MTP工艺

MTP工艺装置

一、总工艺流程简述

甲醇由汽车运输进入厂内的甲醇储罐，由泵送至甲醇脱水单元，甲醇在反应器中发生发应，反应产物经过换热、冷却、压缩、吸收稳定分离后，得到富烯烃液化气、富乙烯干气、混合芳烃、生成水等产品，混合芳烃直接作为产品出装置，富乙烯干气作为干气回收单元的原料。富烯烃液化气送至气体分馏单元，分离出丙烯、丙烷（液化气）和富烯烃C4，丙烯、丙烷（液化气）作为生产产品出装置。富烯烃C4与罐区来的甲醇一起送至MTBE单元生产出MTBE和混合碳四，MTBE作为产品出装置,混合碳四进入工业异辛烷装置。干气回收单元，生产出干气（燃料气）、液化石油气和混合芳烃，干气用作装置加热炉燃料气，液化石油气进入工业异辛烷装置，混合芳烃作为产品出装置。工业异辛烷单元，生产出工业异辛烷、正丁烷和轻烃作为产品出装置。甲醇脱水单元生产出来的生成水送至甲醇回收单元，回收甲醇后送至污水处理场处理。

二、工艺技术路线选择

1) 甲醇制丙烯工业化工艺进展

德国鲁奇的MTP技术

德国鲁奇的MTP工艺采用固定床反应器，所用催化剂为德国南方化学公司提供的经改性的ZSM-5通用积分催化剂，该催化剂具有较高的丙烯选择性，低的结焦率和低的丙烷收率。在0.13-0.16MPa、380-480℃下操作，示范装置在挪威国家的石油公司的甲醇装置上运行，催化剂运转8000小时，稳定性良好。

鲁奇的MTP工艺典型产物分布（质量分数）：

烃类分布	乙烷	乙烯	丙烷	丙烯	C4/C5	C6+	焦炭
W%	1.1	1.6行波进位加法器	1.6	71.0	8.5	16.1	<0.01
			空调铝箔

工艺流程：MTP工艺过程为：原料甲醇先预热至260℃后，再进入绝热式固定床二甲醚预反应器中，该过程采用活性、选择性优良的催化剂将大部分甲醇转化为二甲醚和水。生成甲醇、二甲醚、水的混合物。然后将反应物流继续预热到470℃后进入一级MTP反应器中，同时在反应器中加入少量蒸汽(0.3～0.8kg／kg)以转移反应产生的大量热，在此阶段99％以上的甲醇和二甲醚得到转化。然后反物流再通过二级MTP反应器继续反应。最后，

反应混合物经过冷凝，分离气体产物、液体有机物和水等过程，气体产物经压缩、分离出痕量的水、二氧化碳和二甲醚后，经进一步精制分离出产品丙烯、混合芳烃和燃料气。分离出含烯烃的物料返回反应器，以增加丙烯收率。分离出的水部分循环至反应器，另一部分去发生蒸汽。Lurgi公司开发的MTP简要工艺流程如下图所示。

中科院大连化物所的DMTO工艺：

中科院大连化物所的DMTO工艺分两个阶段：在第一个阶段是将合成气转化为二甲醚，采用的催化剂为金属酸双功能催化剂SD219-2，固定床反应器，在反应温度265℃，空速1000h-1，压力3.4～3.7MPa，CO转化率90.35%，二甲醚和甲醇选择性99.26%。第二阶段将二甲醚转化为低碳烯烃，催化剂为基于改性的SAPO-34催化剂（DO123），在450℃，空速2000h-1，常压下，将进入反应器的二甲醚完全转化。

低碳烯烃的选择性分别为：

烃类分布	乙烯	丙烯	C4
w%	40．19	34.14	8.03
	区域能源管理

UOP/Hydro的MTO技术

UOP/Hydro公司联合开发的流化床NTO工艺采用以磷酸硅铝分子筛SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，在操作压力0.1～0.5MPa、反应温度350～550℃，甲醇转化率99.8%，C2～C4烯烃选择性大于80%，反应产物中乙烯和丙烯比例可在0.75～1.5范围内调节，乙烷、丙烷、二烯烃和炔烃生成的数量少。

在示范装置的运转中，甲醇的转化率接近100%，产品收率（碳基准）为：

烃类分布	乙烯	丙烯	丁烯	C5+	C1～风叶C3饱和烷烃	COx	焦炭
w%	48	33	9.6	2.4	3.5	0.5	3.0

UOP/Hydro公司MTO工艺流程图如图所示

大连化物所的DMTO与UOP公司MTO工艺的中试装置评价结果比较如下：

变量泵

项目	UOP	大连化物所
原料	甲醇	二甲醚
中试规模/(t/d-1)	0.75	相当甲醇0.08～0.15
分子筛类型	SAPO-34	SAPO-34
反应器类型	流化床	流化床
乙烯	34 ～46	50
乙烯+丙烯	76 ～ 79	>80
乙烯+丙烯+丁烯	85 ～90	～90
单位质量混合烯烃的原料消耗	2.659	相当于2.567甲醇
已经运行的反应-再生次数	>450	1500
催化剂价格	高	比较低
催化剂牌号	MTO-100	DO-123

上海石化S-MTP技术：

S-MTP技术是由国内上海石化研究院开发的甲醇制丙烯的新工艺。其过程主要包括两个催化反应：首先在预反应器中甲醇被部分转化形成甲醇、二甲醚和水的混合物；其次甲醇、二甲醚和水的混合物在反应器中通过催化剂的作用被选择性的转化生成为目的产物丙烯。该过程中副产汽油、液化气、燃料气。两个过程使用的催化剂不同，反应温度也有差异。其中预反应器中使用的催化剂为氧化铝催化剂，可以高活性、高选择性的把甲醇部分转化为二甲醚，反应温度在200～300℃之间；甲醇制丙烯反应使用得催化剂为改性的ZSM-5分子筛，可以把甲醇、二甲醚和水的混合物高选择性的转化生成丙烯，反应温度在400～500℃之间，对丙烯选择性较高，催化剂寿命长，并且催化剂可以多次再生。通过中试研究表明，丙烯选择性高于70％，催化剂寿命可达700h以上。

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