煤制烯烃工艺

煤制烯烃（MTO/MTP）MTO和MTP技术均属于利用甲醇制烯烃的范畴。主要区别在于MTO技术是利用甲醇生产乙烯、丙烯和丁二烯产品而MTP技术是利用甲醇生产单一的丙烯产品。MTO、MTP国内尚无成熟工业化技术，MTO技术专利商主要是UOP/Hydro公司，MTP专利商主要是德国的LURGI公司，国内中科院大连化物所也在进行相关硏究并取得一定进展。MTO工艺是美国UOP公司和挪威HYDRO公司于1995年合作开发成功的一种技术，该工艺以甲醇为原料，通过甲醇裂解制得以乙烯和丙烯为主的烯烃产品。按甲醇原料的不同，可以有天然气和煤两种路线。目前世界上从事MTP技术开发的公司主要是鲁奇公司。2002年1月，鲁奇公司在挪威建设了1套MTP中试装置，到2003年9月连续运行了8000h，该中试装置采用了德国Sud-ChemieAG公司的MTP催化剂，该催化剂具有低结焦性、丙烷生成量极低的特点，并已实现工业化生产。目前MTP技术已经完成了工业化装置的工艺设计。鲁奇公司MTP反应器有两种形式：即固定床反应器（只生产丙烯）和流化床反应器（可联产乙烯/丙烯）。目前鲁奇公司已经与神华宁煤集团和大唐分别签订了技术转让协议。大唐国际煤化工年产46万吨聚丙烯项目正在加紧建设，预计2009年投产。项目拟以内蒙古锡林浩特市胜利煤田褐煤为原料，采用壳牌粉煤气化、气体变换、鲁奇低温甲醇洗、鲁奇低压甲醇合成、鲁奇MTP丙烯生产工艺、Spheripol聚丙烯生产工艺等系列生产技术，年产中间产品甲醇168万吨，最终产品聚丙烯46万吨。此外，大唐的煤化工项目还包括年产20万吨的汽油装置，3.6万吨的液化气装置以及回收3.8万吨的硫磺装置。1、什么是煤基甲醇制烯烃传统的乙烯、丙烯单体的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，而大唐国际MTP(methanoltopolypropylene)装置的开车意味着率先开创了我国煤基甲醇制烯烃的先河，开辟了由煤炭经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线。有利于优化传统煤炭产业的产品格局，促进煤化工向石油化工延伸发展，同时对缓解我国石油短缺的矛盾具有重要的战略意义。煤基甲醇制烯烃技术主要有两种:MTO技术，是指甲醇制乙烯、丙烯等低碳混合烯烃的技术，亥技术由美国UOP公司开发；MTP技术，指的是甲醇制丙烯工艺技术，该技术由德国Lurgi公司开发。2、 我国煤基甲醇制烯烃新工艺投产计划而在我国，已开始施工建设的项目有两家公司的三个项目，产能共计156万吨/年，预计这部分产能建设可在2012年前完成。而目前经发改委批复的煤炭制烯烃项目有六家公司的七个项目，产能共计418万吨/年。3、 发展煤制烯烃符合我国多煤少油的能源结构我国拥有的煤炭资源保有储量约1万亿吨，一次能源结构的特点是富煤、贫油、少气。目前，我国已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源消费以煤为主的状况在未来相当长的一段时间内不会有大的转变。相对国际而言，我国煤炭市场价格低廉，煤炭企业的经济效益长期在低位徘徊。发展煤化工产业，将低价值的煤转变为具有高附加值的化工产品，可以大大提高煤炭企业的经济效益。4、 煤制烯烃、天然气以及原油裂解制烯烃成本比较以规模100万吨/年乙烯工厂为例，如果用石脑油作为裂解原料，每年需要石脑油至少300万吨，而年产300万吨石脑油就需要有1000万吨/年的原油加工能力。如果以煤炭为原料，一个100万吨/年规模的乙烯工厂，每年所需的煤炭量为1000万吨。就我国煤炭和石油的储量对比关系来看，用煤炭为原料替代石油发展化工，能够满足未来相当长时间内的原料需求，在资源的有效利用方面具有明显的优势。据UOP公司公开发表的文献介绍，当原料甲醇价格控制在180~200美元/吨时采用MTO工艺制取的乙烯和丙烯成本与40~44美元/bbl原油价格条件下石脑油裂解制烯烃的成本相当。以神华煤制烯烃项目为例:5.5吨煤可以生产1吨聚烯烃产品，在煤矿坑口附近建设煤制烯烃工厂，1吨煤的价格可以控制在400元以内，而目前国内聚烯烃产品的市场价格在1万元/吨上下，

按保守价格7000元/吨计算，发展煤制烯烃项目可以实现较大增值。此外，国内煤炭工业的发展长期存在着运力不足的问题，在国内各主要煤炭消费市场，煤炭价格高昂，而在煤炭产地，煤炭价格低廉，因此煤炭企业为了实现产品的增值，不得不占用宝贵的运输资源，把大量的煤炭从坑口运出到消费市场。比如2008年以来，东部沿海地区的煤炭价格一直维持在700元/吨以上，而西部地区的煤炭因为运力限制不能外运，在当地的销售价格较低。如果在煤炭产地发展煤化工，可以实现就地转化，将质量大、价值低的煤炭转变为质量轻、价值高的化工产品，既大大减少了运输压力，又实现了产品的增值。但是，近几年来，中东石化产能急剧增长。和中东地区廉价的乙烷裂解制乙烯为主相比，我国的石脑油裂解生产乙烯甚至未来的煤制烯烃的生产成本可能都将高于中东地区的水平。从技术上看，如下图，煤制烯烃较天然气乙烷制烯烃多了一个煤气化的过程，从经济性考虑，中国的竞争力依然不如中东。甲甲从中东和中国的供需平衡来看，据预测，中国乙烯2012年当量缺口将达到1240万吨，届时中东可出口的供应当量为1740万吨，可以廉价向中国倾销；中国丙烯2012年当量缺口将达到590万吨，而中东可出口的供应当量仅为440万吨，虽不易廉价倾销，但未来从中东地区进口成本可能要比国产便宜,对我国的丙烯生产可能会产生影响。5、 煤制烯烃发展瓶颈传统的乙烯、丙烯单体的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。2008年下半年，美国金融危机引发了世界经济大衰退，导致石油及石化产品价格大幅下滑。虽然2009年上半年，价格所有反弹，但部分国家正积极研究电、天然气等新能源，试图摆脱或减少对石油的依赖。替代由石油生产烯烃的“煤基甲醇制烯烃”产业，刚刚兴起也受到了质疑，其经济性因为相对性存在波动。煤制烯烃投资大，融资难度大。原材料及能耗大，水耗高，污染重，三废综合利用和环境治理要求严，新兴行业的扶持和政府的环境保护行政管理可能形成矛盾。煤化工产业一般都将依矿而建，一般都远离市场，交通运输成本较煤制烯烃属新型产业，