張汝有朱飛燕（.神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)烯烴一分公司， 寧夏 靈武 7504；.寧夏創(chuàng)綠環(huán)?？萍加邢薰?， 寧夏 銀川 75000）

國內(nèi)甲醇制烯烴技術(shù)最新進(jìn)展

張汝有1朱飛燕2（1.神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)烯烴一分公司， 寧夏 靈武 750411；2.寧夏創(chuàng)綠環(huán)?？萍加邢薰?， 寧夏 銀川 750001）

乙烯和丙烯作為重要的化工原料，通常是依托于傳統(tǒng)工藝從石油中制得。但目前我國石油資源短缺，石油量完全不能滿足烯烴的生產(chǎn)。因此，以甲醇制烯烴技術(shù)近年來在國內(nèi)外得到重視并發(fā)展?；诖?，文中筆者結(jié)合了資料，總結(jié)了目前國內(nèi)甲醇制烯烴技術(shù)的發(fā)展情況和最新進(jìn)展。

甲醇；烯烴；工藝；技術(shù)

1　國內(nèi)甲醇制烯烴生產(chǎn)情況

國內(nèi)甲醇制烯烴的主要生產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟，但并未完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，投入工業(yè)生產(chǎn)的公司較少，而且技術(shù)雖成熟但存在許多的問題。中國石油北京燕山分公司經(jīng)行了MTO工業(yè)化實(shí)驗(yàn)并成功，于2007年11月正式開始投入生產(chǎn)，其所用裝置采用流化床反應(yīng)器和Sapo-34分子篩催化劑實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)出的烯烴直接進(jìn)入現(xiàn)有的乙烯裝置進(jìn)行分離，可以得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

第三屆全國煤制油與煤化工國際論壇于2008年在寧夏銀川召開，該會(huì)議確定神華包頭煤化工有限公司擁有國內(nèi)最大MTO工業(yè)化裝置，該裝置采用中科院大連化學(xué)物理研究所甲醇制烯烴技術(shù)，達(dá)到甲醇1800kt/a，烯烴600kt/a的高產(chǎn)水平，并于2010年建成投產(chǎn)。

2007年6月，陜西省榆林市榆橫煤化工區(qū)首個(gè)大型煤化工項(xiàng)目為生產(chǎn)能力為2400kt/a甲醇及配套煤礦項(xiàng)目建成，該項(xiàng)目由多個(gè)企業(yè)共同投資165億元，被國家規(guī)劃確定為甲醇制烯烴的試點(diǎn)項(xiàng)目，共分兩期，隨著近十年的發(fā)展，該項(xiàng)目為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

2　國內(nèi)甲醇制烯烴的主要技術(shù)

2.1神華集團(tuán)的 SHMTO 工藝

世界首套MTO裝置于2010年開始投產(chǎn)，該裝置由神華集團(tuán)建設(shè)而成。神華集團(tuán)結(jié)合自身豐富的甲醇制烯烴的經(jīng)驗(yàn)，積極研發(fā)MTO工藝，自主研發(fā)出一套完整的甲醇制烯烴體系，其反應(yīng)再生系統(tǒng)如下圖1所示。

圖1　SHMTO工藝典型反應(yīng)再生系統(tǒng)

由圖1可知，該工藝的特點(diǎn)在于反應(yīng)發(fā)生器采用同軸布置，反應(yīng)器的溫度通過外部取熱氣控制。反應(yīng)器的上方安置再生器，再生后的催化劑依靠重力落到反應(yīng)床的底層，這種方式可以減小再生后的催化劑的損失。為避免高溫時(shí)其他副反應(yīng)的發(fā)生，在再生器和反應(yīng)器中間安置了催化劑冷卻器，確保了烯烴的選擇性，最終提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.2DICP 的 DMTO 工藝

大連化學(xué)物理研究所于1997年自主研發(fā)出了一種由甲醇或二甲醚制取低碳烯烴的方法，其可以代替原有的石油制取工藝。首先，通過反應(yīng)器底部的甲醇進(jìn)入流化床反應(yīng)器，與催化劑接觸后反應(yīng)轉(zhuǎn)化為低碳烯烴為主的氣物流。夾雜了催化劑的氣物流會(huì)在上部的擴(kuò)大段降低氣流速度，此時(shí)大部分催化劑會(huì)因重力作用返回原處，其余的催化劑以多級(jí)旋風(fēng)分離器脫除后，剩余的產(chǎn)品氣物流依靠烯烴分離裝置進(jìn)行分離，其他的煙氣進(jìn)入熱量回收裝置，最終失活的催化劑在再生器中重生后返回反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)。

2.3中國石油化工股份有限公司的 SMTO 工藝

SMTO是由中石化上海石油化工研究院研制開發(fā)的甲醇制烯烴工藝，由于該工藝的細(xì)節(jié)很少在已有文獻(xiàn)中提及，所以只能進(jìn)行描述其大致的生產(chǎn)過程。從已有資料中可知，此項(xiàng)工藝采用的裝置是快速流化床反應(yīng)器和流化床再生器，每三噸甲醇可生產(chǎn)一噸烯烴，反應(yīng)時(shí)高溫達(dá)400～500℃，壓力為0.1～0.3MPa，甲醇的轉(zhuǎn)換率能夠達(dá)到99.5%以上，乙烯和丙烯的選擇性提高到80%以上。甲醇經(jīng)第一快速流化床反應(yīng)區(qū)與催化劑接觸生成以低碳烯烴為主的產(chǎn)品氣物流，失活后的催化劑進(jìn)入再生器，再生后的催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)區(qū)，與原料接觸，生成的產(chǎn)品氣流和催化劑進(jìn)入第二快速流化床反應(yīng)區(qū)與非低碳烯烴、原料和再生的催化劑接觸，生產(chǎn)新的產(chǎn)品氣物流和預(yù)積碳催化劑。新產(chǎn)品氣物流中夾雜有催化劑經(jīng)過氣物分流以后，與之前的產(chǎn)品氣物流混合進(jìn)去烯烴分離處，預(yù)積碳催化劑返回反應(yīng)區(qū)。

3　結(jié)語

甲醇制烯烴的工藝生產(chǎn)，使得人們對(duì)于烯烴的生產(chǎn)不再依賴于石油，尤其是在國內(nèi)缺乏石油資源情況下，利用儲(chǔ)量相對(duì)豐富的天然氣或煤炭等作為基礎(chǔ)原料，經(jīng)甲醇制備輕質(zhì)烯烴具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。近年來，我國甲醇制烯烴的生產(chǎn)工藝得到飛速發(fā)展，其基本上解決了我國烯烴缺乏的問題。但從整體來看，目前國內(nèi)的甲醇制烯烴的工藝還不夠成熟，有許多方面亟待改善，還需要研究者進(jìn)一步加強(qiáng)該工藝對(duì)社會(huì)和環(huán)境影響的評(píng)估，使其能夠發(fā)揮自身的最大價(jià)值。