甲醇转化和C4+转化目的产物一致，产物分布类似，可以共用一套分离系统
23
DMTO-Ⅱ工业化试验装置工艺流程简图
甲醇
预 热 器
甲醇 反应器
再 生 器 压缩机
脱 丙 烷 塔
分 离 精 制 装 置
乙烯
丙烯
空气
CO、CO2等 再 生 器 裂 解 反 应 器
急 冷 水 洗 塔 水
C4+
空气
24
技术成果鉴定
正大能源材料（大连）有限公司
反-再流化工艺与成熟的 FCC工艺相似 LPEC有40多年的FCC工程 实践经验
甲醇制烯烃国家工程实验室 陕西煤化工技术工程中心有限公司 洛阳石油化工工程公司
13
技术推广和商业许可
DMTO技术推广、技术营销、技术服务
新兴能源科技有限公司
洛阳石油化工工程公司
中科院大 连化学物 理研究所
美国LUMMUS公司中标承揽甲醇制烯烃分离单元工艺包设计 LPEC设计范围为MTO装置甲醇制烯烃单元界区的全部工程
27
DMTO技术工业化进展

神华包头煤制烯烃项目（180万吨/年甲醇 60万吨/年聚烯烃，2006年12月核准（发改工 业[2006]2772号）） 国内外首次采用流化床形式的甲醇制烯烃的大型化工业装置 2010年5月28日，装置全部建成。5月30日，年产180万吨煤基甲醇联合化工装置投煤，7月3 日生产出合格的MTO级甲醇。 聚合
精制分离部分，与石脑油热裂解工艺的精制 分离部分相似，包括碱洗、干燥、压缩、制 工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃， 总体流程与催化裂化装置相似，包括反应-
冷、脱C2塔、炔烃前加氢、脱C1塔、C2分馏塔、再生、急冷水洗、烟气能量利用和回收、 脱C3塔、C3分馏塔、脱C4塔等。 反应取热、再生取热等部分。

2010年6月26日，中国石油和化学工业联合会在北京组织并主 持召开了“新一代甲醇制低碳烯烃（DMTO-Ⅱ）技术”成果鉴 定会。
25
内


容
DMTO技术背景和意义
DMTO技术工艺、工程特点


DMTO万吨级工业性试验
DMTO百万吨级商业化实践

DMTO技术的产业化前景和技术经济性
26
神华包头DMTO商业工厂

DMTO
GE
煤
合成气
Davy
甲醇
180万吨/年
烯烃
60万吨/年
分离
Lummus
乙烯
Univation
聚乙烯
30万吨/年
丙烯
Dow
聚丙烯
30万吨/年
DICP\SYN\LPEC
28
神华包头煤制烯烃进展

2010年8月8日10:48甲醇投料，当天甲醇负荷即达到90% 8月15日产出合格聚丙烯， 8月21日产出合格聚乙烯 甲醇转化率100%，非水产物中乙烯＋丙烯选择性大于80% 现在：正稳定运行
——开发新的煤制烯烃(CTO)、甲醇制烯 3000 烃(MTO)技术，有利于实施石油替代战略， 2500 缓解石油供求矛盾
2000
2679 2257 1850 1422 880 558 985 866 1471 1209 1349
——高油价下，采用开发成功并实施商 1500 1000 业化工厂运行的甲醇制烯烃（MTO）技术， 500 具有巨大的经济利益和战略意义

DMTO技术的产业化前景和技术经济性
7
内


容
DMTO技术背景和意义
DMTO技术工艺、工程特点


DMTO万吨级工业性试验
DMTO百万吨级商业化实践

DMTO技术的产业化前景和技术经济性
8
背景和意义
乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础，传统的生产方 法是轻烃和石脑油热裂解法 ～10吨原油→约 3吨石脑油→1吨乙烯(20世纪90年代);2009年 我国生产的近1070万吨乙烯原料约来自于1亿吨原油。 按目前炼油经济性数据：按欧Ⅳ、欧Ⅴ标准生产及芳烃原料要 求， ～20吨原油→ 约3吨石脑油→1吨乙烯. 乙烯生产消耗大量石油资源，资源短缺日益紧张 我国基本国情是缺油少气，石油资源相对匮乏，国家的能源安 全受到威胁。目前我国石油及石化产品的需求矛盾日益突出。
陕西煤业 化工集团有限 责任公司
正大 能化集团
14
DMTO工业性试验

