甲醇制汽油路线及其应用
收稿日期:2009-09-22
作者简介:钱伯章(1939110-),男,江苏南通市人,1963年毕业于华东理工大学,主要从事技术与经济情报调研与传播工作。
甲醇制汽油路线及其应用
钱伯章
(上海擎督信息科技,上海 200126)
摘 要:介绍了甲醇制汽油路线及其应用。
关键词:甲醇;汽油;路线
中图分类号:TQ233112+1 文献标识码:A 文章编号:1003-6490(2009)04-0031-06
1 甲醇制汽油(M TG )路线的应用
现状
费托合成工艺是间接煤制油一般所选用的方案,当前,另一方案:煤制甲醇再制汽油(M TG )方案正在成为合成气转化为运输燃料的途径之一,并受到关注。
煤制油(CTL )项目最近的升温使甲醇制汽油(M TG )技术在市场上重新受到青睐。M TG 技术在
新西兰于上世纪1980年获得商业应用以来又有了一些发展。埃克森美孚公司在1990年代所作的改进包括减少了投资和操作费用。采用M TG 技术的第一套煤制汽油工艺设计和建设已在中国山西晋城无烟煤矿公司进行之中。该装置初期阶段设计能力为10万t/a ,但预计该项目第二阶段将扩增至100万t/a 。埃克森美孚公司于2008年12月也将采用M TG 技术建设美国第一套M TG 型CTL 项目。D KRW 先进燃料公司通过其旗下的Medicine Bow 燃料和电力公司接受M TG 技术转让,在怀俄明州Medicine Bow 建设115万桶/d CTL 装置。晋城无烟煤矿公司和D KRW
先进燃料公司的装置都将比新西兰原有装置有很大
改进,并积累了10a 多来的操作经验。
甲醇制汽油(M TG )技术可使粗甲醇直接转化为低硫、低苯含量、辛烷值为87的汽油,它可直接销售或与常规的炼油厂汽油相调合。由该工艺过程生产的汽油产率约为89%,L P G 产率约为10%,燃料气约为1%。
从事气化技术的美国合成能源系统公司(SES )与埃克森美孚公司合作,加快推广通过甲醇途径的煤制汽油技术,截至2008年9月底,在全球推行其U -G AS 煤炭气化装置,已转让甲醇制汽油(M TG )技术
达15套。
SES 公司已计划利用M TG 技术与美国西弗吉
尼亚州、密西西比州和北达科塔州的合作伙伴在其煤气化项目中应用。如果这些项目建成,将可生产约1亿加仑/a 汽油。
将埃克森美孚公司的M TG 技术与SES 公司专有的U -G AS 气化技术相结合,可利用低成本、丰富的煤炭,包括褐煤和废煤转化生产高价值的运输燃料。
埃克森美孚公司的M TG 技术于20a 前曾在新西
第35卷第4期2009年12月
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
Vol 135No 14Dec 12009
兰实现商业化应用。
据埃克森美孚公司计算,460万t煤炭进料可生产约140万t/a(约316万桶/d)汽油。产率和投资成本取决于煤质(灰分、湿度、硫含量和热值)。
据UC Davis公司于2007年公布的加州低碳燃料标准所作技术分析,由M TG工艺生产的全部能源产品总的生命循环周期温室气体排放(无碳捕集和封存,CCS),最多可与平均的煤制油工艺的排放(4817 g/MJ炼制产品)相当。然而,每MJ汽油的排放较高(64169g/MJ汽油)。
相对比较,从常规石油生产的汽油总的排放为2517g/MJ,从焦油砂或超重质石油生产的燃料为2914～3519g/MJ。油砂燃料为33～70g/MJ。
以Pittsburgh和Houston为基地从事合成能源系统开发、美国最大的沥青煤生产商Consol能源公司与合成能源系统公司(SES)于2008年9月组建合资企业,推动通过甲醇使煤制汽油技术,合资企业在美国西弗吉尼亚州Benwood附近Marshall郡工业园区建设煤制汽油工厂,该工厂邻近Consol能源公司Shoemaker煤炭生产联合企业。计划于2011年投产,这将是美国采用SES公司U-G as气化技术的第一套装置。该公司从美国气体技术研究院取得该技术转让。Shoemaker煤炭生产联合企业将为转化生产合成气供应3000t/a煤炭。合成气将用于生产约72万t/a甲醇,甲醇再转化成1亿加仑/a辛烷值为87的汽油。该合资企业与埃克森美孚研究与工程公司签约以取得甲醇制汽油技术。在U-G as气化过程中,粒状煤炭在单段、流化床气化器中于约1,850°F 和200磅/平方英寸下被气化。U-G as技术也包括以下过程,将使来自煤炭的二氧化碳副产品封存地下,以有助于减小对影响的影响。SES公司在中国的第一套商业化煤制甲醇装置于2008年1月投产,在中国的第二套煤制甲醇装置将于2010年投运。
煤炭制取甲醇,由甲醇再制汽油(M TG)路线正在我国山西省跃跃欲试。
山西晋城无烟煤矿公司与德国伍德公司于2006年12月签署了建设甲醇制汽油(M TG)装置的工程和技术供应合同。该装置是晋城公司建设的中型规模联合装置的一部分,包括流化床、硬煤气化装置和甲醇装置。计划生产10万t/a汽油,2009年投产。该甲醇制汽油(M TG)装置将采用埃克森美孚研究工程公司专利的专有工艺,采用ZSM-5沸石催化剂将甲醇转化为辛烷值92的汽油,不产生费-托工艺的蜡副产物。该工艺由美孚公司第一次开发于上世纪70年代后期,由伍德公司和其合作伙伴在德国Wesseling建设了第一套100桶/d的验证装置。该M TG工艺于1986年首次推向工业化,在新西兰Motunui投运了1145万桶/d装置,该装置己运转了10a。
在我国,中科院山西煤炭化学研究所具有我国自主知识产权的甲醇转化制汽油技术向产业化迈进了一大步。该所与化学工业第二设计院共同开发的一步法甲醇转化制汽油技术,已在其能源化工中试基地完成中试。与其他甲醇下游技术相比,甲醇转化制汽油技术相对简单,在反应器技术、油品后处理技术及油品品质等方面都有一定优势。特别是甲醇转化生产的汽油经简单加工可以直接使用,也可以作为优质汽油组分进行高清洁汽油(国Ⅲ标准)的调和。此外,以煤炭/天然气为原料经甲醇生产汽油的技术还可以实现对石油路线汽油生产原料的置换,达到优化石油化工资源配置的目的。据介绍,此次中试规模为日处理甲醇500kg,汽油选择性为37%～38%,L P G选择性为3%～4%,催化剂单程寿命22d,每吨(汽油+ L P G)消耗甲醇2148t。产品汽油具有低烯烃和低苯含量、无硫等特点,汽油辛烷值(RON)在93以上。中试中所用ZSM-5分子筛催化剂由山西煤化所独立开发,工艺过程由煤化所和化学工业第二设计院合作开发。美孚公司开发的甲醇转化制汽油技术采用二步法完成。具有我国自主知识产权的一步法甲醇转化制汽油技术与其相比有一定优势,其最大特点是工艺流程短,汽油选择性高,且催化剂稳定性和单程寿命等指标均优于已有技术。下一步将和相关企业合作进行万吨级一步法甲醇制汽油装置建设。
我国一步法甲醇制汽油技术取得突破。由云南煤化集团解化公司、中科院山西煤炭化学研究所、化学工业第二设计院等共同设计开发的3500t/a合成汽油工业示范装置,于2007年12月中旬在解化公司投产以来,已批量生产出合格汽油产品。这是国内目
23化工设计通讯第35卷
前已投运的、规模最大的煤变油中试装置,意味着对我国西南地区储量丰富的褐煤资源进行有续开发将成为现实。云南省煤炭保有储量237亿t,其中褐煤储量居全国第一。由于褐煤的碳含量和放热量较低、燃烧时烟雾大,其应用仅限于火力发电厂和民用等。但是,褐煤的氢含量相对高,比其他煤种更容易液化。利用这一特点,解化公司采用三家共同开发的固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术及装置,以甲醇为原料制取合格的汽油产品。该工艺的主要特征是:甲醇逐步脱水转化生成汽油的全部过程,在同一个反应器和触媒上完成。所得油品具有良好的蒸发性和抗腐蚀性,达到G B17930-2006车用汽油(Ⅲ)的要求,符合欧Ⅲ排放标准;油品成分仅有27种,比现行的93#汽油成分(有128种)少许多,杂质品种少、品质高,属优质汽油;并且它的抗爆能力好,辛烷值合乎93#汽油要求。经检测,油品的安定性好、诱导期长、实际胶质小,完全可以替代传统的93#汽油。我国已经发现的褐煤资源量为1291132亿t,约占我国煤炭保有资源量的1217%,开发潜力巨大。云南煤化集团装置的主反应器是直径为1m的固定床绝热反应器,在此基础上可直接放大到单台反应器年产10万t汽油的规模。该项目的开发成功,将有力推动我国能源结构的变革,同时为云南省丰富的低热值褐煤利用找到切实可行、附加值高的路径,为下一步我国煤制油产业的大规模工业化,提供了技术支持和生产经验。
山西新能源煤化工技术公司首套应用国内自主知识产权的甲醇制汽油技术万吨级试验装置于2006年11月初在山西晋城市投入建设,标志着焦炉煤气转化和甲醇深加工有了一条新的途径。该万吨级工业化试验装置在2007年建成投入工业化试运行。2009年1月13日,我国首套应用国内自主知识产权的甲醇制汽油技术万吨级工业试验装置在山西晋城完成甲醇合成汽油工业试验,得到合格汽油产品,标志着焦炉煤气转化和甲醇深加工有了一条新的途径。据介绍,该装置已经获得“甲醇制汽油反应器”实用新型技术专利证书,发明专利正在申报阶段。该试验装置每吨汽油消耗甲醇2158t,循环水343t,动力电410kW时,所产轻汽油产品具有低烯烃和无苯含量、无硫等特点,经国家燃料油质量监督检验中心检验,符合国家93号车用汽油的标准。
