国内外煤制烯烃的发展

化工技术中国石油和化工标准与质t第6期国内外煤制烯烃的发展高亚楼 贺杠张慧中煤陕西榆林能源化工有限公司陕西 榆林719000[摘要]本文叙述国内外煤制烯烃(乙烯+丙烯)技术和工业化进展。指出在国际石油大起大落之际，来用先进而成熟的煤制烯烃技术生产乙烯、两烯，减少我国原油进口，谋求石油供求平衡是可控的，对提高国家能源安全，具有深选的意义。[关键词]乙烯丙烯煤化工 技术水平能源政策烯烃作为重要的化工原料，在工业的发表1我国当前预测石油缺口及对海外资源的依存度展中扮演着根重要的角色。随著国民经济的快速发展，原油供需矛盾日益尖悦.给我国年份原油进口(亿吨)对海外石油资源的依存度%国民经济和社会稳定带来了很多不利影响。20030.9112我国需要急切找到适合中国特点的替代能源的发展道路”。这其中具有代表性的是煤制20081. 78884烯烃(表1)20202.4-2.9555.8~62. 1由于我国对进口原油的依赖，使国际部分未反应的原料进行循环"。委托中国石油和化学工业协会组织的技术鉴油价的一涨一跌都直楼影响到我国经济活动定。DMTO工业性试验，利用大型的试验装的起状。由于原油进口持续增长，既增加了2国内煤制烯烃技术发展情况置，不仅验证了批量生产的催化剂的优异性国家的外汇支出，也增加炼油加工及运输成能，验证和优化了甲醇制低碳烯烃工艺技本，并逐渐波及工业、农业、交通运输以及2.1.大连化物所DNTO技术R， 为大型化工业装置的设计、建设和运行人民的日常生活，造成了市场不稳定，影响我国HTO技术的研发具有很长的历史。奠定了技术基础。经济的发展和社会的稳定。中国以大连化物所DMTO技术为代表的研发成DMTO成套技术的开发与应用对我国发展随着我国石油的供墨矛盾不断加深，使果一直居于世界前列， 这也是中国当前为数新型煤化工产业， 实现“以煤代油" 的能中国对国际原油进口量不断加大。国际油价不多高子世界水平的技术。 中国科学院大连源战略 无论从经济上还是战略上都具有极波动对中国经济所产生影响与冲出会越来越化学物理研究所DMTO技术是以甲醇和/二甲 高的意义. 也是保证我国二十一世纪能激安大。因此，采用我国具有丰富资源的爆炭作提为原料， 经值化转化制取基本化工原料全的必由之路。为原料，生产出以往只能大部分依靠进口轻烯、丙燥等低碳烯烃，最终生产聚烯烃等高2.1.1 MTO技术工业化项目质油作为原料的烯烃项目是保障我国能源安附加值化工品.采用大连化物DMTO技术的包头60万吨/全的一项必要的和可行的措施。建设大型煤国内NTO技术的研发始于上世纪70年年煤制烯烃项目万众痛目， 得到了我国政府制烯烃项目，降低进口轻质油的依存度，必代， 七十年代石油危机的冲击，引发了利的高度重视， 2009年， 由工值部牵头，科技将有利于保障国家的能源安全”。用非石油资源生产低碳烯烃的技术研究。国部、 财政部、国土资源部、环境保护部等151国外煤制烯烃技术发展情况家有关部委和中科院立足于对国情的深刻认个部委 (单位)联合成立协调指导小组，保识，早在“六五”期间就把非石油路线制取障了该项目的顺利实施。 2010年8月在包头。1.1甲脖制烯烃(MTO)低碳烯烃列为重大项目，给予了重点和连续工业化投料试车- 一次成功。 标志着甲醇制烯最早提出MTO工艺的是美孚石油公司的支持。中科院大连化学物理研究所于八十烃进入了工业化时代。(Hobil)，目前，利用甲醉生产烯烃的工年代初在国内外率先开展了天然气(或煤)DITO装置项目在包头投料试车一次艺主要有MTO (甲醇制增烃) . MTP (甲醇制制取低碳烯烃的研究工作，主要图绕其关键成功， 当天即达到设计负荷的90%: 8月12丙烯)两大类.在国外，甲醇生产主要是的中间反应环节甲醉制场烃过程(MTO) 进日， 烯烃分离乙烯和丙烯合格，乙烯纯度以天然气为原料。目前道达尔石化在比利时行了连续攻关。在“六五”期间完成了实验99.95%, 丙场99. 99% 8月15日， 生产出合Feluy建设的10吨/天的MT0示范装置(包括室小试，在此基础上，“七五” 期间，采用格的聚丙烤产 品: 8月21日生产出合格的聚OCP (烯烃裂解)单元)已于2009年建成开中孔ZSH-5佛石僵化剂、固定床工艺完成了乙烯产品。 -直到目前，包头60万吨/年煤车。