催化劑廢水甲醇制烯烴

A. 甲醇制烯烴技術的催化反應機理

MTO及MTG的反應歷程主反應為：
2CH3OH→C2H4+2H2O
3CH3OH→C3H6+3H2O
甲醇首先脫水為二甲醚（DME)，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然後轉化為低碳烯烴，低碳烯烴通過氫轉移、烷基化和縮聚反應生成烷烴、芳烴、環烷烴和較高級烯烴。甲醇在固體酸催化劑作用下脫水生成二甲醚，其中間體是質子化的表面甲氧基；低碳烯烴轉化為烷烴、芳烴、環烷烴和較高級烯烴，其歷程為通過帶有氫轉移反應的典型的正碳離子機理；二甲醚轉化為低碳烯烴有多種機理論述，一直還沒有統一認識。
Mobil公司最初開發的MTO催化劑為ZSM-5，其乙烯收率僅為5%。改進後的工藝名稱MTE，即甲醇轉化為乙烯，最初為固定床反應器，後改為流化床反應器，乙烯和丙烯的選擇性分別為45%和25%。
UOP開發的以SAPO-34為活性組分的MTO-100催化劑，其乙烯選擇性明顯優於ZSM-5，使MTO工藝取得突破性進展。其乙烯和丙烯的選擇性分別為43%～61.1%和27.4%～41.8%。
從國外發表的專利看，MTO研究開發的重點仍是催化劑的改進，以提高低碳烯烴的選擇性。將各種金屬元素引入SAPO-34骨架上，得到稱為MAPSO或ELPSO的分子篩，這是催化劑改型的重要手段之一。金屬離子的引入會引起分子篩酸性及孔口大小的變化，孔口變小限制了大分子的擴散，有利於小分子烯烴選擇性的提高，形成中等強度的酸中心，也將有利於烯烴的生成。

B. 甲醇制烯烴多級串聯流化床反應器，主要解決反應器有哪些問題

摘要 摘要：甲醇制烯烴(MTO)是現代煤化工發展的新技術,合理的甲醇制烯烴反應器操作模式可以有效提高催化劑的效率和低碳烯烴選擇性。採用在工業SAPO34催化劑上實驗得到的反應與失活動力學和流化床動態兩相模型,結合顆粒停留時間分布模型,對MTO單一流化床反應器、二級串聯及三級串聯反應器進行了模擬,考察了催化劑停留時間、氣固並流和氣固逆流對甲醇制烯烴反應的影響。模擬結果表明:採用多級串聯反應器有利於減小顆粒的返混,使出口積炭量分布更加均勻,催化劑壽命延長;二級氣固逆流操作可以提高低碳烯烴選擇性及出口催化劑積炭量,催化劑單位生產能力比單級反應器提高24.4%;三級串聯、氣固逆流反應器可以充分利用各級反應器的不同功能,使總的低碳烯烴選擇性提高到79.36%(質量分數),比單級反應器提高1%,同時單位催化劑單程生產能力比單級提高31.1%

C. 甲醇制烯烴技術的甲醇制烯烴技術（MTO/MTP）

甲醇制烯烴（Methanol to Olefins，MTO）和甲醇制丙烯（Methanol to Propylene）是兩個重要的C1化工新工藝， 是指以煤或天然氣合成的甲醇為原料，藉助類似催化裂化裝置的流化床反應形式，生產低碳烯烴的化工技術。
上世紀七十年代美國Mobil公司在研究甲醇使用ZSM-5催化劑轉化為其它含氧化合物時，發現了甲醇制汽油（Methanol to Gasoline，MTG）反應。1979年，紐西蘭政府利用天然氣建成了全球首套MTG裝置，其能力為75萬噸/年，1985年投入運行，後因經濟原因停產。
從MTG反應機理分析，低碳烯烴是MTG反應的中間產物，因而MTG工藝的開發成功促進了MTO工藝的開發。國際上的一些知名石化公司，如Mobil、BASF、UOP、Norsk Hydro等公司都投入巨資進行技術開發。
Mobil公司以該公司開發的ZSM-5催化劑為基礎，最早研究甲醇轉化為乙烯和其它低碳烯烴的工作，然而，取得突破性進展的是UOP和Norsk Hydro兩公司合作開發的以UOP MTO-100為催化劑的UOP/Hydro的MTO工藝。
國內科研機構，如中科院大連化物所、石油大學、中國石化石油化工科學研究院等亦開展了類似工作。其中大連化物所開發的合成氣經二甲醚制低碳烯烴的工藝路線（SDTO）具獨創性，與傳統合成氣經甲醇制低碳烯烴的MTO相比較，CO轉化率高，達90%以上，建設投資和操作費用節省50%～80%。當採用D0123催化劑時產品以乙烯為主，當使用D0300催化劑是產品以丙烯為主。