在煤化工技术路线中,甲醇合成是最为成熟的技术之一,由此导致了大批甲醇项目上马。统计资料表明,到2010年,我国甲醇生产能力将达到1500万t/ a,已经获批或者备案的甲醇装置能力达到3400万t。我国甲醇装置的能力将大大超过市场需求,迫切需要可以大规模转化甲醇的下游开发应用技术。甲醇制汽油(M TG)试验,奠定了由万吨级加工能力的工业化实验装置进一步规模放大生产装置的基础,将为我国甲醇深加工提供广阔市场,极具市场竞争力;同时为山西省丰富的高硫无烟煤利用找到切实可行、附加值高的路径,为下一步我国煤制油产业的大规模工业化,提供了技术支持。
2 甲醇制汽油技术介绍
M TG工艺需采用的煤炭气化和甲醇合成都是成熟的商业化技术。
211 甲醇制汽油(M TG)化学
MTG化学由美孚公司发现于上世纪70年代。然而,许多年的进一步研究对其反应化学已充分了解。
M TG化学可简述如下:
2CH3OH→CH3OCH3+H2O→轻烯烃+H2O→较高级烯烃+n/i石蜡烃+芳烃+环烷烃
甲醇首先脱水生成二甲醚(DM E)。甲醇、DM E 和水然后转化成轻烯烃(C2～C4)。最后的反应步骤生成较高级烯烃、正/异构石蜡烃、芳烃和环烷烃的混合物。阻止反应生成烯烃而代以生成汽油。
212 甲醇制汽油(M TG)工艺
在甲醇制汽油(M TG)工艺中,甲醇转化为烃类和水基本上是按化学计量。反应为放热反应,反应热约为1174MJ/kg甲醇,绝热温升约600℃。在新西兰装置商业化的固定床工艺中,反应管理系通过将转化分成二个部分。第一部分,甲醇转化成甲醇、DM E 和水的平衡混合物。这一步释放出整个反应热的15%～20%,并通过化学平衡来控制。这样,为本质稳定性反应。
在第二步,平衡混合物与循环气混合,并通过特
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第4期钱伯章:甲醇制汽油路线及其应用
定设计的ZSM-5催化剂以生成烃类和水。绝大部分烃类产品在汽油范围内。绝大多数气体循环至ZSM-5反应器。水相含有011%～012w%含氧化合物,可通过常规的生化处理方法使其达标排放。
转化反应器入口温度分别通过调节反应流出物进入循环气/反应流出物换热器流量以及通过调节换热器温差来控制。过剩反应流出物(对于循环气/反应流出物换热器需用于循环气加热属于多余的)可用于预热、蒸发和过热进入DM E反应器的甲醇进料。过剩反应流出物系统中的热量保持利用的灵活性,可通过利用某些反应流出物在锅炉中产生中压蒸汽。发生蒸汽可调节平衡过程所需的热量。
来自进料预热系统的过剩反应流出物与来自循环气换热器的反应流出物一起进一步冷却至25～35℃,并通过产品分离器分离出气体、液体烃类和水。含有微量含氧有机化合物的水相送去水处理。气相(大多为轻质烃类、氢气、CO和CO2)再返回循环气压缩机。
液体烃类产品(粗汽油)主要含有汽油沸程范围的物料以及被溶解的氢气、二氧化碳和轻烃(C1～C4)。通过蒸馏基本上可全部除去非烃类和轻烃,生产的汽油符合所需的挥发度规格。甲烷、乙烷和某些丙烷在脱乙烷塔除去。来自脱乙烷塔的液体产品然后送入稳定塔,在此从塔顶除去丙烷和部分丁烷组分,用作燃料气。稳定后的汽油再通过汽油分离塔,分离成轻汽油和重汽油馏份,被冷却并送入贮罐。
M TG汽油含有1,2,4,5-四甲基苯(均四甲苯),尽管商业化汽油中也存在,但在M TG产品中含量较高,它可改进汽车驱动性能。均四甲苯浓缩在汽油分离塔的重汽油馏份中,将其送至重汽油处理器,藉助专有的埃克森美孚催化剂进行缓和加氢精制。在氢气存在下,均四甲苯经异构化、歧化和脱甲基。回收的产品数量接近,RON辛烷值基本不变,但均四甲苯含量可大大减少。
213 新西兰M TG成功的商业化操作
新西兰M TG操作商业化是完全成功的,这是此类工艺世界级规模的第一套装置。
其中第一套甲醇装置投运于1985年10月12日,二天后就达到了设计能力,于10月17日生产出汽油。第二套甲醇装置投运于12月12日,随后二个附加的M TG反应器投用,该联合装置于12月27日达到100%设计能力运转。
该M TG装置是小的中型装置成功放大的实例,从500kg/d放大到1700t/d。生产、产率、产品质量和催化剂性能与中型装置完全一致。
该M TG操作的汽油平均性质和范围列见表1。装置操作稳定,产品质量变化很小。也对M TG汽油性质与当今炼厂汽油进行了比较,见表2。M TG汽油含苯量较低,且基本为零含硫。
表1 甲醇制汽油(M TG)的汽油产品性质
平均范围
辛烷值,RON92129210～9215
辛烷值,MON82168212～8310
雷德蒸气压,kPa8582～90
密度,kg/m3730728～733
诱导期,min325260～370均四甲苯含量,wt%21174～2129
蒸馏%,70℃下,蒸发量31152915～3415
蒸馏%,100℃下,蒸发量53125115～5515
蒸馏%,180℃下,蒸发量941994～9615
干点,℃20415196～209
表2 甲醇制汽油(M TG)的汽油与美国常规炼厂汽油的比较
常规炼厂
汽油,夏季
常规炼厂
汽油,冬季
2004200520042005
M TG
汽油含氧量,wt%0197019511071108
API重度58115814611861196118芳烃含量,vol/%282717241624172615
烯烃含量,vol/%11121210111411161216
雷德蒸汽压,磅/平方英寸813181312121121129 T50,υ21217211111991819919201
T90,υ33417330173261532411320硫含量,×10-6118106120970
苯含量,vol/%1115112111081115013 214 第二代M TG技术
目前的M TG技术基于埃克森美孚公司于上世纪80年代原有的M TG工艺设计,埃克森美孚公司于90年代后期又作出改进后推出第2代技术。第一套煤制油M TG装置的详细工程设计和建设采用了改进后的技术,正在中国晋城无烟煤矿公司建设之中。该M TG装置为验证性规模联合装置的组成部分,联合装置也包括流化床硬煤气化装置和甲醇装
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置。该装置初期阶段设计能力为10万t/a ,预计第二阶段将扩增至100万t/a 。埃克森美孚公司已基于M TG 技术在美国申请了CTL 专利,D KRW 先进燃
料公司通过其旗下的Medicine Bow 燃料和电力公司转让埃克森美孚公司M TG 技术,应用于在美国怀俄明州Medicine Bow 建设115万桶/d CTL 装置。
第二代M TG 技术新设计,通过更好的热联合和过程优化,可大大减少所需加热炉数。此外,新设计也减小了所需换热器和压缩机尺寸。与原设计相比,这些改进相结合可节减投资15%～20%。
另外,挪威Oslo 大学的研究人员于2009年7月3日宣布,发现以前认为对甲醇转化成烃类无活性的
沸石催化剂ZSM -22能产出独特的烃类产品频谱分布。这一发现有潜力可应用于从天然气或生物质(通过甲醇路径)来生产清洁的运输燃料,这一成果已在《Chem Cat Chem 》杂志上发表。
从含碳原料生产石化产品的一个商业化途径涉及甲醇制烃类(M TH )反应。例如,埃克森美孚公司开发和推销采用ZSM -5催化剂的甲醇制汽油(M TG )工艺,而UOP 公司和海德罗公司采用甲醇制
烯烃(M TO )工艺。挪威Oslo 大学的研究人员根据择形选择性,从ZSM -22制取的产品富含支链的C5+烯烃,而不生成芳烃产品。总体而言,沸石ZSM -22在甲醇制烃类(M TH )反应中是活性催化剂,为得到较大的转化率,需采用低的进料速率和400～500℃范围内的反应温度。这类催化剂表明,对支链C 5+馏分烯烃有高的选择性,支链C 5+馏分烯烃可用于生产清洁汽油。用于初步形成烯烃所需要的芳烃反应中心存在于ZSM -22的窄孔道内,并且提出为进一步大范围提高甲醇的转化率可采用烯烃甲烷化和裂解技术。图1示明沸石催化剂ZSM -22产出的烃类产品频谱
。
图1 沸石催化剂ZSM -22产出的烃类产品频谱
215 我国M TG 开发现状
拥有自主知识产权的年产1万t 甲醇制汽油试验装置截至2009年6月底经过近两年的阶段性生产运行,产品汽油质量优良,已具备工业化条件。该试验装置的成功运行对于我国煤制油技术路线向多元化发展,为规模化生产提供了技术支撑。
