铜片腐蚀试验                  ≤

酸度/％                        ≤     99.9

用途：是有机合成原料的主力军,以及溶剂类、气雾剂类、制冷剂、麻醉剂等。作为一种基本的化工原料,两种甲醚由于其良好的压缩性、冷凝性和汽化性,使二甲醚在化工中领域中有着非常大的作用。工业上的作用也有，比如制药、燃料和农药等等。

2 工艺设计

2.1 工艺选择

2.1.1 反应机理

甲醇生产低碳烯烃，反应机理是在催化剂的作用下先进行脱水，把甲醇生成为二甲醚，然后原料甲醇与DME的平衡混合物脱水继续转化为乙烯、丙烯等低碳烯烃，少量C_1～ C_5的低碳烯烃进一步反应生成分子量不同的饱和烃、芳烃、C_6^+烯烃及焦炭。

该反应机理的主要反应方程式为：

2CH_3 OH=CH_3 OCH_3+H_2 O

nCH_3 OCH_3=2C_n H_2n+nH_2 O

2.1.2 工艺方案的选择

（1） 工艺方案介绍

目前各大工厂使用的工艺方法主要有：清华大学甲醇制丙烯技(FMTP)、UOPHydro公司工艺技术(MTO)、Lurgi公司的甲醇制丙烯技术(MTP) 和清华大学甲醇制丙烯技(FMTP)及甲醇制低碳烯烃技术(DMTO)。

A. MTO法

该方法采用与流化催化裂化连续反应再生方法和硅铝磷酸盐分子筛（SAPO-34）相似的新型分子筛催化剂。具有孔径小，通道密度大，可用的比表面积大，反应速度快的优点，轻烯烃选择性远高行业指标超过90％。另，SAPO-34具备这非常棒的吸附性能，热稳定水稳定性能，可通过改变反应强度来改变。

B. MTP法

该方法使用改性的ZSM-5沸石催化剂。少量的碳可在批量再生、低再生温度下原位使用，具有低磨损固定床反应器。但是该催化剂寿命较短。

C. FMTP法

用SAPO-34沸石作为反应催化剂，采用气固流化床反应器作为短接触反应器。气固流化床超短接触反应器中催化剂与原料的接触反应物质流的方向是向下的。当催化剂和反应产物离开反应器时，它们进入安装在反应器底部的气固快速分离器。在时间上停止反应有效地抑制了二次反应的发生。将催化剂再生到再生装置中，使活性炭再生，催化剂在系统中不断再生，反应循环继续进行。但其工艺难度大,反应条件难控制，运行成本较高。

D. DMTO法

该方法使用的DO123催化剂来自于喷雾干燥技术和微球硫化技术，适用于高线速或高空速条件下运行。反应材料不需要稀释，其具有非常好的热稳定、耐磨、再现性以及低成本的性能。另一方面，新一代的DO123催化剂的性能更好，甲醇转化率非常高，高达100%，丙烯转化率也同样可以高达90%。但是催化剂连续再生过程成本较高。

（2） 工艺方案选择

表2.1  工艺方案一览表

工艺方案 优点 缺点

MTO法 1.可通过改变反应强度来改变产物中乙烯/丙烯的比例2.提高了反应速率和低碳烯烃的选择性 1.催化剂寿命短2.碳损失高，净化工艺复杂

MTP法 1.磨损率较低2.可在原位间歇性再生，再生温度较低。3.采用固定床技术，碳体积小。 1.催化剂寿命短2.产物比例难以控制

FMTP法 采用气固并流下形式流化床短接触反应器，减少了副产物产量，可以有效降低后续分离的难度，增加了产量。 1.技术难度高，反应条件难控制2.操作费用高，催化剂寿命短。

DMTO法 1.催化剂价格较低2.可以很好的小楚反应床层温度均匀性问题。 1.成本高。

基于以上分析，与其他技术相比，MTP工艺技术和产品更简单，投资更少，固定床技术的使用更加可靠。从减少投资和降低风险的角度，本毕设选择了MTP工艺技术生产丙烯。