MTO技术的反应机理甲醇转化为烃类是非常复杂的反应,其中包含了甲醇转化为二甲醚的反应,和催化剂表面的甲氧基团进一步形成C-C键的反应和一系列形成烯烃的反应。在酸性分子筛催化剂上,甲氧基通过与分子筛内预先形成的“碳池”中间物作用,可以同时形成乙烯、丙烯、丁烯等烯烃,“碳池”具有芳烃的特征,反应是并行的。“碳池”一旦形成,后续的形成烯烃的反应是快速反应,因此,反应具有自催化的特征。采用小孔分子筛可以有效地扩大乙烯、丙烯和丁烯分子在分子筛孔道中的扩散时的差别,提高低碳烯烃的选择性。甲醇转化的产物乙烯、丙烯、丁烯等均是非常活泼的,在分子筛的酸催化作用下,可以进一步经环化、脱氢、氢转移、缩合、烷基化等反应生成分子量不同的饱和烃、C6+烯烃及焦炭。甲醇、二甲醚也可以与产物烯烃分子发生偶合催化转化反应,这些偶合的反应将比烯烃单独的反应更容易发生,形成复杂的反应网络体系。这样就构成了MTO以甲醇为原料制乙烯和丙烯的化学反应方程式和热效应为2CH3OH→C2H4+2H2O(△H=11.72KJ?mol,427℃)3CH3OH→C3H6+3H2O(△H=30.98KJ?mol,427℃)操作条件：(以MTO-100做催化剂)反应温度:400～500℃反应压力:0.1～0.3MPa再生温度:600～700℃再生压力:0.1～0.3MPa反应器类型:流化床反应器甲醇首先脱水为二甲醚(DME),继续脱水生成包括乙烯和丙烯在内的低碳烯烃,少量低碳烯烃则以缩聚、环化、脱氢、烷基化、氢转移等反应、生成饱和烃、芳烃及高级烯烃等。主反应:2CH3OH→CH3OCH3+H2O(1)CH3OH→C2H4+C3H6+C4H8(2)CH3OCH3→C2H4+C3H6+C4H8(3)副反应:CH3OH→CO+2H2(4)CH3OH→CH2O+H2(5)CH3OCH3→CH4+CO+H2(6)工艺流程1.UOP/HYDROMTO工艺O2.中国科学研究院大连化物所的DMT工艺3.ExxonMobilMTO工艺SRIP4.泄虾Ｊ突?工研究院(醇制低碳烯烃工艺技术新进展）主要两个工艺：OUPT)的SMT一O工艺（详见参考文献甲/HYDROMTO工艺；国科学研究院大连化物所的DMTO中工艺1.1UOP/Hrdro的MTO技术UOP公司在SAPO-34分子筛的基础上开发出了MTO-100甲醇转化制烯烃专用催化剂。中试装置规模为0.75吨/天甲醇进料的流化床中试装置,中试装置提升管的长度为6米,内径为0.1米,沉降段直径为0.4米,沉降器内有两个旋风分离器,沉降器外还有一个旋风分离器,反应器的催化剂藏量快速床时为5kg(鼓泡床时为6kg),再生器为鼓泡床,再生器催化剂藏量为5～6kg。中试结果为甲醇转化率仍保持接近100%,乙烯＋丙烯选择性(碳基)为75%～80%。UOP公司认为上述试验已取得放大至乙烯生产能力为30万吨/年～50万吨/年工业化装置的设计基础数据。试验条件：该演示装置的操作条件:提升管入口进料设计为750kg/d(实际可达到1000kg/d),入口温度为460℃,压力为0.105MPa,再生器的温度为600℃,压力为0.108MPa,靠两器压差来实现催化剂的循环。装置上不同位置安装了在线分析仪表,检测反应产物中的产品种类和组成,从控制操作室的在线仪表分析数据中,可以看出乙烯和丙烯是主要产物。反应产物经过水冷后,直接排入大气燃烧。特点：装置操作简便和灵活;装置有较大的操作弹性;能耗低,原料利用率高;“三废”排放量较小;乙烯和丙烯产量比可在0.75～1.50调节,市场抗风险能力强。现状：UOP／Hydro的MTO工艺在1995年完成中试，该工艺类似炼油催化裂化工艺；反应产物组成更简单，分离回收更容易。可以通过改变反应器的操作，较大范围地调整乙烯丙烯比。以碳基计算，在最大量生产乙烯时，其收率为：乙烯46％、丙烯30％、丁烯9％、其它15％，C2／C3为1．53；最大量生产丙烯时，其收率为：乙烯34％、丙烯45％、丁烯12％、其他9％，C2／C3为0．75。最新的研究结果表明，甲醇转化成乙烯＋丙烯的碳基选择性可以达到85％～90％装置图：2.大连化物所DMTO2.大连化物所DMTO工艺技术大连化物所在甲醇制烯烃技术领域,中科院大连化物所具有二十多年的研究成果。七“五”“八五”期间,完成了以改性ZSM-5沸石分子筛为催化剂,甲醇处理量、为1吨/天的固定床MTO工艺中试研究。世纪90年代提出了由合成气制二甲20醚进而制取烯烃的SDTO工艺,采用流化床的反应-再生形式。该工艺首先使合成气在固定床反应器中在金属-沸石双功能催化剂的作用下,一步转化制得二甲醚,然后在流化床