循环经济论文大型煤制烯烃循环经济示范项目的特点和节能减排效果

1、循环经济论文：大型煤制烯烃循环经济示范项目的特点和节能减排效果分析摘 要：陕西某大型煤制烯烃循环经济示范项目由500万ta粉煤干馏装置、60万ta煤焦油轻质化装置、180万ta甲醇装置、60万ta甲醇制烯烃装置和60万ta聚丙烃装置组成，其产出相当于230万ta炼油-石化项目。定量的技术经济比较显示，该项目的资源利用率较国际先进水平高5.4%；单位产量烯烃的能耗比国外先进水平的石脑油乙烯装置低6.4%；其粉煤干馏制油的CO2排放比直接合成油法减排86.8%，比间接合成油法减排86.6%；其甲醇装置CO2排放比煤制甲醇装置减排34%。关键词：煤化工；甲醇；烯烃；制备；技术经济对比；技术经济效果1

2、示范项目简介在陕西某煤田附近，以煤炭和煤层气为原料，建设大型煤制烯烃循环经济示范项目。本项目由500万ta粉煤干馏装置、60万ta煤焦油轻质化装置、180万ta甲醇装置、60万ta甲醇制烯烃（MTP）装置和60万ta聚丙烯装置（两条线）等5套主要生产装置组成。生产装置规模符合国家相关产业政策对生产规模的要求，已经达到世界级水平，其规模经济合理、有利于提高整个项目的竞争能力。本项目粉煤干馏装置采用大连理工大学开发的粉煤干馏技术；煤焦油轻质化装置采用国内开发的工艺技术；甲醇装置采用煤层气、干馏煤气和粉焦联合造气，通过调整氢碳比，达到甲醇合成的要求，煤层气和干馏煤气采用国内蒸汽转化技术，煤气化装置采

3、用8.7 MPa水煤浆气化技术；甲醇制丙烯装置拟采用陕西煤业化工集团有限责任公司、中国科学院大连化学物理研究所联合自主研发的DMTP工艺技术或国化学工程集团公司、清华大学与淮化联合自主研发的FMTP工艺技术；聚丙烯装置采用引进Basell公司的Spheripol-液相本体聚合加气相共聚的工艺技术。平衡大型煤制烯烃循环经济示范项目的特点和节能减排效果分析气体流量均为标准状态的气体的流量。2示范项目的特点和作用分析（1）采用科学合理的方式，实现煤炭的高效清洁利用。根据原料煤含油量高的特点，采用粉煤干馏技术，分离出中低温煤焦油，进一步加工成国内紧缺的石脑油和柴油产品；生产的粉焦产品具有热值高、含硫低

4、的特点，可用于高炉喷吹、发电或化工用途。本项目通过粉煤干馏技术，实现了依据煤质特点的科学合理利用，大大提高了煤炭利用的附加值。通过计算证明，粉煤干馏制油是能量转化效率最高，CO2的排放量最少的煤制油工艺路线。（2）联合造气，实现甲醇生产的最优化。煤气化制合成气气体元素组成碳多氢少，干馏煤气和甲烷蒸汽转化制合成气气体元素组成氢多碳少。采用煤炭、煤层气和干馏煤气联合的方法，实现碳、氢互补，可使煤层气和干馏煤气得到有效利用，又可减少原料煤的用量，降低能耗，同时大幅度降低CO2的排放量，实现不同原料路线建设化工项目的“一体化”和“最优化”。（3）发展煤基能源化工产品，实现对石油的部分替代。随着我国经济

5、持续快速的发展，能源及石化产品供需矛盾日益突出，2009年我国原油表观消费量为3.88亿t，其中国内产量1.89亿t，净进口量1.986亿t，对外依存度达51.2%。根据我国经济社会发展需要，预计，2020年石油需求量约为5.8亿t，对外依存度将进一步增长到65%，能源安全问题引起了国内外的广泛关注。本项目从我国能源赋存结构的特点出发，以丰富的煤炭资源为原料，生产石脑油、柴油、聚丙烯等能源化工产品，可以部分缓解石油需求的压力，这对于促进国家能源战略结构调整，缓解石油资源短缺，保障我国能源运行的安全有着十分重要的意义。（4）采用世界领先的自主知识产权技术，开辟石化产品生产的新渠道。本项目采用的核

