煤制烯烃1

简介工艺流程发展现状及投产应用经济效益存在问题一、简介五大工艺单元maintechnology概念concept煤化工coalchemicalindustry一、简介1、煤化工煤化工产业链煤焦化煤气化直接液化焦炭电石乙炔合成氨煤焦油粗苯精制焦炉气制氢BDO氮肥甲醇烯烃二甲醚间接液化合成气醋酸烯烃汽柴油传统煤化工现代煤化工各类油品烯烃醇、醛、酮、酸车用燃料•2010年上半年，中国石油(12.00,0.10,0.84%)对外依存度已进一步扩大至55.14%•中国石油天然气集团公司（下称中石油集团）预测称，“十二五”期间，中国石油需求将进一步增加，石油对外依存度很可能越过60%，甚至更高。2015年全球乙烯需求量可达到1.16亿吨时间：2010-3-3110:31:41ZZ91再生网•截至2009年全球乙烯产能约为1.31亿吨，预计到2015年的年均增长率约为6%，将达到约1.70亿吨。2010年预计投产乙烯能力超过1000万吨，主要集中在中东和亚洲。•目前美国乙烯现货价格为66-68美分/磅，2月份合同价格为52.5美分/磅del。欧洲现货价格1,100-1,120/欧元/吨，3月合同价格940欧元/吨del，亚洲现货价格1,105-$1,115/美元/吨fob韩国。2015年2009年Step22015年•1.12亿吨年均增长率约为4%•1.16亿吨中国石油和化学工业协会预计，“十二五”和“十三五”期间中国乙烯产能的增速将分别达到4.9%和5.6%，尽管如此，乙烯仍然无法满足下游市场的需求，2010年和2020年的自给率只有56.4%和62.1%。以“煤”代“油”生产低碳烯烃，是实现中国以“煤代油”能源战略，保证国家能源安全的重要途径之一。关于煤制烯烃综上：我国对石油能源依存度不断提高。我国的资源状况富煤少油煤化工具有产业链长，增值空间大等特点，前景广阔保障我国能源安全大力发展煤化工2、概念煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃，是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术煤气化合成气净化甲醇合成烯烃回收甲醇转化烯烃3、五大工艺单元煤代油战略二、工艺流程一、煤制甲醇二、甲醇制烯烃技术一、MTO二、MTP合成气甲醇乙烯、丙烯合成气甲醇丙烯世界现行的有两种2.2.1主要反应MTO:(甲醇制烯烃)2CH3OH=C2H4+2H2O3CH3OH=C3H6+3H2OMTP:（甲醇制丙烯）3CH3OH=C3H6+3H2OMTO反应过程1.ONE甲醇脱水生成二甲醚，在分子筛表面生成甲氧基2.TWO生成第一个C--C键3.THREE生成C3及C4甲醇蒸发产品激冷和脱水反应和再生工序压缩、氧化回收2.2.3MTO单元组成除杂，蒸馏及净化甲醇蒸发产品激冷和脱水反应和再生工序压缩、氧化回收2.2.3MTO单元组成除杂，蒸馏及净化工艺前部分类似炼油工业中的催化裂化装置反应再生单元，后部分类似石脑油裂解气体分离单元2.2.2工艺进展UOP/Hydro公司的MTO技术1德国Lurgi公司的MTP技术2大连化物所的DMTO、SDTO技术345美孚（Mobil）公司的MTO技术UOP公司的MTO工艺二、技术进展美孚MTOUOP的MTOUOP/Hydro的MTOSDTO(合成气经二甲醚制烯烃）DMTO反应器列管式反应器流化床流化床流化床流化床催化剂ZSM-5SAPO-34分子筛催化剂（硅铝磷酸盐)但对流化床来说不坚固耐用以SAPO-34为主要成分的MTO-100型催化剂基于SAPO-34的DO123催化剂DMTO催化剂产物乙烯、丙烯、高级烯烃乙烯、丙烯乙烯、丙烯乙烯、丙烯乙烯、丙烯特点/指标乙烯质量回收率达60%；烯烃总质量收率达80%乙烯、丙烯总产率稳定（80%），纯度在99.6%以上乙烯、丙烯的选择性提高合成气制二甲醚比合成气制甲醇在热力学上更有利甲醇转化率99%,乙烯、丙烯选择性78%2.2.4工艺流程反应部分反应器再生器分离器碱洗塔干燥塔产品回收部分脱甲烷塔脱乙烷塔乙烯分离塔丙烯分离塔脱丙烷塔DMTO反应工艺简图DMTO反应特点三、发展现状及投产应用甲醇制烯烃研究、生产状况•大连化物所SDTO、DMTO•C清华大学FMTP•中石化SMTO•巴斯夫公司•UOP/Hydro•鲁奇（Lurgi）公司（MTP）ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.