制备烯烃的各类原料的现状与发展前景

石油化工技术与经济第27卷第2期.6.Technology & Economics in Petrochemicals2011 年4月2。道达尔公司在其比利时费卢依研发中心建设公司宣布该示范装置取得成功。从该生产线出来了-套MTO-0CP示范装置,于2008年10月建的烯烃中约有60%为丙烯，其余为乙烯。成投产。经过几个月的技术提升和生产工艺改德国鲁奇公司开发的MTP工艺,其主要产物进,该示范装置于2009年生产出乙烯和丙烯，为丙烯,同时得到市场容量巨大的副产物汽油、液2010年用齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂化石油气(LPG)以及燃料气等。2001年采用该均生产出了质量可靠的工业级聚丙烯,从而成为技术在挪威Statoil工厂建立了- -套以天然气为原世界.上第- -个集MTO ,0CP和聚合装置于同一生料的示范装置,甲醇转化率达到99%以上,丙烯产线的半工业化装置。2010年7月1日,道达尔单程选择性达到46. 6% ,丙烯乙烯比为10。表9甲醇制烯烃工艺的 中试或工业性试验装置情况比较项目.UOP MTO大连化物所DMTO上海石化院 SMTO鲁奇MTP清华大学FMTP规模/(t.d-1)0.75100.36100反应器类型流化床固定床催化剂SAP0 -34SAPO -34ZSM-5CHA/AEI SAPO乙烯产率,%50丙烯产率,%3330大连化物所的DMTO工艺是- .种甲醇经二术 在世界上首例工业化应用。甲醚制烯烃工艺。陕西新兴煤化工科技发展有限除大唐多伦公司外，在建的神华宁煤宁东责任公司与大连化物所以及洛阳石化工程公司合1.67 Mt/a甲醇、500 kVa聚丙烯项目(每年副产作,于2005年底建成了年加工甲醇16.7 kt的184. 8 kt汽油、41.2 kt液态燃料.13.8 kt硫磺)也DMTO工业性试验装置,成功验证了大连化物所采用鲁奇公司MTP技术，预计于2011年建成。的DMTO技术,该装置也是目前世界首套10 k/a目前安徽淮化集团也引进鲁奇的MTP技术,在安级甲醇制烯烃工业化试验装置。徽淮南建1.7 MU/a甲醇进料的MTP工厂。目前,德国鲁奇公司开发的MTP工艺和大连3.2中国掀起建 设煤基烯烃项目的热潮化物所的DMTO工艺均首先在中国实现工业化。随着神华包头DMTO、大唐多伦MTP等煤制采用大连化物所DMTO技术的神华包头煤制烯烯烃项目的相继建成投产,我国煤制烯烃翻开了烃项目已于2010年8月投料试车,2011年1月1新的篇章。 各地掀起煤制烯烃的热潮,如:神华集日进人商业化运行,包括1800 kt/a 甲醇、300 kt/a团正在研究在陕西省榆林与陶氏化学公司合资建聚乙烯、300 kt/a聚丙烯,其中甲醇装置于2009年设MTO项目,预计将在未来数月内完成项目的可11月完工。采用鲁奇公司的MTP技术的中国大行性研究[9];宁波河源化工有限公司也规划在宁唐多伦煤制烯烃项目已于2009年11月投料试波建设MTO项目,计划采用DMTO技术路线;由车,可能在2011年4月到5月打通全流程投产。中煤能源集团、延长石油和泰国新能源集团合资该项目以内蒙古锡林浩特市胜利煤田褐煤为原成立的榆林能源化工公司煤和石油制烯烃项目已料,采用集成壳牌粉煤气化、鲁奇低温甲醇洗、低承包给肖氏( Shaw)集团,计划2013年投产,包括压甲醇合成、聚丙烯等一系列工艺技术,年消耗原1台石脑油深度催化裂化反应器和1套1.8 MVa煤6.3 Mt,年产甲醇1.69 Mt、聚丙烯460 kt,乙烯甲醇制烯烃(大连化物所DMTO工艺)装置,鲁玛22 kt、液化气42 kt、粗汽油180 kt、硫黄38 kt,项斯提供甲醇制烯烃回收系统,联合装置将生产约目总投资180亿元。大唐多伦的MTO项目投产570 kt/a乙烯和620 kt/a丙烯,下游生产聚乙烯后将创造多项世界第--:单台气化炉可处理干燥和聚丙烯等。