[00244257]固定床甲醇制丙烯（MTP）过程研究及工艺优化
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
正在研发
交易方式：
许可转让
联系人：
宁夏科易网科技有限公司
所在地：宁夏回族自治区石嘴山市
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技术详细介绍
项目受宁夏回族自治区科技支撑计划支持，项目依托神华宁煤集团50万吨/年煤基甲醇制丙烯（MTP）装置及催化剂装填量2.2吨的MTP侧线装置，针对侧线装置出现的进料温度与设计值存在偏差以及循环烃类的组成波动、丙烯收率达不到设计值等亟需解决问题，设立"固定床甲醇制丙烯（MTP）过程研究及工艺优化"项目，通过监控催化剂各阶段工况条件与产物分布的关系，借助Aspen/PROII工程软件开展催化剂各床层温度、物料分布模拟，优化工业侧线装置工艺条件和工艺包设计，为工业装置的连续稳定运行提供技术支撑。通过本项目的成功实施，借助对甲醇制丙烯（MTP）反应过程热力学和动力学研究，建立了MTP催化剂全寿命周期催化性能和运行条件数据库；构建MTP反应器的数学模型，模拟并计算了反应器各级床层温度、物料分布等工艺参数；利用六段固定床MTP反应器模型，分析与优化了反应器结构形式。具体研究成果如下：
（1）侧线MTP反应器基础数据的研究
分析MTP催化剂侧线装置运行数据，研究了装置各级催化床层温度、产物分布、各组分进料量，建立了国产催化剂全寿命周期的性能数据库和运行条件数据库，揭示了国产催化剂不同周期、反应条件及循环烃组成变化对产物分布的规律。
（2）MTP反应热力学、动力学研究
通过对MTP反应热力学研究发现，甲醇发生平行反应生成烯烃和烯烃甲基化反应可视为不可逆反应，而烯烃的裂化和叠合裂化反应受热力学平衡限制。通过大量的动力学实验确定了MTP反应中烯烃的生成途径，即甲醇通过平行反应生成烯烃，烯烃之间发生"自催化"反应。
（3）MTP反应模型的建立
基于MTP反应网络，建立了包括甲醇、单个烯烃、芳烃组分等共9个组分的MTP反应动力学模型。模型能够准确描述甲醇通过平行反应生成烯烃，烯烃甲基化反应，烯烃裂化和叠合裂化反应和烯烃氢转移反应与芳构化生成烷烃和芳烃的反应体系。
（4）MTP反应器模型的建立及反应器进料优化
研究了固定床反应器顶部进料和侧线气-液相进料的流动、传递和反应过程，建立了六段固定床MTP反应器模型，获得了进料量组成与出口产物分布之间的规律。通过优化甲醇、乙烯、C4~C6烯烃之间的碳基比例，得出丙烯收率较高的反应原料比例，即：甲醇47%~54%，C4~C6烯烃40%~45%，乙烯10%以下，丙烯的收率可在66%以上，最高可达72%，乙烯收率可在3.6~4.3%之间。
（5）经济效益
通过本项目的实施，使国产催化剂平均再生周期由之前的560h提高到700h以上，折合多生产丙烯约7000吨，增加营业收入5000万元。同时，确保第二套50万吨/年MTP装置实现一次性投料试车成功，经过15天即实现满负荷运行，节约生产运行成本，增加丙烯产量约900吨。
（6）研究成果
项目实施期间获得"一种甲醇制备丙烯的方法和系统"等4项授权专利，其中发明专利1项，发表学术论文6篇。
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