大连化物所、陕西新兴煤化工科技有限公司（现新兴能源科技有限公司）、 洛阳石化工程公司联合开发 2006年，完成了工业性试验


世界第一次万吨级工业性试验 2006年8月，专家鉴定会结论：“技术指标和试验规模达国际领先水 平” 72小时考核标定结果
2004.08-2006.08 国家发改委
2006.08国家发改委
2009.04-2010.06 国家发改委
大连化物所 新兴公司 洛阳石化工程公司
大连化物所 陕西煤化工技术工程中心 洛阳石化工程公司
12
技术依托
世界首套万吨级工业化试验 2008年投产，2000吨/年产量
DMTO
产业化过程
DICP&LPEC&SYN
0.43nm C2H4 0.39nm


低压反应0.1~0.3MPa
强放热 (400-500oC, －22.4～－
C3H6 0.43nm
C6H6 0.58nm
22.1kJ/mol甲醇 ; －167.3~－
164.8kcal/kg甲醇)

快速反应
分子筛催化的形状选择性效应
17
DMTO工业装置工艺流程图
18
DMTO技术开发项目鉴定会
袁啨棠、倪维斗、
谢克昌三位院士 主持鉴定会
19
内


容
DMTO技术背景和意义
DMTO技术工艺、工程特点


DMTO万吨级工业性试验
DMTO百万吨级商业化实践

DMTO技术的产业化前景和技术经济性
20
DMTO工业性试验
2006年6月完成DMTO工业性试验
甲醇进料规模（50-75 t/d，1.67×104 t/a )
793
820
760
790 714 515 275
723
498 295
520 300
476 284
465 249
470 253
233
400 200
353
0
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
研究队伍构成
化物所研究队伍
研究生教育
3
大连化学物理研究所概况
三个国家工程中心:
70
60
50 乙烯 40 丙烯 30 0 24 48
运行时间（h）
15
内


容
DMTO技术背景和意义
DMTO技术工艺、工程特点


DMTO万吨级工业性试验
DMTO百万吨级商业化实践

DMTO技术的产业化前景和技术经济性
16
DMTO反应特征

酸性催化特征 高转化率 (400 ℃ 近100%转化)
以神华集团生产的煤为原料生产甲醇，通过MTO装置转化为烯烃，经聚合装置生 产出聚乙烯和聚丙烯，同时副产硫磺、丁烯、丙烷和乙烷以及C5+等副产品。
上游装置：180万吨/年煤制甲醇装置
设 计 范 围

下游装置：30万吨/年聚乙烯装置
30万吨/年聚丙烯装置
副产：C4+12.5万吨；燃料气4.9万吨 甲醇 装置 甲醇制烯 烃 单元 烯烃分离 单元 PP/PE 装置
受限因素

自然资源--煤、水资源逆向分布（煤—北多南少、西多东少；水—淡水 资源集中南方。） CO2排放--京都协议、哥本哈根协议 -- CO2的捕集和封存（CCS）越来越受到重视！ 人力资源 资金


在条件具备的地方，根据国家产业结构政策，在指定区域 合理布局，以聚烯烃为产品，带动煤化工产业园的发展。


正在建设：


催化国家工程中心
膜技术国家工程中心 色谱研究和分析国家工程中心
洁净能源国家实验室
甲醇制烯烃国家工程实验室
4
5
洁净能源国家实验室
能源转化中试
总面积：37800平方米 6
内


容
DMTO技术背景和意义
DMTO技术工艺、工程特点


DMTO万吨级工业性试验
DMTO百万吨级商业化实践
甲醇制烯烃技术(DMTO) 发展、经济性及产业化前景
中国科学院大连化学物理研究所
新兴能源科技有限公司 马行美
2011.03.11
1
大连化学物理研究所概况
集基础、应用及开发研究、以承担国家 重大项目为主的综合性化学化工研究所 主要代表成果
五十年代 六十年代 七十年代 合成液体燃料 航空煤油、合成氨原料净化新工艺 卫星姿态控制肼分解催化剂
甲醇转化率 99.18% 选择性： 乙烯 39.81% 丙烯 38.90% 乙烯＋丙烯 78.71% 乙烯＋丙烯＋C4 89.15% 吨烯烃甲醇消耗 2.96 吨
72 96 120 144 168 192 216 240 264
100
转化率 乙烯＋丙烯＋C4
90
转化率或选择性，wt%
80 乙烯＋丙烯
9
背景和意义

2010年，我国生产原油2.03亿吨，进口原油2.39亿吨，对外依存度54%; 2009年乙烯产量1070万吨，当量需求量达到2400万吨，对外依存度达55%； 2010年乙烯产量1418.9万吨，对外依存度~50%; 2020年乙烯当量需求量预计为3800万吨左右。