加工利用
我国煤制油技术和工业化水平步入世界前列
2014-05-09 16:10:09
来源: 中国化工报
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近两年随着神华百万吨煤直接液化和潞安、伊泰各16万吨/年煤间接制油，以及陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司50万吨/年煤焦油轻质化项目的相继投产，我国煤制油技术和工业化水平开始步入世界前列。 “采用ZSM-5催化剂建成的固定床甲醇制取低碳烯烃工业化试验装置已经投料试车。该技术碳转化率高，装置投资少，产品品种多、收率高，是甲醇制烯烃工艺技术的又一重大突破。”这是国家化工行业生产力促进中心总工程师方德巍日前向记者透露的信息。 自主工艺和催化剂连获突破 方德巍介绍，该项技术的研发始于上世纪80年代初。从能源战略安全出发，国家要求西南化工研究院、大连化物所等5家院所开发甲醇(或二甲醚)制烯烃技术。大连化物所成功开发出SAPO-34、SAPO-35小孔型分子筛催化剂，取代原来的沸石催化剂，并将流化反应工艺作为DMTO(以煤或天然气替代石油作原料生产乙烯和丙烯的技术)的主攻方向。2004年以后，他们又与陕西煤业化工集团等单位成功合作，先后开发出DMTO和DMTO-Ⅱ工业化技术。今年8月，全球首套DMTO工业化示范装置在包头建成投产，标志着我国DMTO工业化水平走在了世界前列。 与此同时，西南化工研究院、中科院成都有机化学研究所、国家化工行业生产力促进中心担纲的课题组大胆设想并开发出可同时生产烯烃、芳烃、烷烃汽油的先进工艺技术和催化剂。目前，采用该技术的工业化试验装置已经建成并开始试运行，所用催化剂为课题组自主开发的ZSM-5硅铝磷酸盐催化剂和成熟可靠的固定床反应器。 实验中试结果表明：基于碳池理论开发的这套工艺技术，由于可同时生产烯烃、芳烃，并将富余的烷烃转化为汽油产品，其甲醇转化率高达95%，吨烯烃当量仅消耗甲醇2.5吨，同等规模烯烃装置投资额仅为流化床工艺的1/5~1/3，具有十分显著的经济、环保、节能效益。一旦工业化试验成功并推广应用，将大幅降低甲醇制烯烃生产成本，加快煤代油进程。 跨越技术障碍规模迅猛提升 事实上，我国煤代油战略实施的助推器远不止这些。 2008年，中科院福建物构所经过20多年潜心研究，在全球率先开发出煤制乙二醇工业化技术，并于2009年与丹阳化工公司合作，建成全球首套20万吨/年煤制乙二醇工业化示范项目，打破了石油、天然气基乙二醇瓜分市场的格局。 目前，河南煤业化工集团规划建设的一期4套20万吨/年煤制乙二醇项目进展顺利，陕西延长石油集团、山东华鲁恒升化工股份公司等众多企业也都规划了大型煤制乙二醇项目。 随着这些项目的推进和实施，到“十二五”末，我国煤制乙二醇产能将超过1300万吨，是石油基路线乙二醇的近3倍。 随着神华百万吨煤直接液化和潞安、伊泰各16万吨/年煤间接制油，以及陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司50万吨/年煤焦油轻质化项目的相继投产，一些核心技术已经被我国彻底攻克，有关二氧化碳捕集与处理的环保等问题正在加紧探索，不久即可解决。甲醇制烯烃目前建成、在建、拟建的规模累计超过1200万吨。这意味着，只要经济可行、环境容量和国家产业政策允许，煤基烯烃、乙二醇和煤制油的大规模生产已经没有难以逾越的技术问题。 深入研发让发展模式更健康 另据记者了解，清华大学和陕西煤业化工集团已经分别开发出FMTP和DMTP(甲醇制丙烯)技术，正着手进行工业化试验。中国华电集团利用清华大学开发的循环流化床煤制芳烃(FMTA)技术，已经在陕西榆林开工建设万吨级工业化试验装置。中科院大连化物所与有关企业合作开发的渣油与粉煤加氢催化裂化、甲醇与石脑油耦合生产烯烃，以及甲醇与甲苯烷基化生产对二甲苯(PX)等煤代油工程的世界前沿技术，均取得了关键环节的突破。 “下一步，我们将重点开发煤制合成气一步法生产烯烃技术，使煤基烯烃的投资更小，成本更低，竞争力更强，让更多的烯烃产品以煤为原料，加快国家煤代油战略的实施。”中科院大连化物所研究员、DMTO首席科学家刘中民兴奋地对记者说。 方德巍则表示，随着我国核电规模的扩大、海水制氢、氢储存以及CO2捕集、净化、压缩技术的提高，利用工业排放的废弃CO2，与核电电解海水获得的氢气反应生产甲醇，再以甲醇为原料，生产各种烯烃、芳烃产品和燃料将不再是梦想，制约煤化工产业健康发展的CO2排放问题将得到根本解决，几代科学家的夙愿和国家煤代油战略将在这些技术支撑与推动下加速实现。 |
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