甲醇制芳烃催化剂及相关工艺研究进展

当前我国芳烃生产面临石油资源短缺等困难,而我国丰富的煤炭资源和当前过剩的甲醇产能为煤基甲醇制芳烃提供了价格低廉的原料,对于我国的能源安全具有重要意义。本文综述了近年来国内外甲醇制芳烃（MTA）技术的相关研究进展,分别介绍了MTA固定床、流化床技术;针对传统MTA过程产物复杂,分离能耗大,经济效益差等不足,归纳总结了更具经济性的甲醇一步法制对二甲苯（MTPX）以及甲醇一步法制对二甲苯联产低碳烯烃（MTO&PX）技术;针对传统MTA催化剂稳定性差等不足,对比介绍了甲醇直接制芳烃以及低碳烯烃制芳烃路线,结果表明甲醇经低碳烯烃制芳烃工艺路线具有催化剂寿命长、产品组成易调节等优势。最后,本文认为分子筛限域效应、分子筛表面修饰新技术、金属-酸双活性中心协同效应是未来MTA研究的重要方向。     

甲醇制芳烃反应及生产工艺研究进展

简单介绍了甲醇制芳烃(MTA)反应机理,总结归纳其集总动力学,详细介绍了MTA固定床、流化床2类工艺路线,发现芳构化与烷基化、歧化反应协同可提高二甲苯的收率;介绍了化工流程模拟软件Aspen在MTA工艺中的模拟应用;最后提出需对MTA动力学和积碳动力学进行深入研究,利用Aspen建立MTA全流程模拟并进行能效、经济分析,以确定较优工艺,为工业化生产提供参考。     

甲醇制芳烃技术新进展

介绍中科院山西煤化所和赛鼎工程公司的固定床甲醇制芳烃、清华大学循环流化床甲醇制芳烃、河南煤化集团研究院与北京化工大学煤基甲醇制芳烃及甲苯甲醇甲基化制对二甲苯技术。     

甲醇制芳烃技术及经济性浅析

甲醇制芳烃(MTA)是以煤炭为起始原料合成优质芳烃的重要途径,对保障国家能源安全、实现石油替代具有战略意义。综述了MTA生产技术的研究进展和产业化进程,对经济性进行了简要分析,对安徽发展MTA提出建议。     

甲醇制芳烃反应的研究进展

简单介绍了甲醇制芳烃(MTA)目前所面临的困难,以及MTA反应所适用的催化剂ZSM-5及其优势。指出以HZSM-5做催化剂时,MTA反应的最优化反应条件,并综述了国内外目前对于ZSM-5催化剂的几种改性方法。并提出适用MTA的催化剂的开发方向。     

不同硅铝比HZSM-5分子筛的甲醇制芳烃性能

采用固定床反应器,以甲醇为原料,在反应温度为430℃和反应空速为2 h-1的条件下,考察了不同硅铝比HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制芳烃反应(MTA)性能,并采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、物理吸附、傅立叶红外光谱(FT-IR)等技术对催化剂进行了表征。结果表明:MTA反应是强酸主导的催化反应,随着分子筛硅铝比的降低,分子筛总酸量逐渐增加,强酸相对总量逐渐提高,其中弱酸相对总量降低。这主要是由于分子筛中Al含量逐渐上升,作为强酸位的Si-OH-Al逐渐增加所致,催化剂反应活性与之呈正向相关的关系。当HZSM-5催化剂中的强弱酸总量比由0.3增加到0.6时,苯-甲苯-二甲苯(BTX)的选择性由36%增至64%,说明催化剂的活性显著提高;当强弱酸总量比由1.1增至1.5时,BTX选择性变化仅为0.92%,催化性能提升不明显,HZSM-5分子筛的MTA反应性能与其硅铝比呈反向相关关系。     

