60万吨/年新一代甲醇制烯烃技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-09-07 15:09:23
甲醇制烯烃作为一个典型的气-固非均相反应,选用SAPO-34分子筛作为催化剂。由于SAPO-34分子筛孔道内极易因内外扩散阻力而产生积碳,加上甲醇制烯烃反应本身的强放热特性,从而导致催化剂快速失活,单程寿命短,其工艺采用循环流化床工艺技术。目前,MTO装置产能相对较小且规模较为单一,即产能大多为60万t/a装置。当前MTO技术特点是在生产主产品乙烯和丙烯(80%左右)的同时伴随20%左右副产物,副产物呈现总量多而品种杂的特点。通常每生成1 t低碳烯烃(乙烯和丙烯)约产生0.18 t的C4~C5+烃类副产。由于生产规模相对小,副产物无法做到高效利用。另外各套MTO装置相距较远,无法使副产物集中利用,这也降低了甲醇制烯烃的经济优势。规模相对较小的甲醇制烯烃装置在石油价格较高之时显现出较大的经济优势。而现今低油价、石油路线的“减油增化”、炼化一体化、大型化等使得甲醇制烯烃扩能、增能、开发新技术成为首选。
当前的MTO技术,烃类产物中乙烯和丙烯的质量总和可以达到80%左右,混合碳四约为13%,其组分以1-丁烯和2-丁烯为主(占90%),其余组分是丁烷、异丁烯、丁二烯和丁炔等,而丙烷为3%,混合碳五约2%,碳六及以上烃在1%左右,副产物种类多、单品种量少系当前MTO技术存在的缺陷。如何利用这些副产物使之更多、更有效地转化为乙烯和丙烯是目前甲醇制烯烃技术研究的主要方向。为更快将这些副产物转化为乙烯和丙烯,研究人员借鉴石化路线中C4+、C5+转化低碳烯烃的各类裂解技术和歧化技术等,相继研究开发出MTO+烯烃裂解工艺(OCP)耦合技术、MTO+烯烃歧化工艺(OCT)耦合技术、MTO+烯烃裂解工艺(OCC)耦合技术、DMTO-Ⅱ技术、有机含氧化合物制低碳烯烃与C5+烃催化裂解耦合工艺等,这些技术均已在工业中应用
自从2010年8月世界首套煤经甲醇制烯烃工业示范装置在神华包头建成并成功运行后,由于该技术符合我国“多煤、少油、缺气”的能源特征,可以减少我国对石油的过度依赖,乙烯、丙烯多样化的生产技术降低石油路线单一技术带来的风险,同时该技术运行后有显现良好的经济效益,使得甲醇制烯烃技术在我国呈现勃勃生机。到目前为止,我国已有26套甲醇制烯烃工业装置在运行,产能超过1 500万t/a。据亚化咨询报道:到2025年,中国有望形成3 400万t/a烯烃产能。这进一步表明,在我国,甲醇制烯烃技术已经成为传统石油路线制备低碳烯烃技术的有效替代,很大程度上减少了对石油的依赖。然而,随着丙烷脱氢、乙烷裂解等经济效益明显的非石油技术涌现,加之成品油需求减弱导致的石油价格下滑、传统石油路线的“减油增化”、炼化一体化、大型化,使得烯烃产能急增,竞争加剧。另外,当前甲醇制烯烃技术存在的规模单一、产能相对较低,原料甲醇有效转化目标产品——低碳烯烃相对较低,即甲醇单耗较高,副产品量多而品种杂,无法实现高效利用,目标产品乙烯和丙烯根据需求调整幅度有限等缺陷,使得甲醇制烯烃这一新兴技术面临严峻的挑战。通过优化现有装置、甲醇制烯烃规模大型化、高效合理利用副产物等措施,甲醇制烯烃技术优势又进一步体现,未来研究方向将是实现乙烯和丙烯比例大范围可调、开发新型甲醇制烯烃技术等,以实现更高的经济效益。
中国科学院大连化学物理研究所创建于1949年,坐落于美丽的海滨城市大连,背山面海,环境优美,空气清新,科研实力雄厚,是一个基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,以任务带学科为主要特色的综合性研究所。
当前MTO催化剂使得在MTO装置中乙烯+丙烯80%,乙烯与丙烯比约为1,副产物约20%(其中C4+、C5+约15%),即180万t/a甲醇生产60万t烯烃的同时约产12~13万 t C4+、C5+。目前对副产物(C4+、C5+)最有效、最经济的利用是将混合C4+、C5+转化为低碳烯烃(丙烯、乙烯),但目前的转化技术均是以丙烯为主、乙烯为辅,结果必然是在现有MTO装置上增加烯烃产能的同时,使最终产品乙烯丙烯比小于1,如表3所示。而乙烯、丙烯受供求关系影响导致价格波动较大,经常出现价格反转,这就使得工厂效益波动很大。因此,开发髙乙烯丙烯比MTO催化剂,利用现有MTO工业装置实现甲醇制烯烃乙烯丙烯比≥1,是现今及未来甲醇制烯烃技术与石油路线、非石油路线强有力的竞争手段。
技术转让,所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接次项目