中化工程清华淮化FMTP工艺
流化床甲醇制烯烃(FMTP)技术由中国化学工程集团公司、清华大学和淮化集团联合开发,三方在安徽淮南建设甲醇处理量3万吨/年的流化床甲醇制丙烯(FMTP)中试装置,于2008年底建成,截至2009年8月,该装置己完成11吨催化剂生产任务,进行了二次流态化试车,全面打通了系统工艺流程。
该技术采用SAPO-18/34分子筛催化剂和流化床反应器,与MTO工艺一样。但是通过把生成物中的丙烯分离出之后,使C2组分和C4以上组分进入一个独立的烯烃转化反应器使其转化成丙烯。
该技术可调节丙烯/乙烯比例,从1.2:1到1:0(全丙烯产出)均可实现。利用该技术生产以丙烯为目标产物的烯烃产品,丙烯总收率可达77%,原料甲醇消耗为3吨/吨丙烯。利用该技术生产以丙烯为主的烯烃产品,双烯(乙烯+丙烯)总收率可达88%,原料甲醇消耗为2.62吨/吨双烯。
FMTP技术中,清华大学占30%的知识产权和收益;中国化学工程集团股份公司占24%;中国天辰化学工程公司占18%;东华科技占18%(中国化学、天辰公司和东华科技为同一实际控制人);安徽淮化集团占有10%。
FMTP主要技术创新点
①开发了SAPO-18/34交生相混晶催化材料,该催化剂不仅三烯选择性高,而且使甲醇制烯烃的反应产物中丙烯与乙烯的含量比达到1.20,这对实现甲醇制丙烯是十分有利的,单产丙烯时总收率可达77%;原料甲醇消耗小于3吨/丙烯。在甲醇制丙烯中使用上述催化剂使副产物中不含高碳烷烃和异构芳烃,为提高丙烯的总收率创造了条件。
②把与目的产物丙烯分离后的C2、C4以及C4+的烯烃组分,进入一个独立的烯烃转化反应器,在同一催化剂下进行烯烃转化,丙烯、乙烯生产量可调节范围大,乙烯/丙烯可在0.02~0.85范围内调节。随着规模不同,可以单独生产丙烯,或者以生产丙烯为主,适当生产乙烯,产双烯时总收率可达88%。原料甲醇消耗小于2.62吨/双烯,还可通过控制操作条件,高选择性地生产丙烯,以提高丙烯的收率。
③采用独特的双层气固逆流接触的流化床反应器,降低物料的返混,抑制了氢转移、烯烃聚合等副反应,反应温度易于控制,包括反应温度、反应压力、空速等的调节,使各反应器均处于最佳的工作状态,有利于提高原料转化率及目的产物丙烯的选择性,有利于提高目的产物丙烯的总收率。
FMTP主要技术特点
①采用SAPO-18/34交生相混晶分子筛使反应的低碳烯烃收率提高,为提高丙烯的总收率创造了条件;
②丙烯、乙烯生产量可调节范围大,乙烯/丙烯可在0.02~0.85 范围内调节;
③可以使用粗甲醇、二甲醚等多种进料,有利于降低成本;
④减少了高碳烃的副产物,为通过低碳烷烃的转化进一步提高丙烯收率创造了条件;
⑤采用流化床反应器,使装置易于放大。
FMTP工艺流程简图