甲醇制烯烴(MTO)技術(shù)與應(yīng)用

錢伯章　李秀紅　上海擎督信息科技公司　上?！?00127

?

綜述評論

甲醇制烯烴(MTO)技術(shù)與應(yīng)用

錢伯章李秀紅上海擎督信息科技公司上海200127

摘要簡要介紹國內(nèi)自主研發(fā)的幾種典型的甲醇制烯烴技術(shù)DMTO、DMTO-Ⅱ、SMTP與相關(guān)催化劑的開發(fā)進(jìn)展以及這些技術(shù)與催化劑在工程項目的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞甲醇技術(shù)應(yīng)用

*錢伯章：教授級高級工程師。畢業(yè)于華東理工大學(xué)。從事石油化工技術(shù)和經(jīng)濟信息調(diào)研工作。獲各種各級榮譽60余項，出版著作5部。聯(lián)系電話：(021)58700767。

與石油制烯烴相比，煤經(jīng)甲醇制烯烴(MTO)在石油價格較高時或少石油地區(qū)具有一定優(yōu)勢，受到了市場關(guān)注。

目前國內(nèi)多地已投資煤制烯烴項目，預(yù)計在建裝置將在未來兩到三年大量集中投產(chǎn)。

2014年的信息顯示，國內(nèi)在建、擬建和處于規(guī)劃階段的煤制烯烴MTO項目已超過40個，可形成2000萬噸/年的聚烯烴規(guī)模，2014年年底已形成500萬噸/年聚烯烴的生產(chǎn)規(guī)模。

1自有技術(shù)助MTO快速發(fā)展

近年來，國內(nèi)煤制烯烴項目從無到有，發(fā)展速度較快，其中一個重要原因就是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)煤制烯烴技術(shù)。

據(jù)了解，國內(nèi)煤制烯烴技術(shù)擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。由中科院大連化學(xué)物理所等單位研發(fā)的DMTO技術(shù)，已在神華包頭煤化工有限公司建成的180萬噸/年工業(yè)化示范裝置一次開車成功，其裝置甲醇單程轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%，乙烯加丙烯選擇性大于80%，該項目的技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。由中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院自主開發(fā)的SMTO技術(shù)，于2011年10月在中石化中原石化建成的60萬噸/年工業(yè)化示范裝置投入工業(yè)化應(yīng)用，該裝置已實現(xiàn)連續(xù)運行24個月的長周期運行記錄，創(chuàng)造了我國MTO裝置2年不停車的佳績。

另外，由北京斯伯樂科學(xué)技術(shù)研究院自主研發(fā)的與煤制烯烴分離裝置相配套的關(guān)鍵助劑均已形成自有技術(shù)。如黃油抑制劑、除氧劑、碳三阻聚劑和壓縮機阻垢劑等產(chǎn)品，已用于替代進(jìn)口產(chǎn)品，實現(xiàn)了國產(chǎn)化應(yīng)用。

與傳統(tǒng)石腦油熱裂解制烯烴采用國外進(jìn)口專利技術(shù)相比，煤制烯烴項目建設(shè)投資和操作費用均可節(jié)省，建設(shè)周期縮短，這不僅節(jié)約了大量的工藝包專利技術(shù)費用，而且還省去了漫長的項目技術(shù)談判過程。

上述工藝技術(shù)和產(chǎn)品的優(yōu)勢集合，推動國內(nèi)煤制烯烴自主創(chuàng)新MTO項目的健康、有序和快速發(fā)展。從2013年已投產(chǎn)的4套MTO裝置的年度經(jīng)營數(shù)據(jù)來看，均為盈利狀態(tài)。當(dāng)原料煤單價為350元/噸時，煤基聚烯烴產(chǎn)品相比石油基聚烯烴產(chǎn)品可創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益，甲醇制烯烴產(chǎn)量的增長將成為2015~2020年間拉升甲醇需求的主要動力。

2甲醇制低碳烯烴(DMTO-II)技術(shù)