全国煤化工设计技术中心和山西天和煤气化科技有限公司于2005年底开始联合研发甲醇制汽油技术,2007年4月建成年产1万t 试验装置。经过一次又一次的试验生产和科学论证,已经取得可以满足工业化放大设计的各项数据,以及技术、投资、经济效益、环保等方面的一整套重要数据。同时还申报了2项专利。已获得实用新型专利的“甲醇制汽油反应器”技术,与国内外现有的甲醇制汽油技术相比,能够使甲醇蒸气在其内部直接反应生成汽油,解决了甲醇制汽油技术方案中温度控制问题,整个反应过程安全稳定,实现了降低能耗、节省投资。
据介绍,该工艺简单,没有庞大的油品加氢提质和尾气处理等复杂过程,适合于建设大、中、小各种规模的煤基合成油厂。这套试验装置稍加改造还可以成为甲醇生产乙烯、丙烯的试验装置。
3 甲醇制汽油方案的优点
CTL 项目开发是高度复杂的过程,公司需考虑
多方面因素才能作出技术抉择。在缺乏商业化验证技术情况下,一些公司要进行广泛的可行性研究,评估投资风险以提高项目的经济性。M TG 作为已经商业化验证的技术,可望成为许多CTL 项目有吸引力的方案。其优点如下:311 产品简单
M TG 和费托合成工艺将煤转化成合成气作为中
间步骤,再生产最终产品。然而,各自的产品模式很不相同。
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3第4期钱伯章:甲醇制汽油路线及其应用
(1)费托合成工艺可生产宽范围的直链石蜡烃类,需改质才能生产出汽油、柴油燃料和润滑油原料。由于产品分布的复杂性,所有产品要进一步改质/加工,对于大规模项目(5～8万桶/d),在经济上才是合理的。此外,大型项目需要大的煤炭储量(20～40亿t),这将需要大于一个典型的煤矿,因而会增加铁路运输费用。
(2)相对比较,M TG可选择性地将甲醇转化为基本不含硫和低含苯的高质量汽油,可与炼厂汽油总组成调合或单独出售。烃类以甲醇形式约90%被转化为汽油,作为单一的液体产品。由于采用简单的固定床工艺设计,这也易于使反应器放大和缩小。
表3列出M TG产品与低温和高温费托合成工艺产品(取自沙索公司数据)分布以及煤炭直接液化(取自HRI公司H-Coal工艺数据)产率的比较。在后面二种情况下,液体产品都需要采用加氢裂化/加氢处理和其他转化工艺,然后液体产品才可用作运输燃料。
表3 M TG产品与费托合成工艺产品的比较
低温费托合成Co催化剂,
428υ高温费托合成
Fe催化剂,
644υ
H-Coal
工艺直
接液化
M TG
甲烷58017乙烯04-
乙烷13无C1～
C4产品
014
丙烯211012
丙烷29111
丁烯12413
丁烷111019 C5～160℃193636158213
馏分油22164312-
重质油/蜡46520-
水溶性含氧化合物15013011合计100100100100
在M TG情况下,汽油产品可采用最少的进一步改质措施。在产品的含氧化合物数量上也有很大差别,M TG产品含有含氧化合物极少(约为011w%,而费托合成产品为百分之几)。在费托合成产品情况下,含氧化合物必须进一步分离和处理。
312 技术风险
M TG作为已商业化验证的工艺,拥有近10年的操作经验,是生产清洁汽油的低风险方案。相对比较,已商业化验证的费托合成技术方案尚未在市场上推广应用,一些拥有商业化验证费托合成技术的大型石油和化工公司转让其商业化验证费托合成技术还很有限。
其他也有几家费托合成技术提供商,但这些技术方案处于中型装置或验证阶段。与CTL项目相关的风险尚无商业化实例可资借鉴。卡塔尔Oryx GTL 项目的商业化验证可为之提供有关数据。
煤气化、甲醇合成和M TG均已商业化验证,可作为CTL技术的三个工艺过程。
313 过程的简易性
M TG工艺采用常规的气相法固定床反应器,固定床反应器很易于放大。新西兰第一次商业化应用就成功地将500kg/d放大到170万kg/d。而另一方面,新的费托合成技术方案大多数的技术改进依赖于浆液床反应器,浆液床反应器相对较为复杂。浆液床反应器的放大在缺乏直接商业化操作经验情况下,需进行较多的验证和模拟。
与世界规模级GTL项目靠近海域地点不同,许多煤制油项目位于运输不是很方便的地区,设备的尺寸和重量对采用这一技术受到一些限制。例如沙索Oryx费托合成反应器重量约2200t,神华直接煤液化反应器重量2250t,属世界最大的反应器。相对比较,新西兰M TG装置的单个反应器重量仅约为80t,见表4。
表4 采用不同技术的反应器重量
反应器重量/t 沙索/雪佛龙Oryx费托合成反应器2200
神华直接煤液化反应器2250
新西兰M TG装置单个反应器80
314 灵活性和过程可靠性
近几年内中国的甲醇产能有了很大增长,预计在今后10年内还将有一些能力投运。M TG可望为一些公司提供产品自然延伸,开拓清洁汽油市场,汽油市场受当地商品甲醇供需变化波动的影响很小。将煤转化生产汽油的甲醇路线也潜在地可随市场条件变化,为生产甲醇或生产汽油提供灵活性。事实上,
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1)在PDMS三维模型中,管道上的支吊架虽然直观,但还只是一种简单的示意,而不是使用实体支吊架。使用实体支吊架后,管道上的支吊架将更加形象、更加直观。另外,支吊架中尚无保冷支架的材料及规格,在PDMS内部尚未实现。
2)在PDMS三维模型中,虽然目前根据一般习惯和经验,将设备以及管道的显示颜色进行了定制,但与国家标准《安全色》G B2893-2001的要求还有一定的差距,需要进一步完善。给不同的设备及管道赋予不同的显示颜色,使其观感与施工现场一样,这样可以有效的降低工作的疲劳感,有助于提高设计人员的操作兴趣及工作效率。
3)在生成二维图纸方面,PDMS可以直接读取三维模型的图形和数据属性(包括管线属性、设备属性、控制阀工艺信息等等),快速、自动的生成二维平面图,并进行尺寸标注和工程属性标注(管线号、控制阀、设备编号等)。但在尺寸标注和工艺属性标注的时候,好多标注是重叠在一起的,该软件尚不能自动搜寻自由的二维空间,自动避免标注间的重叠和干涉。另外,该软件还不能由用户自由设定二维图纸中管线的表达方式(单线、双线或单双线混合)。
4)ISO图抽完后查找c:\temp\下的mess文件。如果有(33:161)WARN IN G:Not all pipes have been processed(警告:不是所有的管线都被成功抽出)就表示有管道未抽出,需要仔细检查未抽出的管线。目前尚未实现ISO图出错信息文件的分类查询及列表(未生成ISO图的管道列表;未加垫片的管道列表;连接错误管道列表等)。该项功能实现后,可以大量节省设计人员查找管线错误的时间,有利于提高工作效率。
4 结 论
福佳?大化PX芳烃项目中的多专业三维协同设计使得工程承包商、施工单位及业主多方受益。PDMS提供了从工程项目建立到建立三维模型、从碰撞检查到出成品图、从二三维校验再到材料报表生成、从三维模型校审到二三维自动校验的一系列功能,这些信息技术正在改变着我们的设计模式,为我院今后工程装置设计的发展指明了方向。随着不断对VAN TA GE PDMS的应用和了解,我们可以更好的利用日趋完善的VAN TA GE PDMS系统,发挥其强大的功能,使得我院的三维设计速度更快、设计质量更高。
[参 考 文 献]
[1] 张志凤1PDMS软件在兰州高压聚乙烯配管中的应用[J]1化工
设计通讯,2007,33(1):43-451
[2] 高瑛1三维配管软件在石油化工设计中的应用[J]1甘肃科技纵
横,2003,32(4):43-441
[3] ISEI2004论文集1
(上接第36页)
当油价于上世纪90年代下降到15美元/桶时,新西兰M TG装置就曾转化成化学级甲醇生产装置。另外,80年代所作的大量开发工作已验证可从甲醇生产汽油和柴油。
甲醇制汽油路线的另一工艺优点是甲醇合成工艺和M TG工艺通过液体甲醇相联系,液体甲醇可很容易地贮存在一个甲醇贮罐内。两套装置可单独地操作,无需整个装置完全停工。相对比较,费托合成装置通过合成气与煤气化过程相联系,如果那一套装置发生问题,要维持操作就很困难。
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甲醇用于代替汽油