D. 急求:甲醇制烯烴過程中會產生什麼副產物,以及他們各自的比例是多少啊 急求各位高手解答!!!!

MTO啊 主要產物是乙烯，丙烯 。催化劑一般是SAPO34， 好的話 一般乙烯和丙烯之和能佔到80%-90%，主要副產物有 甲烷 乙烷 丁烯 丁烷 C5 C6 ，但催化劑壽命比較短。只有幾個小時，然後很快失活。失活以在色譜中出現甲醚和甲醇為標志。
是否賺錢看手裡是否有煤資源 有煤可以自產甲醇 就再到乙烯丙烯就賺了 沒有煤，買甲醇的話，虧死你。這個項目在我國現在還是屬於戰略技術儲備 甲醇是煤化工的產物 甲醇制烯烴 就是以煤為原料 做石油化工的產品 中國的煤可是儲量巨大 ，一旦石油枯竭或者海運受阻，MTO項目可以拿出來。

給分吧！！！！！

E. 求助甲醇制烯烴的材料，急用，謝謝！

甲醇制烯烴技術主要分兩步。首先由天然氣轉化生成粗甲醇，該過程已實現工業化；然後甲醇轉化生成烯烴，主要是乙烯和丙烯。不同的工藝生成的乙烯與丙烯的比例也不同。UOP／Hydro公司的甲醇制烯烴工藝(MTO)是在Mobil公司的甲醇制汽油技術(MTG)上發展起來的。該MTO工藝具有很大的靈活性，可根據市場的需求變化，通過改變反應器的操作條件，來調整乙烯與丙烯的產量。產品中乙烯與丙烯之產量比可在0.77—1.33的范圍內進行調節。

1 催化劑進展

UOP／Hydro公司在SAPO—34催化劑基礎上開發了新型催化劑MTO—100，取得了突破性的進展。SAPO—34催化劑是磷酸硅鋁分子篩，對甲醇轉化乙烯和丙烯具有較高的選擇性。新型催化劑MTO—100具有擇形選擇性，其酸性位和強度具有可控性，大大提高了向乙烯和丙烯轉化的選擇性，可使乙烯、丙烯的選擇性達到80%。SAPO系列屬通用性較強的催化材料，盡管它與沸石的熱穩定性不同，但其化學性質和晶體結構與沸石材料很相似，具有均一的孔隙率、晶體分子結構、可調酸度、擇形催化劑以及酸性交換能力。其最大的改進在於孔隙更小，酸性位和強度具有可控性。

盡管改進的SAPO—34是MTO工藝理想的催化材料，但對於流化床反應器來說仍不是最佳的選擇。必須將SAPO—34與一系列專門選擇的粘合劑結合起來。粘合劑的選擇極其重要，它必須要能提高催化劑的活性，但又不能影響催化劑的選擇性。美國Nexant化學系統公司認為採用處理過的氧化硅和氧化鋁作粘合劑可達到一定的孔隙率、酸度以及強度。粘合劑的孔隙率很重要，它必須允許甲醇和MTO的產品快速地進出SAPO—34。該催化劑與FCC催化劑的制備方式相似，通過噴霧法乾燥制備。

2 工藝進展

UOP/Hydro公司的MTO工藝設計與Mobil公司的工藝很相似，由於需要分離和處理的較重副產品很少，分離系統相對簡單。該工藝採用的原料是粗甲醇，因此沒必要通過蒸餾製取AA級的甲醇(純度為99.85%)，減少了上游甲醇裝置的資本投資。但粗甲醇不能出售用於其他方面，因此限制了甲醇設備的靈活性。