投产使用目前正式批复和正在建设的只有三个：1大唐电力46万吨/年甲醇制丙烯（MTP）2神华宁煤集团52万吨/年甲醇制丙烯（MTP）3神华包头的60万吨/年甲醇制烯烃（DMTO）我国投产使用将要实施的MTO/MTP项目主要有(这些项目都还没有正式批准)：•安徽淮化集团煤制170万吨甲醇及转化烯烃项目•兖矿陕西榆林80万吨/年煤基烯烃项目•陕西新兴煤烯烃100万吨/年煤基烯烃项目•陕西彬长60万吨/年甲醇制烯烃项目•中煤集团鸡西60万吨/年烯烃项目•新疆广汇60万吨/年煤基烯烃项目神华包头煤化工有限公司神华集团包头煤化工分公司60万吨煤制烯烃工业示范项目•进展情况：2011年1月1日正式开始商业化运营•该项目是世界上对煤制烯烃工艺路线进行工业化、商业化运营的首次成功实践,核心技术采用具有中国自主知识产权的DMTO(中国科学院大连化学物理研究所甲醇制烯烃工艺)工艺及催化剂。神华包头神华包头DMTO商业工厂神华宁煤集团煤基烯烃项目，是目前世界上规模最大的以煤为原料，采用德国鲁奇公司先进的煤基烯烃工艺制取丙烯，最终产品为聚丙烯的煤化工项目神华宁煤中国胶粘剂网资讯：•神华宁煤集团日前成功研制出符合进口甲醇/二甲醚高选择性制丙烯（MTP）装置要求的国产催化剂，向建党90周年献礼。该项目填补了我国在煤制丙烯技术领域的又一空白，打破了国外企业对煤制烯烃关键技术的垄断。经过3年攻坚克难，日前，完全符合进口MTP装置要求的国产催化剂研制成功，为实现MTP催化剂国产化、高效清洁利用煤炭资源、推动我国煤基烯烃产业发展奠定了坚实的技术基础。神华宁煤甲醇装置167万吨/年甲醇MTP装置PP装置装置生产能力50万吨/年丙烯50万吨/年聚丙烯神华宁煤汽油18万吨液态燃料3.9万吨硫磺1.4万吨副产品经济效益2010年8月8日全流程投料开始到9月25日计划停车首次投料试车就连续稳定运行54天计1250小时经过当年10月和11月的整改12月又连续生产一个月。全年累计生产MTO级甲醇39万吨、聚烯烃8.1万吨，实现销售收入约9亿元大唐国际大唐国际出进需煤炭620万吨原料煤380万吨燃料煤240万吨年产聚丙烯46万吨副产精甲醇24万吨汽油12.95万吨液化气6.66万吨•区别：煤质设备大唐多伦褐煤壳牌气化炉神华包头无烟煤德士古气化炉煤质不同，决定了两个项目的难度和意义完全不同。大唐国际•褐煤褐煤是煤炭资源中煤化程度最低的矿产煤高挥发分(50%)高水分(30%)低热值(14MG/kg左右)低灰熔点坑口燃烧发电我国大规模利用褐煤发电不太现实。褐煤气化利用是一个好途径。四、经济效益与及市场前景在原油价格高位运行的背景下，煤制烯烃的工艺路线显示出其竞争力，成本优势明显，经济上有竞争力MTO经济性分析煤炭价格原油价格石油可采储量为67.3亿t，按年均加工2.7亿t记使用年限为25年煤按可直接利用的煤炭资源和年产20亿吨煤记使用年限为90-100年煤制烯烃技术的发展潜力究竟如何？如果以煤炭为原料，一个１００万吨／年规模的乙烯工厂，每年所需的煤炭量为１０００万吨。煤制烯烃技术的发展潜力究竟如何？