6、心技术为甲醇制烯烃（DMTP或FMTP）和粉煤干馏技术，二者均为我国自主创新技术，工业化进程已经达到国际领先水平。项目的建设开辟了油品生产和石化原料生产多元化的新途径，有助于突破我国烯烃系列化工产品深受石油资源制约的发展瓶颈，有利于解决我国经济发展中长期存在的，烯烃化工产品资源性供给不足与市场需求紧缺的突出矛盾，可以促进我国石油和化学工业整体水平的提高。（5）以循环经济的发展模式，提高资源利用率，实现可持续发展。项目中将煤炭、煤层气和干馏煤气三种原料结合起来生产甲醇，实现碳、氢互补，可使煤层气和干馏煤气得到有效利用，又可减少原料煤的用量，降低能耗，同时大幅度降低CO2的排放量，实现不同原料路线

7、建设化工项目的“一体化”和“最优化”，充分体现了“减量化、再循环、再利用”的循环经济理念，最大程度地提高资源利用率，实现各种资源的最优化配置，达到节能减排的目的。3示范效果分析3.1资源优化利用效果分析目前，甲醇生产的主要原料是天然气和煤炭，一般天然气一段蒸汽转化制得的合成气元素组成中氢多碳少，而煤气化制得的合成气元素组成中氢少碳多。本项目以煤、煤层气和干馏煤气共同作为生产甲醇的原料，实现了多种原料的优势互补，通过煤气化、甲烷蒸汽转化两种合成气生产的优化配置，达到甲醇生产原料气组分的最优化、工艺流程的最优化、资源利用的最优化、节能减排的最优化，真正意义上实现提高资源利用率，节能减排的目的。本项

8、目通过煤、煤层气和干馏煤气等多种原料的优化配置，达到了提高资源利用率的目的。通过计算，本项目与单纯以煤、煤层气和焦炉气分别制甲醇相比，在原料量相同的情况下，本项目资源利用率较国际先进水平高5.4%，比国内先进水平高11.6%，比国内一般水平高22.7%。资源利用率的提高，减少了原料消耗，与国际先进水平相比，相当于每年节约天然气7 808万m3，或节约煤炭13.8万t，与煤制甲醇相比节水138万t；与国内先进水平相比，相当于每年节约天然气17 796万m3，或节约煤炭29.2万t，节水281万t；与国内一般水平相比，相当于每年节约天然气34 932万m3，或节约煤炭56.6万t，节水499万t。

9、由此可以看出，本项目资源利用方案是先表1本项目资源优化利用效果分析项目比国际先进水平比国内先进水平比一般水平资源利用提高比例%5.4 11.6 22.7节煤量（万t·a-1）13.8 29.2 56.6节天然气量（万m3·a-1）7 808 17 796 34 932节水量（与煤制甲醇相比）（万t·a-1）138 281 499·40·第7期进、合理的，提高资源利用率效果非常显著。3.2节能效果分析本项目按照循环经济的发展模式进行建设，充分体现了“减量化、再循环、再利用”的循环经济理念，最大程度地提高资源利用率，实现各种资源的最优化配置，达到节

10、能减排的目的。3.2.1粉煤干馏及煤焦油轻质化装置列出了本项目粉煤干馏及煤焦油轻质化装置的能耗、能量转化效率与合成油法的对比数据。从数据可以进一步计算得到，本项目单位产油能耗（折合标准煤）为1.47 tt，比直接合成油装置的能耗低61.4%，节约标煤达124万ta；与间接合成油装置相比能耗降低60.2%，节约标煤达118万ta。由此可见，粉煤干馏及煤焦油轻质化装置能耗大大低于直接合成油和间接合成油装置，属于节能效果显著。粉煤干馏制油的能源转化效率高达80.9%，是能源效率最高的煤制油技术路线。3.2.2甲醇装置本项目甲醇的单位产量能耗为42.16 GJt，比国外和国内先进水平煤制甲醇装置的能耗

11、4850GJt低12.2%15.7%，折算成标准煤消耗节约35.8万48.1万ta；与国内一般水平煤制甲醇装置5055 GJt能耗相比，降低15.7%23.3%，折算成标准煤消耗节约48.1万78.8万ta。由此可见，本项目甲醇装置能耗大大低于传统煤制甲醇装置，节能效果显著。3.2.3 MTP装置按FMTP有关技术参数分析计算，本项目单位产量烯烃的能耗（折算成标准燃料油消耗）为468 kgt，比国外先进水平的石脑油为原料的乙烯装置能耗低6.4%，折算成标准煤消耗节约煤达3.5万ta；比国内先进水平的以石脑油为原料的乙烯装置能耗低22.3%，折算成标准煤消耗节约煤14.4万ta；与国内一般水平以

