浅谈煤制烯烃技术

石河子科技第5期2012年10月浅谈煤制烯烃技术(新疆天业天辰化工有限公司,石河子市,832000)朱明旭摘要针对我国富煤、贫油、少气的能源特点,依懒石油的低碳烯烃(特别是乙烯和丙烯)的制备受到了很大的限制,且目前我国的低碳烯烃还处于供不应求的状态,煤制烯烃不仅可以同时解決这两个问题,还能实现我国能源的合理利用。此文将主要阐述两种煤制烯烃技术。关键词甲醇;乙烯;丙烯中图分类号:T0649.4+2文献标识码:B何排除反应热,控制反应温度,而甲醇反应器衬里文章编号:1008-0899(2012)10-0041-02材质还要注意防止H2和CO的腐蚀,从而通常采用lCrl8NiTi。最后反应精制后的甲醇含量可达乙烯是合成纤维、橡胶、塑料、乙醇等的基本化99.85%工原料,而乙烯工业则是石油化工的龙头,其发展2甲醇制烯烃技术在国内的发展情况水平是衡量一个国家经济实力的重要标志之一,在甲醇制烯烃技术的前期研究工作主要由上海石化工业乃至国民经济发展中占有重要地位;丙烯石化研究院完成,包括SAPO-34催化剂的开发是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料,C4+组分回炼技术等。反应动力学、结焦动力学以主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯及催化剂再生动力学研究由华东理工大学课题组腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯合作完成酸以及异丙醇等,目前乙烯和丙烯都主要产自石油2007年中石化在北京燕山石化建立了100/d路线,由于石油资源紧缺,已经严重影响到下游的甲醇制烯烃(SMIO工业试验装置,产出的乙烯、丙化工产业。稀直接送燕山石化现有裝置,实现连续运行。该装我国是一个富煤、贫油、少气的国家,其能源特置由中国石化工程建设公司SEI进行装置设计及点决定了国民经济的可持续发展需要依靠调整和承建,使用流化床反应器,采用上海石化研究院提优化能源结构,降低对石油进口的依存度,充分利用供的SAPO-34分子筛催化剂。2008年完成了甲醇煤炭资源优势,大力发展煤化工高新技术产业,以年进料180万吨的MO工艺包开发,具备了设计和煤化工产品替代石油化工产品。煤制烯烃技术是建设大型MTO工业化装置的条件。清华大学的循以煤炭为原料,经煤气化、合成气制甲醇、甲醇制烯环流化床甲醇转化丙烯(FMTP)技术利用清华大学烃等工艺过程代替过去只能以石油为原料的烯烃循环流化床甲醇转化丙烯(FMTP)国家专利技术成及下游产品的煤炭清洁利用技术。果,而由中国化学工程集团公司、清华大学和安徽煤制甲醇技术准化集团有限公司3家单位在淮化集团厂区内建设煤制甲醇技术已经很成熟,它的合成工艺的简的流化床3万吨/a甲醇制丙烯工业试验装置,目前单流程为:煤炭→加压气化→合成气净化→合成反正处在试生产阶段。应→甲醇→甲醇精制。相应的煤制甲醇生产工艺3MTO技术及其发展主要包括造气、净化、合成和精制四个工艺流程"。MTO裝置包括甲醇制烯烃(MTO和轻烯烃回收其造气采用鲁奇高压气化炉,在纯氧气化剂作(LORP)单元。MTO工艺采用气相进料、流化催化技用下煤气经冷却脱岀焦油、硫和二氧化碳从而制得术将甲醇转化为轻烯烃(主要是乙烯和丙烯),原料组成为H和CO的合成气,压缩后的合成气经过换甲醇可采用精甲醇、粗甲醇或两者的混合物,粗甲热、冷却、压缩至10MPa后进入反应器。合成甲醇醇是指来自甲中国煤化工甲醇,其中过程为强放热过程,所以反应器的设计主要考虑如甲醇和水的质CNMHGMTO单元石河子科技总第205期主要由下列工序和系统构成:甲醇蒸发和产品激冷量小(<001%的甲醇原料转化成焦炭),可进行原位工序、反应和再生工序、空气系统和烟道气排放系间歇再生,再生温度较低(在反应温度下再生),对催统等。