1 甲醇制烯烃1.1 工艺技术方案的选择1.1.1 甲醇制烯烃工艺技术1.1.1.1 原料路线确定的原则和依据甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃(Methanol-to-Olefin，简称MTO)是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。
该技术的工业化，开辟了由煤炭或天然气经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
甲醇制烯烃的反应比较复杂，在高选择性催化剂上，MTO主要发生如下放热反应：2CH3OH CH3OCH3+H2O12CH3OH C2H4+ 2C3H6+ C4H8+12H2O6CH3OCH3C2H4+ 2C3H6+ C4H8+6H2O本项目采用煤炭气化制甲醇，甲醇制烯烃的生产路线。
1.1.1.2 国内、外工艺技术概况(1) 国外工艺技术概况二十世纪八十年代初，美国美孚（Mobil）公司在研究采用沸石催化剂利用甲醇制汽油（MTG）工艺的过程中发现并发展甲醇制烯烃（MTO）工艺。
Mobil对反应机理进行了细致的研究，优化催化剂，合成了针对MTO和MTG反应的新型沸石催化剂ZSM-5。
Mobil基于流化床的工艺示范装置自1982年底运行至1985年末，成功地证明了流化床反应系统可以应用于MTG和MTO过程。
Mobil甲醇制汽油技术的成功开发推动了甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）等工艺的开发。
目前，国外的工艺技术中，由※※※※/※※※※公司共同开发的MTO 工艺、由Lurgi公司开发的MTP工艺最具有产业化前景。
1986年UCC发现采用SAPO-34（磷酸硅铝分子筛）可以有效地将甲醇转化为低碳烯烃，而后UCC将相关技术转让给了※※※※公司。
1992年※※※※和Norsk※※※※合作开发了以多孔性MTO-100（主要活性组分为SAPO-34）为催化剂的※※※※/※※※※工艺，MTO-100催化剂具有更好稳定性和耐磨性。
1995年※※※※/※※※※公司在挪威建成了一套甲醇加工能力为0.75-1t/d的中试装置。
※※※※/※※※※中试装置使用流化床反应器，并配一台流化床再生器，采用自欧洲市场购买的AA级甲醇为原料，在0.1-0.3MPa(G)压力和400～450℃温度条件下，采用以磷酸铝分子筛SAPO-34为主要成分的MTO-100型催化剂，在连续运转期间，甲醇转化率始终大于99.8%，乙烯和丙烯收率达到约80％。
根据操作条件的不同，乙烯/丙烯可以在0.75-1.5之间调整，乙烯和丙烯产品可以达到聚合级。
低碳烯烃合成的关键技术是催化剂，20世纪80年代多使用ZSM-5及其改性产品，90年代以来，则倾向于磷酸硅铝分子筛（SAPO），尤其是具有强选择性和活性的8环通道的小孔SAPO-34倍受青睐。
※※※※公司推荐采用的催化剂是MTO-100催化剂，目前已经完成了MTO-100催化剂的扩大研究和测试，包括甲醇转化率、选择性、结焦、再生能力和长期稳定性。
同时也完成了商业化催化剂生产试验，在中试装置中经过数百次反应-再生循环，性能非常稳定，验证了商业化规模催化剂的强度和耐磨性可以达到预期目标，催化剂的物理强度和耐磨性超过FCC催化剂。
但MTO-100催化剂的价格较为昂贵，催化剂的寿命、选择性、耐磨性还有待于工业化的实践考验。
※※※※公司作为世界上最早的流化催化裂化技术专利商，在FCC领域和工程放大方面有着丰富的经验，MTO的反应、再生苛刻度均比FCC低，设备风险在可控范围内。
在MTO工艺方面，针对不同空速进行了很多试验，催化剂的选择性很强，实验结果表明空速对反应不是敏感参数。
流化床反应器在控制反应区的密度和空速调节上具有优势，因此设计的把握性更大。
轻烯烃回收部分与管式炉裂解制乙烯的分离流程基本相同，由于MTO工艺生成气中的甲烷、氢气和杂质含量要比轻油管式炉裂解生产乙烯工艺少得多，流程更简化。
因此，从工艺流程来看，MTO工艺工业化有很多成熟的经验可以借鉴，工业化的把握较大。
※※※※石化在比利时Feluy建设的10吨甲醇/天的MTO示范装置（包括OCP 单元）计划于2009年开车。
新加坡的欧洲化学公司正在尼日利亚建设1万吨甲醇/天的MTO装置（包括OCP单元）,目前已完成基础设计。
(2) 国内工艺技术概况我国MTO工艺及催化剂的开发也有相当长的时间，中科院※※※※※※※※在20世纪80年代初开展MTO研究工作（该技术现简称为DMTO）。
上世纪八十年代完成了1.0吨/天（甲醇进料）中试，采用中孔ZSM-5沸石催化剂，固定床反应器，其结果达到同期国际先进水平。
20世纪90年代初开发了合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线(SDTO工艺)，于1995年完成了中试装置的实验研究。
SDTO工艺包括2个阶段：第一阶段是在固定床中将合成气转化为二甲醚，采用金属酸双功能催化剂，连续平稳操作1000h，二甲醚选择性95%，CO单程转化率75%-78%。
第二阶段采用上流密相流化床反应器将二甲醚转化成低碳烯烃，日处理当量甲醇0.08-0.15吨（进料是二甲醚时，折算成甲醇的量），甲醇转化率始终大于98%，乙烯和丙烯收率达到81%。
催化剂为基于SAPO-34的DO123催化剂。
催化剂连续经历1500次左右的反应再生操作，反应性能未见明显变化，催化剂损耗与工业用流化催化裂化催化剂时相当。
