MTO與MTP比較一資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MTO與MTP比較一-=MTO與MTP比較一.輕烯烴收率(碳轉(zhuǎn)化，估計(jì)值)表1MTO與MTP技術(shù)的輕烯烴收率對(duì)比MTOMTO/OCPMTP乙烯42%40%0丙烯35%50%72%碳四以上15%3%23%從表1可以看出MTO技術(shù)比MTP技術(shù)的輕烯烴收率略高，如果MTO與OCP集成的工藝技術(shù)則比MTP技術(shù)在輕烯烴收率方面要高出很多。二.MTO與MTP技術(shù)比較1比較的基礎(chǔ)5000噸/天甲醇原料MTP丙烯收率是7072%，還有乙烯、碳四、重碳?xì)浠衔颩TO與OCP組合工藝，丙烯和乙烯的綜合收率是8789%2MT

2、O與MTP工藝比較表2MTO與MTP技術(shù)在工藝流程方面的對(duì)比MTO+OCPMTP并行的流程數(shù)量1個(gè)MTO流程3個(gè)烯烴裂解反應(yīng)流程1個(gè)MTO流程3個(gè)烯烴裂解反應(yīng)流程每個(gè)流程的反應(yīng)步驟1個(gè)MTO步驟1個(gè)烯烴裂解步驟6個(gè)附加步驟1個(gè)生成二甲醚的反應(yīng)步驟反應(yīng)器/再生器連續(xù)操作的流化床反應(yīng)器循環(huán)操作的固定床反應(yīng)器最終反應(yīng)器出口壓力（psig）2010反應(yīng)溫度400500400550蒸汽稀釋無(wú)0.51kg/kg甲醇最大裝置能力120萬(wàn)噸/年52萬(wàn)噸/年表3MTO與MTP技術(shù)在工藝操作參數(shù)方面的對(duì)比MTO+OCPMTP反應(yīng)混合進(jìn)料量，kg/hr229,600430,500反應(yīng)混合進(jìn)料量,kmol/hr7,3

3、1015,070相對(duì)進(jìn)料體積流率12.1反應(yīng)有效速率，kgmol/hr10,00017,060甲醇制烯烴重量比例2.633.21C2=產(chǎn)量，噸/年317，0000C3=產(chǎn)量，噸/年317，000519，000輕烯烴產(chǎn)量，噸/年634，000519，000C4以上產(chǎn)量，噸/年30，000180，0003MTO與MTP技術(shù)比較表4MTO與MTP在技術(shù)方面的對(duì)比MTO+OCPMTP原料甲醇（100%甲醇）208，333208，333甲醇原料中水10，96710，967循環(huán)氧化物10，3000C4回收的碳?xì)浠衔?88，730乙烯循環(huán)量042，250蒸汽稀釋080，250MTO/MTP總共的原料229

4、，600430，530烯烴裂解混合進(jìn)料比率48，0000通過(guò)以上對(duì)比，可以看出MTO技術(shù)在很多方面還是比MTP技術(shù)具有優(yōu)越性：MTO技術(shù)的乙烯和丙烯收率遠(yuǎn)高于MTP技術(shù)；MTO技術(shù)的裝置生產(chǎn)能力也高于MTP技術(shù)。同樣MTO技術(shù)經(jīng)濟(jì)性也優(yōu)于MTP技術(shù)。甲醇制烯烴（MTO）技術(shù)甲醇制烯烴（MTO）主要工藝過(guò)程包括：甲醇生產(chǎn)；甲醇催化制烯烴；裂解產(chǎn)物分離與精制。目前世界上從事MTO技術(shù)開(kāi)發(fā)的公司主要有UOP/Hydro和美孚兩家公司，其中UOP和Hydro公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的MTO技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。中科院大連化物所也正在進(jìn)行該技術(shù)的開(kāi)發(fā)。目前，歐洲化學(xué)技術(shù)公司采用UOP/Hydro公司的MTO技術(shù)正在尼

