所大连化物所( (固定床固定床固定床固定床) ) 乙烯丙烯丁烯乙烯丙烯丁烯乙烯丙烯丁烯乙烯丙烯丁烯85% 85% 商业化装置商业化装置商业化装置商业化装置神华神华神华神华60606060万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃 延长延长延长延长60606060万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃

9、年烯烃 *30303030万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃 *33333333万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃 *60606060万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃 *20202020万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃 *60606060万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃 *60606060万吨万吨万吨万吨/ / / /年烯烃年烯烃年烯烃年烯烃2006.082006.08- - 国家发改委国家发改委国家发改委国家发改委?大连化物所连续进行了近大连化物所连续进行了近30年的甲醇制烯烃研究，始终

10、处于国际领先地位年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位 ?在国际上最早将在国际上最早将SAPO-34用于用于MTO反应反应（Applied CatalysisApplied Catalysis，Vol.40, No1Vol.40, No1- -2 2，p316p316，1988 1988 ；Applied Catalysis, vol.64Applied Catalysis, vol.64，p31p31- -40, 1990 40, 1990 ）新一代技术新一代技术新一代技术新一代技术 工业性试验工业性试验工业性试验工业性试验 陕西，华县陕西，华县陕西，华县陕西，华县 乙烯丙烯乙烯丙烯乙烯丙

11、烯乙烯丙烯:86%:86%2009.042009.04- -2010.062010.06 国家发改委国家发改委国家发改委国家发改委大连化物所大连化物所大连化物所大连化物所 陕西煤化工技术工程中心陕西煤化工技术工程中心陕西煤化工技术工程中心陕西煤化工技术工程中心 洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司7技术依托技术依托DMTODMTO 产业化过程产业化过程甲醇制烯烃国家工程实验室 陕西煤化工技术工程中心有限公司 洛阳石油化工工程公司反-再流化工艺与成熟的FCC工艺相似 LPEC有40多年的FCC工程实践经验世界首套万吨级工业化试验世界首套万吨级工业化试验2008年投产，

12、年投产，2000吨吨/年产量年产量DICP 167.3164.8kcal/kg甲醇甲醇) 快速反应快速反应 分子筛催化的形状选择性效应分子筛催化的形状选择性效应0.43nm C2 H4 0.39nmC3 H6 0.43nmC6 H6 0.58nm12DMTO工业装置工艺流程图工业装置工艺流程图工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃，总体流程与催化裂化装置相似，包括反应- 再生、急冷水洗、烟气能量利用和回收、反应取热、再生取热等部分。精制分离部分，与石脑油热裂解工艺的精制分离部分相似，包括碱洗、干燥、压缩、制冷、脱C2 塔、炔烃前加氢、脱C1 塔、C2 分馏塔、脱C3 塔、C3 分馏塔、脱C4 塔等

13、。13DMTO技术开发项目鉴定会技术开发项目鉴定会袁啨棠、倪维斗、谢 克 昌 三 位 院 士主持鉴定会14DMTO-II工业性试验工业性试验 试验装置概况? 装置的组成?试验装置包括原有DMTO装置部分（包括：甲醇转化制烯烃单元、空压机部分 、 动 力 站 ） ， 以及为DMTO-II试验增加的C4+分离单元和C4+转化单元。? 催化剂?DMTO-II和DMTO均使用同一种DMTO专用催化剂。DMTO-工业化试验装置工艺流程简图工业化试验装置工艺流程简图甲醇空气CO、CO2等水C4+再生器再生器再生器裂解反应器乙烯丙烯甲 醇 反应器甲 醇 反应器空气急冷水洗塔脱丙烷塔压缩机分离精制装置预热器1

14、5DMTO-II工业性试验工业性试验催化剂催化剂 DMTO-II工业性试验所用为工业化生产的DMTO专用催化剂（D803C-II01） 与神华包头甲醇制烯烃装置所用工业催化剂相同与神华包头甲醇制烯烃装置所用工业催化剂相同 粒度分布与FCC催化剂相当历程历程 工艺全流程打通阶段（2009.7.152009.9.20.） 条 件 试 验 和 考 核 运 行 阶 段（2010.4.30-5.20） 累计813小时运行16现场72小时标定主要结果总反应甲醇，kg/h2003 乙烯+丙烯，kg/h750.8 乙烯/丙烯1.10 烯烃单耗，kg/Kg2.67 理论值为2.286甲醇转化率，%99.97 C

15、H2 基烯烃收率，%85.68 对CH2 基选择性焦炭产率，%1.70 C4+反应C4+进料量，kg/h144 占全部C4+的60%C4+平均转化率，%53.52 C4+反应平均烯烃选择性，%76.74 C4+反应平均烯烃收率，%41.07 甲醇转化系统每吨甲醇的催化剂消耗， kg/吨甲醇0.25530小时累计平均8080- -85%C85%C4 4 + +转化，吨烯烃甲醇消耗：转化，吨烯烃甲醇消耗：转化，吨烯烃甲醇消耗：转化，吨烯烃甲醇消耗：2.62.6吨吨吨吨（选择性（选择性（选择性（选择性88%88%）17技术成果鉴定 2010年6月26日，中国石油和化学工业联合会在北京组织并主持召开了“新一代甲醇制低碳烯烃（DMTO-）技术”成果鉴定会。18神华包头神华包头DMTO商业工厂商业工厂设计范围设计范围甲醇 装置甲醇 装置甲醇制烯烃 单元甲醇制烯烃 单元PP/PE 装置装置烯烃分离 单元烯烃分离 单元? 上游装置：180万吨/年煤制甲醇装置? 下游装置：30万吨/年聚乙烯装置30万吨/年聚丙烯装置副产：C4+12.5万吨；燃料气4.9万吨? 美国美国LUMMUS公司中标承揽甲醇制烯烃分离单元工艺包设计公司中标承揽甲醇制烯烃分离单元工艺包设计? LPEC设计范围为设计范围为MTO装置甲醇制烯烃单元界区的全部工