天茂实业集团股份有限公司年产3.5万吨丙烯技改工程可行性研究报告
表3-4 丙烯规格及指标
指标 序号 指标名称 优等品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 丙烯的体积分数（%）≥ 烷烃的体积分数（%） 乙烯的含量（ml/m3）≤ 乙炔的含量（ml/m3）≤ 甲基乙炔和丙二烯的含量（ml/m3）≤ 氧的含量（ml/m3）≤ 一氧化碳的含量（ml/m3）≤ 二氧化碳的含量（ml/m3）≤ 丁烯和丁二烯的含量 （ml/m3）≤ 硫的含量（mg/kg）≤ 水的含量（mg/kg）≤ 甲醇的含量（mg/kg）≤ 99.6 余量 50 2 5 5 2 5 5 1 10 10 一等品 99.2 余量 100 5 20 10 5 10 20 5 102 GB/T3392 GB/T3392 GB/T3392 GB/T3395 GB/T3392 GB/T3396 GB/T3394 GB/T3394 GB/T3392 GB/T11141 GB/T7716 GB/T12701 试验方法 14 第 页
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第四章 工艺技术
4.1二甲醚裂解制丙烯 4.1.1工艺技术比较
二甲醚裂解制丙烯技术，从反应器的结构可分成两类：一类是固定床工艺，一类是流化床工艺。前者反应器结构及工艺流程相对简单，易于和烃类蒸汽裂解结合；后者反应器结构及工艺流程相对复杂，适合于建设较大规模的装置。
中国科学院大连化学物理研究所DMTO技术是以甲醇和/二甲醚为原料，经催化转化制取基本化工原料乙烯、丙烯等低碳烯烃，最终生产聚烯烃等高附加值化工品。
中国的石化产品中，乙烯、丙烯及其衍生物自给率一直在50％上下徘徊，供需矛盾长期存在，市场发展空间巨大。国际油价持续高位运行，石化原料成本大幅上涨，赢利空间受挤压；发展替代生产路线的经济拉动力增强。中国的甲醇生产能力快速增长，市场出现过剩局面，为以甲醇为中间体的C1化工的发展提供可靠的原料来源。单系列甲醇装置规模大型化，使单位生产能力的投资和成本大幅降低，有利于提高下游产品的经济竞争力。综上因素，在今后十数年内，将给以煤炭（或天然气）为原料、经由甲醇生产低炭烯烃产业的快速发展带来前所未有的机遇。
DMTO技术的研发具有很长的历史。七十年代石油危机的冲击，引发了利用非石油资源生产低碳烯烃的技术研究。国家有关部委和中科院立足于对国情的深刻认识，早在“六五”期间就把非石油路线制取低碳烯烃列为
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重大项目，给予了重点和连续的支持。中科院大连化学物理研究所于八十年代初在国内外率先开展了天然气（或煤）制取低碳烯烃的研究工作，主要围绕其关键的中间反应环节甲醇制烯烃过程（MTO）进行了连续攻关。在“六五”期间完成了实验室小试，在此基础上，“七五”期间，采用中孔ZSM-5沸石催化剂、固定床工艺完成了300吨/年（甲醇处理量）的中试，其结果达到了同期国际先进水平。
随着新型合成材料SAPO分子筛的发明，中国科学院大连化学物理研究所基于对SAPO－34分子筛结构的深刻认识，开展了用SAPO－34分子筛为催化剂进行甲醇制烯烃的探索研究，并在世界上首次报道了以小孔SAPO分子筛为催化剂的MTO试验结果。上世纪九十年代初大连化学物理研究所对以小孔SAPO分子筛为催化剂的流化反应技术进行了重点研究与开发，被列为国家“八五”重点科技攻关课题（85-513-02）。这期间完成了流化反应工艺的中试放大试验。于1995年底在北京通过了国家计委的项目验收和由中科院主持的技术鉴定，确认在总体上达到了国际领先水平，并于1996年获得中国科学院科技进步特等奖。
