甲醇制汽油工业工艺（组员：杨玉磊、黄朝全、张加申、杨治财、赵东明，周永进）一、世界甲醇燃料发展情况甲醇是一种重要的有机化工原料，它在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途。随着世界石油资源的日益匮乏和甲醇生产成本的降低，甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势，因此利用甲醇做燃料，甲醇汽油燃料，以及甲醇制汽油等想法引起世界的关注。越来越多的人开始对其进行研究和开发。上世纪二十年代甲醇汽油开始用作车用燃料；在二次世界大战期间，甲醇汽油广泛应用于德国；上世纪七十年代受二次石油危机的影响，美国、日本、德国和瑞典等国先后投入人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。美国对甲醇燃料和甲醇汽车进行开发和应用，重点开发燃烧M85（含甲醇85%）、M100（含甲醇100%）专用甲醇燃料汽车。日本汽车研究所也曾先后用大型公共汽车、载货车使用M85、M100燃料，进行道路试验，以检验发动机的耐久性、可靠性。1996年，日本本田技研工业株式会社，试用汽油、甲醇自由混合双燃料车，已完成确保与汽油大致相同耐久、可靠的灵活燃料车，得出的结论是，成本降低，有利于批量生产。这些研究的成功表明，使用甲醇汽油用于汽车是完全可行的。据统计，目前，瑞典、新西兰已推广使用M15汽油，意大利计划用含甲醇80%的混合燃料代替汽油。而德国已大量推广使用甲醇汽油作为汽车的燃料。二、甲醇制汽油的发展史1.甲醇制汽油是基于世界甲醇燃料发展的基础上开始推出的一个新的燃料工业工艺。甲醇虽然能直接掺和到汽油中作甲醇—汽油混合燃料。但是把它转化成汽油要比掺和到汽油中使用更具吸引力。由于世界煤储藏量远比石油和天然气多得多，再加上世界上的石油越来越短缺。因此，从煤出发制合成气、甲醇，最后制汽油的研究在国外越来越多。试验规模也越来越大，其中尤以Mobil公司开发成功的ZSM—5型合成沸石自甲醇制汽油(MTG)的方法最引起世界注目。这种方法制得的汽油抗爆震性能好；不存在常用汽油中的硫、氯等组分；而烃类组成与常用汽油很相似。．20世纪70年代初期发现独特的“形状选择”催化原理．重大挑战——利用甲醇生产商品汽油．70年代开展对各种工艺方案的研究——在美国中试装置规模为4桶/日——在德国中试装置规模为100桶/日．1979年新西兰政府决定在新西兰新普利茅斯建设一套14500桶／日工业装置。·装置的所有权75％归新西兰政府．25％归埃克森美孚公司。．装置于1985年投产并成功地运行了大约10年，后改为化学级甲醇生产装置。2.从甲醇合成烃类的反应，正在受到人们的极大关注。如果将已经成熟的甲醇合成技术适当地组合，就可以实现合成汽油工业的综合工艺。CH4+H2O—CO+H2(天然气的转化)C+H2O—CO+H2(煤的气化)CO+2H2—CH3OH(甲醇的合成)nCH3OH—(CH2)n+nH2O(烃类的合成)3.甲醇工业制各类烃的工艺概况图1甲醇原料化工工艺图三、甲醇制汽油的工艺方法及原理目前，世界上利用甲醇制汽油的工业方法主要有：埃克森—美孚甲醇制汽油工艺（MTG)、费托合成工艺（FT）、托普索一体化汽油合成技术工艺(TIGAS)、一步法甲醇转化制汽油技术工艺。其中尤以埃克森—美孚甲醇制汽油工艺（MTG)在工业生产中应用最为广泛。本节将重点介绍着这一工艺技术。1．埃克森—美孚甲醇制汽油工艺（MTG工艺)1.1工艺简述及特点MTG工艺是指以甲醇作原料，在一定温度、压力和空速下，通过特定的催化剂的脱水、低聚、异构等作用转化为C11以下的烃类油。MTG工艺是由Mobil公司开发的甲醇于ZSM-5分子筛催化剂上转化成芳烃的基础上发展而来的。Mobil法甲醇制汽油技术首次发表于1976年，它首先以煤或天然气作原料生产合成气，再以合成气制甲醇，最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。该工艺有固定床、流化床和多管式反应器法三种工艺。从甲醇合成烃类的方法，一出现就为人们所注意。这是一个相当好的方法，在常压～3MPa压力、350～400℃的条件下，甲醇的转化率达100％，且催化剂的活性还不易衰减。由这个方法制造的烃类，其组分分布有如F特征：(1)基本上不生成碳数为11以上的烃类Mobil方法中碳数不能得到11以上的烃类，是采用ZSM—5沸石分子筛的特点。如果将沸石进行改性，适当改变反应条件，生成物的组分分布就会发生变化。将这一反应的产物油作石化工业裂解的原料时，可提高制乙烯和丙烯的收率。(2)对原料的纯度要求不高无需将粗甲醇中其它含氧化合物除去就