2010年11月4日,道达尔公司与后的原煤2.8 kt/d,为世界最大规模,-一个项目同中国能源企业中国电力投资集团公司宣布双方有时建设3台这样的气化炉更为世界第- -;低温甲意在中国共同建设一个煤化工项目,目前双方已.醇处理气量世界第- -;5 kt/a的大甲醇装置与世签订了备忘录,准备投资20亿~ 30亿欧元在内界最大甲醇装置并列世界第--;MTP装置为该技蒙古建设MTO和聚烯烃项目,这一-项目可望生产第2期(2011)梁晓罪等，制备烯烃的各类原料的现状与发展前景.7.1MU/a聚烯烃,计划在2015年底或2016年初开18日,安徽省中安联合煤业化工有限公司揭牌并车。开工。这家由中国石化集团公司与皖北煤电集团国内石化企业也纷纷开始筹备大型煤化工项公司合资按各50%股权比例出资设立的新公司目。中国海洋石油总公司在“十二五”期间的发将建设总投资达242亿元的煤化- -体化项目。项展重点立足于煤制天然气。中国石油天然气集团目首期工程主要包括建设4 Mt/a 朱集西煤矿、公司的“十二五”发展重点在于煤层气。而中国1.7 Mt/a甲醇及制烯烃及衍生产品项目。2010石化集团公司依托上海石化院开发的SMTO技年4月中国石油化工股份有限公司中原石化分公术,以发展煤制烯烃项目为主。2010 年12月27司600 kt/a甲醇制烯烃项目已开工建设。中国石日,中国石化集团公司公布了“十二五”发展目 化集团公司与河南煤业集团计划在鹤壁建设煤制标,其中“积极发展煤化工”被列人规划。而在此烯烃项目,目前项目还在可行性研究阶段。前一天，由中国石化集团公司投资的总额达据国家有关部门统计,到2009年底,各地上520亿元的新型煤化工项目签约,计划在贵州毕报的项目中，煤制烯烃总产能超过20Mt/a,到节地区投资建设600 kt/a乙酸.600 kV/a 煤制聚2010年底,计划的煤制烯烃总产能已超过30 Mt/a,烯烃、4x10° m'/a煤制天然气项目。同年12月部分在建和拟建的煤制烯烃项目见表1010。表10我国部分 在建和拟建的煤制烯烃项目M/a建设单位地点甲醇烯烃备注神华集团内蒙古包头1.80.60 DMTO 技术,2010年8月投产大唐集团内蒙古多伦1.700.46鲁奇 MTP技术,2011年投产神华宁媒集团宁夏宁东1.670.50鲁奇 MTP技术,2011年投产山西华运煤电公司山西吕梁1.200.43计划 2011年投产神华集团(榆林项目)陕西榆林3. 001.00一期项目 2009年4月开工中国石化中原石化分公司河南濮阳0.600.16 SMTO 技术,2010年4月开工,计划2011年9月投产安徽淮化集团安徽淮南1.70.49鲁奇 MTP技术,在建正大能源/陕投资/陕化工/新兴集团陕西榆林3.001.00期在建兖矿煤业集团2. 400.80-期甲醇600 kt/a新奥集团内蒙古达旗3.01.00 2006 年获发改委核准,分二期建设新疆广汇实业投资新疆哈密, 80完成可行性报告中国化学工程/香港益业投资2.400.80一 期甲醇600 kt/a中煤能源/延长石油/泰国新能源集团陕西靖边1.800. 60榆林能源化工公司项目,计划2012年建成,2013年投产久泰能源集团河北唐山10.001.00分三期建设规划 ,2015年投产鲁能集团/陕西煤业陕西咸阳; 800.60规划项目鲁能集团黑龙江宝清中国石化/河南煤业集团河南鹤壁0.60项目可研阶段中煤能源集团公司黑龙江.802010年宣告终止英美安格鲁煤化工公司5. 001.70编制预可研云维集团云南曲靖2. 500.84规划项目!天福化工贵州60 0.50 规划项目华亭煤业集团1.50 0.50 远景规划内蒙古呼伦贝尔1.800.60计划采用 MTP技术山东新汶矿业集团有限责任公司新疆伊犁5.40 1.80 无进展河南永城煤电集团河南永城2.000.70无进展受国家标准、产业政策和市场影响,二甲醚已论证后改为DMTO项目。