煤制烯烴技術(shù)工業(yè)化進(jìn)展及市場分析

張亞秦，孫西巍，徐瑞芳，郝陽洋

(陜西煤化工技術(shù)工程中心有限公司，陜西 西安 710075)

乙烯、丙烯是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)原料，在我國石油化工發(fā)展過程中占據(jù)重要的地位。2014年我國石油進(jìn)口依存度為59%，據(jù)BP公司發(fā)布的《世界能源展望(2016年版)》預(yù)測，到2035該數(shù)據(jù)將達(dá)到76%。因此，近年來以煤炭為主要原料生產(chǎn)石化產(chǎn)品，成為我國化工企業(yè)發(fā)展的一大主要方向。

煤制烯烴技術(shù)是以煤炭為原料，經(jīng)甲醇生產(chǎn)乙烯、丙烯等產(chǎn)品的技術(shù)，該路線主要立足于煤制甲醇與甲醇制烯烴工藝。近年來，國內(nèi)上馬不少煤制烯烴技術(shù)，產(chǎn)能主要集中在產(chǎn)煤地區(qū)，包括新疆、內(nèi)蒙與山西、陜西等地，煤制烯烴技術(shù)在我國烯烴生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為一條不可或缺的技術(shù)路線。

本文一方面通過對近年來乙烯、丙烯市場進(jìn)行分析，認(rèn)為穩(wěn)定的乙烯、丙烯市場缺口為煤制烯烴技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇。另一方面，對目前煤制烯烴技術(shù)的最新工業(yè)化進(jìn)展進(jìn)行介紹，為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)選擇提供了依據(jù)。

1 乙烯、丙烯市場分析

1.1 乙烯

圖1 2010～2017年我國乙烯市場數(shù)據(jù)圖Fig.1 China's ethylene market of 2010～2017

2016年，世界乙烯裝置超過300座，全球乙烯規(guī)模約在1.6億t/a。區(qū)域來看，主要集中在中東地區(qū)、中國、以及北美地區(qū)。我國作為世界第二大乙烯生產(chǎn)國，2016年乙烯產(chǎn)能約為2200萬t，產(chǎn)量約1800萬t。雖然乙烯擴(kuò)能裝置不斷增加，但自2013年后，我國乙烯年進(jìn)口量一直維持在150萬t以上，2017年該數(shù)值達(dá)到215.7萬t。而2010～2017年間的乙烯出口幾乎可忽略不計[1-2]。說明我國幾乎作為一個純乙烯進(jìn)口國，乙烯產(chǎn)品存在較大的市場缺口。2010～2017年我國乙烯市場數(shù)據(jù)具體見圖1。

1.2 丙烯

丙烯作為又一個大宗化工產(chǎn)品， 2016年丙烯產(chǎn)能總產(chǎn)能達(dá)3249萬t左右，產(chǎn)量在2497萬t左右。產(chǎn)能增長的地區(qū)主要有華北、華東、山東及西北地區(qū)。近年來國內(nèi)產(chǎn)能以約10%的速率穩(wěn)步增長，但仍滿足不了持續(xù)增長的丙烯需求，自2013年后，丙烯年進(jìn)口量均大于250萬t，而2010～2017年間的丙烯出口幾乎可忽略不計。2010～2017年我國丙烯市場數(shù)據(jù)具體見圖2。

圖2 2010～2017年我國丙烯市場數(shù)據(jù)圖Fig.2 Datas of China's propylene market of 2010～2017

2 煤制烯烴工業(yè)化技術(shù)介紹

2.1 DMTO和DMTO-II技術(shù)

DMTO技術(shù)由中科院大連化學(xué)物理研究所于20世紀(jì)80年代開始研發(fā)，2010年成功實現(xiàn)工業(yè)化，截至2017年底，DMTO目前已成功投產(chǎn)11套，烯烴產(chǎn)能總計573萬t，見表1。

表1 已投產(chǎn)的DMTO裝置列表Table 1 List of DMTO devices that have been put into operation

在DMTO基礎(chǔ)上，2010年5月，由陜西煤化工技術(shù)工程中心有限公司攜手中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和中石化洛陽石油化工工程公司共同進(jìn)行了DMTO技術(shù)的升級換代，在不改變催化劑的前提下，開發(fā)完成了DMTO-II技術(shù)。并于2015年2月，在蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司實現(xiàn)工業(yè)化。

2.2 UOP/Norsk Hydro的MTO技術(shù)

表2 已投產(chǎn)的UOP/Norsk Hydro MTO裝置Table 2 List of MTO devices of UOP/ Norsk Hydro that have been put into operation

UOP自上世紀(jì)80年代開始甲醇制烯烴的研發(fā)工作，并于2013年實現(xiàn)該技術(shù)的工業(yè)化[3]。截至2017年底，該技術(shù)已成功投產(chǎn)3套，具體見表2。

2.3 SMTO技術(shù)

中國石化于2000年開始SMTO技術(shù)的研發(fā)工作，于2011年在中原石化首次實現(xiàn)工業(yè)化。截至2017年底，該技術(shù)已成功投產(chǎn)2套，具體見表3。

表3 已投產(chǎn)的SMTO裝置Table 3 List of SMTO devices that have been put into operation

3 結(jié)語

乙烯和丙烯是我國為數(shù)不多的存在較大市場缺口的大宗化工產(chǎn)品，因此，煤制烯烴技術(shù)在短期內(nèi)得到了快速發(fā)展。尤其近年來煤制烯烴行業(yè)整體利潤可觀，越來越多的企業(yè)選擇了煤制烯烴路線生產(chǎn)乙烯和丙烯產(chǎn)品[4]。建議企業(yè)切忌盲目上馬，要結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源情況，優(yōu)選以煤炭為龍頭的煤經(jīng)甲醇制烯烴路線；外購甲醇制烯烴企業(yè)要考慮原料價格及穩(wěn)定來源等問題，綜合考量后再進(jìn)行技術(shù)優(yōu)選[5]。