12、石脑油为原料的乙烯装置相比能耗低37.6%，折算成标准煤消耗节约煤达30.9万ta。由此可见，FMTP工艺技术属于节能技术，节能效果显著。3.3减排效果分析通过计算得出，本项目（粉煤干馏制油）单位产油CO2排放量为0.94 tt，与直接合成油法CO2排放量7.1 tt相比，减排比例为86.8%，CO2减排量为326.5万ta；与间接合成油法CO2排放量7.0 tt相比，减排比例为86.6%，CO2减排量为321.2万ta。因此，粉煤干馏制油是CO2排放量最低的煤制油工艺技术。通过计算得出，本项目甲醇装置单位产量CO2排放量为2.35 tt，与煤制甲醇装置的3.56tt相比，减排比例为34%，减

13、排CO2量达217.8万ta，减排效果十分明显。4结论（1）本项目依托资源优势，采用先进技术，把生产要素及资源要素进行组合、创新和优化配置，形成了集约化并具有鲜明循环经济和节能减排特色的一体化产业集群。项目的建设使得煤炭、煤层气得到高效清洁转化，实现了石化原料生产多元化的新途径，推进了我国石油和化工产业的结构调整和整体水平的提高，符合国家经济发展战略、国家产业政策以及石化产业调整和振兴规划的要求。（2）本项目采用甲醇制烯烃（FMTP）和粉煤干馏技术生产油品和石化产品，相当于替代石油230万ta，开辟了油品生产和石化原料生产多元化的新途径。这对于促进国家能源战略结构调整，缓解石油进口压力，保障我

14、国能源运行的安全有着十分重要的意义。（3）本项目通过煤、煤层气、干馏煤气等多种原料的优化配置，达到了提高资源利用率的目的。通过计算，资源利用率较国际先进水平高5.4%，比国内先进水平高11.6%，比国内一般水平高22.7%，资源利用方案先进、合理，效果非常显著。（4）本项目粉煤干馏制油单位产油能耗比直接合成油装置的能耗低61.4%，与间接合成油装置相比能耗降低60.2%。粉煤干馏制油的能源转化效率高达80.9%，是能源效率最高的煤制油技术路线；本项目单位甲醇产量的能耗比国外和国内先进水平煤制甲醇装置的能耗低12.2%15.7%，与国内一般水平煤制甲醇装置相比能耗降低15.7%项目本示范项目直接

15、合成油间接合成油单位产量能耗*（t·t-1）1.47 3.81 3.69能量转化效率%80.9 40.5 41.5粉煤干馏及煤焦油轻质化装置能耗与合成油法的比较*折算成标准煤消耗23.3%，节能效果显著；本项目单位烯烃产量的能耗比国外先进水平的石脑油乙烯装置能耗低6.4%，比国内先进水平的能耗低22.3%，与国内一般水平相比能耗低37.6%，由此可见，FMTP属于节能工艺技术。（5）粉煤干馏制油是CO2排放量最低的煤制油工艺技术，CO2排放量与直接合成油相比，减排比例为86.8%，与间接合成油相比，减排比例为86.6%；其甲醇装置CO2排放量与煤制甲醇装置相比，减排比例为34%，减排

16、效果十分明显。Energy-saving and Emission Control of Large-sized CTO Pilot ProjectSHANG Jian-xuan1，2，WANG Li-jie1，GAN Jian-ping2(1.China University of Mining and Technology，Beijing 100083，China；2.Shanxi Coal and Chemical Industry Group Co.，Ltd.Xian 710054，China)Abstract:To introduce a large-sized CTO pilot

17、project in Shanxi province,including 5 million tons coal carbonization plant,600 ktcoal tar lightening plant,1.8 million tons methanol plant，and 600 kt PP plant.The capacity of this project is equivalent to a 2.3million tons refining and petrochemical project.To make the technical and economical com

18、parison and the result shows the resourcesutilization rate is 5.4 percent higher than the international advanced standard,the energy consumption of olifine unit capacity is 6.4percent lower than world advanced naphtha to ethylene plant,carbon dioxide emission of coal carbonization process is decreas

19、ed to86.8 percent，carbon dioxide emission of methanol plant is decreased to 34 percent.Keywords:coal chemistry；methanol；olifine；preparation；technical economical comparison；technical economical effect·信息集锦·罗地亚推出新型高性能聚酰胺复合材料罗地亚在荷兰阿姆斯特丹举办的德国杜塞尔多夫国际塑料及橡胶展（简称K展）展前新闻发布会上，宣布推出一种以高性能聚酰胺制成的复合材料。秉承罗地亚一贯的创新策略，这项新产品是现有TechnylR系列用于注塑、挤出、吹塑的全新补充，显示其在热塑性复合材料领域的技