5、日利亞建設(shè)1套80萬(wàn)t/a（乙烯和丙烯各40萬(wàn)t/a）MTO裝置，包括配套建設(shè)1套7500t/d天然氣制甲醇裝置（采用丹麥Topsoe技術(shù)），預(yù)計(jì)2007年建成投產(chǎn)。UOP/Hydro公司開(kāi)發(fā)的MTO技術(shù)具有以下特點(diǎn)：可采用粗甲醇作為原料，省去甲醇精餾設(shè)備，降低投資和成本；通過(guò)控制反應(yīng)溫度和催化劑組成結(jié)構(gòu)，調(diào)整丙烯和乙烯的產(chǎn)出比（0.71.3）；采用SAPO-34催化劑，選擇性好，乙烯、丙烯收率可達(dá)到33.93%，物理強(qiáng)度高，抗燒焦；反應(yīng)條件溫和，溫度為400500，壓力為13Bar；MTO反應(yīng)系統(tǒng)由流化床反應(yīng)器和催化劑再生器組成，類似于流化催化裂化裝置（FCC）；產(chǎn)品分離系統(tǒng)類似于石腦油蒸汽

6、裂解制乙烯；可連續(xù)穩(wěn)定操作。對(duì)于UOP/Hydro公司MTO技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，有待尼日利亞項(xiàng)目投產(chǎn)后的考查與驗(yàn)證。甲醇制丙烯技術(shù)（MTP）甲醇制丙烯（MTP)主要工藝過(guò)程為：甲醇生產(chǎn)；甲醇在高活性、高選擇性催化劑存在下轉(zhuǎn)化成水和二甲醚（DME）；甲醇和DME催化合成烴類產(chǎn)物（主要為丙烯）；烴類產(chǎn)物分離與精制。目前世界上從事MTP技術(shù)開(kāi)發(fā)的公司主要是魯奇公司。2002年1月，魯奇公司在挪威建設(shè)了1套MTP模試裝置，到2003年9月連續(xù)運(yùn)行了8000h，該模式裝置采用了德國(guó)Sud-ChemieAG公司的MTP催化劑，該催化劑具有低結(jié)焦性、丙烷生成量極低的特點(diǎn)，并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前MTP技術(shù)

7、已經(jīng)完成了工業(yè)化裝置的工藝設(shè)計(jì)。魯奇公司MTP反應(yīng)器有兩種形式：即固定床反應(yīng)器（只生產(chǎn)丙烯）和流化床反應(yīng)器（可聯(lián)產(chǎn)乙烯/丙烯）。3月份，魯奇公司與伊朗Fanavaran石化公司正式簽署MTP技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，裝置規(guī)模為10萬(wàn)t/a。魯奇公司將與伊朗石化技術(shù)研究院共同向伊朗Fanavaran石化公司提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、技術(shù)使用許可證和主要設(shè)備。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)2009年建成投產(chǎn)，屆時(shí)將成為世界上第1套MTP工業(yè)化生產(chǎn)裝置。對(duì)于魯奇公司MTP技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，也有待于伊朗項(xiàng)目投產(chǎn)后的考查與驗(yàn)證。甲醇制烯烴技術(shù)目前，國(guó)際上甲醇制烯烴技術(shù)主要有兩種，一是美國(guó)挪威公司開(kāi)發(fā)的藝，另一是德國(guó)公司開(kāi)發(fā)的工藝。經(jīng)過(guò)十幾年的

8、研究開(kāi)發(fā)，兩種技術(shù)均已具備工業(yè)化條件。（）技術(shù)工藝是經(jīng)由甲醇制取乙烯、丙烯的工藝。世紀(jì)年代聯(lián)碳公司的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)催化劑對(duì)于甲醇轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯具有很高的選擇性。年公司兼并了聯(lián)碳公司的分子篩部，開(kāi)始進(jìn)行甲醇制烯烴的小試研究。公司和公司于年開(kāi)始聯(lián)合開(kāi)發(fā)工藝，對(duì)催化劑的制備、性能試驗(yàn)和再生、反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)品分布的影響、能量利用、工程化等問(wèn)題進(jìn)行了深入試驗(yàn)研究。此后，在挪威建立了小型工業(yè)演示裝置，運(yùn)行時(shí)間超過(guò)個(gè)月，對(duì)催化劑和工藝流程進(jìn)行丁考核驗(yàn)證，證明工藝在技術(shù)上是可行的。年月，和宣布可對(duì)外轉(zhuǎn)讓技術(shù)。（）工藝由甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴單元和輕烯烴回收單元組成。甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴單元除反應(yīng)段的熱傳遞方向不同之外，其它都與