神華煤制烯烴項目核心技術(shù)采用了具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的甲醇制取低碳烯烴(DMTO)工藝。該工藝由中科院大連化學(xué)物理所研發(fā)。神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司聯(lián)合中科院大連化學(xué)物理所、新興能源科技有限公司、中石化洛陽石油化工工程公司等合作伙伴，已對甲醇制烯烴裝置進(jìn)行了性能考核。結(jié)果顯示，該裝置達(dá)到100%～110%負(fù)荷平穩(wěn)連續(xù)運行4000小時，噸烯烴甲醇消耗量為2.97噸，催化劑占成本比重越來越低，甲醇轉(zhuǎn)化率為99.9%，乙烯加丙烯選擇性達(dá)到80%以上，所生產(chǎn)的乙烯、丙烯產(chǎn)品符合聚合級烯烴產(chǎn)品的規(guī)格要求。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，神華煤制烯烴裝置運行處于滿負(fù)荷，每噸烯烴甲醇原料消耗、催化劑及公用工程消耗等各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到合同要求。項目主要生產(chǎn)裝置包括5×1500噸/日投煤量煤氣化裝置、180萬噸/年甲醇裝置、60萬噸/年DMTO裝置、30萬噸/年聚乙烯裝置、30萬噸/年聚丙烯裝置等。2011年已進(jìn)入商業(yè)化運營，處于滿負(fù)荷平穩(wěn)生產(chǎn)狀態(tài)。

國內(nèi)MTO工藝實驗室階段及中試階段的工作已結(jié)束，數(shù)據(jù)比較完善。國內(nèi)示范廠的試車階段也已經(jīng)結(jié)束。從催化劑研制到DMTO工藝路線的實現(xiàn)，申請了60多件發(fā)明專利，構(gòu)成了完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系。甲醇制烯烴(MTO)工藝采用流化床反應(yīng)器，1噸烯烴產(chǎn)品的催化劑消耗量約為1千克，一個典型的60萬噸MTO裝置的催化劑年消耗量為600噸。

另外，寧波禾元DMTO裝置，2013年1月投料試車成功產(chǎn)出合格的乙烯和丙烯。采用大連化學(xué)物理所DMTO工藝，項目主體包括180萬噸外購甲醇制烯烴裝置、50萬噸乙二醇裝置、40萬噸聚丙烯裝置。

2014年6月，由中石化洛陽工程有限公司總承包建設(shè)的陜西延長180萬噸/年MTO聯(lián)合裝置，打通了裝置全流程，生產(chǎn)的丙烯和乙烯產(chǎn)品全部合格，實現(xiàn)一次投料成功，成為繼神華包頭MTO、寧波禾園MTO之后第三套投入商業(yè)運營的大型煤基甲醇制烯烴工業(yè)裝置，再一次驗證了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DMTO技術(shù)的可靠性。

中石化洛陽工程有限公司EPC總承包建設(shè)的100萬噸/年甲醇進(jìn)料規(guī)模DMTO(甲醇制烯烴)裝置及系統(tǒng)配套工程于2014年11月在山東神達(dá)化工/昊達(dá)化學(xué)有限公司全面建成，裝置進(jìn)入聯(lián)動試車和試運行階段。據(jù)介紹，該裝置是聯(lián)想控股山東神達(dá)30萬噸/年聚丙烯和山東昊達(dá)乙烯衍生物工程的核心生產(chǎn)裝置，采用中科院大連化學(xué)物理所、陜西新興煤化工有限公司和中石化洛陽工程有限公司共同開發(fā)的DMTO技術(shù)，主要建設(shè)內(nèi)容包括DMTO裝置、烯烴分離裝置、系統(tǒng)配套及公用工程共36個單元。其烯烴分離裝置第一次采用了中石化洛陽工程有限公司自主開發(fā)的烯烴分離工藝與工程技術(shù)，實現(xiàn)了與DMTO裝置聯(lián)合布局、一體化建設(shè)。該裝置的建成，不僅實現(xiàn)了100萬/年DMTO工藝包的首次工業(yè)應(yīng)用，還將為聯(lián)想控股山東神達(dá)化工/昊達(dá)化學(xué)有限公司形成20萬噸/年聚丙烯、17萬噸/年乙烯、6萬噸/年C4、C5的生產(chǎn)能力。