為了較容易地保持穩定的溫度和產量，MTO工藝採用流化床反應器，操作溫度為350-525℃，操作壓力為0.1-0.3Mh。MTO工藝的苛刻度可以通過產量、溫度、壓力以及催化劑循環率來控制。溫度決定熱動力學操作，生產能力決定接觸時間。同時，轉化率和選擇性隨壓力變化。UOP/Hydro公司的MTO工藝的生產性能如表1所示。

將UOP/Hydro公司的MTO工藝與ATOFI-NA／UOP烯烴裂化(OC)工藝結合起來可獲得更大的靈活性。OC工藝可利用MTO工藝的副產品C4，將其轉化為乙烯和丙烯(主要是丙烯)。典型的產品平衡如表2所示。將OC裝置與MTO裝置結合在一起，可使輕烴的收率達到90%。這對於只需求烯烴和聚烯烴的生產商和偏遠地區的MTO廠來說非常重要。Hydro公司現已有一套示範裝置在挪威的生產基地內建成，採用的是流化床反應器和連續流化床再生器。自1995年以來該示範裝置就周期性地運轉，根據UOP公司提供的資料，這套裝置實現了長期99%的甲醇轉化率和穩定的產品選擇性。迄今未見有大型工業化裝置運行的報道。

在反應過程中會產生影響催化效果的積炭，必須通過燃燒除去。以空氣作為燃燒介質，燒焦過程在催化劑流化床再生器中進行。在反應循環過程中，一些催化劑顆粒會破碎。通過一套合適的多級旋風分離器，可以把這些粉末從流化床的出口物料中除去。再生器排出的廢氣可以通過爐子回收熱量，而廢氣中的催化劑微粒則通過靜電沉降除去。

離開反應器的混合物料通過一個專門設計的進料／出料換熱器後進入分離器。在分離器內，絕大多數的水和未反應的甲醇被除去。烴類通過分餾從含氧化合物循環流中分離出來，含氧化合物在壓縮段中被除去。

採用多段壓縮機液化烴類混合物，除去其中的催化劑殘余粉末。含有50%乙烯的烴類物料被送至分離系統，由於物料中不含乙炔和其他較重的組分，分離系統比蒸汽裂解裝置簡單。通常分離系統有脫乙烷塔、脫甲烷塔、脫丙烷塔以及脫丁烷塔，而冷箱設計則被簡化。精餾塔生產聚合級乙烯和丙烯。其他產品包括燃料氣、含有乙烷和LPG的輕質燃料、C5以及含有少量1，3—丁二烯的C4。

雖然在理論上存在少量的乙炔，但在原始設計中並不包含脫乙炔反應器。因為少量的乙炔、甲基乙炔和丙二烯(MAPD)在聚合級乙烯和丙烯的允許含量范圍內。如果乙炔和MAPD的含量超過上限值，就需要進行選擇性加氫，假若MTO裝置中產氫量較低，需輸入一定量的氫。

3 經濟性評價

下面對美國和中東兩個地區MTO工藝生產乙烯的成本作了比較。這兩個地區的天然氣價格代表了兩個極端。中東地區為0.75美元／磅，而美國為5.31美元／磅。原料成本包括大規模生產甲醇的成本和10%的投資所得率。

3.1 美國

2003年，在美國甲醇生產成本加上10%利潤為223美元／t，而甲醇的市場價格為227美元／t。採用UOP／Hydro公司的MTO工藝生產乙烯的現金成本連同甲醇成本加上10%的利潤共計850美元／t。成本加上10%的投資所得率約為1050美元／t，這明顯地高於2003年的美國平均的乙烯合同價格628美元／t，表3對MTO工藝和蒸汽裂解工藝進行了比較。

僅凈原材料的成本就比2003年的美國平均的乙烯合同價格高100美元／t，這表明MTO生產乙烯工藝在美國並不可行。

預計2013年天然氣價格會降低很多，但仍不能明顯地降低生產成本(見表4)。如果天然氣的價格降至2美元／磅，MTO生產乙烯路線便是可行的，可獲得10%的投資所得率。這表明MTO生產乙烯工藝的可行性很大程度上取決於天然氣的價格。

