1976年，美孚公司发现通过调控甲醇制汽油（MTG）过程中的反应条件，可使反应转向生成烯烃，这被视为MTO技术的起点。2010年，神华包头煤制烯烃示范工程建成投产，标志着该技术实现工业化应用。
MTO 典型工艺介绍
1UOP/Hydro公司MTO工艺
1995年，UOP与挪威Norsk Hydro公司在Porsgrunn合作建设了处理量为0.75吨/天的MTO试验装置，采用流化床反应器，催化剂在再生器中循环再生。2000年，UOP公开其MTO反应器设计：反应器分为反应段、过渡段和分离段，含氧化合物进入密相床层转化为低碳烯烃，产品气经两级旋风分离后催化剂残留量仅为70μg/g。部分催化剂返回反应段循环使用，另一部分汽提后再生。
该工艺操作温度为400～500℃，压力0.1～0.3MPa，乙烯与丙烯摩尔比可在0.75～1.50间调节，双烯（乙烯+丙烯）选择性达80%。为进一步提升收率，UOP开发了Olefins Cracking Process（OCP）工艺，将C4+组分催化裂解为乙烯和丙烯。集成OCP后，双烯选择性可达85%～90%，并可灵活调节产物比例。
2011年，惠生（南京）清洁能源股份有限公司获UOP授权，建设年产29.5万吨烯烃的MTO装置，并于2013年9月26日成功投料运行，产出合格产品，标志着UOP MTO工艺首次实现工业化应用。
2ExxonMobil公司OTO工艺
埃克森美孚在SAPO-34分子筛及MTO领域拥有大量专利，其OTO（Oxygenate to Olefins）工艺采用提升管反应器，甲醇从底部进料，在催化剂作用下完全转化。产品气与催化剂进入分离区，大部分催化剂靠重力沉降，其余由旋风分离回收。
沉降器内催化剂分为两路：一路再生后返回，另一路循环至提升管下部。通过调节循环量控制催化剂含碳量。为避免高温引发副反应，再生催化剂经冷却器降温后再返入反应器，同时部分液态甲醇进料以吸收反应热。该工艺可减少催化剂返混、抑制副反应，但需高提升管以保证转化率，且温度控制难度较大。
尽管技术成熟，但由于多种因素限制，ExxonMobil的OTO工艺尚未实现工业应用。
3大连化物所DMTO工艺
中科院大连化学物理研究所是国内最早开展MTO研究的机构，初期采用ZSM-5催化剂固定床工艺，但因强放热难以控温，无法放大。1997年，大化所开发基于SAPO-34分子筛的密相循环流化床工艺，实现甲醇高效转化为低碳烯烃。
甲醇蒸汽经分布器进入密相床层，先转化为二甲醚，再进一步生成乙烯、丙烯等低碳烯烃。产品气携带催化剂进入稀相段，大颗粒沉降回床层，细粉由旋风分离回收。反应器设内取热器，再生器配外取热器，催化剂经三段汽提后循环再生，定碳水平稳定。
2004年，大连化物所联合中石化洛阳工程公司等单位在陕西华县建成50吨/天工业试验装置，使用自主研发的DO123催化剂。2006年4月成功运行1150小时，甲醇转化率＞99%，乙烯选择性40%～50%，丙烯选择性30%～37%。同年8月通过技术鉴定，标志我国MTO技术趋于成熟。
2007年，大连化物所与神华集团签订技术许可合同，建设180万吨/年甲醇制60万吨烯烃项目。2010年5月建成，8月8日一次投料成功，成为全球首个大规模工业化应用的MTO技术。此后，宁波禾元、延长中煤榆林、中煤集团、宁夏宝丰、山东神达、神华榆林等多个项目相继投产。
目前，山西焦煤、延长石油延安、中煤伊犁等项目仍在建设中，DMTO已成为国内应用最广泛的MTO工艺。
在此基础上，大连化物所开发出DMTO-Ⅱ工艺，新增C4+组分催化裂解单元，使用相同催化剂在流化床中裂解重烯烃，生成更多乙烯和丙烯。该工艺使双烯收率提升至约85%，甲醇单耗由3吨降至2.6～2.7吨/吨烯烃。2010年6月通过技术鉴定，同年10月授权陕西蒲城清洁能源公司。2014年12月，DMTO-Ⅱ工业示范装置成功开车，产出聚合级乙烯和丙烯，标志我国新一代MTO技术实现重大突破。甘肃华泓汇金亦将在其70万吨/年烯烃项目中采用该技术。
DMTO工艺工业化数据显示：乙烯质量选择性39.84%，丙烯39.40%，C2–C4总选择性90.93%，甲醇转化率99.98%，生焦率2.00%。
4SMTO工艺
中国石化是继大连化物所之后第二家实现MTO工业化的企业。上海石油化工研究院自2000年起研发MTO技术，2005年建成12吨/年甲醇处理量的热模试验装置，采用自主开发的SMTO-1催化剂，反应温度400～500℃，压力0.1～0.3MPa。试验结果显示：甲醇转化率＞99.5%，乙烯+丙烯选择性＞80%，乙烯+丙烯+丁烯＞90%，吨烯烃甲醇单耗约3吨。
2007年，与中石化工程建设公司合作开发SMTO成套技术，并在北京燕山石化建成100吨甲醇/天的工业试验装置，验证了技术可行性。
SMTO工艺采用双快速流化床反应器系统。第一反应器生成产品物流Ⅰ；待生催化剂汽提后再生，再生催化剂与C4+原料在第二反应器中反应生成产品物流Ⅱ，两股物流合并后进入分离系统。两器均配备外取热器控温，设有催化剂外循环管。
2009年12月，中原石化60万吨/年甲醇制烯烃项目落户河南濮阳，2011年10月一次开车成功，年产聚乙烯、聚丙烯各10万吨，成为继DMTO后第二种实现商业化运行的MTO技术。
中天合创煤炭深加工项目为国内最大煤制烯烃项目，已打通全流程并产出合格产品。此外，安徽中安联合、河南鹤壁、贵州织金等项目也采用SMTO工艺。
SMTO工业化运行数据显示：乙烯选择性42.10%，丙烯37.93%，C2–C4总选择性89.87%，甲醇转化率99.91%，甲醇单耗2.92吨/吨烯烃，生焦率1.74%。
5SHMTO工艺
2010年，神华包头MTO装置一次投料成功，成为世界首套大型工业化MTO装置。依托该示范项目，神华集团积累了丰富经验，并开展新工艺与催化剂研发。2012年，成功开发新型催化剂SMC-1并应用于包头装置。同年申请“甲醇转化为低碳烯烃的装置及方法”专利，完成180万吨/年SHMTO工艺包开发，成为国内第三家具备MTO催化剂与工艺自主知识产权的企业。
SHMTO工艺采用流化床反应器，底部设网状格栅改善气固接触，内置两级旋风分离器回收催化剂。配备两台反应器外取热器，产生中压蒸汽带走反应热。待生催化剂经汽提后进入湍流床再生器，再生器配有两台外取热器及一台冷循环外取热器，用于降低再生催化剂温度，抑制副反应，提高低碳烯烃选择性。
反应器与再生器同轴布置，反应器在下、再生器在上，利用重力实现催化剂流动，减少磨损与损耗。
神华新疆化工有限公司采用SHMTO工艺建设180万吨/年甲醇制68万吨烯烃项目，于2016年9月23日投料试车成功。工业化运行数据显示：乙烯选择性40.98%，丙烯39.38%，C2–C4总选择性90.58%，甲醇转化率99.70%，生焦率2.15%。