经风光不再，而且其前景很难预料。因此,不少化2010年10月26日,陕西蒲城清洁能源化工工企业都将准备上马的二甲醚项目进行重新调研有限公司与陕西煤业化工集团、大连化物所、中国石油化工技术与经济第27卷第2期.8.Technology & Economics in Petrochemicals2011年4月石化集团洛阳石化工程有限公司在北京签订全球4各烯烃原料的发展前景首份DMTO-II技术许可协议,成为首个对外正4.1石油和天然气仍将主导 烯烃工业式公布的二甲醚改建DMTO项目。当前，中东石化工业已进人投资发展的第4由中国中煤能源股份有限公司、中国石油化阶段,如果现行新建乙烯计划得以实现的话,预计工股份有限公司、上海申能(集团)有限公司和内到2015年,中东乙烯总生产能力将从2008年的蒙古满世煤炭集团有限公司共同出资建设的我国17 Mt/a增至37.01 Mt/a。届时沙特阿拉伯乙烯二甲醚示范项目一-中天合创能源有限公司产能为16.21 Mt/a, 伊朗为10. 38 Mt/a,卡塔尔、4.5 Mt/a煤制甲醇、3 Mt/a二甲醚项目,目前也阿联酋、科威特分别为5.17、1.75和3.5 Mu/a。正在向国家发改委申请项目变更,拟由原来的建中东石化产品的80%将用于出口,产品出口到70设3 MUa二甲醚项目,改为建设产能为1.5 Mt/a多个国家,但主要出口市场是以中国和印度为主DMTO及其下游产品项目。如果获得批准，这将的亚洲市场。有关专家认为，在中东石化工业大是国内目前规模最大的二甲醚改建甲醇制烯烃发展的背景下,至2020年一些东北亚石化企业将项目。关闭本地的裂解装置,市场将被中东的合资企业榆林天然气化工有限公司也在考虑将原规划生产的烯烃和聚烯烃所取代。一些西方公司也将的1 Mu/a二甲醚项目改建为DMTO及其下游化关闭其在美国和欧洲缺乏竞争力的生产装置。工产品项目。另据了解,陕西煤业化工集团彬长为了寻找廉价油气原料,一些公司已把目光矿区原规划的1.8 Mt/a 甲醇配套大型二甲醚项投向北非和中亚。在中亚地区天然气储量丰富的目,山西兰花集团规划的1.5Mt/a煤制甲醇配套哈萨克斯坦尽管拥有丰富的碳氢化合物资源,却1 MVa二甲醚项目,湖北三宁县一家化工企业规仍需持续多年大量进口高辛烷值汽油、航空煤油、划的1 Mu/a二甲醚项目,宁东能源化工基地规划润滑油、聚乙烯以及其他石油化工产品。为了解的总投资55.4亿元的1 MU/a 煤基二甲醚项目，决这个问题,2005年底哈萨克斯坦政府提出发展以及香港中油燃气集团与山东台县政府合作的总石化项目 ,在阿特劳州建设两个生产聚乙烯和塑投资55亿港元的煤制甲醇、1 Mt/a二甲醚项目，料的工厂 。一些西方公司看好该国油气资源丰富海南东方化工城的中海油1 MU/a 二甲醚项目等的良好发展前景，争相进驻投资建厂。近20套大型二甲醚项目,目前都准备改为在北非地区,阿尔及利亚拥有居世界第8位DMTO。的天然气储量和第14位的原油储量。其国营炼3.3天然气经甲醇制烯烃或许也会流行油/石化大型企业Sonatrach公司与道达尔公司合目前世界上大量甲醇由天然气经合成气制资建设的1.4Mt/a乙烯裂解装置,以乙烷为原得。随着煤基甲醇制烯烃技术的工业化,使得料,计划 2013年投产。北非另- -重要 石油生产国MTO和MTP工艺在许多地区正成为极具吸引力利比亚的石油和天然气储量丰富,利比亚石油具的技术。随着中东地区乙烷供应的减少,不久的有油质好、油层浅和易开发的特点。自上世纪70将来,那些天然气储量丰富的国家或地区也会掀年代后期以来 ,利比亚政府积极发展石油化工业，起建设甲醇制烯烃项目的热潮。现已拥有非洲最大的拉斯拉努夫石化工业联合企鲁奇公司目前正在与伊朗石油公司合作,建业，生产乙烯、丙烯和聚乙烯等化工产品。此外，设甲醇(天然气为原料)进料120 L/h的工业示范利比亚还有7个生产甲醇、氨.