甲醇俗称“木醇”或“木精”，用甲醇代替石油燃料在国外已经应用多年，甲醇汽车控制系统技术都已经很成熟，近年来由于石油资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，甲醇汽车又提到议事日程。 目前世界上已有70多个国家，不同程度应用甲醇汽车，有的已达到较大规模的推广，甲醇汽车的地位日益提升。 甲醇的资源丰富，可以再生，属于生物质的能源。合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）木材干馏或气体（如天然气及其他可燃性气体提取。 在汽车上使用甲醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害物的排放。 甲醇汽车的燃料应用方式：一、甲醇掺烧是指把甲醇添加在汽油里，用甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。其中：M15(在汽油里添加15％甲醇)清洁甲醇汽油为车用燃料，分别应用于各种汽油发动机，可以在不改变现行发动机结构的条件下，替代成品汽油使用，并可与成品油混用。甲醇混合燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好，具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。世界各国根据不同国情，研发了M3、M5、M15、M20、M50、M85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。目前，商用甲醇主要为M85(85％甲醇+15％汽油)和M100，M100性能优于M85，具有更大的环境优越性。目前，掺烧占甲醇汽车占主要地位。二、纯烧，即单烧甲醇，可用M100%表示，目前应用已经非常成熟，三、变性燃料甲醇，指甲醇脱水后，再添加变性剂而生成的甲醇，四、灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用甲醇或甲醇与汽油比例混合的燃料，还可以用甲醇制氢气，汽油、甲、乙醇、天然气、氢气等燃料随时自由切换，这就是多燃料发动机控制技术。 当前，甲醇汽车固然存在一定的技术问题，例如甲醇的通电腐蚀、溶胀，等技术问题，通过国人的不断努力和国家政策上支持和扶植，应用前景是非常好的。
m15甲醇汽油配方,m15甲醇汽油技术指标,m15甲醇汽油标准
M15甲醇汽油配方 甲醇掺入量一般为5%～20%。以掺入15%者为最多，称M15甲醇汽油。抗爆性能好，研究法辛烷值(RON)随甲醇掺入量的增加而增高，马达法辛烷值(MON)则不受影响。燃烧排出物的毒性比普通含铅汽油小，排气中一氧化碳含量也较少。燃烧清洁性能良好。但对汽油发动机的腐蚀性和对橡胶材料的溶胀率都较大，且易于分层。低温运转性能和冷起动性能较差，动力性能也不及纯汽油。可用作车用汽油代用品。许多国家作了大量使用试验，有的也在使用。但因较贵，以及上述诸缺点，尚未使用。 甲醇汽油是由10%-25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，不含任何汽油，但可达到90#-97#国标汽油的性能和指标。此配方的车用甲醇汽油在国内独特、环保、成本低，节省资源节省外汇造福人类，市场竞争力强，具有极好的发展前景。 天德牌m15甲醇汽油具体配制及使用方法： 可在国标汽油中加甲醇 ：将"天德"牌汽油助溶剂按重量比或体积比2%加入98%的甲醇内，成为甲醇变性，变性后的甲醇可以按20%—60%的比例加入90#或93#的汽油内，混合搅拌，成为透明、无杂质的甲醇汽油。先做小样实验，作出的小样实验要清澈透明，不分层。 将15%的变性甲醇兑入85%的90＃或93#汽油中，搅拌均后为M15［93＃］甲醇汽油 M15甲醇汽油技术 表1 M15车用甲醇汽油技术要求 项 目 质 量 指 标 试 验 方 法 90号 93号 97号 甲醇含量a （体积分数） （12～15）% 附录A 、附录B 抗爆性 辛烷值(RON) ≥ 90 93 97 GB/T 5487 抗爆指数（RON+MON ）/2 ≥ 85 88 报告 GB/T 503、GB/T 5487 铅含量b (g/L ) ≤ 0.005 GB/T 8020 馏程 10%蒸发温度，℃ ≤ 70 GB/T 6536 50%蒸发温度，℃ ≤ 12 90%蒸发温度，℃ ≤ 19 终镏点，℃ ≤ 20 残留量，%（v/v ） ≤ 2 饱和蒸汽 压c （kPa ） 11月1日至4月30日 ≤ 88 GB/T 8017、SH/T 0794 5月1日至10月31日 ≤ 72 实际胶质（mg/100mL ） ≤ 5 GB/T 8019 诱导期（min ） ≥ 480 GB/T 8018 硫含量d （质量分数），% ≤ 0.015 GB/T 380、GB/T 11140、SH/T 0253、SH/T 0689
甲醇制汽油
甲醇制汽油 1976年Mobil公司开发成功的ZSM—5型合成沸石自甲醇制汽油(MTG)的方法。费托合成工艺（FT）、托普索一体化汽油合成技术工艺(TIGAS)、一步法甲醇转化制汽油技术工艺。 MTG工艺是指以甲醇作原料，在一定温度、压力和空速下，通过特定的催化剂的脱水、低聚、异构等作用转化为C11以下的烃类油。以煤或天然气作原料生产合成气，再以合成气制甲醇，最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。该工艺有固定床、流化床和多管式反应器法三种工艺。 在1MPa——MPa，350℃——400℃条件下，甲醇的转化率为100%，且催化剂活性不易衰减。此方法产生的烯烃特点： 基本不产生碳素高于11的烃类，对原料的纯度要求不高，副产物价值高，产物性能优良。 （1）固定床法-工艺流程 原料甲醇经预热器、蒸发器及过热器后，进入脱水反应器，在Cu/Al203，催化剂上甲醇脱水生成二甲醚。从脱水反应器出来的未反应的甲醇、二甲醚、水与来自汽油分离塔的压缩循环气混合后，进入转化反应器，通过ZSM—5催化剂转化为烃。出转化反应器的气体，一部分预热原料甲醇，一部分与循环气换热，然后去汽油分离塔，分离出液态烃、气态烃和水。循环气与出脱水反应器的气体之比是9，控制温度可以增加汽油的收率。当反应产物中测定出未反应的甲醇时，表明催化剂已经结碳，活性达不到要求。这时，反应器内的催化剂需要再生，采取的办法是用空气与氮的混合气燃烧除去催化剂表面的焦炭。工业化的流程中并联设置4台转化反应器，3台运转，l台再生催化剂。 （2）流化床法-工艺流程 主要装置有流化床反应器、再生塔和外冷却器。流化床反应器包括一个浓相段，其下部为稀相提升管。原料甲醇和水按一定比例配料并进行汽化，过热到177℃后进入流化床反应器。流化床反应器顶部出来的反应产物经除去夹带的催化剂后进行冷却，分离为水、稳定的汽油和烃组分。流化床中的反应是急剧的放热反应，采用外部冷却器移走热量。为了控制催化剂表面积炭，将一部分催化剂循环至再生塔。l983年，该联合公司又改造了反应器，把原先在外部冷却催化剂的方法改为在反应器内部加一个冷却器。1千克汽油需要2.5千克甲醇。 特点：(1)汽油收率比固定床法略高； (2)操作中易于移去反应热，可将反应热用来生产高压蒸汽； (3)循环量比固定床大大降低。 （3）多管式反应器法（Lurqi—Mobil） Mobil工艺是在一个反应器内将甲醇部分转化为二甲基醚，在另一个反应器中再将甲醇和二甲基醚转化为烃类。而Lurqi—Mobil法则直接用一个多管式反应器将甲醇转换为烃类，也可以称为一步法。
甲醇制烯烃及制汽油工艺概述_郝占全
甲醇制烯烃及制汽油工艺概述 郝占全 （晋城无烟煤矿业集团有限责任公司天溪煤制油分公司，山西晋城048000） 摘要：本文主要介绍了甲醇制烯烃的工艺及晋城无烟煤矿业集团有限责任公司天溪煤制油分公司甲醇制汽油（MTG）装置的运行情况。 关键词：甲醇制烯烃甲醇制汽油 甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。由于我国是一个富煤缺气的国家，采用天然气制烯烃势必会受到资源上的限制。因此，以煤为原料，走煤－甲醇－烯烃－聚烯烃工艺路线符合国家能源政策需要，是非油基烯烃的主流路线。 1甲醇制烯烃（MTO） 1．1工艺路线的开发过程 甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要是：在合适的操作条件下，以甲醇为原料，选取适宜的催化剂（ZSM－5沸石催化剂、SA-PO－34分子筛等），在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。根据目的产品的不同，甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯（MTO），甲醇制丙烯（MTP）。MTO工艺的代表技术有环球石油公司（UOP ）和海德鲁公司共同开发的UOP/Hydro MTO技术，中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO 技术；MTP工艺的代表技术有鲁奇公司开发的Lurgi MTP技术和我国清华大学自主研发的FMTP技术。 自1976年美国UOP公司科研小组首次发现甲醇在ZSM－5催化剂和一定的反应温度下，可以转化得到包括烯烃、烷烃和芳香烃在内的烃类以来，至今甲醇制烯烃工艺技术在各国工业研究和设计部门的努力研究下已经取得了长足的进展。尤其是其关键技术催化剂的选择和反应器的开发均已比较成熟。目前，UOP/ Hydro MTO技术、DMTO技术、Lurgi MTP均已建有示范装置，FMTP技术也在安徽淮化集团建成了实验装置。 1．2甲醇制烯烃的基本原理 在一定条件下，甲醇蒸汽先脱水生成二甲醚，然后二甲醚与原料甲醇的平衡混合物气体脱水继续转化为以乙烯、丙烯为主的低碳烯烃；少量C+2 C+5的低碳烯烃由于环化、脱氢、氢转移、缩合、烷基化等反应进一步生成分子量不同的饱和烃、芳烃、C+6烯烃及焦炭。