新加坡的欧洲化学公司正在尼日利亚300吨/年(甲醇处理量)的中试，其结果达制烯烃项目运行 良好，甲醇转化率和烯烃选建设1万吨甲醇/天的MT0装置(包括0CP单到了同期国际先进水平。择性都达到或超过设计指标，这标志着我国元)，目前已完成基础设计.国外对MTOI随着新型合成材料SAP0分 子筛的发明，具有自主知识产权的煤制烯烃技术，其产业艺的开发在很大程度上推进了MTO的工业化中国科学院大连化学物理研究所基于对SAPO化和商业化已取得 了圆满的成功。一34分子筛结构的深刻认识。开展了用SAPO2010年4月23日注册成立的中煤陕西公-34分子筛为催化剂进行甲醇制烯烃的探索司， 即将在陕西榆林上360万吨/年煤制烯1.2甲醇制丙烯(ITP)研究，并在世界上首次报道了以小孔SAPO分烃煤化工项目。 项目总投资400多亿元，按普奇公司在20世纪90年代末开发成功了子饰为催化剂的NTO试验结果。“一次设计、分两期建设"的原则分-期MTP工艺，我国神华宁煤集团50万吨/年煤2004年，中国科学院大连化学物理研(1)和一期(I)两步实施建设， 该工业装置制豪丙烯(MTP)装采用德国鲁齐公司TP兖所与陕西新兴煤化工科技发展有限责任公 一期 (1)建成规模为180万吨/年甲醇、60 ;技术，是世界首套工业化示范装置，于2011司、 中国石化集团洛阳石油化工工程公司万吨/年MTO. 30万吨/年聚乙烯和30万吨/年年4月底生产出第一-批票丙烯产品。并且鲁(LPEC) 三方合作，利用中国科学院大连聚丙稀、 1万吨/年已烯一1、6万吨/年2-奇公司还和我国大唐集团合作60万吨/年甲化学物理研究所的前期研究成果， 建成了世丙基庚醇。 预计年均销售收入150多亿元,醇制丙烯项目。界上第一套万吨级工业性试验装置。项目总实现利润总额70多亿元， 上缴税费50亿元，鲁奇NTP工艺过程是甲醇首先通过催化投资8610万元。 2005年7月，完成试验装置预计2014年10月底投产。这一工业化装置的剂脱水，生成二甲腿、未反应甲醇和燕汽的的建设。 安装工作，2005年底完成了试验设建 设将进一一步提高技术经济竞争力和资源利平衡混合物。然后混合物在装有佛石催化剂备的调整工作， 2005年12月 正式投入试验运的固定床反应器中，在420~490亡、0. 13~行。 2006年6月完成了 50吨甲醉/天的工业性0. 16MPa下反应生成丙场，收率约70%, 同时试验. 2006年8月通过了由国家发展改革委，下转第17页_n化工技术中国石油和化工标准与质量第6期表1硫磺回收装余热回收设备[7]王巍浅谈炼油厂琉研田收装置晚性水罐的腐蚀与防护[]石油化工设备技术，2005名称规格(口↓操作介质操作酒度(C)(1尾气余热回收蒸汽过热器翅片管S7x5，蒸汽/HS、SO, CO2272/650[周]肖生科.硫磺回收提高总琉回收率的技尾气余热回收蒸汽发生器翅片管89x6士水汽HS、So. CO220/610术对策[].天然气与石油，2009 (3)表2材料露点腐蚀的性能对比材料种类20GCRIATP321腐蚀速率(g.ca*.h')7.2102.412.922.1倍数13.931.621.87力另一方面，在焊缝位置，是最容易出现范围内 保障设备的使用寿命。另一方面，腐蚀的地方。在高沮环境中完成焊接。其加加强设备管理， 尤其对腐蚀状态进行实时监热和冷却必然不均匀，则产生预应力，与化测。 可通过定点测厚方式，进行采样分析，学介质相接触，就会产生腐蚀作用。掌握腐蚀的动志状况以及装置关键邮位，提，上接第46页高设备维护的主动性、有效性.在直流装置3防护措施中，存在各种过程气，在生产或停工情况用率，这对发挥中国煤发资源优势、缓解中3.1加强温度控制下，不可能完全避免腐蚀。这就需要科学认国石油资源紧张局面、 发展煤制烯烃新型煤识回收装的腐蚀机理，提高检修主动性与化工产业具有重大现实意义和战略意义。加强温度控制，是避免硫磺回收装置设备维护水平，避免过多非计划性停工现2.2清华大学NTP技术腐蚀的主要手段。-方面，本装置主燃烧炉象，将腐蚀降到最低。的废热锅炉出口温度约为320C;焚烧炉的2009年清华大学自主研发的甲醇流化催燕汽过热器出口温度则为350C.由于受到3.4改善除氧水质化裂解制丙烯技术已完成小试，具有国际先工艺条件的限制，难以将温度降低。因此只如果水中含有的氧离子过高，其表面钝进水平。小试的成功为工业化装置的建设提能在满足工艺条件的前提下，尽将温度控化膜就可能出现点蚀现象。 