3.2 中東

2003年天然氣的價格為0.75美元／磅，採用UOP／Hydro的MTO工藝生產乙烯的現金成本約為62美元／t，加上10%的投資所得率共計280美元／t。表5對MTO工藝和蒸汽裂解工藝進行了比較。

採用MTO工藝生產丙烯與傳統的蒸汽裂解工藝相比，總成本包括現金成本、折舊和10%的投資所得率。由於MTO工藝所需的資金較少，在成本和利潤方面比凝析油裂解裝置低。中東天然氣具有價格優勢，在中東採用MTO技術生產乙烯是可行的。

預計到2013年，採用MTO技術生產乙烯以及採用傳統蒸汽裂解技術以乙烷或凝析油為原料生產乙烯的生產成本如表6所示。

由於很多大公司都在尋找投資機會，預計到2013年天然氣的價格會上漲至1美元／磅，就不會象2003年這樣具有吸引力。然而，仍可獲得利潤。另外，在2013

F. 甲醇制烯烴反應機理有哪些

2CH3OH→C2H4+2H2O
3CH3OH→C3H6+3H2O
甲醇首先脫水為二甲醚（DME)，形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然後轉化為低碳烯烴，低碳烯烴通過氫轉移、烷基化和縮聚反應生成烷烴、芳烴、環烷烴和較高級烯烴。