整个反应过程可分为两个阶段：脱水阶段、裂解反应阶段，反应方程式如下所示： 脱水阶段：2CH3OH→CH3OCH3+H2O+Q 裂解反应阶段：该反应过程主要是脱水反应产物二甲醚和少量未转化的原料甲醇进行的催化裂解反应，包括主反应（生成烯烃）和副反应（生成烷烃、芳烃、碳氧化物并结焦）。 主反应的方程式如下所示： nCH 3 OH→C n H 2n +nH 2 O+Q nCH 3 OCH 3 →2C n H2n+nH2O+Q n=2和3（主要），4、5和6（次要），以上各种烯烃产物均为气态。 副反应（生成烷烃、芳烃、碳氧化物并结焦）方程式如下所示： （n+1）CH 3 OH→C n H 2n+2 +C+（n+1）H 2 O+Q （2n+1）CH 3 OH→2C n H 2n+2 +CO+2nH 2 O+Q （3n+1）CH 3 OH→3C n H 2n+2 +CO 2 + （3n－1）H 2 O+Q n=1、2、3、4、5……… n CH 3 OCH 3 →C n H2n－6+3H2+n H2O+Q n=6、7、8……… 以上产物有气态和固态之分。 1．3甲醇制烯烃催化剂 甲醇转化制烯烃所用的催化剂以分子筛为主要活性组分，以氧化铝、氧化硅、硅藻土、高岭土等为载体，在黏结剂等加工助剂的协同作用下，经加工成型、烘干、焙烧等工艺制成分子筛催化剂，分子筛的性质、合成工艺、载体的性质、加工助剂的性质和配方、成型工艺等各素对分子筛催化剂的性能都会产生影响。 分子筛的研究主要集中在20世纪80年代和90年代。近年来，对于分子筛的合成和改性还在进行研究，但研究的力度明显降低，发表文章和申请专利的数量也显著下降。分子筛的粒径是合成分子筛催化剂的一个重要因素，一般小粒径的分子筛由于孔道短，内扩散的行程短，有利于提高分子筛催化剂的表观活性和乙 22江西化工2013年第4期
甲醇汽油最新相关政策
国内甲醇汽油相关的国家政策 由于国家产业政策的不明朗，产业立项政策和甲醇汽油的国家技术标准至今没有出台，各地根据自己的情况各自为政，目前国内生产的甲醇汽油有的以地方标准为准，有的只是以一个企业的标准为准。由于配比的混乱，造成各地甲醇汽油质量参差不齐。 近年来出台的相关政策一览： (1) 2004年5月国家法改委发布的《汽车产业发展政策》明确规定，国家支持研究开发醇燃料、混合燃料等新型车用燃料，鼓励汽车生产企业开发生产新型燃料汽车。 (2) 2004年7月《国务院关于投资体制改革的决定》明确规定企业不使用政府投资建设的项目一律不再实行审批，而实行备案制，为打破行业垄断提供了法律依据。 (3) 2004年8月国家法改委历时一年制定的《国家重大产业技术开发专项》发布并全面启动，将“具备以煤为原料建设大型甲醇、二甲醚的技术能力及开发燃料油、煤制醇醚燃料高效添加剂技术”列入其中。 (4) 2004年11月，国务院总理温家宝在一份“关于两大石油集团垄断控制油源导致民企无法生存”的报告上作了重要批示：抓紧时间进行石油体制改革。 (5) 2004年11月26日，国家发改委能源局局长徐锭明先生在“2004年中国能源投资论坛”上宣布“能源领域企业不戴国企帽子”。徐锭明介绍说，在我国的能
源规划中，已经把一些原来只打上国有企业“标签”的字眼去掉了。这意味着，只要有条件的企业都应许进入能源领域。 (6) 2004年12月11日起我国成品油零售市场已对外全面开放，同日全国工商联石油业商会（CCPI）在人民大会堂宣告成立。依据国家发改委的指示精神，CCPI正牵头起草一个关于现行石油产业政策以及地方政策中阻碍和限制民营油气企业生存、发展的若干问题的报告，以此来加快推动当前中国能源体制改革。 (7) 2004年12月16日，在国务院有关部委以及中国石油和化学工业协会、中国汽车工业协会、山西省政府的大力支持下，依托国家化工行业生产力促进中心，由十几家企、事业单位联合发起组建的“全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会”在北京宣告成立。 (8) 但从2004年12月11日起我国成品油零售市场已对外全面开放，国家法改委能源局局长徐锭明先生宣布“能源领域企业不戴国企帽子”，只要有条件的企业都允许进入能源领域。 (9) 2006年11月，原国务院副总理曾培炎主持工作会议时强调，加大对替代能源发展的支持力度，重点发展车用燃料和替代石油产品，搞好煤炭液化、煤制醇醚、烯烃和煤基多联产技术的试验示范和开发应用。 (10) 2007年6月，温家宝总理主持国务院常务会议叫停粮食制乙醇和煤制油项目之后，替代能源的重点已经转向煤炭深加工、可再生能源、煤制醇醚烯烃等。
甲醇制汽油文献综述
刘于英，原丰贞，赵霄鹏. 甲醇制汽油工艺概述[J].山西化工，2009,29（4）：2-3 随着世界石油资源的日益匮乏和甲醇生产成本的降低,甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势,因此甲醇制汽油(MTG)项目备受关注。 与其他甲醇下游技术相比,甲醇制汽油技术相对简单,并在反应器技术、油品后处理技术及油品品质等方面都有一定优势。特别是甲醇转化生产的汽油经简单加工后既可以直接使用,也可以作为优质油组分进行高清洁汽油(国家Ⅲ类标准)的调和。甲醇制汽油(MTG)工艺是由Mobil公司开发的甲醇于ZSM 25 分子筛催化剂上转化成芳烃的基础上发展而来的。Mobil法甲醇制汽油技术首次发表于1976 年,它首先以煤或天然气作原料生产合成气,再以合成气制甲醇,最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。 甲醇制汽油工艺在中国能否立足,取决于煤制甲醇是否过剩。一旦煤制甲醇过剩,MTG 就有可能成为甲醇的后继产业链。甲醇加入汽油不如甲醇制汽油,后者对环境、发动机都没有影响,因此此技术具有非常广阔的应用前景 埃克森美孚公司在1990年代所作的改进包括减少了投资和操作费用。采用MTG技术的第一套煤制汽油工艺设计和建设已在中国山西晋城无烟煤矿公司进行之中。该装置初期阶段设计能力为10万t／a，但预计该项目第二阶段将扩增至100万t／a。埃克森美孚公司于2008年12月也将采用MTG技术建设美国第一套MTG型CTL项目。DKRW先进燃料公司通过其旗下的Medicine Bow燃料和电力公司接受MTG技术转让，在怀俄明州Medicine Bow建设1.5万桶／d CTL装置。晋城无烟煤矿公司和DKRW先进燃料公司的装置都将比新西兰原有装置有很大改进，并积累了10a多来的操作经验。 从事气化技术的美国合成能源系统公司(SES)与埃克森美孚公司合作，加快推广通过甲醇途径的煤制汽油技术，截至2008年9月底，在全球推行其u·GAS煤炭气化装置，已转让甲醇制汽油(MTG)技术达15套。SES公司已计划利用MTG技术与美国西弗吉尼亚州、密西西比州和北达科塔州的合作伙伴在其煤气化项目中应用。如果这些项目建成，将可生产约1亿加仑／a汽油。将埃克森美孚公司的MTG技术与SES公司专有的U—GAS气化技术相结合，可利用低成本、丰富的煤炭，包括褐煤和废煤转化生产高价值的运输燃料。 据埃克森美孚公司计算，460万t煤炭进料可生产约140万t／a(约3．6万桶／d)汽油。产率和投资成本取决于煤质(灰分、湿度、硫含量和热值)。据UC Davis公司于2007年公布的加州低碳燃料标准所作技术分析，由MTG工艺生产的全部能源产品总的生命循环周期温室气体排放(无碳捕集和封存，CCS)，最多可与平均的煤制油工艺的排放(48．7g/MJ炼制产品)相当。然而，每MJ汽油的排放较高(64．69 g／MJ汽油)。相对比较，从常规石油生产的汽油总的排放为25．7g／MJ，从焦油砂或超重质石油生产的燃料为29．4～35．9g／MJ。油砂燃料为33～70g／MJ。以Pittsburgh和Houston为基地从事合成能源系统开发、美国最的沥青煤生产商Consol能源公司与合成能源系统公司(SES)于2008年9月组建合资企业，推动通过甲醇使煤制汽油技术，合资企业在美国西弗吉尼亚州Benwood附近Marshall郡工业园区建设煤制汽油工厂，该工厂邻近Consol能源公司Shoemaker煤炭生产联合企业。计划于201 1年投产，这将是美国采用SES公司U—Gas气化技术的第一套装置。该公司从美国气体技术研究院取得该技术转让。Shoemaker煤炭生产联合企业将为转化生产合成气供应3 000 t／a煤炭。合成气将用于生产约72万t／a甲醇，甲醇再转化成l亿加仑／a辛烷值为87的汽油。该合资企业与埃克森美孚研究与工程公司签约以取得甲醇制汽油技术。在U—Gas气化过程中，粒状煤炭在单段、流化床气化器中于约1。8500F和200磅／平方英寸下被气化。U—Gas技术也包括以下过程，将使来自煤炭的二氧化碳副产品封存地下，以有助于减小对影响的影响。SES公司在中国的第一套商业化煤制甲醇装置于2008年1月投产，在中国的第二套煤制甲醇装置将于2010年投运。煤炭制取甲醇，由甲醇再制汽油(MTG)路线正在我国山西省跃跃欲试。山西晋城无烟煤矿公司与德国伍德公司于2006年12月签署了
