甲醇制烯烃技术(DMTO)_发展、经济性及产业化前景-马行美

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1、1 1甲醇制烯烃技术甲醇制烯烃技术(DMTO) (DMTO) 发展、经济性及产业化前景发展、经济性及产业化前景2011.03.112011.03.112集基础、应用及开发研究、以承担国家集基础、应用及开发研究、以承担国家重大项目为主的综合性化学化工研究所重大项目为主的综合性化学化工研究所主要代表成果主要代表成果l 五十年代五十年代合成液体燃料合成液体燃料l 六十年代六十年代航空煤油、合成氨原料净化新工艺航空煤油、合成氨原料净化新工艺l 七十年代七十年代卫星姿态控制肼分解催化剂卫星姿态控制肼分解催化剂l 八十年代八十年代膜分离技术、高效农药膜分离技术、高效农药l 九十年代九十年代催化裂化干气制乙

2、苯、化学激光催化裂化干气制乙苯、化学激光l 本世纪初本世纪初燃料电池、氢能、太阳能、储能、燃料电池、氢能、太阳能、储能、生物技术、生物技术、C1C1化学、化学动力学化学、化学动力学大连化学物理研究所概况大连化学物理研究所概况3研究队伍构成研究队伍构成研究生教育研究生教育化物所研究队伍化物所研究队伍（截至截至2010年年12月）月）大连化学物理研究所概况大连化学物理研究所概况4大连化学物理研究所概况大连化学物理研究所概况56洁净能源国家实验室洁净能源国家实验室能源转化中试总面积：37800平方米7内内 容容 DMTO技术背景和意义技术背景和意义 DMTO技术工艺、工程特点技术工艺、工程特点 DM

3、TO万吨级工业性试验万吨级工业性试验 DMTO百万吨级商业化实践百万吨级商业化实践 DMTO技术的产业化前景和技术经济性技术的产业化前景和技术经济性8内内 容容 DMTO技术背景和意义技术背景和意义 DMTO技术工艺、工程特点技术工艺、工程特点 DMTO万吨级工业性试验万吨级工业性试验 DMTO百万吨级商业化实践百万吨级商业化实践 DMTO技术的产业化前景和技术经济性技术的产业化前景和技术经济性9 乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础，传统的生产方法是轻烃和石脑油热裂解法 10吨原油约 3吨石脑油1吨乙烯(20世纪90年代);2009年我国生产的近1070万吨乙烯原料约来自于1亿吨原油。按

4、目前炼油经济性数据：按欧、欧标准生产及芳烃原料要求， 20吨原油 约3吨石脑油1吨乙烯. 乙烯生产消耗大量石油资源，资源短缺日益紧张我国基本国情是缺油少气，石油资源相对匮乏，国家的能源安全受到威胁。目前我国石油及石化产品的需求矛盾日益突出。背景和意义背景和意义10背景和意义背景和意义n20102010年，我国生产原油年，我国生产原油2.032.03亿吨，进口原油亿吨，进口原油2.392.39亿吨，对外依存度亿吨，对外依存度54%;54%;n20092009年乙烯产量年乙烯产量10701070万吨，当量需求量达到万吨，当量需求量达到24002400万吨，对外依存度达万吨，对外依存度达55%55%

5、；n20102010年乙烯产量年乙烯产量1418.91418.9万吨，对外依存度万吨，对外依存度50%;50%;n20202020年乙烯当量需求量预计为年乙烯当量需求量预计为38003800万吨左右。万吨左右。开发新的煤制烯烃开发新的煤制烯烃(CTO)(CTO)、甲醇制烯、甲醇制烯烃烃(MTO)(MTO)技术，有利于实施石油替代战略，技术，有利于实施石油替代战略，缓解石油供求矛盾缓解石油供求矛盾高油价下，采用开发成功并实施商高油价下，采用开发成功并实施商业化工厂运行的甲醇制烯烃（业化工厂运行的甲醇制烯烃（MTOMTO）技术，）技术，具有巨大的经济利益和战略意义具有巨大的经济利益和战略意义11烯