中科院大連化學(xué)物理所的“甲醇制取低碳烯烴”項目獲2014年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎。項目團隊通過攻克與催化劑和工藝技術(shù)相關(guān)的一系列科學(xué)難題，取得技術(shù)突破，掌握了煤制烯烴的核心技術(shù)甲醇制烯烴，為連接煤化工與石油化工、實施石油替代攻略、保障能源安全提供重要技術(shù)途徑。從上世紀(jì)80年代開始，大連化學(xué)物理所開始部署甲醇制烯烴的研究工作，圍繞反應(yīng)原理、催化劑、反應(yīng)工藝進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)工作。2004年，大連化學(xué)物理所、新興能源科技有限公司和中石化洛陽工程有限公司合作，進(jìn)行甲醇制取低碳烯烴成套工業(yè)技術(shù)開發(fā)(DMTO)，建成了世界第一套萬噸級(日處理甲醇50t)甲醇制烯烴工業(yè)性試驗裝置，并于2006年成功完成工業(yè)性試驗，裝置規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)均處于國際領(lǐng)先水平；2008年，DMTO專用催化劑實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；2010年，項目團隊利用DMTO技術(shù)建設(shè)完成了世界首套甲醇制烯烴工業(yè)化裝置，于當(dāng)年8月成功開車并穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。2011年1月起正式進(jìn)入商業(yè)化運營階段，標(biāo)志著我國率先實現(xiàn)了甲醇制烯烴核心技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用“零”的突破。該團隊成功研制甲醇制烯烴硫化反應(yīng)專用催化劑，首次實現(xiàn)了SAPO-34分子篩工業(yè)放大合成和甲醇制烯烴催化劑工業(yè)生產(chǎn)。

DMTO-II技術(shù)是在DMTO技術(shù)基礎(chǔ)上將甲醇制烯烴產(chǎn)物中的C4+組分回?zé)?，實現(xiàn)多產(chǎn)烯烴的新一代甲醇制烯烴工藝技術(shù)。自2008年以來，洛陽工程公司在已開發(fā)成功的DMTO基礎(chǔ)上，又與中科院大連化學(xué)物理所、陜西煤化工技術(shù)工程中心有限公司共同開發(fā)出了C4裂解技術(shù)，兩代技術(shù)相耦合所形成的DMTO-II技術(shù)與DMTO技術(shù)相比，乙烯+丙烯選擇性達(dá)86%，可增產(chǎn)烯烴10%以上,每噸烯烴甲醇消耗降低10%以上，經(jīng)濟效益十分顯著。

2014年陜西蒲城清潔能源化工有限公司的世界首套DMTO-II工業(yè)示范裝置開車成功，生產(chǎn)出聚合級丙烯和聚合級乙烯，C4回?zé)拞卧獙崿F(xiàn)了流程全部打通，所產(chǎn)烯烴產(chǎn)品順利并入烯烴分離系統(tǒng)，這標(biāo)志著DMTO-II成功投入商業(yè)運行。該項目由中石化洛陽工程有限公司承擔(dān)EPC建設(shè)，從開工至投產(chǎn)歷時19個月。該裝置是陜西蒲城清潔能源化工有限公司180萬噸甲醇、70萬噸/年煤制烯烴項目的核心生產(chǎn)裝置之一。與第一代DMTO技術(shù)相比，DMTO-Ⅱ技術(shù)的烯烴收率進(jìn)一步提高，每噸烯烴甲醇消耗可降低逾10%，能耗低，同時也降低了生產(chǎn)成本。

