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高效节能甲醇制聚合级烯烃催化与分离成套技术
S-MTO:甲醇高效制烯烃,高收低耗,保障能源安全。
产品类型
工艺技术
产品标签
工业节能
节能
化学
分离
催化
有机化学
烯烃
甲醇
适用行业
制造业
适用场景
有机化工
产品创新性
本项目通过创制高性能纳米片晶分子筛催化剂、首创异径快速流化床反应技术、发明精确积炭控制与高效烯烃分离技术,并首次实现MTO与石油乙烯工艺耦合。
潜在经济效益
新增产值64亿元,新增利润和税收13亿元。双烯收率高,能耗、催化剂和甲醇单耗降低,运行成本大幅度降低。
潜在减碳效益
本项目通过优化热量网络降低能耗,减少甲醇单耗12.5%,提高原料利用率和整体效率,直接减少了生产过程中的能源消耗和上游甲醇生产的碳排放,显著降低了烯烃生产的碳足迹。
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中石化上海石化研究院
中石化上海石化研究院
中石化上海石化研究院,深耕石化科技研发与创新,助推能源化工产业升级。
中国, 上海市
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本项目属有机化工领域。在日益严峻的全球石油短缺形势下,甲醇制烯烃技术作为连接现代煤化工与石油化工重要的桥梁,对促进国民经济可持续发展、保障国家能源安全意义重大,因而该技术是最近十余年国内外化工领域最重大的研究课题之一。近年来,包括本项目在内的多个研究团队同步取得了令人瞩目的产业化突破,推动了甲醇制烯烃技术的革命。作为全新的工艺路线,甲醇制烯烃技术的产业化需要解决高性能催化剂创制、连续甲醇转化反应-催化剂循环再生工艺开发、节能高效烯烃产品分离、环保及长周期运行等系列技术难题。本项目经过10余年的持续创新,从反应机理研究入手,建立了催化材料"结构-积炭-扩散-性能"的构效关系,首创并集成了"纳米片晶分子筛催化剂"、"异径快速流化床反应-再生工艺"、"烯烃分离全流程工艺"等关键技术,成功开发了S-MTO成套技术,实现了工业化和技术领先。主要创新点如下:(1)创制了高性能甲醇制烯烃催化剂。采用复合模板剂技术,首创了具有快速扩散性能的纳米片晶、近零"硅岛"分布磷酸硅铝分子筛材料,应用于MTO反应中,兼具高活性及选择性;创制了高耐磨、形状规整的流化床催化剂,具有强度好、损耗低的特点,磨损指数小于1.0%。(2)发明了异径快速流化床反应技术。首次将异径快速流化床应用于MTO过程,合理控制不同反应区的催化剂密度和反应程度,保证了甲醇的完全转化,抑制了物料返混和副反应。工业装置运行结果:甲醇转化率大于99.9%,乙烯+丙烯(简称双烯)选择性81%以上。(3)发明了反应-再生系统积炭控制技术。为实现烯烃最佳选择性,需精确控制催化剂积炭分布,开发了MTO两段程序再生技术和多股催化剂高效混合工艺,反应区催化剂积炭量稳定控制在最佳积炭量±0.2%范围内。(4)发明了高效急冷、氧化物脱除的烯烃回收新技术,乙烯、丙烯回收率均达到99.9%以上,乙烯和丙烯的产品纯度分别为99.95%和99.60%以上,达到或超过聚合级水平。(5)开发了与石油基乙烯工艺耦合的节能环保成套技术。首次实现了MTO工艺与石油基乙烯工艺的集成,将S-MTO副产的轻质烃类转化为双烯,甲醇单耗降低12.5%。开发了单管式第三级旋风分离器,减少了催化剂损耗(<0.18kg催化剂/t甲醇)。优化了全流程热量网络,60万吨/年S-MTO装置的能耗降至340 kgEO/t双烯。本技术于2011年在中原石化建成60万吨/年工业装置并实现应用。与同类技术相比,本技术双烯收率高2-3%,催化剂损耗低28%,工业装置满负荷连续安全稳定运行22个月,远远超过同类装置,大幅度降低了运行成本。专家鉴定认为,S-MTO催化剂性能优异,工艺流程合理,催化及分离成套技术达到国际领先水平。已成功转让中天合创、中安煤化等公司,并获得了国内外多家公司的技术认可,具有广阔的应用前景。已申请国内外专利415件,其中获授权中国发明专利194件、国际发明专利23件,发表SCI论文6篇。形成催化反应、分离全流程具有自主知识产权成套技术。近三年新增产值64亿元,新增利润和税收13亿元。本项目对保障我国能源安全,实现可持续发展具有重大意义。

最后更新日期
01:01:04, Nov 08, 2025
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