煤基甲醇芳构化技术的研究及应用进展

当前石油路线的芳烃生产面临资源短缺、建设难度大、成本高等困难,而丰富的煤炭资源与过剩的甲醇产能为甲醇芳构化提供了低成本原料。目前我国已掌握烷基化、固定床、流化床等多种形式的甲醇芳构化技术,部分技术在甲醇转化率、芳烃产率及对二甲苯选择性方面已经取得了成果,在研究与工业化方面走在了世界前列。分别对具有代表性的甲醇芳构化技术进行了概述,对各自技术的特点及技术先进性进行了简要分析,对产业发展提出建议。     

大型煤制甲醇的气化和合成工艺选择

阐述了大型煤制甲醇装置中煤气化和甲醇合成的工艺路线选择。对比了固定床、流化床和气流床三种气化工艺,得出:大型煤制甲醇的煤气化宜选气流床气化技术;对比了干粉煤气化和水煤浆气化两种流化床工艺,得出:前者优于后者。并以固定床的甲醇合成为例,介绍了串塔合成流程和双级合成流程以及几种大型甲醇合成塔的选用。     

甲醇制芳烃催化剂研究进展

系统回顾了甲醇制芳烃(MTA)的反应原理、MTA催化剂的活性组分(沸石与脱氢组分)、修饰组分、制备方法以及MTA催化剂反应-失活研究等方面的研究进展。甲醇可通过氢转移与脱氢环化两种途径转化为芳烃,后一途径可获得更高的芳烃选择性。负载具有脱氢功能的Zn组分、低硅铝比的ZSM-5基催化剂为性能优异的MTA催化剂。La、P及Si等组分的修饰可改善MTA催化剂的水热稳定性、提高其芳烃选择性或对二甲苯(PX)选择性。积炭、脱氢组分聚集、还原及分子筛骨架脱Al(或Ga)是导致MTA催化剂失活的重要因素。最后指出,改善催化剂水热稳定性、提高芳烃收率与高附加值芳烃产品的选择性及实现制备过程的绿色化是未来MTA催化剂开发的重要方向。     

流化床甲醇制汽油的研究进展

由于石油类资源的使用紧张以及醇类资源的相对过剩,甲醇制汽油工艺作为一个很有前景的研究方向而更加引人关注,流化床甲醇制汽油工艺相比于固定床工艺具有产物收率高,汽油品质优良等特点。主要介绍了使用流化床甲醇制汽油工艺的反应机理,催化剂的几种改性方式以及改性之后对于产物的影响,同时阐述了流化床工艺与固定床工艺的不同之处。     

甲醇芳构化技术和经济性分析

介绍了我国BTX芳烃的供需现状、发展趋势和主要生产来源,综述了甲醇芳构化生产技术的研究进展和相关产业化进程。通过经济性分析可知,在高油价背景下,在煤炭产地依托大型煤制甲醇项目建设MTA装置具有一定的竞争力。     

国内外生物质气化设备研究进展

生物质是重要的可再生能源,生物质气化技术在国内外得到了广泛应用。本文综述了国内外固定床、鼓泡流化床、外循环流化床、内循环流化床、双循环流化床的结构。固定床安装简单,但焦油较多;外循环流化床燃烧效率高,但回料装置较难控制;内循环流化床不易结焦、氢含量高且不用考虑返料问题;双流化床结构复杂但焦油量少。将对固定床和流化床进行对比,认为固定床安装简单适合农村地区,流化床应不断改进和完善,更适应工业化生产。     

蒽醌法流化床与固定床的发展趋势

综述了国内外蒽醌法流化床与固定床催化剂的研究进展,并且重点介绍了它们的优点和缺点,总结出各种因素对镍催化剂和钯催化剂催化氢化性能的影响,同时单独介绍了蒽醌加氢催化剂在选择性、活性等方面的内容。还介绍了氢化反应器的特点和研究进展,并进行了比较。在详细比较了流化床与固定床生产技术优缺点的基础上,总结出流化床相比于固定床技术具有生产成本低、蒽醌降解少、催化剂利用率高、氢效高等优点。与此同时,简单介绍了蒽醌法流化床和固定床反应器应用方面相互比较的数据,得出流化床在大规模装置生产方面具有明显优势。最后指出蒽醌法流化床技术将取代固定床技术成为国内蒽醌法的发展方向;同时展望了未来蒽醌法的发展趋势,并提出目前研究的难点、重点及发展建议。     