《M15车用甲醇汽油》地方标准编制说明
《M15车用甲醇汽油》地方标准编制说明 一、任务来源 本标准的制定是根据《关于制定地方标准〈M15车用甲醇汽油〉工作安排的通知》（黔质技监标函[2009]651号）和省质量技术监督局《M15车用甲醇汽油地方标准制定工作方案》而确定的。 二、标准制定的背景和必要性 随着20世纪中期石油化工的迅速发展，传统的石油、天然气资源日渐匮乏，特别是世界剩余可采储量的石油仅可使用40年左右，所以寻求替代能源将成为未来世界经济发展的关键。近年来，我国对能源投入力度的不断加大，能源结构性矛盾却日益突出，特别是我国石油供不应求的问题更为突出，能源安全已经成为不可回避的现实问题。2008年末，我国原油进口依存度已远远超过国际警戒线，2008年1月-11月，国内汽油产量为5773万吨，柴油产量为12307万吨，远远满足不了国内汽柴油的消费量。2007年甲醇掺混汽油共消耗的甲醇量大约为170万吨，同比增长41.7%；据亚化咨询统计，2008年我国甲醇表观消费量1218万吨，被用于掺混汽油的甲醇量超过200万吨；2009年1-8月我国甲醇表观消费量1106万吨，预计2009全年甲醇表观消费量将超过1500万吨，其中用于掺混汽油的甲醇量将超过300万吨，以M15以下的低比例掺混为主。2002年国家《能源节约与资源综合利用十五规划》将“甲醇和乙醇替代汽油技术”列入节
能发展重点技术，但是，直到2007年，甲醇燃料才被国家确定为今后20-30年过渡性车用替代燃料。 我省虽然有较大的甲醇产量，但没有得到很好综合利用。市场所需汽油主要从外省输入，汽油紧缺现象时有发生。目前我省已有4家能源企业正在生产甲醇汽油，省经信委已制定了甲醇燃料利用推广计划，分类别、有步骤开展我省“低比例”M15甲醇汽油试点推广工作。因此如何将我省较大的甲醇产量转化为能源优势，同时减少甲醇对环境的污染，扶持和帮助省内甲醇汽油生产企业扩大规模、规范管理、促进发展，使我省能源工业做大做强，科学制定全省统一的M15车用甲醇汽油地方标准，积极为甲醇汽油生产销售企业提供标准技术支撑，是必要的和迫切的。 三、国内现有标准及生产技术状况 目前没有M15车用甲醇汽油的国家标准和行业标准，仅有GB/T 23799-2009《车用甲醇汽油（M85）》。省外6个省（区）制定了同类相关地方标准：山西省地方标准DB14/T 92-2008《M5、M15车用甲醇汽油》；四川省地方标准DB51/T 448-2004《M10车用甲醇汽油》；陕西省地方标准DB61/352-2004《M15车用甲醇汽油》、DB61/353-2004《M25车用甲醇汽油》；黑龙江省地方标准DB23/T 988《M15车用甲醇汽油》；新疆维吾尔自治区地方标准DB65/T 2811-2007《M15、M30车用甲醇汽油》；浙江省地方标准DB33/T 756.1-2009《车用甲醇汽油第1部分：M15》、DB33/T 756.2-2009《车用甲醇汽油第2部分：M30》、DB33/T 756.3-2009
M85甲醇汽油
有关建设甲醇汽油项目的相关调研与开发建议 甲醇是：无色、无味、易流动，易挥发的可燃性液体， 甲醇汽油是：（国标汽油+甲醇+甲醇汽油添加剂）按一定量的比例勾兑后的混合物产物。甲醇掺入量一般为5％～20％。以掺入15％者为最多，称M15 甲醇汽油。 如：M85甲醇汽油 = 15%汽油 + 85%甲醇油（甲醇+0.5%添加剂）甲醇汽油优点是： 特点（一）：通用性好 1、高清洁甲醇汽油方便普及与推广使用，无须改动加油站的机器设备，更无须改动车辆发动机即可直接添加交叉使用。在以汽油为燃料的汽车上使用，可直接替代国标93#、97#、98#汽油使用；可以按任意比例与国标90”、93、”98”车用汽油互溶，且不影响汽车发动机正常工作。使用甲醇汽油无论是电喷式和化油器式的任何一款汽油发动机，无须作任何改造即可正常使用。 特点（二）：无腐蚀性 高清洁甲醇汽油经过单车行使20万公里，经上海内燃机研究所等权威检测证明，其腐蚀性与普通汽油类同，未发现对汽车发动机有腐蚀现象。 特点（三）：互溶性优 高清洁甲醇汽油专利配方中的添加剂，变性剂可以使甲醇和汽油的互溶性增强，可与普通汽油任意混合或交叉使用。
特点（四）：动力性强 高清洁甲醇汽油能有效地预防和消除汽车部件的积炭形成，有利疏通油路，延长车辆发动机寿命，抗爆性好，降低油耗噪音，具有高效动力节省燃油，可提高发动机的效率，增强动力。 特点（五）：替代性好 高清洁甲醇汽油将工业原料一甲醇，经高科技改性后，大比例加入汽油中，替代车用能源，可节约替代大量石油资源，符合国家政策导向，有助于缓解因石油资源枯竭造成的紧张局面。 特点（六）：环保性好 高清洁甲醇汽油由于含氧量高，燃烧充分，能有效地减少50%以上的有害气体排放，其中CO 、HC 和NOx排放降低90%以上，经国家权威机构的多项检测，各项指标均已达到欧IV标准，减少排放，满足环保需求，大大改善生态环境。 特点（七）：便捷推广 高清洁甲醇汽油常温下存放，品质有效期可达到2年之久，有效的解决了贮存、运输和销售各环节所需的时间。 特点（八）：品质稳定 高清洁甲醇汽油在35℃高温气候条件下使用，汽车油路不会发生气阻现象，同时在气候零下35℃的低温条件下，不分层，不乳化，发动机可正常起动，特别适应高寒地区规模化生产和使用，低温易启动、高温无气阻。
甲醇制汽油技术进展及相关问题探讨
ＣＨ３ＯＨ→Ｚｅｏ－ＯＨＣＨ３ＯＨ２Ｏ－Ｚｅｏ＋－［：ＣＨ２＋Ｈ３Ｏ］－Ｏ－ －Ｚｅｏ ＋ ａ→ＣＨ２=ＣＨ２ ｃ［ＣＨ３＋＋Ｈ２Ｏ］－Ｏ－－Ｚｅｏ ｂ （７）甲醇制汽油技术进展及相关问题探讨 王银斌臧甲忠于海斌 （中海油天津化工研究设计院，天津300131） 收稿日期：２０１１－０３－３０ 作者简介：王银斌（１９８５—），男，２００７年本科毕业于中国石油大学（华东）应用化学专业，助理工程师，现从事煤化工相关科研工作。 摘 要 综述了甲醇制汽油（ＭＴＧ）的反应机理及固定床、流化床、列管式反应器等工艺流程；介绍了ＭＴＧ工 艺的工业化应用情况；分析了ＭＴＧ工艺的优点、经济性及制约因素。指出发展ＭＴＧ可以优化我国的能源配置，降低对石油进口的依存度，还可以为国内甲醇提供一条切实可行的出路。 关键词 甲醇制汽油 反应机理 工艺技术 经济性 风险 文章编号：１００５－９５９８（２０１１）－０３－００１６－０４中图分类号：ＴＱ２２３．１２＋１ 文献标识码：Ａ 引言 近年来，在石油价格高位运行背景下，煤制油 （ＣＴＬ）研究不断升温，而甲醇制汽油（ＭＴＧ）作为ＣＴＬ后半段的核心技术之一，也再次受到青睐。ＭＴＧ工艺是在Ｍｏｂｉｌ公司开发的甲醇在ＺＳＭ－５分子筛上转化为芳烃的基础上发展而来的———以煤或天然气作原料生产合成气，再以合成气制甲醇，最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。Ｍｏｂｉｌ法ＭＴＧ技术首次公开于１９７６年，历经３０多年的改进和创新后，该工艺技术有了很大的进步［１］，与石油炼制生产汽油路线的竞争力也越来越强，这对我国来说尤为重要。 1 MTG 工艺技术 1.1 反应机理 在甲醇制汽油反应过程中，首先甲醇通过分子间 脱水生成二甲醚和水，然后二甲醚在催化剂的作用下转化成轻烯烃（Ｃ２~Ｃ４），最后轻烯烃通过聚合、烷基化、异构化、氢转移等多步反应生成高级烯烃、正／异构石蜡烃、芳烃和环烷烃的混合物［２］。反应式如下： ２ＣＨ３ＯＨ→ＣＨ３ＯＣＨ３＋Ｈ２Ｏ （１）ＣＨ３ＯＨ或ＣＨ３ＯＣＨ３→轻烯烃＋Ｈ２Ｏ （２） 轻烯烃→高级烯烃＋石蜡烃＋环烷烃＋芳烃（３） 这其中，速控步是二甲醚转化生成轻烯烃，即Ｃ－Ｃ键的形成过程，具体的反应机理至今没有形成统一的说法，根据生成的中间产物的不同，主要分为碳烯机理、甲基碳离子机理、链反应机理、氧正离子机理和自由基机理等［２－４］，现以碳烯机理和甲基碳正离子机理为例进行说明。１．１．１ 碳烯机理 Ｓｗａｂｂ等［５］认为，在沸石晶格的碱中心和酸中心的作用下，首先甲醇发生α－消去反应，生成中间产物碳烯［：ＣＨ２］，它可以直接生成低碳烯烃，也可以和甲醇或二甲醚通过ｓｐ３轨道的Ｃ－Ｈ键插入生成乙烯，反应式如下，其中Ｒ为Ｈ原子或甲基： → ［Ｚｅｏ－Ｏ Ｈ－ＣＨ２－Ｏ Ｈ Ｈ－Ｏ－Ｚｅｏ］→（４） ２［：ＣＨ２］→Ｃ２Ｈ４ （５）［：ＣＨ２］＋ＣＨ３ＯＲ→ＣＨ３ＣＨ２ＯＲ→Ｃ２Ｈ４＋ＨＯＲ （６） Ｃ．Ｄ．Ｃｈａｎｇ等［５］提出Ｃ－Ｃ键的生成与碳烯和正碳离子两种中间体有关。首先甲醇或二甲醚通过α－消去反应生成亚甲基，接着生成表面键合的碳烯，进一步通过沸石为媒介，［：ＣＨ２］与［ＣＨ３＋］相互作用生成乙烯，反应模式如下： 第３期（总第１５４期） ２０１１年６月 煤化工 Coal Chemical Industry No.3(Total No.154) Jun.2011 ＣＨ３ＯＨ Ｚｅｏ－Ｏ－ （碱中心 ）Ｚｅｏ－ＯＨ（酸中心） ｝ ［：ＣＨ２］＋Ｈ２Ｏ Ｚｅｏ－Ｏ － Ｚｅｏ－ＯＨ ｝
甲醇汽油的特性及优缺点_安华