G. 急求！我在做甲醇裂解制低碳烯烴的反應時，同樣條件下，為什麼壽命比別人要短一半左右，溫顯的溫度也不上

1可行性分析
甲醇製取低碳烯烴與C4烯烴裂解制丙烯工藝均是以生產乙烯和丙烯低碳烯烴為主要目的，除目的產物相同外，二者在催化劑、催化劑再生方式、工藝條件、反應器和稀釋劑等方面相似。甲醇製取低碳烯烴與C4烯烴裂解制丙烯所用催化劑均是以分子篩為主的固體酸催化劑，主要為SAPO-34分子篩與ZSM-5分子篩。尤其是ZSM-5分子篩，因其具有良好的催化穩定性與高的丙烯選擇性，在甲醇制低碳烯烴中的MTP工藝與C+烯烴裂解工藝中的Propylur工藝、ATOFINA-UOP工藝和MOI工藝，均採用ZSM-5分子篩或改性ZSM-5分子篩，催化劑再生均採用在一定溫度下空氣燒炭再生。
甲醇製取低碳烯烴與C4烯烴裂解制丙烯所用反應器主要為固定床與流化床反應器。SAPO-34分子篩催化劑孔道較小(約0.43 nm)，擇形性高，能得到高的乙烯和丙烯收率，但催化劑易積炭失活，一般採用流化床反應器。ZSM-5分子篩催化劑孔道較大(約0.55 nm)，擇形性相對較差，但催化穩定性能好，反應產物中丙烯含量高，還可副產部分汽油，一般採用固定床反應器。
甲醇製取低碳烯烴與C4烯烴裂解制丙烯均在常壓下進行，反應溫度隨催化劑性能的差異不同，在(400-600)℃。反應過程所用稀釋劑主要為水，實驗室研究也有使用N2作為稀釋氣，同樣可以達到較好的實驗結果。研究發現，甲醇製取低碳烯烴與C4烯烴裂解制丙烯反應過程相似，只要能找到兼顧甲醇裂解與C4烯烴裂解的催化劑，就可根據催化劑的穩定性能選擇合適的反應器，實現以甲醇與C4烯烴為共同進料制備低碳烯烴。
2.甲醇與C4烯烴共裂解偶合效果分析
甲醇裂解製取低碳烯烴是一強放熱反應，實際生產中常使用水作為稀釋劑，以緩減產生的大量反應熱。即使一些工藝在主反應器前加一預反應器，先將部分甲醇脫水轉化成為二甲醚(如Lurgi公司的MTP工藝)以降低主反應的反應熱，但仍需要加入大量的水作為稀釋劑。水的氣化和冷凝，增加反應過程中的能耗。而C4烯烴催化裂解生產丙烯是一高能耗的強吸熱反應，需要大量的水蒸汽作為稀釋劑或熱載體，似避免因反應吸熱而造成的反應區域溫度下降。
如果將甲醇裂解制低碳烯烴與C4烯烴裂解制丙烯兩個反應過程放在同一反應器進行，則有望將甲醇裂解所釋放的大量反應熱提供給C4烯烴裂解反應，使甲醇裂解所產生的大量反應熱在催化劑活性中心附近得到利用。由此可以推測，二者在同一反應器中共裂解可能產生的效果有：(1)能量得到有效利用，使甲醇裂解產生的反應熱為C4烯烴裂解反應所用，實現吸熱反應與放熱反應之間的能量互補；(2)避免因催化劑活性中心附近溫度過高而導致的催化劑積炭失活速率加快，提高催化劑的使用壽命；(3)使反應的劇烈程度得到有效緩減，提高反應的可操作性；(4)避免甲醇或C4烯烴單獨反應時存在的熱量的移出或供人，減少起熱載體或稀釋劑作用的水的用量。除此之外，二者還有可能相互促進，進而得到高於各自單獨反應時的低碳烯烴收率(主要指丙烯和乙烯)。甲醇在轉化過程中首先生成二甲醚，二甲醚再轉化生成烯烴，烯烴進一步反應生成烷烴、環烷烴和芳香烴等烴類化合物。
盡管乙烯與丙烯是一次反應產物，但在MTO/MTP工藝過程中，所生成的低碳烯烴部分來自較長碳鏈烴類的二次裂解反應。C4烯烴的裂解一般認為是先通過二聚生成C4中間體，然後再發生裂解生成乙烯與丙烯。從二者的反應過程可以發現，C4烯烴生成丙烯與乙烯的反應過程可以認為是甲醇生成低碳烯烴反應中的一部分，而且C4烯烴也是甲醇裂解產物中主要的一種，如果以甲醇與C4烯烴為原料進行共裂解，C4烯烴作為原料對甲醇反應產物中C4烯烴的生成有一定的抑製作用。同時，因為二者在反應過程與機理上相似，因此，有可能對乙烯和丙烯的生成起到促進作用。
3.甲醇與C4烯烴其他偶合方式分析
甲醇與C4烯烴為原料共裂解制備乙烯和丙烯主要是將甲醇裂解所釋放的大量反應熱提供給C4烯烴裂解反應，以實現放熱反應與吸熱反應間能量上的互補，達到節能的效果，二者的這種偶合方式稱之為甲醇與C4烯烴的能量偶合。除了這種最直接的偶合方式外，甲醇與C4烯烴還可以通過其他方式進行偶合，制備以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴。
甲醇裂解生成低碳烯烴的反應比C4烯烴的裂解更容易發生，如甲醇在SAPO-34催化劑上，(300-400)℃即可高轉化率和高選擇性地生成低碳烯烴。Lurp的MTP工藝的操作溫度為(380-480)℃，而C4烯烴的催化裂解一般在500℃以上進行。這可能是因為生成低碳烯烴是以脫水反應開始，該反應是C-O鍵的斷裂過程，發生反應的中間體容易生成，活性較高；而C4烯烴的裂解反應則是以直接C-C鍵的斷裂開始，與甲醇的反應過程相比要差。因此，可以設想，如果將C4烯烴與甲醇先進行醚化反應，使之生成相應的甲基烷基醚，然後再進行催化裂解，生成以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴，則將原來的烴類裂解過程轉變為一個醚化物的裂解過程，使裂解過程更容易進行，並有可能在更低的反應溫度下完成。這種偶合方式先將甲醇與C4烯烴反應，生成另外一種物質，然後再進行裂解，可以稱之為甲醇與C4烯烴的反應偶合。
還有一種方式為甲醇與C4烯烴的工藝偶合。該偶合方式主要是利用C4烯烴與乙烯歧化制備丙烯反應，工藝條件溫和[(100-200)℃]，產物選擇性高(丙烯選擇性達90%以上)，將MTO工藝生產的富含乙烯產物與煉油廠副產的C4烯烴進行歧化反應以增產丙烯。
副產大量C4烯烴的煉油廠一般沒有乙烯，如果配套一個小型的MTO裝置，將該裝置所生產的富含乙烯的物流與煉油廠副產的C4烯烴通過烯烴歧化反應轉化為丙烯，可以在節省能量的基礎上，將C4烯烴轉化為高附加值的丙烯。設想的兩種工藝偶合流程。
對甲醇與C4烯烴偶合制備低碳烯烴的可行性進行了分析，研究結果表明，與其他含氧化合物製取低碳烯烴、C4以上烯烴或烴類催化裂解制備低碳烯烴相比具有相似性，提出的甲醇與C4烯烴的2種偶合方式可以進一步推廣到含氧化合物與C4以上烯烴或烴類之間偶合製取低碳烯烴方面。
4.結語
(1)甲醇製取低碳烯烴與C4烯烴催化裂解制丙烯工藝具有目標產物相同和所用催化劑與工藝條件類似的特點，二者作為共同進料生產丙烯和乙烯在理論上可行。
(2)甲醇與C4烯烴共進料制備乙烯和丙烯可以實現2種不同類型反應在能量上的互補，具有良好的節能效果。同時對提高催化劑使用壽命和降低稀釋劑的用量有明顯效果。該偶合方式為甲醇與C4烯烴的能量偶合，具有良好的工業應用前景。
(3) C4烯烴先與甲醇進行醚化反應，然後進行裂解，可在較低的反應溫度實現C4烯烴的裂解，稱之為甲醇與C4烯烴的反應偶合。該偶合提出了一種制備乙烯和丙烯的新思路。
(4)通過建設配套的MTO裝置，與煉油廠副產的C4烯烴進行歧化反應制備丙烯，可將煉油廠副產的C4烯烴轉化為高附加值的丙烯，該偶合方式稱之為甲醇與C4烯烴的工藝偶合，工藝技術成熟，可推廣使用。