我国甲醇制芳烃行业的前景研究

芳烃是重要的化工基础原料,当前我国煤制芳烃行业发展方兴未艾。首先介绍了行业发展概况和几种煤基甲醇制芳烃的工艺技术,以当前较为成熟的甲醇制芳烃(MTA)技术入手,介绍该技术在国内发展的驱动力以及煤制化纤项目的工艺流程;其次通过成本加回报的分析方法选取煤基甲醇制芳烃、石脑油制芳烃两条路线进行技术经济分析,阐明了国际原油价格对煤基甲醇制芳烃项目的影响;最后建议根据国家产业布局规划健康、有序的发展该行业。     

合成气甲烷化工艺技术研究进展

合成气完全甲烷化技术是煤制天然气特有的技术,按照反应器类型,合成气甲烷化工艺可以分为绝热固定床、等温固定床、流化床和浆态床等工艺,其中绝热固定床甲烷化工艺成熟并广泛应用于煤制天然气项目。本文介绍了多种绝热固定床甲烷化工艺,并比较了5种高温绝热固定床甲烷化工艺的流程、技术特点和应用情况。随着研究工作的不断深入,国内绝热固定床甲烷化技术达到了国际技术同类水平,具备了工业化应用条件,但还需在节能降耗、提高催化剂寿命方面加大研究力度。还概述了等温固定床、流化床和浆态床甲烷化工艺,分析了等温固定床、流化床和浆态床甲烷化工艺存在的问题,并指出了后续研究重点,等温固定床工艺应在反应温度控制和反应器开发方面深入研究,流化床甲烷化工艺研究重点放在开发高强度催化剂和工程化放大方面,浆态床甲烷化工艺需要重点研究解决CO转化率较低和催化剂损耗严重的问题。     

固定床甲醇制丙烯中试成功——开辟煤炭经气化生产丙烯新工艺

[本刊讯]从扬子石化传来消息：国内首套固定床甲醇制丙烯（S—MTP）装置中试在扬子石化取得成功，顺利完成该项目的试验和总结工作。该技术开辟了由煤炭经气化生产丙烯的新工艺，使我国同时具有了流化床甲醇制丙烯（F—MTP）和固定床甲醇制丙烯两种甲醇制丙烯工艺路线。     

煤基甲醇气化技术

简要介绍固定床、流化床、气流床几种煤气化工艺,为企业合理的选择气化工艺提供参考依据。     

国内首套固定床甲醇制丙烯装置中试成功

<正>日前,国内首套固定床甲醇制丙烯(S-MTP)装置中试在扬子石化取得成功,顺利完成该项目的试验和总结工作。该技术开辟了由煤炭经气化生产丙烯的新工艺,使我国同时具有了流化床甲醇制丙烯(F-MTP)和固定床甲醇制丙烯两种甲醇制丙烯工艺路线。     

流化床与固定床生产过氧化氢的安全工艺技术

蒽醌法生产双氧水流化床与固定床安全工艺技术的区别,重点介绍它们的优缺点,得出流化床在安全生产技术先进,成本低,产量高在大规模生产有明显的优势,流化床技术最终会取代固定床技术成为双氧水生产发展的主流。     

煤加压气化技术的研究开发

简要介绍了煤科总院北京煤化工研究分院在加压固定床气化—包括Φ650mm中试和Φ100mm小试技术,Φ100mm和Φ300mm加压流化床气化技术等方面的研究和开发情况,重点介绍了典型中国煤种在上述固定床和流化床气化炉试烧时的气化特性。指出做为国内唯一的固定床加压气化小试装置和少有的加压流化床气化小试装置,今后将在煤种气化特性评价、煤化工多联产规划等方面发挥积极作用,同时简要阐述了加压气化技术的发展前景。