甲醇汽油的特性及优缺点X 安 华 (内蒙古石油化学工业检验测试所,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:甲醇汽油优缺点。 关键词:甲醇汽油;特性;优缺点 中图分类号:T E626.21 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)24—0100—01 甲醇汽油生产过程中采用清洁化工艺中无“三废”。本品不含铅等燃烧后排出的气体清洁无害,有利于改善城市环境。 汽车如果使用石油液化气燃料需增加特制装置,增加了汽车成本。而甲醇汽油可与石油产品装置同时使用,不仅节省汽油费用,而且还可节约改制装置费用,单独使用或混合使用均可,真可谓“一举三得”。与乙醇汽油相比,成本低、原料易购、来源广泛。 甲醇汽油一年四季均可生产,与生产汽油、润滑油等产品相比。无需加温、加压、无水状态中生产。生产规模可根据本单位或个人的经济状况、市场等因素决定,可大可小。产品可广泛适应于各种燃用汽油的机动车辆。如:轿车、客运车、叉车、吊车、助力车、农用车、摩托车、装载机等。下面谈一谈甲醇汽油的优缺点。 1 甲醇汽油的优点 1.1 通用性好 甲醇汽油方便普及与推广使用,无须改动加油站的机器设备,更无须改动车辆发动机即可直接添加交叉使用。在以汽油为燃料的汽车上使用,可直接替代国标93#、97#、98#汽油使用;可以按任意比例与国标90”、93、”98”车用汽油互溶,且不影响汽车发动机正常工作。 1.2 腐蚀性无 甲醇汽油经过单车行使20万km,经上海内燃机研究所等权威检测证明,其腐蚀性与普通汽油类同,未发现对汽车发动机有腐蚀形象。 1.3 互溶性优 甲醇汽油专利配方中的添加剂,变性剂可以使甲醇和汽油的互溶性增强,可与普通汽油任意混合或交叉使用。 1.4 动力性强 甲醇汽油能有效地预防和消除汽车部件的积炭形成,有利疏通油路,延长车辆发动机寿命,辛烷值高,抗爆性好,降低油耗噪音,具有高效动力节省燃油,可提高发动机的效率,增强动力。 1.5 替代性好 甲醇汽油将工业原料一甲醇,经高科技改性后,大比例加入汽油中,替代车用能源,可节约替代大量石油资源,符合国家政策导向,有助于缓解因石油资源枯竭造成的紧张局面。 1.6 环保性好 甲醇汽油由于含氧量高,燃烧充分,能有效地减少50%以上的有害气体排放,其中CO、HC和NO x 排放降低90%以上,经国家权威机构的多项检测,各项指标均已达到欧IV标准,减少排放,满足环保需求,大大改善生态环境。 1.7 便捷推广 甲醇汽油常温下存放,品质有效期可达到2年之久,有效的解决了贮存、运输和销售各环节所需的时间。 1.8 品质稳定 甲醇汽油在35℃高温气候条件下使用,汽车油路不会发生气阻现象,同时在气候零下35℃的低温条件下,不分层,不乳化,发动机可正常起动,特别适应高寒地区规模化生产和使用,低温易启动、高温无气阻。 1.9 经济实惠 甲醇汽油燃烧完全,动力性强,可提高发动机的效率,与普通汽油相比,节能效果明显,加速性能优良,车用甲醇汽油在发动机中热效率高,低速时动力性接近于传统汽油,高速时动力性优于传统汽油,消费者使用经济效益显著。 2 甲醇汽油的缺点 甲醇汽油也可能对车辆带来一定损害。生产甲醇汽油添加剂的南京巨澜新能源公司董事长吴家友告诉财新《新世纪》记者,汽油和水一样是中性的,而甲醇是有极性的有机物,不仅会造成金属腐蚀,还能将橡胶中的增塑剂抽提出来,让橡胶变得像豆腐渣一样,造成汽车橡胶部件的溶胀。 甲醇汽油被批评得最多的是其毒性。甲醇具有较强挥发性,可经在正常无事故泄漏情况下,甲醇汽油排放的甲醇对大气质量没有明显影响。但从宏观上考虑,成千上万辆甲醇汽车所排放的甲醇,可对交警、环卫工人和其他人群健康构成威胁,因此催化净化技术和甲醇燃料汽车推广应同步进行。 [参考文献] [1] 甲醇及其衍生物.化学工业出版社. 100内蒙古石油化工 2011年第24期 X收稿日期:2011-10-11
MTG(甲醇制汽油)工艺过程
甲醇制汽油工艺过程 固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术及JX6021催化剂 固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油主要应用于煤化工领 域和石油化工领域。属于以煤炭为原料生产清洁汽油的煤炭转化技术。 要实现甲醇转化制汽油过程，需要解决两个方面的问题。一方面需要解决催化剂问题，通过对催化剂表面酸性、孔道结构等的调整，使生成的烃集中在C5～C10范围内；另一方面，需要采取适当的工艺 措施，将反应释放的大量热量移出反应器，使反应器温度得以控制。 一步法甲醇转化制汽油过程的化学原理 该反应的主要原理是，甲醇在酸性催化剂作用下脱水，生成完全不含氧元素的烃类物质：
在适当的催化剂和适当的工艺条件下，由于分子筛催化剂的孔道制约和择型作用，上述反应生成的烃类物质的碳原子数主要集中在C5～C10之间，符合汽油馏分的基本要求，可以直接作为产品汽油使用，也可以作为石油路线炼制汽油的优良组分油使用，以提高石油路线汽油的品质。上述反应同时生成部分C3～C4烃，经分离后，这部分产物可以作为液化石油气（LPG）使用；同时生成少量甲烷、乙烷，可以作为生产过程的燃料使用。上述反应是一个放热过程，每转化1kg 甲醇，放出热量为1.74MJ。 甲醇转化制汽油的ZSM-5分子筛催化剂由山西煤化所独立开发，工艺过程由山西煤化所和化学工业第二设计院合作开发。技术的主要特色是甲醇在分子筛催化剂的作用下，一步转化为以汽油为主的烃类产物。固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术与国外MTG技术的区别是，一步法技术省略了甲醇转化制二甲醚的步骤，甲醇在ZSM-5分子筛催化剂的作用下一步转化为汽油和少量LPG产品，其显著优点是工艺流程短，汽油选择性高，催化剂稳定性和单程寿命等指标均优于已有技术。 甲醇转化部分的工艺流程示意图见图1。
甲醇汽油
第一部分：使用常识 一、什么是车用甲醇汽柴油？ 答：车用甲醇汽柴油是指在汽油或柴油组分油中按体积混合比加入5%~55%的变性燃料甲醇后作为汽柴油车燃料用的油品。 二、什么是燃料甲醇？ 答：燃料甲醇是未加变性剂，可作为炉灶用燃料。 三、为什么要在汽柴油中加入甲醇？ 答：甲醇的辛烷值高，加入后可提高汽油辛烷值。同时作为含氧化合物加入汽油后可改善燃烧性能，减少一氧化碳和碳氧化合物的排放。甲醇的十六烷值很低，在其它增标剂降压剂的帮助下提高甲醇柴油十六烷值。改善柴油机的工况。 四、山西推广甲醇汽柴油的原因和条件是什么？ 答：原因有三。一是缓解石油资源紧张状况；二是消化产能充裕的煤基甲醇；三是甲醇汽柴油的应用有利于改善环境。条件：利用山西煤、焦资源优势及化肥，煤层气联产甲醇其价格和汽柴油相比较低。山西推广纯甲醇及M15汽油已有三年的大规模试验经验，同时制订了M15甲醇汽油的山西省地方标准。甲醇柴油及M30、M55甲醇汽油和柴油的企业标准正在制订中。
五、燃料甲醇（工业甲醇）为什么变性后才能加入汽柴油使用？ 答：因为甲醇和汽柴油不互溶，尤其在低温潮湿环境中发生分层（相分离）现象而造成发动机不能正常工作，因此调配中心将甲醇和各种变性剂混合后的变性醇同汽柴油按一定的体积比混合并经检验合格后方可投入市场。 六、什么是变性剂，其作用如何？ 答：变性剂大都是高碳醇、醚、酮、酯类含氧化合物和纳米材料添加剂，除了抗相分离作用外，还有改善油品综合品质的作用，但不得添加对环境有害的禁用物质。 七、什么是变性醇（既改性甲醇）？ 答：变性醇是指在工业甲醇中添加变性剂后用于市场汽柴油调配的原料。变性醇要适应使用地季节和地域气候变化条件。 八、使用车用汽柴油是否会损坏汽车油路系统的橡胶件？ 答：经车用甲醇汽柴油对汽车原装橡胶部件溶胀试验证明，有些橡胶件耐醇性好，有些耐醇性差，随使用时间的延长产生溶胀，需要更换。但若使用了抗溶胀剂的油品会大大减少橡胶件的溶胀。
甲醇在汽油中的危害与作用