3甲醇制烯烴(SMTP)技術(shù)

甲醇制丙烯工業(yè)側(cè)線技術(shù)研究項目由上海工程負(fù)責(zé)工程化研究及工程設(shè)計。項目于2010年1月開始前期工作，2012年12月開車成功。期間，項目開發(fā)了5000噸/年甲醇制丙烯工業(yè)側(cè)線成套技術(shù)工藝包及側(cè)線裝置工程化優(yōu)化和設(shè)計，建成了工業(yè)側(cè)線試驗裝置，完成了工業(yè)側(cè)線試驗。上海工程在工業(yè)側(cè)線試驗基礎(chǔ)上，開發(fā)了180萬噸甲醇/年SMTP成套技術(shù)工藝包。該工藝包采用中石化自主研發(fā)的高性能MTP及DME催化劑。在SMTP技術(shù)之前，中石化已經(jīng)開發(fā)了SMTO技術(shù)。采用SMTO技術(shù)建設(shè)的首套工業(yè)化裝置于2011年10月在中原石化開車成功。

2014年7月，由中石化上海工程公司聯(lián)合上海石油化工研究院、揚子石化承擔(dān)的甲醇制丙烯催化劑擴試及工業(yè)側(cè)線試驗和180萬噸甲醇/年SMTP成套技術(shù)工藝包開發(fā)項目通過中石化組織的審查。

2013年12月，中石化煉化工程(集團)股份有限公司發(fā)布公告稱，該公司與中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司簽署了新型煤化工工程總承包合同，項目位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市烏審旗，建設(shè)內(nèi)容包括：煤氣化裝置、凈化裝置、360萬噸/年甲醇合成裝置、兩套180萬噸/年甲醇制烯烴裝置(SMT0)、20萬噸/年烯烴催化裂解裝置、35萬噸/年聚丙烯裝置(環(huán)管)、35萬噸/年聚丙烯裝置(氣相)、12萬噸/年低密度聚乙烯裝置(釜式)、25萬噸/年低密度聚乙烯裝置(管式)、30萬噸/年線型低密度聚乙烯裝置(氣相)、1萬噸/年甲基叔丁基醚和3萬噸/年丁烯-1聯(lián)合裝置等主要生產(chǎn)裝置，以及配套空分空壓裝置、烯烴中間罐區(qū)等公用工程和輔助生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計、采購、施工(EPC)總承包工作。中天合創(chuàng)項目是目前世界最大的煤制烯烴項目，建成后甲醇制烯烴規(guī)模將達(dá)到360萬噸/年，采用中石化煉化工程與中國石油化工股份有限公司合作開發(fā)的SMTP技術(shù)。本項目也是中石化煉化工程打造新型煤化工一體化產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)志性項目。中石化煉化工程目前已擁有煤制合成氣、合成氣凈化及變換、煤制天然氣(SNG)、合成氣制甲醇、甲醇制烯烴(DMTO/SMTO)、煤直接制油、煤間接制油等新型煤化工關(guān)鍵技術(shù)，經(jīng)過統(tǒng)籌優(yōu)化，已經(jīng)形成上下游配套完整的技術(shù)業(yè)務(wù)鏈，結(jié)合傳統(tǒng)的工程服務(wù)優(yōu)勢，能為業(yè)主提供一站式解決方案，將進(jìn)一步鞏固其在新型煤化工工程市場的領(lǐng)先地位。

4催化劑開發(fā)與生產(chǎn)

催化劑在甲醇制烯烴工藝中，對低碳烯烴的選擇性、轉(zhuǎn)化率和收率起著重要作用。甲醇制烯烴工藝一般采用流化床反應(yīng)器和SAPO-34分子篩催化劑，公開資料顯示，每噸烯烴產(chǎn)品的催化劑消耗量約為1千克。當(dāng)前全國有26家公司正在或者準(zhǔn)備建設(shè)煤制烯烴/甲醇制烯烴項目，產(chǎn)能合計達(dá)到1500萬噸左右，預(yù)計2020年前形成產(chǎn)能。其中，有18家企業(yè)采用中科院大連化學(xué)物理所的DMTO技術(shù)，5家采用中石化SMTO技術(shù)，3家采用UOP的MTO技術(shù)，這三大技術(shù)是甲醇制烯烴技術(shù)的主流。

