生产装置，甲醇用作装置进料， 装置乙烯和丙烯设计生产能力均为万吨年，这是的工 艺在世界上第次大规模商业化应用。 在国内，年大连化物所陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司和中 国石化集团洛阳石化工程公司合作，进行成套工业技术开发，建成了世 界第套万吨级甲醇处理量甲醇制烯烃工业性试验装置。并在 年月成功投料试车，年月日通过了国家级鉴定。经国家科技 成果鉴定，认定此项目自主创新的工业化技术处于国际领先水平。现场考核 组专家认为，该工业化试验装置是具有自主知识产权的创新技术，装置运行稳定 安全可靠，技术指标先进，在日处理甲醇的工业化试验装置上实现了近 甲醇转化率，低碳烯烃乙烯丙烯丁烯选择性达以上。通过 催化剂工业放大试验和工艺的工业性试验，取得了专用分子筛合成及催化剂制 备工业化工艺包设计基础条件工业化装置开停工和运行控制方案等 系列技术成果。年，大连化物所同神华集团签订万吨年甲醇制取低碳烯 烃技术许可合同，这也是世界首套煤制烯烃技术许可合同。它主要以煤为原料， 通过煤气化生产甲醇甲醇转化制烯烃烯烃聚合工艺路线生产聚乙烯和聚丙烯。 总体工程包括万吨年煤基甲醇装置万吨年甲醇制烯烃装置万吨 年聚乙烯装置万吨年聚丙烯装置万标准立方米氧气小时空分装置等。 核心技术为中科院大连化学物理研究所具有完全自主知识产权的甲醇制烯烃技 术。年月，内蒙古包头神华煤化工有限公司煤经甲醇制烯烃项 目开工，建设内容包括甲醇装置甲醇制烯烃装置 聚乙烯装置聚丙烯装置。这是该项目是技术首次应用于百万 球甲醇生产能力已达万吨年，而当年实际生 产量为万吨，装置平均开工率为，全球甲醇供应已呈过剩状态。 从世界范围看，甲醇产能主要分布在亚洲中东和中南美地区等天然气和煤 炭资源较为丰富的地区，年这个地区的产能已占到全球总产能的， 其中亚洲占中东占中南美地区占。而甲醇消费主要集中在亚 洲西欧和北美地区，这些地区的消费量占全球总消费量的以上。 从甲醇的全球贸易来看，年的贸易量约为万吨，占当年总产量的 ，其贸易量较年增长约万吨。全球甲醇的贸易流向大致是从中 南美中东及非洲流向亚洲北美和西欧地区。 第章总论 项目概况 本项目是为徐州化工有限公司建设的套甲醇制烯烃工艺，年 处理甲醇万吨。 鉴于我国的自然资源条件，减少烃原料化工对石油资源的过度依赖，是我国 经济和社会可持续发展所面临的项重要任务。因此发展以煤气资源为源头的 烃原料生产技术成为我国科技界的个热点研究领域。 在反应器设计时，我们参考了大连化物所的相关数据及文献，通过讨论和修 改最终定稿。工艺中产生大量的废水，经处理后作为冷凝水循环使用，基本达到 了零排放。在的利用上，我们设计了裂解增产乙烯和歧化制丙烯两套 方案，各有优缺点。乙烯丙烯产品市场需求量大，是重要的化工原料，本项目 采用目前较为成熟工艺技术，每年将万吨甲醇转化为乙烯丙烯，社 会效益与经济效益显著。同时，我们将厂址选在徐州，当地政府为此提供的政策 支持可为本项目的顺利开工带来诸多便利。 设计依据 三井化学杯第四届大学生化工设计竞赛指导书 化工工程设计相关准则及规定 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 化工部规划院编制的化工建设项目可行性研究内容和深度的规定。 项目背景 乙烯和丙烯是现代化学工业的基础原料，近年来随着乙烯丙烯下游产品应 用领域的不断扩展，乙烯和丙烯的需求量也在不断增加。现有的低碳烯烃生产技 术严重依赖石油资源，其中乙烯大部分来源于石脑油蒸汽裂解，丙烯大部分来自 蒸汽裂解制乙烯性等。试验结果表明，工艺流程完善，催 化剂性能稳定，初步具备工业放大条件，有良好的工业应用前景。 为了降低甲醇原料消耗，在甲醇进料量不变的情况下，增产更多的烯烃。 将技术与道达尔的进行组合，是固定床的催化裂解反 应，反应产物主要是丙烯，这样大大提高了乙烯与丙烯的收率。比例可以在 更大范围内调整。 国内在世纪年代，中科院大连化物所已开始对工艺的硅铝磷酸 盐分子筛的研究，国内其它科研机构石油大学中石化石科院也进行了多年的 催化剂的研究，得到了与接近的结果，尤其中科院大连化物所的开 发与研究工作进展迅速，在年完成了以为催化剂，甲醇处理量为 的固定床工艺中试研究，世纪年代提出了由合成气制二甲醚 进而制取烯烃的工艺。工艺与工艺差别很小，也采用流化 床的反应再生形式，其催化剂同样可以用于工艺。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，步转化制得二甲醚，然 后在流化床反应器中以小孔径硅铝磷分子筛催化剂将二甲醚转化为以乙 烯为主的低碳烯烃。 