6、烃生产技术路线烯烃生产技术路线12研发历程研发历程大连化物所连续进行了近大连化物所连续进行了近3030年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位在国际上最早将在国际上最早将SAPO-34SAPO-34用于用于MTOMTO反应反应13技术依托技术依托甲醇制烯烃国家工程实验室陕西煤化工技术工程中心有限公司洛阳石油化工工程公司反-再流化工艺与成熟的FCC工艺相似LPEC有40多年的FCC工程实践经验世界首套万吨级工业化试验世界首套万吨级工业化试验 2008年投产，年投产，2000吨吨/年产量年产量DICP&LPEC&SYN正大能源材料（大连）有限

7、公司正大能源材料（大连）有限公司14技术推广和商业许可技术推广和商业许可DMTO技术推广、技术营销、技术服务技术推广、技术营销、技术服务新兴能源科技有限公司陕西煤业化工集团有限责任公司中科院大连化学物理研究所正大能化集团洛阳石油化工工程公司15DMTO工业性试验工业性试验n大连化物所、陕西新兴煤化工科技有限公司（现新兴能源科技有限公司）、大连化物所、陕西新兴煤化工科技有限公司（现新兴能源科技有限公司）、洛阳石化工程公司联合开发洛阳石化工程公司联合开发n20062006年，完成了工业性试验年，完成了工业性试验世界第一次万吨级工业性试验2006年8月，专家鉴定会结论：“技术指标和试验规模达国际领先

8、水平”16内内 容容 DMTO技术背景和意义技术背景和意义 DMTO技术工艺、工程特点技术工艺、工程特点 DMTO万吨级工业性试验万吨级工业性试验 DMTO百万吨级商业化实践百万吨级商业化实践 DMTO技术的产业化前景和技术经济性技术的产业化前景和技术经济性17DMTODMTO反应特征反应特征0.43nmC2H40.39nmC3H60.43nmC6H60.58nmn酸性催化特征酸性催化特征n高转化率高转化率 (400 (400 近近100%100%转化转化) )n低压反应低压反应0.10.3MPa0.10.3MPan强放热强放热 ( (400-500400-500o oC, C, 22.422

9、.422.1kJ/mol22.1kJ/mol甲醇甲醇 ; ; 167.3167.3164.8kcal/kg164.8kcal/kg甲醇甲醇) )n快速反应快速反应n分子筛催化的形状选择性效应分子筛催化的形状选择性效应18DMTODMTO工业装置工艺流程图工业装置工艺流程图工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃，总体流程与催化裂化装置相似，包括反应-再生、急冷水洗、烟气能量利用和回收、反应取热、再生取热等部分。精制分离部分，与石脑油热裂解工艺的精制分离部分相似，包括碱洗、干燥、压缩、制冷、脱C2塔、炔烃前加氢、脱C1塔、C2分馏塔、脱C3塔、C3分馏塔、脱C4塔等。19DMTODMTO技术开发项目鉴

10、定会技术开发项目鉴定会 袁啨棠、倪维斗、谢 克 昌 三 位 院 士 主持鉴定会20内内 容容 DMTO技术背景和意义技术背景和意义 DMTO技术工艺、工程特点技术工艺、工程特点 DMTO万吨级工业性试验万吨级工业性试验 DMTO百万吨级商业化实践百万吨级商业化实践 DMTO技术的产业化前景和技术经济性技术的产业化前景和技术经济性21DMTODMTO工业性试验工业性试验2006年6月完成DMTO工业性试验2010年5月完成DMTO-II 工业性试验22技术方案和技术特征技术方案和技术特征23DMTO-IIDMTO-II的技术特征的技术特征nDMTO-IIDMTO-II是是DMTODMTO基础上的

11、再发展，兼有基础上的再发展，兼有DMTODMTO的技术特征的技术特征连续反应再生的密相循环流化反应连续反应再生的密相循环流化反应乙烯乙烯/ /丙烯比例在适当的范围内可以调节丙烯比例在适当的范围内可以调节对原料和工艺设备无特殊要求对原料和工艺设备无特殊要求工艺无环境污染问题工艺无环境污染问题nDMTO-IIDMTO-II还具有如下新的特征还具有如下新的特征甲醇转化反应与甲醇转化反应与C4+转化反应采用同一种催化剂转化反应采用同一种催化剂n在保障甲醇转化效果的同时，实现C4+的高选择性催化转化，显著提高低碳烯烃选择性甲醇转化和甲醇转化和C4+转化均采用流化反应方式，分别在不同的反应区进行，可以共用