目前DMTO催化劑主要由正大能源材料(大連)公司提供；SMTO催化劑由上海石油化工研究院開發(fā)，中石化催化劑公司提供；UOP的MTO催化劑主要來自UOP美國公司。正大能源材料的催化劑已經(jīng)用于神華包頭煤制烯烴項目，該項目順利進(jìn)入商業(yè)化運行，公司與大連化學(xué)物理所戰(zhàn)略合作，擁有DMTO催化劑的獨家生產(chǎn)權(quán)和銷售權(quán)，具備2000噸/年產(chǎn)能。中石化催化劑公司上海分公司在上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)建設(shè)了1500噸/年SMTO催化劑生產(chǎn)裝置，并在2011年9月向中原石化60萬噸/年甲醇制20萬噸/年烯烴項目運送催化劑170噸，順利完成首批SMTO催化劑生產(chǎn)任務(wù)。

此外，神華自主開發(fā)的催化劑2012年在包頭煤制烯烴裝置試用成功。天津眾智科技有限公司也開發(fā)出了新一代甲醇制烯烴ZMTO催化劑，每噸催化劑可生產(chǎn)3000噸烯烴，目前尚未實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。業(yè)內(nèi)人士表示，隨著煤制烯烴項目的增加，烯烴行業(yè)的競爭日趨激烈，對催化劑的要求也將進(jìn)一步提高。更具成本競爭力、更高活性、更高選擇性、更高耐磨性的催化劑將受到市場歡迎。

由上?；ぱ芯吭撼袚?dān)的國家“863”項目——高選擇性、低磨耗甲醇制烯烴催化劑的制造新工藝，于2010年7月通過驗收。催化劑的選擇性，即低碳烯烴生產(chǎn)的選擇性可達(dá)到90%以上，低磨耗性為催化劑每小時的損耗率小于1%。

中科院大連化學(xué)物理所甲醇制烯烴(MTO)國家工程實驗室于2012年1月在甲醇轉(zhuǎn)化機理研究方面取得了突破性進(jìn)展。該研究人員在詳細(xì)研究了分子篩的結(jié)構(gòu)和酸性對MTO反應(yīng)機理影響的基礎(chǔ)上，利用其近期合成的新型分子篩材料DNL-6的超大籠和強酸性的特點，首次在真實MTO反應(yīng)體系中觀察到了heptaMB+/HMMC的存在，從而證實了烴池機理的合理性。同時，利用碳13同位素示蹤實驗驗證了該中間體在甲醇轉(zhuǎn)化中的重要作用以及以該碳正離子作為中間體的烯烴生成途徑。這一發(fā)現(xiàn)為從反應(yīng)機理出發(fā)設(shè)計新的催化劑和調(diào)控產(chǎn)物中烯烴的選擇性提供了理論支撐。

2013年8月，大唐多倫煤化工公司裝填國產(chǎn)催化劑的MTP裝置反應(yīng)器C順利投入生產(chǎn)，并成功產(chǎn)出純度達(dá)99.7%的合格丙烯產(chǎn)品，標(biāo)志著由大唐自主研發(fā)的MTP裝置國產(chǎn)化催化劑首次試用成功。多倫煤化工公司與大唐化工技術(shù)研究院聯(lián)合，歷經(jīng)6年成功研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“DTC-MTP-1型”國產(chǎn)化MTP催化劑，并具備了實際應(yīng)用條件。