综上所述，工艺开辟了由煤炭或天然气生产基本有机化工原料的新工 艺路线，是最有希望取代传统的以石脑油为原料制取烯烃的路线，也是实现煤化 工向石油化工延伸发展的有效途径。 的工业展望 目前道达尔石化在比利时建设的吨天的示范装置包括 烯烃裂解单元已于年建成开车。 新加坡的欧洲化学公司正在尼日利亚建设万吨甲醇天的装置包 括单元，目前已完成基础设计。 采用工艺的万乙烯工业装置已建设成功。目前 公司已实现乙烯装置的工业设计，并表示可对设计的 大型乙烯装置做出承诺和保证。此外，咨询公司还对 工艺通用乙烯生产工艺进行了技术经济分析比较，确立工艺技术的可行 性。年月欧洲化学技术公司新加坡产，少部分来自炼油厂流化催化裂化副产，而以丙烯为目的 产物的丙烷脱氢所占比例甚微。但在世界范围内对于石油而言，短期有价格上涨 供应不稳定的问题长期有资源储藏量有限，石油价格上涨的问题。倘若能在非 石油的乙烯丙烯制取路线取得工业化进展，可以使国家不仅可以避免石油储量 有限带来的石油危机，而且可以据此有效抑制石油及石油产品价格的快速上 涨。因此世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯等低碳烯烃的技术开发， 其中以天然气或煤为原料经甲醇制取低碳烯烃的技术逐渐成为研究开发的热点。 考虑到我国的能源结构为多煤，缺油，少气，所以开发以天然气或煤为原料 取代以石油为原料制取低碳烯烃工业化应用方案意义尤为重大，这关系到我国的 能源安全问题。 的国内外研究 美国提出种使用催化剂，在列管式反应器中进行甲醇转化 制烯烃的工艺流程，并于年进行过个月的中试试验，试验规模为桶 。以碳选择性为基础，乙烯质量收率可达，烯烃总质量收率可达，大 体相当于采用常规石脑油粗柴油管式炉裂解法收率的倍，但催化剂的寿命尚 不理想。 年德国采用沸石催化剂，在德国路德维希港建立了套消耗 甲醇的中试装置。其反应温为，压力为，用 各种沸石做催化剂，初步试验结果是烯烃的质量收率为，收 率低。 取得突破性进展的是与于年月在挪威合作建设的 套加工粗甲醇能力为的工艺演示装置，装置连续运转了， 各系统操作正常稳定甲醇的转化率接近，乙烯丙烯的产率稳定在 左右，而且乙烯和丙烯的纯度均在以上，可直接满足聚合级丙烯和乙烯的 要求。在运转中催化剂经过次反应再生循环，其性能仍然非常稳定，反 应后通过取样分析，催化剂的强度也满足要求，而且可以改变操作条件可以使 乙烯∶丙烯在之间调节。自工业演示装置建立以来，公 司和公司又合作进行了多项试验工作，包括进料的变化，乙烯丙烯质量 比的调整，质量稳定性，工艺放大可靠本项目建设周 期为年。 项目投资及资金来源 本项目总投资额约为万元，其中从银行贷款万元，贷款利率 为，其余由企业自有资金注入。 本项目建设期按年考虑，建设期贷款利息为万元，项目生产期为 年，建设投资在建设期内全部投入。 项目结论 经工艺方案论证产品市场分析建厂地址选择及经济分析，最后得出本设 计方案能耗较低，产品生产工艺流程简单，经济效益好，原料来源便捷，产品销 售渠道广阔绿色环保市场需求量大，生产过程中三废排放少，符合原子经 济型绿色化学的发展道路碳四的综合利用分析全面。总之，本项目是可行的。 第二章建设规模 规模确定 市场需求 年，我国的乙烯的产量从，上升到，年 均增长率为，其中年由于受全球金融危机的影响，较前年产量略 有下降，但产量仍高于年和年。至于年，随着中国经济的 复苏，乙烯的产量也随之增长，尤其是年，相比前年增长率高达， 达到了历史新高。而年我国的乙烯当量需求量却从上升 到了，年均增长速度为，虽然增速有些不及产量增速，但是 由于巨大的需求总量，致使乙烯的年产量远低于乙烯和其下游制品的总需求，年 均自给率在左右，因此乙烯的产量还存在个很大的缺口。 预计到年，我国的乙烯年产量将上升到，相较于年， 年均增长速度仅为，而与此相对应的却是乙烯的当量需求量将高达 ，年均增速为，可以预想未来几年我国的乙烯缺口将更大。 年，由于丙烯下游产品的迅猛发展，我国的丙烯产量从 上升到了，年均增速为，超过了乙烯年均增长速度。而丙烯 的当量消费量更是从上升到，年均增速为，由于 丙烯巨大的需求量，导致丙烯的需求缺口越来越大。 预计到年，我国的丙烯产量可以达到，较年，年均 增速为。而丙烯的需求更是高达，年均增速为，虽然丙 烯的产量在未来几年将得到迅速的发展，但是由于越往后总量值就越大，则必然 导致丙烯的缺口总量仍然将维持在个很大的值。 由以上分析可知，我们最近几年我国家用电器产业发展迅速，这对改性 来说，是个极好的商机。目前，我国些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用 料如系列系列等，受到了洗衣机制造厂商的欢迎。