我国煤制芳烃技术的应用现状

原标题：我国煤制芳烃技能的使用现状

煤制芳烃是以煤为质料首要出产甲醇，再以甲醇为质料，选用双功用活性催化剂，经过脱氢、环化反响出产芳烃的工艺进程。

在煤制芳烃工艺进程中，煤制甲醇和芳烃别离转化均归于老练技能，煤制芳烃技能的关键技能环节在于甲醇制芳烃，其反响机理首要包含三个关键步骤:甲醇脱水生成二甲醚，甲醇或二甲醚脱水生成烯烃，烯烃经聚合、烷基化、裂解、异构化、环化、氢转 移等进程转化为芳烃和烷烃。

现在，我国煤制芳烃技能首要有中科院山西煤化所的固定床甲醇制芳烃技能（MTA）、清华大学的循环流化床甲醇制芳烃技（FMTA）以及河南煤化集团研讨院与北京化工大学开发的煤基甲醇制芳烃技能等。

中科院山西煤化地点2006年完结固定床甲醇制芳烃（MTA）技能的催化剂挑选点评和重复再生实验室研讨，催化剂单程寿数大于20d，总寿数大于8000h。2007年，山西煤化所与赛鼎工程有限公司协作展开MTA技能的工业实验规划，选用固定床反响器，以甲醇为质料，以改性ZSM-5分子筛MoHZSM-5（离子交换）为催化剂，在温度380~420℃、常压、空速1h-1条件下，催化转化为以混合芳烃BTX（苯、甲苯、二甲苯）为主的产品，再经冷却别离将气相产品低碳烃与液相产品C5+烃别离，液相产品C5+烃经萃取别离，得到芳烃和非芳烃。该技能甲醇转化率大于99%，液相产品选择性大于33%，气相产品选择性小于10%，液相产品中芳烃体积分数大于60%。

2016年1月，选用山西煤化所、赛鼎工程公司的固定床甲醇制芳烃技能，陕西宝氮化工集团建成投运10万t/a甲醇制芳烃项目，设备完成平稳运转。该项目产品结构为轻芳烃10万t/a、重芳烃（均四甲苯）1.1万t/a、液化石油气（LPG）1.4万t/a,产品无铅、无硫、低苯，辛烷值高，质量好，出产进程节能、环保，并完成废水循环使用。

因为甲醇转化为芳烃的反响是强放热反响，催化剂因积炭致使其活性衰减很快。为了确保反响热的及时搬运和催化剂的烧焦再生，可使用流 化床反响器，在催化剂效果下完成甲醇制芳烃。

清华大学于2010年在国际上初次宣布了以流化床甲醇制芳烃（FMTA）工艺技能，包含接连两段流化床反响—再生、中低温冷却及变压吸附—轻烃回炼、液相芳烃非明晰别离—苯/甲苯回炼。2011—2013年，清华大学与中国华电集团公司协作，一起建造运转3万t/a流化床甲醇制芳烃工业化实验设备，设备包含1台甲醇制芳烃循环流化床反响器和1台轻烃芳构化反响器，以改性ZSM-5为催化剂，在压力0.1MPa、反响温度450℃的工艺条件下进行芳构化反响。实验装 置接连运转443h，运转结果表明：甲醇转化率挨近100%，芳烃基收率为74.47%，1t混合芳烃的甲醇单耗为3.07t。2013—2014年，清华大学、中国石油华东规划院联合开发出60万t/a流化床甲醇制芳烃工艺包，为技能下一步的工业化和商业化推行奠定了根底。

2014年4月，中国华电集团提出概算总出资330亿元的全球首套煤经甲醇制芳烃工业化示

范项目——360万t/a煤制甲醇、120万t/a流化床甲醇制芳烃、110万t/a芳烃联合、170万t/a PTA、60万t/a聚酯上下游一体化的项目规划。其一期项目拟在陕西榆林市榆横煤化工园区建造，首要包含120万t/a煤制甲醇（此外每年外购60万t甲醇）、60万t/a甲醇制混合芳烃、55.5万t/aPX、80万t/aPTA设备。但因为多种原因，该项目工程建造并未实质性发动。

FMTA工艺完成工业化后，可望构成煤炭清洁使用和甲醇、PX、PTA等中心产品出产与聚酯 组成的上下游一体化产业链，出产进程中发生氢气和蒸汽完成循环使用，技能集成优势显着，并且副产干气收回增产甲醇，工艺水处理后作为循环水补水，资源、动力均得到合理使用。

组成气一步法制芳烃是在适宜的催化剂下将组成气直接催化转化为芳烃。与煤经甲醇制 芳烃比较，该技能在下降设备出资和运转费用方面更具潜力。煤基组成气直接制芳烃的催化剂有两类：第一类为F-T组成催化剂组分与芳构化催化剂复合而成；第二类为组成甲醇脱水催化剂 与芳构化催化剂复合而成。国内研讨组成气直接制芳烃技能的首要有南京大学、中科院山西煤化所等单位。南京大学选用Fe-Mo-ZnZSM-5催化剂，进行了60h的安稳性实验，CO转化率为85%~99.7%，芳烃选择性44%~58%，芳烃产率34.6%~57.8%，BTX产率34.6%~57.8%。山西煤化所选用两段复合床组成气直接芳构化技能，上床层选用组成甲醇催化剂与脱水催化剂复合，基层床选用SAPO与NKF-5分子筛负载Zn、Ga 等脱氢组分所构成的复合催化剂，CO转化率为75%~85%，总芳烃选择性84.1%~91.8%，总芳烃产60%~72%，BTX产率42%~50%。整体而言，煤基组成气一步法制芳烃技能现在仍处于实验室研讨阶段，研讨进展值得重视。

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