甲醇在汽油中的危害与作用 前言： 近年来，虽然甲醇行业产能过剩形势严峻，但国内甲醇装置投资热度依然不减。《中国甲醇行业市场调研与投资预测分析报告前瞻》数据显示，2010年行业新增产能640万吨，2011年新增产能814万吨，2012年我国将有550万吨以上的新建甲醇装置投产。前瞻产业研究院甲醇行业研究小组认为，要消化过剩产能，应加快拓展甲醇汽油、甲醇制烯烃等新兴领域。甲醇汽油是车用燃料替代，是新能源的重要组成部分。原油是全球最主要的一次能源，当前能源短缺的实质是原油短缺。车用燃料是原油最主要的应用领域，占全球原油总消耗量的70%以上。甲醇汽油是一种"以煤代油"路径，可以作为汽油的替代物从而实现对原油的部分替代。 关键词：甲醇汽油经济性环保腐蚀 正文： 一．甲醇在汽油中的主要功能 甲醇汽油是指国标汽油（93#、97#等）、甲醇、添加剂按一定的体积（质量）比经过严格的流程调配而成的一种新型环保燃料甲醇与汽油的混合物。也包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和异丙醇的混合醇等与汽油的混合物。甲醇掺入量一般为5%～30%。以掺入15%者为最多，称M15甲醇汽油。抗爆性能好，研究法辛烷值（RON）随甲醇掺入量的增加而增高，马达法辛烷值（MON）则不受影响。燃烧排出物的毒性比普通含铅汽油小，排气中一氧化碳含量也较少。燃烧清洁性能良好。但一般的甲醇汽油对汽油发动机的腐蚀性和对橡胶材料的溶胀率都较大，且易于分层，低温运转性能和冷起动性能不及纯汽油，可用作车用汽油代用品。甲醇汽油添加剂是一种新型环保燃料助剂产品，是在甲醇（符合GB338-2004优等品甲醇指标）中加入一种复合添加剂后对甲醇进行变性处理，再按照规定比例和普通汽油混合后作为车用燃料，使其改性，使其燃烧速度、气化热值、互溶性、爆发力加速性能等方面接近传统汽油的甲醇燃料，低比例成品油无须对发动机和装置进行改造，可直接使用。 甲醇汽油的性能如下： 1、在动力性方面，通过改变发动机的供油系统，增加喷油量以弥补甲醇热值低的不足，再通过增加压缩比（甲醇辛烷值RON106～115，远高于汽油并且汽化潜热大）就可以在很大程度上增加发动机的功率和扭矩，动力性较之同排量的汽油机会有很大的提高。 2、在经济性方面，制造甲醇的成本一般相对燃油来讲很低，而利用高硫煤“多联供”生产甲醇，按甲醇与汽油..5∶1的替代比计算，使用甲醇燃料在经济性方面仍有非常大的优势。另外，因为采用了高压缩比发动机，油耗进一步降低，
甲醇制汽油原理工艺介绍
序言MTG（甲醇制汽油）工艺是指以甲醇作原料，在一定温度、压力和空速下，通过特定的催化剂进行脱水、低聚、异构等步骤转化为C11以下烃类油的过程。这是甲醇制烃类工艺中的一种，是未来甲醇化工的主线之一。图1为甲醇化工示意图。 图1 甲醇化工图 1 历史起伏 人们虽然能将甲醇直接掺和到汽油中形成甲醇汽油，但是把甲醇转化成汽油要比掺和到汽油中使用更具吸引力。 由于世界煤储藏量远比石油和天然气多得多，因此从煤出发制合成气、甲醇，最后制汽油的研究在国外曾经受到重视。其中尤以Mobil公司开发成功的采用ZSM-5型合成沸石催化剂的方法最引人注目。这种方法制得的汽油抗爆震性能好，不像常用的汽油存在硫、氯等组分，而有用的组分与常用汽油很相似。 Mobil法甲醇制汽油技术于1976年问世，其总流程是首先以煤或天然气作原料生产合成气，再用合成气制甲醇，最后将粗甲醇转化为高辛烷值汽油。 甲醇合成烃类的方法，从一出现就为人们所注意。这是一个相当好的方法，在常压～3 MPa、350～400 ℃的条件下，甲醇的转化率达100％，且催化剂的活性不易衰减。由这个方法制造烃类，有如下特点。 （1）基本上不生成碳数为11以上的烃类 Mobil方法不会出现碳数11以上的烃类，这是采用ZSM-5沸石分子筛的缘故。如果将沸石进行改性，适当改变反应条件，生成物的分布就会发生变化。将这一反应的产物油用作石化工业裂解的原料时，乙烯和丙烯的收率可提高。 （2）对原料的纯度要求不高 无需将粗甲醇中其他含氧化合物除去就可以用作MTG工艺的原料。 （3）副产物价值高 该工艺产生的少量副产物是液化石油气和高热值燃料气。 （4）产物性能优良
甲醇汽油标准及说明
标准研发回顾 □根据国家标准化委员会国标委计函（2007） 21号文件“关于下达2007年第二批国家标准制修订计划的通知”精神，制定“高比例车用甲醇汽油”国家标准，由上海内燃机研究所负责主要起草《高比例车用甲醇汽油》国家标准，从2007 年4月起起草单位开始相关研发工作，历时18个月完成送审； □上海内燃机研究所在美国ASTM-5797-07版《点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格》的基础上，参考并修订了部分内容，形成适合我国国情的《车用甲醇汽油（M85）》标准； □上海内燃机研究所在该标准的制定过程中与其他起草和参加单位一起进行了材料腐蚀性分析、助溶剂影响分析、腐蚀抑制剂分析等多项基础研究工作，在多次征求意见的基础上形成了标准的技术框架和指标，并完成该符合该标准的燃料发动机台架耐久试验等工作； □2008年8月29日在上海召开了该标准的送审稿审定会议，归口管理单位“全国石油产品及润滑剂标准化技术委员会”有36位专家参加标准的审定工作，会议由曹湘洪院士主持。经过详细的讨论，与会专家给出标准相关内容和技术指标的修改意见，并一致通过该标准的审查，认为该标准达到国际先进水平，符合报批的条件，予以通过； □2009年5月18H,国家标准化委员会批准该标准正式发布，公开标准号为GB/T 23799-2009,并将于2009年12月1日正式实施。
助溶剂橡胶 防腐剂 金属发动机、整车考核清净剂 甲醇汽油 比例 排放 润滑油燃料性能 标准研究
M85标准技术指标技术要求和试验方法
注应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合GB 19592-2004的汽油清净剂。注2：不得人为加入对车辆可靠性和后处理系统有害的含卤化物的添加剂及含铁、含铅和含磷的添加剂。
甲醇制汽油工艺技术及特点简介
MTG工艺技术及特点简介 1、ZSM-5催化剂 对MTG工艺的研究，核心技术是催化剂的研制。ZSM-5催化剂是MTG法取得成功的关键。这种合成沸石具有两种相互交叉的孔道，椭圆形+元环直孔道和圆形正弦状弯曲孔道。孔道的孔经大小恰好保证生产在汽油沸程内的烃类。 ZSM-5合成沸石具有下述特点： 1）选择性好。由于ZSM-5合成沸石具有特定结构和孔道尺寸，所以它能使汽油沸点范围内的烃分子通过，而临界尺寸大于均四甲基苯的分子很难通过。也就是说，反应产物是以10或11个碳原子的烃类为高限，基本上不生成C11以上的烃，因而该催化剂的选择性好。 2）活性高。在甲醇制汽油的反应中，ZSM-5沸石与其他沸石相比不仅C—C键的形成能力强，而且活性下降也较慢。用Y型分子筛不能生产芳烃。用丝光沸石时，在300 ℃时也只能生成少量芳构化产物，但用ZSM-5沸石在300℃时已发生明显的芳构化，在380 ℃芳构化程度很高。ZSM-5分子筛除了具有缩合、芳构化的功能外，还有许多用途，如石油馏分脱蜡，由乙烯和苯制取乙苯，甲苯歧化为苯和二甲苯等工艺中均使用。因此，它是人们熟知的经典催化剂。 2、反应原理 甲醇转化的反应较复杂，首先甲醇脱氢转化为低分子烯烃，再进一步与较大分子的烯烃反应生成烷烃、环烷烃和芳烃。用ZSM-5沸石把甲醇转化成汽油的工艺过程可以表示为：nCH3OH → (—CH2—)n 反应是放热反应，甲醇可以完全转化。 起始的脱水反应很快地形成了甲醇、二甲醚和水的混合物，含氧物进一步脱水得到C2～C5轻质烯烃。当甲醇脱水反应完成后，进一步反应则是C2～C5烯烃的缩合、环化，生成分子量更高、在汽油沸程内的烃类，以及C6以上的芳香烃、链烷烃等，最终形成C2～C11的烃类混合物。 反应速率的控制步骤是含氧物转化为烯烃这一步。它是一种自催化反应，如果没有烯烃，反应速率就缓慢；若增加烯烃浓度，反应就加快，因此采用轻烃再循环的办法，对提高反
甲醇制汽油工艺技术及特点简介
MTG 工艺技术及特点简介 起始的脱水反应很快地形成了甲醇、 二甲醚和水的混合物， 含氧物进一步脱水得到 C 2? C 5 轻质烯烃。当甲醇脱水反应完成后，进一步反应则是 子量更高、在汽油沸程内的烃类，以及 C 6以上的芳香烃、链烷烃等，最终形成 C 2?C 11的 烃类混合物。 反应速率的控制步骤是 含氧物转化为烯烃 这一步。它是一种自催化反应， 如果没有烯烃， 1、 ZSM-5 催化剂 对 MTG 工艺的研究，核心技术是催化剂的研制。 ZSM-5 催化剂是 MTG 法取得成功的 关键。这种合成沸石具有两种相互交叉的孔道， 椭圆形 +元环直孔道和圆形正弦状弯曲孔道。 孔道的孔经大小恰好保证生产在汽油沸程内的烃类。 ZSM-5 合成沸石具有下述特点： 1）选择性好。由于 ZSM-5 合成沸石具有特定结构和孔道尺寸， 所以它能使汽油沸点范 围内的烃分子通过， 而临界尺寸大于均四甲基苯的分子很难通过。 也就是说， 反应产物是以 10或11个碳原子的烃类为高限，基本上不生成 C 11以上的烃，因而该催化剂的选择性好。 2）活性高。在甲醇制汽油的反应中， ZSM-5沸石与其他沸石相比不仅 C — C 键的形成 能力强，而且活性下降也较慢。用 丫型分子筛不能生产芳烃。用丝光沸石时，在 300 C 时 也只能生成少量芳构化产物，但用 ZSM-5沸石在300C 时已发生明显的芳构化，在 380 C 芳构化程度很高。 ZSM-5 分子筛除了具有缩合、芳构化的功能外，还有许多用途，如石油 馏分脱蜡， 由乙烯和苯制取乙苯，甲苯歧化为苯和二甲苯等工艺中均使用。 因此， 它是人们 熟知的经典催化剂。 2、反应原理 甲醇转化的反应较复杂， 首先甲醇脱氢转化为低分子烯烃， 再进一步与较大分子的烯烃 反应生成烷烃、环烷烃和芳烃。 用 ZSM-5 沸石把甲醇转化成汽油的工艺过程可以表示为： nCH 30H 7 ( -CH 2—)n 反应是放热反应，甲醇可以完全转化。 C 2?C 5烯烃的缩合、环化，生成分