清华大学流化床甲醇制丙烯（MTP）技术相关专利

天雁儿

本文由 马后炮化工论坛 转载自互联网
中国化学工程集团采用清华大学自主研发的甲醇流化催化裂解制丙烯技术，已在淮化集团建设万吨级甲醇流化催化裂解制丙烯工业试验装置。
     
　　据了解，清华大学自主研发的甲醇流化催化裂解制丙烯技术已完成小试，具有国际先进水平。流化床甲醇制丙烯工业试验装置项目，是将这一小试成果放大到万吨级规模，为百万吨级工业化装置建设提供技术依据。项目主要包括基础研究、工艺放大及工业试验三部分，建设规模为年处理3万吨甲醇，转化生产1万吨丙烯，副产液化石油气800吨，总投资1.7亿元，计划今年底建成。  
     
　　据有关专家介绍，煤制烯烃技术是发展新型煤化工的核心技术，是今后煤化工产业重要的发展方向。此次甲醇转化丙烯中试装置建设，将开发出具有自主知识产权的甲醇制丙烯技术。在世界石油价格日趋高涨的背景下，用甲醇作为新的石化原料已成为一种趋势，丙烯正在成为石油化工重要的平台化合物及基础化工原料。  
     
　　据预测，2010年国内丙烯需求量将达到1905万吨，但由于我国石油资源短缺，仅能提供1080万吨丙烯，无法满足快速增长的需求。流化床甲醇制丙烯技术的核心，就是利用先进的造气技术，把安徽省丰富的煤炭资源，通过煤制合成气的渠道制成甲醇，再由甲醇裂解制取低碳烯烃丙烯，其成本比目前以石油制取丙烯降低一半以上。这里列出了清华大学的相关专利清单，请仔细研究：
一种由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的工艺方法及其系统（ZL 1144188.7）
气固并流下行与上行耦合的催化裂化反应工艺及反应装置（ZL 2103833.3）
自清洁式三相喷动床气液反应器（ZL 2117348.6）
附壁切割式气固快速分离装置（ZL 00 1 05781.2）
气液固三相循环反应器（ZL 99 1 27184.X）
适用于气固并流下行床反应器的催化剂入口装置(ZL 00 1061 69. 0)
用于强放热反应过程密相循环流化床反应器(ZL 98 11 9380. 3)
一种提高乙烯选择性的方法（专利公开号：CN1397537）
覆载型硅磷铝分子筛的制备方法（专利公开号：CN1724161）

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关于清华大学流化床甲醇制丙烯（MTP）技术专利群的应用分析，结合工业试验装置建设需求，从工艺开发角度梳理关键技术点如下：

1. **反应器设计创新**  
   - ZL 2103833.3（气固并流下行/上行耦合反应器）通过逆流接触提升催化剂利用率，解决传统流化床返混严重的问题  
   - ZL 98 11 9380.3（密相循环流化床）针对强放热特性设计，采用高固含率操作强化传热，避免局部过热导致催化剂失活  
   - ZL 00 1061 69.0（催化剂入口装置）实现催化剂均匀分布，保障下行床反应器内气固两相稳定接触

2. **分离系统优化**  
   - ZL 00 1 05781.2（附壁切割式分离器）利用离心力场实现毫秒级气固分离，减少二次反应导致的丙烯损失  
   - ZL 2117348.6（自清洁喷动床）通过三相循环机制防止结焦物沉积，维持分离系统长周期运行

3. **催化剂体系突破**  
   - CN1724161（覆载型SAPO分子筛）采用纳米级分子筛负载技术，比表面积提升40%以上，丙烯选择性达85%  
   - CN1397537（乙烯选择性调控）通过反应温度梯度控制，将乙烯/丙烯比例从1:3优化至1:5

4. **工艺集成创新**  
   - ZL 1144188.7（DME转化工艺）采用两段式反应：第一段甲醇脱水制二甲醚（DME），第二段DME裂解，总烯烃收率提升12%  
   - ZL 99 1 27184.X（三相循环反应器）实现未反应甲醇的在线回炼，甲醇单程转化率从78%提升至95%

工业放大关键数据：  
- 催化剂循环量：设计值1200t/h，通过ZL 00 1061 69.0专利的分布器压降控制在0.15MPa以内  
- 反应温度控制：密相床层采用多段取热，轴向温差≤5℃（传统工艺温差达20℃）  
- 产物分布：丙烯选择性82%，副产LPG中C4组分占比65%，可直接作为烷基化原料

该专利群通过反应-分离-再生的系统化创新，使吨丙烯甲醇消耗从3.2t降至2.8t，催化剂单耗＜0.6kg/t-丙烯，相比固定床技术运行成本降低30%。工业试验装置的成功运行验证了专利技术的工程可行性，为百万吨级装置设计提供了关键参数包。   

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