– 1984年进行过9个月在使用ZSM-5催化剂的中试实验中， 在列管式反应器中进行甲醇转化制烯烃的工艺流程发现： 甲醇扩散到催化剂孔中进行反应，首先生成二甲醚，然后 生成乙烯，反应继续进行，生成丙烯、丁烯和高级烯烃， 但在此过程中，由于在大孔沸石上的反应会迅速结焦，催 化剂的寿命尚不理想。
甲醇制烯烃几种工艺比较
甲醇制烯烃几种工艺比较
丙烯
➢ 它为易燃、无色、有 烃类气味的气体；
➢ 分子式： C3H6 ，结构 式:CH2=CH-CH3；
➢ 溶解性： 溶于水、乙 醇。
➢ 健康危害：本品为单 纯窒息剂及轻度麻醉 剂。
分子立体模型
甲醇制烯烃几种工艺比较
丙烯主要用途
➢丙烯用量最大的是生产聚丙烯，另外丙烯可 制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛 醇、丙烯酸及其脂类以及制环氧丙烷和丙二 醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。
甲醇制烯烃几种工艺比较
催化剂的研究进展（P68）
➢ 沸石分子筛催化剂：美国Mobil公司在1976年首先报 道了甲醇制烯烃的研究 ，其催化剂主要是以ZSM-5 沸石分子筛为基础。当甲醇通过HZSM-5、Sb2O3ZSM-5、P- ZSM-5和ZSM-34沸石催化剂时，甲醇裂 解的产品主要是低碳烯烃。
甲醇制烯烃几种工艺比较
甲醇制低碳烯烃 （P63)
➢甲醇制低碳烯烃可分：烯烃（Methanol to olefin， MTO ）和甲醇制丙烯(Methanol to Propylene，MTP)
➢最常用的催化剂为：甲醇制烯烃过程中最 有效的催化剂就是SAPO-34（磷酸硅铝） 分子筛。
甲醇制烯烃几种工艺比较
甲醇制烯烃几种工艺比较
1-丁烯
无色气体 ,易燃，与空气混合能形成爆炸性混合 物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
分子式： C4H8 ,结构式:CH2=CH-CH2-CH3； 溶解性： 不溶于水，微溶于苯，易溶于乙醇、乙
醚。
健康危害： 有轻度麻醉和刺激作用，并可引起窒 息。
主要用途： 用于制丁二烯、异戊二烯、合成橡胶 等。
甲醇制烯烃几种的定义和制备方法（P63)
➢低碳烯烃通常是指碳原子数≤4的烯烃,如乙 烯、丙烯及丁烯等 。低碳烯烃是石油化工 生产最基本的原料，可以用于生产如聚乙 烯、聚丙烯、丙烯腈、环氧乙烷或者乙二 醇之类的有机化合物。
➢制取低碳烯烃的方法主要有两大类：一是 石油路线；二是非石油路线 。由于考虑能 源危机问题，优选非石油路线。
甲醇制烯烃几种工艺比较
低碳烯烃可行技术路线
➢甲醇制低碳烯烃 ； ➢二甲醚制低碳烯烃 ； ➢合成气制低碳烯烃 ； ➢天然气制低碳烯烃 。
甲醇制烯烃几种工艺比较
1.甲醇制低碳烯烃
➢甲醇制取低碳烯烃（MTO）技术是以煤/ 或天然气为原料制取基本有机化工原料乙 烯和丙烯的非石油原料路线，不仅能减轻 和缓解对石油的需求和依赖，保障国家能 源安全，也为我国实施石油替代战略提供 一条切实可行的新技术途径。
§甲醇制低碳烯烃的主要反应
➢ MTO /MTP的反应机理是在催化剂作用下甲醇先脱水生成 二甲醚(DME) ,然后DME与原料甲醇的平衡混合物脱水继 续转化为以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃,少量C1 ～C5 的 低碳烯烃进一步反应生成分子量不同的饱和烃、芳烃、 C6 +烯烃及焦炭。
甲醇制取烯烃技术的关键：催化剂的活性和选择 性以及相应的工艺流程设计。其研究的重点主要集 中在催化剂的筛选和制备。
甲醇制烯烃几种工艺比较
中国乙烯工业的发展
➢中国乙烯存在巨大的市场缺口和消费增长 空间，国产乙烯的市场占有率一直较低。 为缓解国内乙烯供应紧张，满足国内经济 发展需求，虽然中国石油、中国石化和中 海油加快实施乙烯扩能计划，但预计到 2010年中国乙烯当量消费供需缺口仍将达 1119万吨。从整体情况看，中国乙烯工业 还有较大的发展空间。
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乙烯
➢ 它是一种无色易燃的气 态链烯烃，无色气体， 略具烃类特有的臭味 ；
➢ 分子式：C2H4，结构 式:CH2=CH2；
➢ 溶解性： 不溶于水，微 溶于乙醇、酮、苯，溶 于醚；
➢ 健康危害： 具有较强的 麻醉作用 。
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分子立体模型
乙烯主要用途
➢ 乙烯用量最大的是生产聚乙烯（PE），约占乙烯 耗量的45%；
催化剂的研究进展（P68）
➢含金属的沸石催化剂：
─ 美国得克萨斯AM大学开发多功能催化剂：该机 构进行了40多种催化剂活性试验，发现含钨催 化剂对合成低碳烃类有效，烯烃收率达34%；
─ 德国巴斯夫公司研制出了分别含铁、铬及高硅 铝比的ZSM-5沸石和砷沸石。并且在采用硅铝 比低于70的HZSM-5沸石上转化，其C2～C4烯 烃占70%～80%。
➢ 其次是由乙烯生产的二氯乙烷和氯乙烯； ➢ 乙烯氧化可制环氧乙烷和乙二醇； ➢ 另外乙烯烃化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯
合成酒精、乙烯制取高级醇等。 聚乙烯的作用：可用于薄膜制品，其次是管材、
注射成型制品、电线包裹层、包装袋等 ，常见 制品：手提袋、水管、油桶、饮料瓶（钙奶 瓶）、日常用品等。
─ 聚丙烯（PP）：包装行业；工程防水材料；汽 车工业 ；家用电器 ；管材 等，常见制品：盆、 桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠 等。
─ 丙烯腈：它是合成塑料、橡胶、纤维等高聚物 的原料。
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丙烯的发展前景
➢到2010年，中国丙烯的表观消费量将达到 1049万吨。从当量需求来看，丙烯供需矛 盾十分突出。到2010年，丙烯当量需求的 年均增长率将达到7.6%，超过丙烯生产能 力的增长速度。预计到2010年，中国对丙 烯的当量需求将达到1905万吨，供需缺口 将达到825万吨，届时还将有大量丙烯衍生 物进口，中国丙烯开发利用前景广阔。
聚丁二烯主要用作合成橡胶，并常与天然橡胶、 丁苯橡胶并用，制造轮胎的胎面和胎体，此外由 于耐磨性好，也用于鞋底、输送带、车辆零件等。 1，2- 聚丁二烯用甲于醇制胶烯烃粘几种剂工艺和比较密封剂。
天然气 ④
煤炭
甲烷氧化偶联
合成气 CO+nH2
甲醇 ① ③
二甲醚
低碳 烯烃
含碳有机物
二甲醚 ②
图 几种生产低碳烯烃可行技术路线示意图