既可能造成管壁供技术依据，对今后煤化工发展方向指明了制在下限范围，虽然不能完全避免高温硫腐穿孔现象，也是引发应力腐蚀裂纹的主要原道路，为我国开发出具有自主知识产权的甲蚀:但是可以完全避免露点腐蚀:在设备的因 如果水质硬度较大，则管壁内的水垢沉醇制丙烯技术莫定了基础。一级、二级、三级冷却器管口处，温度约为积严重， 不利于导热，当局部温度过高，就工业化试验装置是由中国化学工程集150C，其他温度则处于标准范围内，这种可能产生应力裂纹。 另外，水质的PH值、喊团、清华大学和安徽淮化集团联合攻关。在情况基本杜绝了高温碗腐蚀成者骂点腐蚀问度等指标， 也会对应力腐蚀造成影响作用，清华大学小试研究工作基础上，将小试成果题:另一方面，在碗确回收装量正常作业情需加强控制.放大到3万吨/年的规模，每年可产丙始1万况下，由于温度的变化或者管束、壳体膨胀由上可见。 在硫破回收装置中，最常发吨，副产液化石油气800吨，装t已经过470系数等差别，可能造成焊縫的应力变化，与生的腐蚀主要有:高温碗腐蚀露点腐蚀。小时全流程的连续、稳定、安全运行，通过焊接应力共同发生作用，在表面形成瘦劳裂二氧化碳腐蚀、 确化氢腐蚀、应力腐蚀。对工业试验装置的运行，工艺参数优化、催化纹或者腐蚀裂纹，如果裂纹沿着管壁到外表于容昌产生路 点腐蚀或者硫化氢腐蚀的设面。则发生滑测。因此，如果能保持稳定的备， 包括硫冷凝器酸气换热器等，可改进证. 最终使该万吨级的工业试验装置技术和操作温度，将更利于提高设备工作效率、延设备材质， 选择扰硫腐蚀作用加强的材质:环境保护各项指标达到国内外先进水平，为长使用寿命。同理，在设备停止作业的情况对于二氧化碳腐蚀， 尤其在脱确设备中，既下一一步百万吨级工业化装建设提供技术依下，如果仍能保持较高温度，就可避免存在 要合理选择设备材质，也要应用符合要求据和培训平台.大量的冷凝水，控制腐蚀现象。的脱碗溶剂，以此降低腐蚀作用:对于容易3结束语3.2规范操作手段产生高温碗腐蚀的设备，如烟固、焚烧炉、在如今石油高价格的背景下，继续发展在装置设备操作过程中，应严格遵守备的定期保养。另外，还应结合实际作业情有竞争 力的新型甲醇行生物，提升甲醇及行工艺指标，做好设备维护工作，确保在线分况 强化碳酸回收装置工艺设备中的腐饺监生物企业盈利水平成为行业共识。 增经产品析仪的正常工作，提高工作效率，避免产生测技术手段，从源头杜绝发生腐蚀，确保设供需缺口巨大，随着技术得到验证，煤(甲更多的二氧化碗，控制高温硫腐蚀或露点腐备平稳运行。醇)制烯烃成为最具前景的新型煤化工发展蚀。为了保障尾气系统的正常工作，应及时方向，也成为传统石化企业原料多元化的重添加氨水，将急冷水的PH值控制在7-8花围[]夏毓芳、殖磺回收装置酸性气燃烧炉的要选择。同时，煤制任碳烯烃对我国经济的内。有效避免发生腐蚀:结合风气停工的实设计改进[].硫酸工业，2011(3)稳定发展和国家安全也具有非常重要的战略际作业状况，注入氨气保护，系统中可保持[2]张立胜。紧爱霞、满麟，等.硫磺回收意义。微正压状态，与开工设备相隔离，避免水、装里腐蚀原因度机理研究[].石油化工设备技氧气或者过程气串入其中，产生腐蚀作用。术。2011(5)3.3强化设备管理[3]马鑫、硫确回收装置工艺方案确定及设一方面，外部保温控制。对于硫磺回200备选择[D].中国石油大学(华东):化学工程，参考文献收装置工艺设备来说，加强外部保温作用，对迎免腐蚀非常重要。在设备生产作业过程[4]张离、 尚德环，硫境回收装置牛魏速行1]张段堂，煤化工发展方向-煤制端经中，产生各种气体，而通过设备壳体的内部常见问题及处理措施[].石油化工安全环保技[n.化学工业，2009, 27(): 18-21村里，可有效控制设备的壁温，避免出现高米， 2010(6)(2]的风杨亮.物世元天然气经中呼制温硫腐蚀现象:但是应注意设备的壁温不得[5]战日芬现项回收装里常见问题与处理稀烃技术的进晨及经济分析[n。 石油化工技术过低，否则将高于露点腐蚀温度，产生露措施[门].油气田地面工程，2009 (2)经济，2005, 120:30-34点腐蚀。- -般将外光温度控制在140-260C6]蒋大伟、 来流，观磺面收装里腐性机理手(3高庆春维化裂解困定流化康装置设分析及防护措施[I.广苏化工。2009 1112计及实验研究国。中国石油大学，207年城... chw