2004年8月，※※※※※※※※与陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司（现更名为新兴能源科技有限公司）、中国石化集团洛阳石油化工工程公司三方合作，启动建设世界上第一套万吨级工业性试验装置。
※※※※化物所提供DMTO催化剂制备技术，并提供实验室阶段得到的工艺数据，中石化洛阳石化工程公司承担DMTO 示范装置的工程设计工作，陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司承担施工建设管理、投料运行和维护技术支持。
该试验装置的规模为50吨/天甲醇进料，建设方案仅为反应部分，不包括压缩、净化和产品气体分离部分。
该装置于2005年7月完成试验装置的建设、安装工作，2005年底完成了试验设备的调试工作。
2006年2月20日试验装置一次投料试车成功，经过2月21日～3月2日，4月21日～5月20日两个阶段，累计运行1102小时的工艺条件试验后，于2006年6月17日～20日中国石油化工协会组织相关单位和专家对该工业试验装置进行了72小时现场考核表明，试验装置运行平稳，达到设计预定的参数和目标，能够满足反应－再生系统温度、压力、循环量、取热和烧焦的要求，催化剂物化指标和粒度分布数据合理，水热稳定性良好，可满足大型化流化床工业装置的要求。
甲醇转化率近100%，乙烯＋丙烯收率约为80％，乙烯/丙烯的比率在0.8-1.2范围内可调。
但也存在催化剂损失大等问题。
2006年8月，国家有关部门组织的技术鉴定专家组一致认为：甲醇制烯烃工业性试验取得了重大突破性进展，各项指标已达到世界领先水平。
同时，※※※※※※※※进行了DMTO专用催化剂的工业放大，2008年，年产2000吨的DMTO催化剂的商业化生产装置开工。
可以保证为MTO商业化装置连续供应催化剂。
DMTO技术的第一个商业化应用是※※※※煤化工项目，该项目于2006年12月获得国家发改委批准，目前采用DMTO技术的60万吨/年甲醇制烯烃装置进展顺利，正处于详细设计和建设阶段，计划于2010年开工。
此外，一些大型能源企业计划采用DMTO技术，正在积极争取国家核准。
1.1.2 利用C4+增产丙烯技术C4+是MTO工艺的副产品，在MTO装置中采用C4+利用技术可达到更高的甲醇进料利用率。
1.1.2.1 工艺路线介绍目前利用C4+增产丙烯技术研究主要集中在2个方面：(1) C4+烯烃裂解技术；(2) C4烯烃歧化技术；1.1.2.2 C4+烯烃裂解制丙烯国内外工艺技术概况C4+烯烃裂解是将C4-C8烯烃在催化剂作用下转化为丙烯和乙烯的技术，它不仅可以解决炼厂、石脑油裂解及煤制烯烃副产的C4-C8的出路问题，又可以增产高附加值的乙烯、丙烯产品，成为近年研究较为活跃的领域。
根据反应器的型式，可将C4—C8烯烃裂解制丙烯技术分为两类：一类是固定床工艺，目前国外较为成熟的技术主要有※※※※石化/※※※※公司的烯烃裂解工艺（OCP工艺）、Lurgi公司的Propylur工艺、日本旭化成公司Omega工艺，国内有中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院（简称上海石油化工研究院）开发的OCC工艺。
其中具有代表性的是※※※※石化/※※※※公司的OCP工艺；另一类是流化床工艺，国外主要有Arco/KBR公司的Superflex工艺、Mobil公司的MOI工艺，国内有※※※※※※※※的C4+催化裂解工艺。
下面是两种具有代表性的工艺技术概况。
(1) ※※※※石化/※※※※公司的OCP工艺※※※※石化和※※※※公司联合开发了OCP工艺。
该工艺的特点是原料中不加稀释气、空速高，因而反应器的体积小，设备投资少。
该工艺采用专用的沸石分子筛催化剂，在500-600℃、0.1-0.5MPa、较高空速的反应条件下，原料在固定床反应器中和催化剂接触发生催化裂化反应，丙烯选择性及收率都较高。
该工艺用于甲醇制烯烃（联合装置时）可在甲醇进料量不变的情况下，使乙烯和丙烯的总收率由80%提高到90%以上，丙烯收率由30%-50%提高到60%。
OCP的示范装置位于比利时的Antwerp。
该装置于1998年开始运行，处理量为0.7-1.7t/d的新鲜进料。
装置内包括两个反应器（一个运行模式，另一个则再生或备用），还有催化剂再生设施。
OCP示范装置的原料来自Antwerp炼厂FCC装置下游的MTBE装置。
※※※※石化在比利时Feluy建设的10吨甲醇/天的MTO示范装置（包括OCP单元）计划于2009年开车。
新加坡的欧洲化学公司正在尼日利亚建设1万吨甲醇/天的MTO装置（包括OCP单元）,目前已完成基础设计。
(2) ※※※※※※※※（DICP）的C4+催化裂解工艺※※※※※※※※的C4+催化裂解工艺是基于DMTO示范装置发展起来的工艺技术，C4+催化裂解工艺技术采用密相流化床反应器，采用和DMTO工艺同一种催化剂。
C4+催化裂解工艺与DMTO工艺结合（DMTOⅡ）大大提高了乙烯与丙烯的收率。
P/E可以在更大范围内调整。
单位烯烃产品甲醇消耗降低。
C4+催化裂解反应温度为500-600℃，反应压力为0.1-0.3MPa。
在500-600℃。
该工艺充分利用MTO主反应及催化剂再生烧焦释放的热量，建立热能回收系统。
1.1.2.3 C4烯烃歧化制丙烯国内外工艺技术概况烯烃歧化技术多年以前已经开发成功，只是因为近年来一些地区丙烯价格逐步走高，这一技术又重新引起了人们的重视。