加工利用
我國煤制油技術(shù)和工業(yè)化水平步入世界前列
2014-05-09 16:10:09
來源: 中國化工報
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近兩年隨著神華百萬噸煤直接液化和潞安、伊泰各16萬噸/年煤間接制油，以及陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司50萬噸/年煤焦油輕質(zhì)化項目的相繼投產(chǎn)，我國煤制油技術(shù)和工業(yè)化水平開始步入世界前列。 “采用ZSM-5催化劑建成的固定床甲醇制取低碳烯烴工業(yè)化試驗裝置已經(jīng)投料試車。該技術(shù)碳轉(zhuǎn)化率高，裝置投資少，產(chǎn)品品種多、收率高，是甲醇制烯烴工藝技術(shù)的又一重大突破。”這是國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心總工程師方德巍日前向記者透露的信息。 自主工藝和催化劑連獲突破 方德巍介紹，該項技術(shù)的研發(fā)始于上世紀(jì)80年代初。從能源戰(zhàn)略安全出發(fā)，國家要求西南化工研究院、大連化物所等5家院所開發(fā)甲醇(或二甲醚)制烯烴技術(shù)。大連化物所成功開發(fā)出SAPO-34、SAPO-35小孔型分子篩催化劑，取代原來的沸石催化劑，并將流化反應(yīng)工藝作為DMTO(以煤或天然氣替代石油作原料生產(chǎn)乙烯和丙烯的技術(shù))的主攻方向。2004年以后，他們又與陜西煤業(yè)化工集團(tuán)等單位成功合作，先后開發(fā)出DMTO和DMTO-Ⅱ工業(yè)化技術(shù)。今年8月，全球首套DMTO工業(yè)化示范裝置在包頭建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國DMTO工業(yè)化水平走在了世界前列。 與此同時，西南化工研究院、中科院成都有機(jī)化學(xué)研究所、國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心擔(dān)綱的課題組大膽設(shè)想并開發(fā)出可同時生產(chǎn)烯烴、芳烴、烷烴汽油的先進(jìn)工藝技術(shù)和催化劑。目前，采用該技術(shù)的工業(yè)化試驗裝置已經(jīng)建成并開始試運(yùn)行，所用催化劑為課題組自主開發(fā)的ZSM-5硅鋁磷酸鹽催化劑和成熟可靠的固定床反應(yīng)器。 實驗中試結(jié)果表明：基于碳池理論開發(fā)的這套工藝技術(shù)，由于可同時生產(chǎn)烯烴、芳烴，并將富余的烷烴轉(zhuǎn)化為汽油產(chǎn)品，其甲醇轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%，噸烯烴當(dāng)量僅消耗甲醇2.5噸，同等規(guī)模烯烴裝置投資額僅為流化床工藝的1/5~1/3，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能效益。一旦工業(yè)化試驗成功并推廣應(yīng)用，將大幅降低甲醇制烯烴生產(chǎn)成本，加快煤代油進(jìn)程。 跨越技術(shù)障礙規(guī)模迅猛提升 事實上，我國煤代油戰(zhàn)略實施的助推器遠(yuǎn)不止這些。 2008年，中科院福建物構(gòu)所經(jīng)過20多年潛心研究，在全球率先開發(fā)出煤制乙二醇工業(yè)化技術(shù)，并于2009年與丹陽化工公司合作，建成全球首套20萬噸/年煤制乙二醇工業(yè)化示范項目，打破了石油、天然氣基乙二醇瓜分市場的格局。 目前，河南煤業(yè)化工集團(tuán)規(guī)劃建設(shè)的一期4套20萬噸/年煤制乙二醇項目進(jìn)展順利，陜西延長石油集團(tuán)、山東華魯恒升化工股份公司等眾多企業(yè)也都規(guī)劃了大型煤制乙二醇項目。 隨著這些項目的推進(jìn)和實施，到“十二五”末，我國煤制乙二醇產(chǎn)能將超過1300萬噸，是石油基路線乙二醇的近3倍。 隨著神華百萬噸煤直接液化和潞安、伊泰各16萬噸/年煤間接制油，以及陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司50萬噸/年煤焦油輕質(zhì)化項目的相繼投產(chǎn)，一些核心技術(shù)已經(jīng)被我國徹底攻克，有關(guān)二氧化碳捕集與處理的環(huán)保等問題正在加緊探索，不久即可解決。甲醇制烯烴目前建成、在建、擬建的規(guī)模累計超過1200萬噸。這意味著，只要經(jīng)濟(jì)可行、環(huán)境容量和國家產(chǎn)業(yè)政策允許，煤基烯烴、乙二醇和煤制油的大規(guī)模生產(chǎn)已經(jīng)沒有難以逾越的技術(shù)問題。 深入研發(fā)讓發(fā)展模式更健康 另據(jù)記者了解，清華大學(xué)和陜西煤業(yè)化工集團(tuán)已經(jīng)分別開發(fā)出FMTP和DMTP(甲醇制丙烯)技術(shù)，正著手進(jìn)行工業(yè)化試驗。中國華電集團(tuán)利用清華大學(xué)開發(fā)的循環(huán)流化床煤制芳烴(FMTA)技術(shù)，已經(jīng)在陜西榆林開工建設(shè)萬噸級工業(yè)化試驗裝置。中科院大連化物所與有關(guān)企業(yè)合作開發(fā)的渣油與粉煤加氫催化裂化、甲醇與石腦油耦合生產(chǎn)烯烴，以及甲醇與甲苯烷基化生產(chǎn)對二甲苯(PX)等煤代油工程的世界前沿技術(shù)，均取得了關(guān)鍵環(huán)節(jié)的突破。 “下一步，我們將重點(diǎn)開發(fā)煤制合成氣一步法生產(chǎn)烯烴技術(shù)，使煤基烯烴的投資更小，成本更低，競爭力更強(qiáng)，讓更多的烯烴產(chǎn)品以煤為原料，加快國家煤代油戰(zhàn)略的實施。”中科院大連化物所研究員、DMTO首席科學(xué)家劉中民興奮地對記者說。 方德巍則表示，隨著我國核電規(guī)模的擴(kuò)大、海水制氫、氫儲存以及CO2捕集、凈化、壓縮技術(shù)的提高，利用工業(yè)排放的廢棄CO2，與核電電解海水獲得的氫氣反應(yīng)生產(chǎn)甲醇，再以甲醇為原料，生產(chǎn)各種烯烴、芳烴產(chǎn)品和燃料將不再是夢想，制約煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的CO2排放問題將得到根本解決，幾代科學(xué)家的夙愿和國家煤代油戰(zhàn)略將在這些技術(shù)支撐與推動下加速實現(xiàn)。 |
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