例年产300万吨石脑油１０００万吨／年的原油加工能力１００万吨／年乙烯就我国煤炭和石油的储量对比关系看求，在资源的有效利用方面具有明显的优势3种乙烯生产技术的经济性比较（规模500kt/a)项目以天然气为原料的MTO石脑油裂解乙烷裂解投资额/百万美元1100900600生产总费用24355175售价/(美元/t）500500500得利（美元/t)476145325税前简单投资回收率/%228273种乙烯生产技术的经济性比较（规模500kt/a)项目以天然气为原料的MTO石脑油裂解乙烷裂解投资额/百万美元1100900600生产总费用24355175售价/(美元/t）500500500得利（美元/t)476145325税前简单投资回收率/%22827虽然MTO工艺投资额高于石脑油，但若以廉价的煤为原料，收益将更可观煤炭价格内蒙古煤炭坑口价实时煤价.2011-02-2416:27:56地区煤种热量灰份(%)挥发份(%)全硫(%)价格(元/吨)价格类型霍林郭勒褐煤350025460.5200坑口价格东胜原煤52002033-360.5-0.8380坑口价格鄂尔多斯电煤5500350.5425坑口价格鄂尔多斯动力块煤60005310.4520坑口价格鄂尔多斯混煤450011291.3295坑口价格鄂尔多斯混煤400015261.2230坑口价格三吨石脑油/轻柴油一吨烯烃石油5300元/吨原油价格35美元/桶煤三吨甲醇一吨烯烃2200元/吨以优质煤为例三吨石脑油/轻柴油一吨烯烃石油5300元/吨原油价格35美元/桶除非煤价超过513元/吨，否则煤制烯烃成本不会超过5300元/t煤三吨甲醇一吨烯烃2200元/吨以优质煤为例三吨石脑油/轻柴油一吨烯烃石油5300元/吨原油价格35美元/桶煤三吨甲醇一吨烯烃2200元/吨以优质煤为例如果项目建设在煤炭基地坑口，并且配备经济型的大规模装置，煤制甲醇的成本完全可以做到更低神华煤制烯烃项目５．５吨煤１吨聚烯烃产品国内聚烯烃产品的市场价格１万元／吨上下500元以内１吨煤的价格在煤矿坑口附近建设煤制烯烃工厂神华煤制烯烃项目５．５吨煤１吨聚烯烃产品国内聚烯烃产品的市场价格１万元／吨上下500元以内１吨煤的价格在煤矿坑口附近建设煤制烯烃工厂按保守价格７０００元／吨计算，发展煤制烯烃项目可以实现较大增值行情网(HQ5.com.cn)2011年04月15日丙烯价格行情播报日期产品名称规格生产公司昨日报价今日报价单日变动单位2011-04-15丙烯-西安石化1150511505.000.00元/吨2011-04-15丙烯-广州石化1150011500.000.00元/吨2011-04-15丙烯-镇海炼化1160011600.000.00元/吨2011-04-15丙烯-海科石化1190011900.000.00元/吨2011-04-15丙烯-垦利石化1185011850.000.00元/吨2011-04-15丙烯-富海石化1220012200.000.00元/吨2011-04-15丙烯-洛阳石化1190011900.000.00元/吨2011-04-15丙烯-中原油田1185011850.000.00元/吨2011-04-15丙烯-天津石化1170011700.000.00元/吨2011-04-15丙烯-海科石化1190011800.00-100.00元/吨2011-04-15丙烯-天津石化1170011500.00-200.00很显然，使用褐煤作原料，其经济性和价格的竞争力要优于其他煤种煤成本在1200元左右优质煤煤成本仅为672元/吨褐煤每生产一吨甲醇比较工业化DMTO经济性分析煤炭价格五、存在问题虽然前景看好，但化工易贸的人士认为，受制于种种因素，短时间内煤制烯烃很难成为主流存在问题存在问题技术方面融资难度大问题BECDA水耗高，污染重交通运输成本较高需经较高的技术检验存在问题技术方面融资难度大问题BECDA水耗高，污染重交通运输成本较高需经较高的技术检验有关专家指出，目前中国SAPO分子筛催化剂尚不够成熟。在烯烃回收分离方面，虽与传统的石脑油裂解制烯烃工艺中的裂解气分离单元相似,但煤制烯烃产物中含有微量含氧化合物，对烯烃分离系统有影响，在实践时还有待研究其中环境问题环境问题一.二氧化碳的排放二.工艺废气煤气化排污水，气化灰渣三.变换变换工艺冷凝液四.催化剂变换的催化剂甲醇合成催化剂变换的催化剂，甲醇合成催化剂一.甲醇