9、目前煉油過(guò)程中成熟的催化裂化工藝過(guò)程非常類似，且由于原料是單一組分，更易把握物性，具有操作條件更溫和，產(chǎn)物分布窄等特點(diǎn)，更有利于實(shí)現(xiàn)過(guò)程化；輕烯烴回收單元與傳統(tǒng)的石腦油裂解制烯烴工藝中的裂解氣分離單元基本相同，且產(chǎn)物組成更為簡(jiǎn)單，雜質(zhì)種類和含量更少，更易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分離回收。因此在工程實(shí)施上，工藝可以借鑒現(xiàn)有的成熟工藝，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)處于可控范圍。從工藝的技術(shù)特點(diǎn)、成熟的催化劑技術(shù)和公司在工程實(shí)施方面的豐富經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，技術(shù)已經(jīng)具備工業(yè)化條件。目前已經(jīng)有兩個(gè)工業(yè)項(xiàng)目在實(shí)施中，其中尼日利亞項(xiàng)目裝置能力為萬(wàn)乙烯和萬(wàn)丙烯，該聯(lián)合裝置預(yù)計(jì)于年投產(chǎn)。第二套同等規(guī)模的裝置將在埃及建設(shè)，目前專利轉(zhuǎn)讓合同已經(jīng)簽訂，正在

10、進(jìn)行工藝包編制工作。國(guó)內(nèi)中科院大連化物所也在工藝的研究開(kāi)發(fā)方面做了大量的工作，獲得了與類似的小試結(jié)果，目前正在陜西建設(shè)甲醇進(jìn)料的工業(yè)示范裝置。（）技術(shù)藝是公司基于改性催化劑開(kāi)發(fā)的將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的工藝。公司從世紀(jì)年代開(kāi)始研究工藝，并與公司合作開(kāi)發(fā)成功了工藝所需的催化劑，年公司在挪威的工廠建設(shè)了工藝的示范裝置，截止年月已運(yùn)行小時(shí)，催化劑測(cè)試時(shí)間大于小時(shí)，為大型工業(yè)化設(shè)計(jì)取得了大量數(shù)據(jù)。公司的技術(shù)反應(yīng)器采用固定床，工藝流程與上個(gè)世紀(jì)世紀(jì)年代在新西蘭建成的甲醇制汽油裝置基本一樣，反應(yīng)器的工業(yè)放大有成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，技術(shù)基本成熟，工業(yè)化的風(fēng)險(xiǎn)很小。技術(shù)所用催化劑的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)已由供應(yīng)商完成。年

11、公司與伊朗國(guó)家石化公司簽訂萬(wàn)規(guī)模裝置的專利合同。（1）MTO工藝和催化劑甲醇制烴(碳?xì)浠衔?的轉(zhuǎn)化反應(yīng)最初是在上世紀(jì)70年代初用ZSM-5催化劑發(fā)現(xiàn)的。在80年代聯(lián)碳公司(UCC)發(fā)現(xiàn)SAPO-34硅鋁磷分子篩。這是一種甲醇轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯/丙烯很好的催化劑。SAPO-34具有某些有機(jī)分子大小的結(jié)構(gòu)，是MTO工藝的關(guān)鍵。SAPO-34的小孔(大約4A)限制大分子或帶支鏈分子的擴(kuò)散，得到所需要的直鏈小分子烯烴的選擇性很高。用于其它工藝的ZSM-5分子篩，主要由于其結(jié)構(gòu)的孔口較大(大約5.5A)，所以輕烯烴的收率較低。SAPO-34分子篩的另一個(gè)重要特點(diǎn)是相對(duì)于硅鋁沸石材料而言，有優(yōu)化的酸性。SAP

