UOP的MTO与大连化物所的DMTO、SMTO-1、MTP简介一 联系客服

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RCC是与美国阿什兰公司共同开发的;Octol是与德国许尔斯公司共同开发的;先进与优化工艺过程控制技术是与Setpoint公司合作开发的。

从总体上说,UOP的科研成果都具有较高的技术水平,在世界炼油和石化工业中得到了比较多的应用。其中有不少是世界领先技术,例如,连续再生式重整(CCR)技术,第一套工业装置1971年投产,至今已在世界上建成150多套;加氢裂化技术(HC Unibon和Unicracking)在世界上许多国家已建和在建装置132套,约占世界加氢裂化总数的60%。 1.5 对华关系

UOP公司与我国的技术交流、合作、贸易关系已有三十年历史。1973年UOP公司代表团来我国访问,介绍炼油和石油化工的技术成果,经过谈判协商,1973年与我国签订了转让分子筛脱蜡、直链烷烃脱氢和苯烷基化的成套技术与设备合同(建在南京烷基苯厂),1975年与我国签订了转让固定床半再生式重整装置的合同(建在天津石化公司)。1978年以后我国在改革开放方针的指引下,与外国公司的交往与贸易增多,UOP公司(含Unocal公司)先后又与我国签订了一批催化重整、加氢裂化、塑料和食品添加剂等技术转让合同。1988年UOP公司与我国合资在上海建立了“UOP-联碳分子筛公司”,1990年投产。90年代以后,UOP公司在炼油、化工等方面转让了等几十套工艺包,均取得了成功。

2 UOP公司的MTO技术与大连化物所DMTO技术简介 2.1 UOP公司的MTO/OCP技术

甲醇制烯烃(Methanol to Oiefins,简称MTO)技术源于甲醇制汽油(MTG)。1985年,美孚公司在新西兰的MTG生产厂就已经投产。在MTG的开发过程中,发现C2-C4烯烃是MTG过程的中间产物。控制反应条件(如温度等)和调整催化剂的组成,能使反应停留在生产乙烯等低碳烯烃的阶段。显然,催化剂的研究则是MTO技术的核心。

国际上一些著名的石化公司,如ExxonMobil公司、BASF公司、UOP公司和NorskHydro公司都投入大量资金和人力,对MTO技术进行了多年研究。UOP公司和Morsk Hydro公司联合 开发的甲醇制烯烃的MTO技术采用流化床反应器,催化剂为型号为MTO-100,主要成份是SAPO-34,MTO-100经一种特殊的黏合剂处理,既有较高选择性,又有较好的强度和耐磨性。1995年,UOP与NorskHydro公司合作建成

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一套甲醇加工能力0.75t/d的示范装置,连续运转90d,甲醇转化率接近100%,乙烯和丙烯的碳基质量收率达到80%。该工艺采用流化床反应器和再生器,其核心部分为循环流化床反应,再生系统及氧化物回收系统。循环流化床反应器采用湍动流化床,再生器采用鼓泡流化床。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使用。在整个产物气流混合物分离之前,通过一个特制的进料气流换热器,清除其中的大部分水分和惰性物质,然后气体产物经气液分离塔进一步脱水、碱洗塔脱CO、再经干燥后进入产品回收工段。产品回收工段包含脱甲烷塔、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。

该工艺的核心部分非常类似于炼油工业中成熟的催化裂化技术,仅仅是反应段(反应-再生系统)的热传递不同,并且操作条件的苛刻度更低,技术风险处于可控之内。该工艺的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公司的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,使产品适销对路,增大收益。

UOP/Hydro公司SAPO-34倦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,在0.1-0.5MPa和350-550℃下进行反应,可使乙烯、丙烯的选择性达到80%。

甲醇制烯烃技术与催化烯烃裂解(OCP,olefin cracking process)技术联合可增加吨甲醇的烯烃产量,该工艺与道达尔(Toal)石化公司和UOP公司联合开发。将来自MTO工艺的副产品碳四-碳六烯烃作为OCP装置进料,在500-600℃和0.1-0.5MPa条件下,固定床反应器中装填的专有沸石催化剂上裂解成丙烯和少量乙烯。MTO与OCP组合技术已在比利时费卢依(Feluu)的半商业化示范装置应用,该示范装置甲醇日处理里为10吨,于2008年底建成,并于2009年2季度开始成功运行。 2.2中国科学研究院大连化物所的DMTO工艺

中科院大连化学物理研究所从20世纪80年代初开始进行煤(或天然气)经由合成气、二甲醚(或甲醇)制取低碳烯烃的研究工作,1988-1993年期间完成300t/a中试试验,首先进行了ZSM-5催化剂和固定床反应器制烯烃的工艺开发工作,取得了较好的成果。1994年又开展了SAPO-34催化剂和流化床反应的试验研究工作,开发成功了