轻烯烃回收单元(LORP)的主要功能是通过化剂要求低,因此甲醇制丙烯工艺采用固定床反应对气相反应产物进行压缩、冷凝、分离和提纯,得到器。有价值的轻烯烃(主要是乙烯和丙烯)。LORP单元中国石油化工股份有限公司上海石油化工研包括以下几个工序:压缩、DME回收、水洗、碱液洗究院已完成了MTP中试,并且得出在高温、短停留涤、干燥、乙炔转化、分馏、丙烯制冷和氧化物回收时间、大稀释比、低压下有利于提高丙烯的选择工序(ORU)。压缩工序的主要目的是提高MTO单元性。在优化的工艺条件下,甲醇转化率大于99%,来的气体反应产物的操作压力,以便用分馏、冷凝的丙烯的碳基选择性可达70%,催化剂再生周期为方法回收烯烃产品;DM回收工序主要用于回收二700h,且可多次再生;清华大学自主研发了以改性甲醚(①ME);碱液洗涤工序用于除去MTO反应产物SAPO-34分子筛作为催化剂的甲醇流化催化裂解中的副产品CO3;干燥工序是为下游分馏工序的深制丙烯技术,并由中国化学工程集团在淮化集团冷工艺作预处理;乙炔转化工序为了有选择性地加建设了甲醇年处理量30kt,其中丙烯年产近10kt,副氢转化成乙烯;分馏工序用于分离产品和副产品产液化石油气800t的甲醇流化催化裂解制丙烯工业试验装置;由神华集团、中科院大连化物所新兴我国MTO技术的研究处于国际先进水平,在20能源科技有限公司、中国石化集团洛阳石油化工工世纪80年代,中国科学院大连化物所就开始对MTO程公司共同在包头建成的1800kta煤基甲醇制烯工艺的硅铝磷酸盐分子筛进行研究,同时国内多家烃工业化示范装置于2011年已正式进入商业化运机构MTO催化剂进行了研究,并得到了与UOP相近行阶段。的结果。中科院大连化物所在90年代发明了用三5技术总结及展望乙胺(TEA和二乙胺OEA)为模板剂及用TEA(或煤制烯烃技术是先通过煤制甲醇,然后再由甲DEA加四乙基氢氧化胺(TAOH为双模板剂制备醇制得乙烯或丙烯,此过程中除了产生主要产物硅铝磷酸盐分子筛的经济实用方法,同时还硏制了外,还能产生很多有用得到副产物,如一氧化碳、氢专用的MTO催化剂D0123,由此MTO工艺在国内逐气、合成气、硫磺、丁烯等,并且都能实现它们的清渐工业化。洁生产。它是目前可以部分替代石油制烯烃的比4MTP技术及其发展较成熟的技术,这样就可以缓解我国因贫油而影响原料甲醇首先预热到260℃后进入固定床绝热乙烯丙烯供应的压力以及对环境的压力。式DME预反应器,采用高活性、高选择性的催化剂参考文献将75%甲醇转化为二甲醚和水。然后反应物流继[1]董宇涵煤制甲醇工艺论析[J].化学工程与续预热到470℃,进入第1台MTP反应器,并加入少装备,2009,(12:126-128量蒸汽0.3kg/kg~0.8kg/kg),99%以上的甲醇和二甲[2]杨绍斌,王继仁,王志宏.中国煤制甲醇的现醚得到转化。反应物流通过第2和第3台MTP反应状及发展[J].洁净煤技术,2001,7(4):36-40.器继续反应,最后反应混合物冷凝,并分离气体产[3]张善全MT0技术的发展情况及工艺简介物、液体有机物和水。气体产物经压缩移出痕量的J].内蒙古石油化工,2006,(11):52-53水、CO2和二甲醚后,进一步精制分离出产品丙烯[4]谭亚南,韩伟等.甲醇制丙烯研究及工业应汽油组分和燃料气,分离出的含烯烃物流返回至用最新进展[J].化学工业与工程技术,2012,33(1):MTP反应器,以增加丙烯产量。而生成的水一部分28-30循环到MTP反应器,另一部分去发生蒸汽。甲醇制[5]张惠明.甲醇制低碳烯烃工艺技术的新进展丙烯工艺所用催化剂已实现工业化生产,并且积炭[U].化学反应工程与工艺,2008,24(2):178-181中国煤化工CNMHG