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天然气经甲醇制烯烃技术的进展及经济分析

田凤杨英杨世元

（中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司研究院，730060）

摘要：在天然气制烯烃工艺中，天然气经甲醇制烯烃（NG-MTO）技术是最具备工业化条件

的技术。文章着重从工艺及催化剂等方面对MTO工艺技术的最新进展作了评述，分析了其技术

经济性，结果表明：MTO技术是可行的，经济上，天然气的价格越低越有竞争力，如天然气的价

格为1.0美元/百万Btu时，竞争力就较大，最后对国内MTO技术的发展提出了建议。

关键词：天然气甲醇烯烃MTO

烯烃作为基本有机化工原料，在现代石油和化学工业中具有十分重要的作用。由于近几

年来石油资源的持续短缺以及可持续发展战略的要求，世界上许多石油公司都致力开发非石

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油资源合成低碳烯烃的技术路线，并取得一些重大的进展～。以天然气为原料制取烯烃的

方法有三种：甲醇法（MTO）、费－托合成法（F-T）及甲烷氧化偶联法（OCM）。随着我国

西气东输工程的全面启动，对于天然气的化工利用也取得一定的进展。我国内蒙古伊化集团

与德国EUB财团签署了开发天然气化工产业合资合作协议，计划在内蒙古鄂尔多斯市兴建

规模为600kt/a天然气经甲醇制烯烃(NG—MTO)装置，建设期为3年。项目建成后，将成为

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世界上采用该技术最大的生产装置。这样不仅可以减少我国对石油资源的过度依赖，而且

对推动贫油地区的工业发展及均衡合理利用我国资源都具有重要的意义。

1技术现状

天然气制烯烃技术路线主要有三种：甲烷氧化偶联反应制烯烃、天然气经合成气制烯烃

和天然气经甲醇或二甲醚制烯烃工艺。天然气中含有95%的甲烷，用甲烷制取烯烃曾受到

各国科学家的重视，针对OCM反应机理、新催化剂、反应工艺及反应器等方面进行了研究，

作为研究的重点——催化剂，由于其本身反应受动力学控制，C烯烃单程收率较低，最新

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的专利C烯烃的收率最高才达到26.83%，而且副产物的气体分离也相当困难，难以实现

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OCM工业化，对以OCM合成乙烯的最新研究报道也不是很多。

由合成气制烯烃工艺是用费-托法制合成气，再由合成气，即：CO与H反应制得烯烃，

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副产水和CO。由于产品分布受Andorson-Sohulz-Flory规律（链增长依批数递减的摩尔分布）

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的限制，想要高选择性地得到低碳烯烃有相当的难度，并且选择性F-T合成的催化剂寿命还

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有待提高，近期难以实现工业化。

MTO法是由合成气经过甲醇转化为烯烃的工艺，是目前天然气制烯烃的研究开发中最

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具备实现工业化条件的工艺。国际上一些著名的石油和化学公司，如埃克森美孚公司

（Exxon-Mobil）、巴斯夫公司（BASF）、环球石油公司（UOP）和海德鲁公司（NorskHydro）

都投入大量资金和人员，进行了多年的研究，目前已建有采用UOP/Hydro工艺的200kt/a

乙烯工业装置。此外，ChemStystems咨询公司还对300kt/aMTO工艺、通用乙烯生产工艺

进行了技术经济分析比较，确立MTO工艺技术的可行性。

2MTO技术研究进展

2.1技术概述

最早提出MTO工艺的是美孚石油公司（Mobil），随后巴斯夫（BASF）、埃克森石油公

司（Exxon）、环球石油公司（UOP）及海德鲁公司（Hydro）等相继投入开发，在很