12、O-34優(yōu)化的酸功能，由于混合轉(zhuǎn)移反應(yīng)而生成的低分子烷烴副產(chǎn)品很少。MTO工藝不需要分離塔就能得到純度達(dá)97%左右的輕烯烴，這就使MTO工藝容易得到聚合級(jí)烯烴，只有在需要純度很高的烯烴時(shí)才需要增設(shè)分離塔。（2）MTO工藝的特點(diǎn)MTO工藝采用優(yōu)點(diǎn)很多的流化床反應(yīng)器。部分待生催化劑經(jīng)過(guò)用空氣燒焦的連續(xù)再生，可以保持催化劑活性和產(chǎn)品組成不同。工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的催化劑已經(jīng)通過(guò)示范試驗(yàn)，選擇性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和抗磨性都符合要求。流化床反應(yīng)器還具有調(diào)節(jié)操作條件和較好回收反應(yīng)熱的靈活性。這種反應(yīng)器早已廣泛用于煉油廠的催化裂化裝置特別是催化劑再生。反應(yīng)器的操作條件可以根據(jù)目的產(chǎn)品的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓力通常決定于機(jī)械設(shè)計(jì)

13、的考慮，較低的甲醇分壓有利于得到較高的輕烯烴特別是乙烯的選擇性。因此，采用粗甲醇(通?？梢院?0%左右水)作原料，可以得到某些產(chǎn)率優(yōu)勢(shì)。溫度是一個(gè)重要的控制參數(shù)，較高的溫度有利于得到較高的乙烯收率。如果溫度太高，由于生焦過(guò)量，會(huì)降低輕烯烴的總收率。第一代MTO工藝甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯碳的選擇性約為75%-80%，乙烯/丙烯產(chǎn)出比在0.5-1.5之間。在得到最高的總收率、乙烯和丙烯產(chǎn)品差不多等量的情況下，輕烯烴(乙烯+丙烯)的總收率的變化稍高于上述范圍。乙烯/丙烯產(chǎn)出比在0.75-1.25之間。因此，可以用最少的甲醇得到最高收率的輕烯烴，但乙烯/丙烯產(chǎn)出比可以根據(jù)市場(chǎng)需求和乙烯與丙烯的

14、價(jià)格進(jìn)行調(diào)節(jié)。已經(jīng)證實(shí)，用傳統(tǒng)的處理方法可以除去副產(chǎn)品，使乙烯/丙烯達(dá)到烯烴聚合工藝要求的規(guī)格。事實(shí)上，工業(yè)驗(yàn)證試驗(yàn)已經(jīng)表明，MTO中試裝置生產(chǎn)的乙烯和丙烯，生產(chǎn)聚烯烴是適用的。(3)MTO技術(shù)的新進(jìn)展。近幾年來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化MTO技術(shù)的工作已取得重要進(jìn)展。在工藝方面，MTO工藝與烯烴裂化工藝(OCP)組合(OCP是Total石化與UOP公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的)己通過(guò)工業(yè)驗(yàn)證試驗(yàn)。用這種組合工藝，用甲醇生產(chǎn)乙烯+丙烯碳的選擇性可以提高到85%-90%。在這種組合工藝中，MTO裝置產(chǎn)的C4-C6烯烴副產(chǎn)品可以用作OCP裝置的進(jìn)料，大分子烯烴可以裂化為乙烯和丙烯，但丙烯多于乙烯。組合工藝生產(chǎn)輕烯烴的靈活性很大

15、，丙烯/乙烯產(chǎn)品比可以高達(dá)1.7甚至更高。而且，可使生成的C4+副產(chǎn)品減少近80%，輕烯烴的收率提高20%。MTO裝置的回收部分保持不變，但其規(guī)模要適應(yīng)進(jìn)出OCP裝置循環(huán)量增大的需要。在催化劑方面，持續(xù)的研發(fā)工作已使MTO催化劑的性能有很大提高。這種優(yōu)化的催化劑，與原先的催化劑相比，靈活性提高，在多產(chǎn)丙烯時(shí)其丙烯/乙烯產(chǎn)出比可以提高近20%。用這種優(yōu)化的催化劑和MTO-OCP組合技術(shù)，得到的丙烯/乙烯產(chǎn)出比可以超過(guò)2.0，滿足丙烯日益增長(zhǎng)的需求。（3）歐洲烯烴市場(chǎng)狀況和MTO技術(shù)的作用MTO技術(shù)在歐洲烯烴工業(yè)面對(duì)原料來(lái)源、丙烯需求日益增長(zhǎng)和減少C02非放等重要難題的情況下可以發(fā)揮重要作用。石腦