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微球SAPO分子筛型催化剂DO123(价格仅为MTO-100催化剂的8%-l5%),和新一代DO300催化剂(价格仅相当于DO123催化剂的68%),并在上海青浦化工厂建立试验装置进行中试,原料二甲醚处理量为60-100kg/d,反应温度530-550℃条件下,取得了二甲醚转化率98%以上,C2-C4烯烃选择性约90%,乙烯+丙烯选择性大于80%的成果。

尽管DME制低碳烯烃有许多优点,但现有DME装置规模远远小于所需要求,因此甲醇仍将作为制低碳烯烃的原料。2004年8月,中科院大连化物所与陕西省新兴煤化工科技发展有限公司和洛阳石油化工工程公司合作建设万吨级甲醇制低碳烯烃中试项目(DMTO工艺),只建设甲醇制烯烃反应单元、水气急冷分离及废水汽提单元。2006年4月,工业化试验装置一次开车成功,共运行1150h。DMTO中试装置反应器采用密相流化床,反应温度为460-520℃,反应压力0-0.1MPa,乙烯收率为40%-50%,丙烯收率为30%-37%,甲醇转化率大于99%。平稳运行241h时,乙烯和丙烯平均选择性约78.71%,甲醇平均转化率约99.18%。至2006年8月,大连化物所成功开发出具有自主知识产权的DMTO技术。

2006年12月发改委核准了神华包头煤制烯烃项目(含甲醇制烯烃装置),2007年9月签署了DMTO技术转让合同,2010年5月28日装置建成,8月8日甲醇制烯烃装置投料,8月12日产出合格的丙烯和乙烯,15日及21日分别产出聚丙烯和聚乙烯。2011年1月1日装置正式商业化运行。

为提高 吨甲醇的烯烃产量,大连化物所开发了第二代DMTO技术,简称DMTOⅡ,DMTOⅡ是在第一代DMTO技术的基础上耦合碳四组份转化制烯烃的多产烯烃技术。陕西煤化工技术工程中心有限公司从2008年5月开始,与洛阳石化工程公司联合进行DMTOⅡ工业化技术研究开发工作。2009年6月建成试验装置。2010年5月,该技术通过了中国石油和化学工作联合会组织的现场72小时考核,甲醇转化率99.97%,烯烃选择性提高7个百分点左右。 3 UOP公司MTO与大连化物所DMTO技术对比 3.1工业化进程

3.1.1 UOP的MTO/OCP技术

(1).2008年1月,Viva甲醇公司许可MTO/OCP工艺用于尼日利亚Lekki的石化综合装置Lekki装置是世界上首套采用该技术的工业化装置。Viva甲醇公司是

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Eurochem技术公司(新加坡)的子公司。预期2012年投产,生产13万吨/年的乙烯和丙烯。

(2).福佳石化大连MTO项目。2010年11月,大连福佳石油化工有限公司计划增上360万吨甲醇/年MTO+60万吨/年蒸汽裂解(均按进料计)为龙头,下游配套十一套工艺生产装置的大型化工项目,其中MTO装置采用了UOP公司MTO技术,该项目商务合同已完成。

(3) 惠生公司南京MTO项目。惠生清洁能源公司计划 29.5万吨/年甲醇制烯烃装置(60万吨甲醇/年),预计2013年投产。该MTO装置采用的是UOP公司的技术。该项目2011年3月签订了商务合同,目前正在设计。

另有多套MTO装置与UOP公司谈判之中。 3.1.2 大连化物所的DMTO和DMTO Ⅱ技术

(1)神化包头60万吨/年烯烃项目采用DMTO技术,于2010年8月8日投产,8月这是世界上首套商业化示范装置。

(2)陕西蒲城68万吨/年烯烃项目将采用DMTOⅡ技术,目前该项目正处于工艺包设计阶段。

此外,国内还有多个项目选用了DMTO技术,如宁波禾元化学有限公司的甲醇制烯烃项目、山东神达化工有限公司的甲醇制烯烃项目等。 3.2. 技术特点

3.2.1 UOP的MTO/OCP技术

(1)MTO反应部分采用提升管流化床反应器和再生器;OCP采用固定床反应器; (2)UOP的催化剂MTO-100磨损率低;

(3)反应系统压力为0.276MPa左右,可有效降低反-再系统的设备体积,减少催化剂的装填量,降低设备投资和初期购买催化剂量;

(4)反应温度420-480℃; (5)可以灵活调节丙烯/乙烯比; (6)采用DME回收技术,减少原料消耗;

(7)通过OCP工艺,将碳四组份转化为丙烯和乙烯,提高碳的利用率,吨烯烃消耗甲醇最好值为2.54吨。

3.2.2 大连化物所的DMTO和DMTOⅡ技术

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