DMTO工业化技术开发项目是在大连化学物理研究所达到世界先进水平并拥有自主知识产权的MTO技术研究成果的基础上，利用国内一流的“流化催化裂化”工程技术，建设一套年加工1.5万吨甲醇的工业化试验装置，为在我国建设百万吨级/年的甲醇加工能力的大型DMTO工业化示范项目奠定坚实的工业技术基础。2004年，中国科学院大连化学物理研究所与陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司、中国石化集团洛阳石油化工工程公司三方合作，利用中国科学院大连化学物理研究所的前期研究成果，建成了
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世界上第一套万吨级工业性试验装置。项目总投资8610万元。2005年7月，完成试验装置的建设、安装工作，2005年底完成了试验设备的调整工作，2005年12月正式投入试验运行。2006年6月完成了50吨甲醇/天的工业性试验。2006年8月通过了由国家发展改革委委托中国石油和化学工业协会组织的技术鉴定。
DMTO工业性试验，利用大型的试验装置，不仅验证了批量生产的催化剂的优异性能，验证和优化了甲醇制低碳烯烃工艺技术，为大型化工业装置的设计、建设和运行奠定了技术基础；同时也发现，工业性试验结果与实验室中试结果存在着一定的差异，验证了这样一个原则，即甲醇制烯烃低碳技术大型化的过程中，一定规模的工业性试验是必须的或不可缺少的。通过工业性试验，验证了DMTO工艺和催化剂技术已基本成熟。在工程技术方面，DMTO的核心技术－反应再生部分应用的流化工程技术可借鉴已很成熟的FCC流化工程技术。大连化学物理研究所的合作伙伴LPEC具有40多年的FCC工程设计和运行经验，关键的工程技术可针对DMTO的工程技术特点借鉴FCC工程设计经验。
DMTO成套技术的开发与应用对我国发展新型煤化工产业，实现“以煤代油”的能源战略，无论从经济上还是战略上都具有极高的意义，也是保证我国二十一世纪能源安全的必由之路。 4.1.2 工艺技术选择
1 催化剂选择 ○
本项目装置催化剂采用专有的沸石催化剂，该催化剂具有一定的抗硫、抗氮能力，催化剂总寿命大于1年。
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○2 工艺技术方案选择
本项目工艺技术采用固定床反应模式，其单程反应操作周期5～7天。该方案设置两台反应器，一台反应，一台再生，轮换操作，达到连续反应的目的。当反应进行一定时间催化剂活性下降时，再切入另一台反应器继续进行反应，而装有失活催化剂的反应器则通过再生回路进行再生，再生完成后处于待命状态，以备另一台反应器的催化剂失活后再将其切换回反应回路，这样，两个回路分别连续地进行反应和再生。该方案的特点是反应过程可连续进行，开工率较高。由于反应是连续进行，反应产物质量较稳定，对于下游过程的连续、稳定操作比较有利，产品质量容易保证。
本项目采用的固定床工艺比较简单，在芳构化、柴油加氢、重整、芳烃等石化装置普遍应用，而且基本无放大效应，反应器从工艺、内件、材质、强度等方面的设计经验丰富；同时工艺流程中反应部分与汽柴油加氢精制、芳构化完全相同，吸收稳定部分与催化裂化中的吸收稳定流程完全相同。因此本项目采用的加工路线均为目前石化行业普遍应用工艺的集成，具有多年的设计、生产实践的考核，是完全成熟可靠的。 4.2 工艺流程说明
原料二甲醚和液化石油气送进烃化反应器，经加热升温至反应温度， 反应完全后进入废热锅炉，废热锅炉产生的高温蒸汽进入公用工程管网，物料经过换热降温进入冷凝器冷却，冷却后的物料经过气液分离器进行分离，液态部分进入油水分离器分离水和轻烃，轻烃就是产品之一。部分水循环进入烃化反应器，大部分进入污水处理厂。换热后气相产物利用现有装置的操作单元（富气压缩机、吸收稳定、气分、MTBE）进行产物分离，
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