16、油裂解是目前歐洲輕烯烴的主要來(lái)源，今后仍將是主要來(lái)源?？墒?，泵油價(jià)格高對(duì)歐洲石化工業(yè)在生產(chǎn)成本方面是一個(gè)挑戰(zhàn)，低成本原料的替代技術(shù)變得越來(lái)越重要。天然氣制烯烴(GTO)就是這種替代技術(shù)之一。這種技術(shù)光是在天然氣價(jià)格低廉的地區(qū)生產(chǎn)甲醇，再把甲醇通過(guò)專用的大型容器運(yùn)到歐洲的MTO工廠生產(chǎn)乙烯和丙烯。MTO工廠的競(jìng)爭(zhēng)力取決于諸多因素中的甲醇運(yùn)輸成本。為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，把建在西北歐的石腦油裂解裝置與MTO裝置進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)比較。石腦油裂解裝置的投資利潤(rùn)率是原油價(jià)格的函數(shù)。在原油價(jià)格高于20-22美元/桶時(shí)，甲醇價(jià)格在90-100美元/噸時(shí)，MTO裝置才有經(jīng)濟(jì)效益。如果原油的平均價(jià)格為30-40美元/噸時(shí)，

17、MTO裝置的經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)更好一些。當(dāng)然，明顯的問(wèn)題是，假定甲醇能夠以低成本(例如100美元/噸以下)供應(yīng)到歐洲，實(shí)際上是可行的。設(shè)在低成本天然氣產(chǎn)區(qū)的百萬(wàn)噸級(jí)甲醇工廠，可以按這個(gè)價(jià)格把甲醇供應(yīng)到歐洲，而且有較好的毛利。MTO工藝可以在歐洲發(fā)揮作用的另一個(gè)因素是，歐洲的丙烯需求增長(zhǎng)遠(yuǎn)快于乙烯。歐洲的發(fā)展趨勢(shì)與其它地區(qū)一樣，即丙烯需求與丙烯生產(chǎn)能力之間的缺口在擴(kuò)大。石腦油蒸汽裂解裝置由于丙烯/乙烯的產(chǎn)出比低，因而不能填補(bǔ)這個(gè)缺口。即使是包括進(jìn)口丙烯在內(nèi)，在2010年以前丙烯缺口都在擴(kuò)大。如上所述，MTO裝置改變丙烯/乙烯產(chǎn)出比的靈活性大，是在歐洲建設(shè)MTO工廠的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。因?yàn)镸TO裝置與OCP裝

18、置組合，可以使丙烯/乙烯產(chǎn)出比提高到2.1。此外，在減少C02排放量在歐洲越來(lái)越成為一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，MTO工廠能減少C02排放量，增加了MTO技術(shù)的吸引力。雖然烯烴生產(chǎn)還沒(méi)有包括在歐洲的限排法規(guī)中。目前歐洲的限排規(guī)定大約是15歐元/噸C02。與石腦油裂解裝置相比，MTO裝置每生產(chǎn)1噸輕烯烴的C02排放量大約要少1噸，因?yàn)樵贕TO生產(chǎn)鏈中大多數(shù)C02都是甲醇生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的。因此，MTO裝置生產(chǎn)乙烯/丙烯減少C02排放量的優(yōu)勢(shì)很大。這也可能是用MTO裝置替代石腦油裂解裝置中裂解爐的因素之一。下游的產(chǎn)品回收部分可以保持不變或稍作改動(dòng)。MTO工藝提供一種把具有成本優(yōu)勢(shì)的原料(天然氣或煤)轉(zhuǎn)化為高附加值乙烯和丙烯產(chǎn)品有經(jīng)濟(jì)