甲醇制烯烴技術(shù)

煤制烯烴是以煤炭為原料合成甲醇，然后再用甲醇制取乙烯、丙烯等低碳烯烴。煤制甲醇是傳統(tǒng)煤化工成熟技術(shù)，因此煤制烯烴過程最重要的是甲醇制烯烴技術(shù)。作為現(xiàn)代煤化工的重要路線之一，煤制烯烴在過去?10?年中經(jīng)歷了快速發(fā)展。2010?年?8?月，采用中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）開發(fā)的甲醇制烯烴（DMTO）技術(shù)，神華集團在包頭建成了世界上首套煤制烯烴工業(yè)裝置（規(guī)模?60?萬噸／年烯烴）并順利投產(chǎn)。目前，煤（甲醇）制烯烴產(chǎn)能達到?1?300?萬噸／年，其中乙烯產(chǎn)能和丙烯產(chǎn)能分別占到全國總產(chǎn)能的約?17％?和?24％。另外，全國有約?1?500?萬噸／年的煤（甲醇）制烯烴產(chǎn)能在建或擬建。這些裝置全部建成后，我國烯烴工業(yè)將進入原料和工藝多元化發(fā)展的新時代。目前，DMTO?系列技術(shù)已累計技術(shù)許可?24?套工業(yè)裝置（投產(chǎn)?13?套），對應(yīng)烯烴產(chǎn)能?1?386?萬噸／年，預(yù)計拉動投資近?3?000?億元人民幣，全部投產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)值?1?500?億元人民幣。在?DMTO?技術(shù)領(lǐng)域，中國不僅具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，而且技術(shù)指標先進，是國際領(lǐng)跑者。

為持續(xù)保持在這一領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，大連化物所正在開發(fā)新一代甲醇制烯烴工藝。新一代技術(shù)的基本思路是發(fā)展新一代高效催化劑與高效流化床反應(yīng)器，將甲醇制烯烴工業(yè)裝置單套產(chǎn)能從?60?萬噸／年提高到?100?萬噸／年以上，同時生產(chǎn)每噸烯烴所需甲醇消耗也降低?10％?以上，大幅度提高技術(shù)經(jīng)濟性。相應(yīng)地采用石油路線的石腦油蒸汽裂解制烯烴技術(shù)，單臺裂解爐產(chǎn)能為?15?萬—20?萬噸／年，產(chǎn)能為?100?萬噸／年的烯烴工廠需要周邊配套有一個?1?000?萬噸／年的煉油廠提供石腦油原料。因此，甲醇制烯烴技術(shù)更加具有靈活性。目前新一代?DMTO?技術(shù)中試已經(jīng)完成，正在進行成套技術(shù)工藝包開發(fā)，并實施百萬噸／年煤制烯烴工業(yè)示范。該技術(shù)的開發(fā)，可以大幅度減少烯烴生產(chǎn)原料對石油的依存度，促進石油替代戰(zhàn)略的實施，為我國烯烴產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化提供技術(shù)保障。

甲醇制乙醇技術(shù)

乙醇既是重要的基礎(chǔ)化學(xué)品，也是重要的汽油添加劑。作為汽油添加劑，乙醇可有效改善汽油品質(zhì)，大幅減少車輛污染物排放。目前，全世界乙醇產(chǎn)量約?1?億噸／年，主要由美國和巴西利用糧食和甘蔗等生物原料生產(chǎn)。我國乙醇產(chǎn)量只有?700?萬噸／年，其中燃料乙醇僅?250?萬噸／年，主要利用陳糧并依賴國家補貼進行生產(chǎn)。2017?年，國家十五個部門明確提出到?2020?年在全國范圍內(nèi)推廣使用?E10?車用乙醇汽油。2016?年中國汽油表觀消費量?12?000?萬噸，按?10％?添加量，乙醇作為汽油添加劑可替代?1?200?萬噸汽油，這對于減少我國石油對外依存度具有重要意義。然而，我國地少人多，糧食安全是國家頭等大事，特別是在國際環(huán)境大變化的形勢下，以糧食為原料制備燃料乙醇并不適合在我國大范圍推廣。

大連化物所提出以煤基合成氣為原料，經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇的工藝路線。該路線采用非貴金屬催化劑，是一條獨特的環(huán)境友好型新技術(shù)路線。通過大量的創(chuàng)新性研究和攻關(guān)，大連化物所成功開發(fā)出具有高活性和高穩(wěn)定性的工業(yè)催化劑，并聯(lián)合陜西延長集團于?2013?年完成了項目中試研究工作。2017?年?1?月，陜西延長集團采用該技術(shù)建設(shè)的全球首套煤基乙醇工業(yè)示范項目打通全流程，生產(chǎn)出合格無水乙醇。該項目是大連化物所和陜西延長石油（集團）有限責任公司（以下簡稱“延長石油集團”）深化產(chǎn)學(xué)研合作的一項新的重大成果，標志我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)化技術(shù)應(yīng)用的又一次重大突破，表明我國在該技術(shù)領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平，對保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重要的戰(zhàn)略意義。目前，延長石油集團已經(jīng)開始建設(shè)?50?萬噸／年乙醇工業(yè)裝置。2018?年?11?月，大連化物所與新疆天業(yè)集團簽署?120?萬噸／年煤制乙醇項目技術(shù)許可合同。目前，還有?30?多家企業(yè)正在與大連化物所進行技術(shù)許可洽談。

煤基乙醇的成本將遠低于糧食乙醇，并且顛覆傳統(tǒng)的生物制乙醇方式，可避免糧食乙醇所帶來的糧食安全問題。同時，乙醇便于運輸和儲存，可以方便靈活地生產(chǎn)乙烯，促進下游精細化工行業(yè)的發(fā)展。

相關(guān)文章