2014年8月，大唐國際化工研究院《一種小晶粒高硅鋁比ZSM-5分子篩及其制備方法和應(yīng)用》獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局的發(fā)明專利授權(quán)。該專利技術(shù)是甲醇制丙烯(MTP)催化劑成套技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之—，通過對ZSM-5型沸石合成及其晶化規(guī)律的研究，制備出相對結(jié)晶度高、晶粒小、硅鋁比高且可在較大范圍內(nèi)調(diào)控、晶體形貌可控的ZSM-5原粉晶體，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該分子篩用于MTP反應(yīng)時，具有更高的丙烯選擇性?；ぱ芯吭簢@國家“863”計劃“新型甲醇制丙烯(MTP)催化劑開發(fā)與示范生產(chǎn)”項目，已累計獲得MTP催化劑相關(guān)專利5項。《一種小晶粒高硅鋁比ZSM-5分子篩及其制備方法和應(yīng)用》專利的授權(quán)，表明化工研究院已經(jīng)完全掌握了MTP催化劑制備的成套技術(shù)，構(gòu)建了從MTP催化劑的分子篩原粉合成、改性、成型、工業(yè)生產(chǎn)、再生等成套技術(shù)的較為完善的自主知識產(chǎn)權(quán)體系。據(jù)悉，由化工研究院研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化MTP催化劑，在大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工公司完成了C反應(yīng)器全反應(yīng)器投料試車，連續(xù)穩(wěn)定運行，催化劑的活性、丙烯選擇性、噸丙烯甲醇單耗等工業(yè)運行指標(biāo)均達(dá)到或超過進(jìn)口催化劑水平，表明國產(chǎn)MTP催化劑的大型工業(yè)化應(yīng)用取得圓滿成功。國產(chǎn)MTP催化劑自主知識產(chǎn)權(quán)體系的初步形成，打破了國外對MTP催化劑的技術(shù)壁壘。

中石化南京催化劑有限公司3000噸/年SMTO催化劑項目投產(chǎn)后，中國甲醇制烯烴催化劑產(chǎn)能將達(dá)7500噸/年。按照每噸烯烴消耗0.5公斤催化劑計算，7500噸/年催化劑將可以滿足1500萬噸/年甲醇制烯烴的需求。中石化SMTO催化劑的產(chǎn)能超出了自有裝置的消費需求，未來很可能對外出售甲醇制烯烴催化劑。

由中石油石油化工研究院開發(fā)的碳二加氫催化劑，2013年7月底在神華包頭60萬噸/年煤制烯烴裝置投入工業(yè)運行，反應(yīng)器出口未檢出乙炔含量，催化劑性能滿足裝置要求。初期反應(yīng)器入口氫氣含量80ppm(百萬分比濃度)，乙炔含量4.5ppm，在保證反應(yīng)器出口乙炔未檢出的情況下，可以降低乙烯損失，提高裝置經(jīng)濟效益。這是該大型煤制烯烴工業(yè)化裝置的碳二加氫單元首次開車，標(biāo)志著煤制烯烴裝置的聚合級烯烴精制技術(shù)已經(jīng)成熟，煤制烯烴技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈將延伸到高附加值產(chǎn)品領(lǐng)域。碳二加氫催化劑是該院多年精心研發(fā)的技術(shù)成果，近年來先后在蘭州石化、遼陽石化等企業(yè)的乙烯裝置中得到工業(yè)推廣應(yīng)用。

