转化项目|甲醇转化制汽油工程化关键技术研究

醇转化制汽油(MTG)技术是继费托技术产业化后又一个新的合成油品的过程。该技术产业化可以有效缓解当前甲醇产能严重过剩的局面,同时为煤基合成高辛烷值汽油提供新路径。

本项目以发展我国自主知识产权的MTG技术为目标,开展固定床绝热反应器一步法MTG工艺大型化关键技术的研究,实现反应器大型化、提高过程能效和催化剂制造工程放大等方面的关键技术突破,形成单台反应器10万吨汽油/年、催化剂制备关键设备10 m3等核心技术,进一步完善我国自主创新的MTG技术,实现十二五期间商业化应用的目标。

采用新的合成方法获得“超小晶粒”ZSM-5分子筛;完成了多个周期的催化剂不同床层高度的模试反应研究;突破催化剂床层高度和反应物料线速度控制难题,抑制催化剂表面二次反应活性,同时保证高的汽油产品收率,获得催化剂床层高度对反应性能的影响规律,实现催化剂特性和反应器结构的匹配,并在大型反应器上得到验证。

通过研究,确定采用等体积浸渍法镧改性的催化剂,具有良好的抑制高温下反应的特性;设计并加工了新型固定床立升级模试反应器;开展催化剂装量为10L的反应工艺模试研究,完成多个周期的工艺模试运行,考察了温度窗口拓宽条件下(430-435℃)反应特性和油品组成变化规律,获得良好的高温反应油收率和低的高温结焦特性,拓宽了MTG反应器的温度窗口,提高换热效率和降低循环能耗,最终实现过程能耗降低。

通过对合成过程参数优化、水蒸气处理和杂原子调变等,催化剂进一步改进优化;进行了合成母液再利用实验室研究;进行Ⅱ型催化剂实验室和中试研究,进行单周期、再生后两个周期及四个周期Ⅱ型催化剂中试评价实验,催化剂单程寿命≥750kg甲醇/kg催化剂,比一代催化剂提高了50%。

完成催化剂生产关键技术和试生产的大型化定型的研究,解决了催化剂制备工程放大技术难题;在水热合成高压釜容积10m3,单批次分子筛合成能力达700kg,完成了工业示范实验所需的催化剂;放大制备工艺得到优化和改进,进行Ⅱ型分子筛催化剂的制备放大研究;在云南先锋化工有限公司完成20万吨/年MTG工业示范实验,该装置主要由三台绝热固定床反应器组成。单台反应器规格为φ4000×5000mm,62.83m3,催化剂装量31吨,单台反应器生产能力≧10万吨汽油/年。工艺条件为:1.71-1.80MPa,入口310℃,出口420-430℃;循环比:4-8,甲醇质量空速≧1.0-1.2 h-1。达到的技术指标:甲醇转化率100%,汽油收率35%-36%,单程寿命超过500吨甲醇/吨催化剂,LPG收率5%-7%,汽油产品符合现行《车用汽油》(GB17930‐2016)标准;LPG质量符合《液化石油气》(GB11174‐2011)标准。

拟采取的转化方式:合作研发;技术转让

应用推广的已投入情况:3000万元

资金需求额:3000万元

融资用途:产品研发;市场开拓

(图片只是示意图,来源网络)

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