H. 甲醇制烯烴廢水處理工藝有哪些

甲醇制烯烴工藝是我國重要的化工技術,這種工藝主要將天然氣或者煤合成的甲醇作為內原料容,進行低碳烯烴的生產,在相關乙烯、丙烯產品的產生中具有重要作用。在實際情況中,我國甲醇制烯烴工藝雖然獲得了較大發展,但是受人為因素及外部可客觀因素的影響,甲醇制烯烴工藝中出現了較多問題,多種廢水雜質難以得到有效清除,給甲醇制烯烴的正常進行帶來不利影響,因此,有效處理工藝廢水至關重要。

I. 甲醇制烯烴技術的MTO工藝技術介紹

國外具有代表性的MTO工藝技術主要是： UOP/Hydro、ExxonMobil的技術，以及魯奇（Lurgi ）的MTP技術。
ExxonMobil和UOP/Hydro的工藝流程區別不大，均採用流化床反應器，甲醇在反應器中反應，生成的產物經分離和提純後得到乙烯、丙烯和輕質燃料等。UOP/Hydro工藝已在挪威國家石油公司的甲醇裝置上進行運行，效果達到甲醇轉化率99.8% ，丙烯產率45% ，乙烯產率34% ，丁烯產率13%。
魯奇公司則專注由甲醇制單一丙烯新工藝的開發，採用中間冷卻的絕熱固定床反應器，使用南方化學公司提供的專用沸石催化劑，丙烯的選擇率很高。據魯奇公司稱，日產1600 噸丙烯生產裝置的投資費用為1.8 億美元。有消息稱，魯奇公司甲醇制丙烯技術將首次實現規模化生產，其在伊朗投建10 萬噸/ 年丙烯裝置，有望在2009 年正式投產。
從國外發表的專利看，MTO又做了一些新的改進。
1、以二甲醚（DME）作MTO中間步驟
水或水蒸氣對催化劑有一定危害性，減少水還可節省投資和生產成本，生產相同量的輕質烯烴產生的水，甲醇是二甲醚的兩倍，所以裝置設備尺寸可以減小，生產成本也可下降。
2、通過烯烴歧化途徑靈活生產烯烴
通過改變反應的溫度可以調節乙烯丙烯的比例，但是溫度提高會影響催化劑的壽命，而通過歧化反應可用乙烯和丁烯歧化來生產丙烯，也可以使丙烯歧化為乙烯和丁烯，不會影響催化劑的壽命，從而使產品分布更靈活。
3、以甲烷作反應稀釋劑
使用甲烷作稀釋劑比用水或水蒸氣作稀釋劑可減少對催化劑的危害。