由中石油化工研究院蘭州化工研究中心開發(fā)的新型LY-C2-MTO乙烯精制催化劑，已在全球首套大型煤制烯烴裝置——神華包頭煤化工有限公司60萬噸/年煤制烯烴(MTO)項目上，作為首裝催化劑進(jìn)行了近一年的連續(xù)工業(yè)運行。反應(yīng)器入口配氫量為40μL/L，入口乙炔含量2~5μL/L，入口溫度維持在32℃，反應(yīng)器出口檢測不到乙炔，該指標(biāo)達(dá)到同類催化劑領(lǐng)先水平。為提升產(chǎn)品品質(zhì)，需要把聚合級乙烯中的乙炔含量從2～10μL/L，降低到0.1μL/L以下。但要將乙炔含量脫除到0.1μL/L以下，而且極少損失乙烯，對選擇性加氫催化劑的性能提出了很高要求。當(dāng)時國內(nèi)外已有的碳二加氫催化劑均無法滿足神華60萬噸/年煤制烯烴裝置的要求。中石油化工研究院科研人員深入研究了神華60萬噸/年煤制烯烴裝置的特殊工況和具體要求后，對催化劑載體指標(biāo)和活性組分負(fù)載方式等核心技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了大幅度的調(diào)整，制備出了除炔活性高、選擇性極佳的乙烯精制催化劑。經(jīng)過長周期評價，結(jié)果完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo)?？梢詫⒁胰埠拷档偷?.1μL/L以下，而要求的氫/炔比甚至可以達(dá)到2～4，領(lǐng)先于其他同類催化劑。

5國內(nèi)典型建設(shè)項目

在煤炭資源豐富、價格低廉的地區(qū)，采用規(guī)模化生產(chǎn)甲醇，再制烯烴，與傳統(tǒng)石腦油熱裂解制烯烴生產(chǎn)工藝相比，具有較強的競爭力。2013年，在寧波富德能源有限公司和惠生(南京)清潔能源股份有限公司甲醇制烯烴裝置先后投產(chǎn)，截至2014年12月中國已投入運行的煤(甲醇)制

烯烴裝置共有8個，見表1。不過大多企業(yè)為做到原料的自給自足，選擇以煤制甲醇制烯烴一體化裝置，僅寧波富德能源(原禾元)和惠生外購甲醇進(jìn)行生產(chǎn)?？傮w來看，甲醇制烯烴項目的經(jīng)濟效益主要取決于煤炭價格和甲醇成本。另外，煤化工項目需要的電量和蒸汽量較大，如投資者可實現(xiàn)“煤-電-化”一體化生產(chǎn)，則可最大限度地降低甲醇和烯烴的生產(chǎn)成本。因此，以煤為源頭的烯烴路線(煤-甲醇-烯烴)多建設(shè)在水資源和煤炭資源豐富的地區(qū)；而以外購甲醇為源頭的烯烴路線(甲醇-烯烴)則建設(shè)在港口地區(qū)，便于原料進(jìn)口和產(chǎn)品出口。

表1　國內(nèi)已投產(chǎn)甲醇制烯烴項目　(萬噸/年)

另據(jù)了解，全國在建和已經(jīng)開始前期工作的甲醇制烯烴項目有29個，合計產(chǎn)能1300萬噸;規(guī)劃的甲醇制烯烴項目合計產(chǎn)能1500萬噸。上述項目若全部按期投產(chǎn)，中國甲醇制烯烴產(chǎn)能將達(dá)3400萬噸/年，與2013年中國乙烯+丙烯總和相當(dāng)。

6結(jié)語

煤制烯烴技術(shù)開發(fā)的核心是甲醇轉(zhuǎn)化烯烴技術(shù)(MTO/MTP)，國內(nèi)外此類技術(shù)開發(fā)和推廣應(yīng)用極為活躍。目前示范工程雖已取得階段性進(jìn)展，但是需要優(yōu)化和完善的內(nèi)容還很多。比如，MTO/MTP技術(shù)不宜采用傳統(tǒng)乙烯分離流程，需要優(yōu)化烯烴分離流程，以減少投資和控制能耗。今后幾年，煤制烯烴還僅是我國烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展的補充。在產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計和流程升級優(yōu)化方面尚有很多工作需深入研究，項目的推進(jìn)必須突出升級示范的特點，即在原有示范基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的總結(jié)，以實現(xiàn)降低投資、降低消耗和碳排放、提高系統(tǒng)工程能效水平和副產(chǎn)資源再利用率等目標(biāo)，才能使產(chǎn)品真正具有競爭力。

設(shè)計技術(shù)

(收稿日期2015-03-01)