尿素和液化气的工装置,其规模是挪威试验装置的10倍。另外正在厂及1个液体化学品厂。上述工厂基本以天然气伊朗建设350 k/a甲醇进料的MTP工业化项目,为原料,生产的产品除少量尿索用于国内消费外, .所产丙烯将用于制造丙烯下游产品。拥有大量天其余均以出口为主。2007年5月,陶氏化学公司然气储量的俄罗斯也对甲醇制烯烃项目非常感兴宣称与利比亚国营石油公司签订了合作经营和扩趣,已采用UOP技术于2007年建设一座小试装建利比亚拉斯拉努夫石化工业联合企业的协议。置,目前正在开始设计- -座大型MTO装置,计划目前，该企业裂解炉生产规模还不大，仅能生产2011 - 2012年投产，设计甲醇投料量3.3 Mt/a,300 kt/a的乙烯，下游装置包括160 kt/a 的聚乙轻烃产能1. 3 Mu/a。烯装置。第2期(2011)梁晓霏等.制备烯烃的各类原料的现状与发展前景●9.世界已开始关注非洲大陆,预测非洲将成为牌、陶氏化学、鲁奇、道达尔等,合资合作项目包括下一个世界化学品主要市场。因为非洲油气资源MTO、MTP、二甲醚等。可以预见,煤制烯烃技术非常丰富,许多化学公司开始考虑在非洲大陆进在中国将会出现-一个较快发展的时期。据亚化咨行化学业务投资。到目前为止，非洲共有20个产询不完全统计,我国将在3年内开工建设(含已油国,其中尼日利亚、阿尔及利亚、安哥拉、埃及和投产和正在试车)的煤制烯烃(含外购甲醇制烯利比亚5国的产量约占非洲石油总产量的85%。烃)项目达到20多个。到2020年,非洲国家的石油产量占世界石油总产然而,尽管企业投资的热情很高,行业要真正量的比重将占到20%。全球各大石油公司正加产业化并产生经济效益还面临较多的制约因素。紧开发非洲油气资源,非洲国家石油领域的国际煤制烯烃项目投资大、原材料及能耗大、水耗高、合作正在深化,海上和陆上石油勘探程度逐步加综合利用和环境治理要求严,项目投资必须慎重深,探明储量不断增加,非洲石油产量进入了快速考虑煤炭资源、水资源资金、交通环境承载力等增长阶段。多方面因素的优化配置。目前计划中的很多煤制另外,非洲地区塑料产业已成为该地区化工烯烃装置位于煤炭资源丰富的地区,而这些地区行业中增长最快速的行业，预计将成为除印度和的水资源却比较缺乏。环保、技术依然制约着行中国以外塑料生产增长最快速的地区。目前非洲业的发展，但是我国鼓励发展新型煤化工的政策地区聚乙烯和聚丙烯市场已经确立,预计2011年.不会改变。预计今后国家的煤化工产业政策取向将增长10%~15%,相对而言,欧洲、中国和中东是鼓励结合国情,采取更加科学和稳步的发展模市场已形成供应过剩局面。除南非市场已趋于成式,以满足国内经济发展对能源的需求,同时要求熟之外，西部非洲,特别是尼日利亚将成为聚烯烃高效利用能源和资源,减少排放。对众多大大小.增长最快的市场，预计将以每年7. 5%的速度增小的甲醇制烯烃项目,国家会综合考虑,有保有长，东非地区则以每年4%~5%的速度温和增压,使该行业健康发展。煤制烯烃的未来发展前长。目前非洲人均塑料消费量仅为400g/a,在美景应该如国家石油和化学工业规划院副总工程师国人均消费量为50 kg/a,欧洲为25 ~30 kg/a,可刘延伟所说:“在今后相当时期内,石油路线烯烃见市场增长潜巨大。仍将处于主导地位，而煤制烯烃主要是起补充作4.2煤基甲醇制烯烃在 中国将获得较大发展用,处于辅助地位。政策将根据环境和资源承载中国烯烃及下游衍生品市场仍处于成长过力实行总量控制,适度发展。”程，正发展成为世界石化产品市场中心,这种刚性煤制烯烃只是在高油价下才具有竞争优势。需求仅依靠国内供给难以满足,存在较大的供需从目前已建及规划的项目看,煤制烯烃的下游产缺口。而我国的国情是贫油、少气、煤炭资源相对品主要是聚乙烯和聚丙烯,从长远看，煤制烯烃实丰富,各种煤制烯烃技术的工业化,将为利用国内现产业化之后,还将与国内石油路线的烯烃产品.丰富的煤炭资源发展石油化工提供新的可供选择一起面临低价进口产品的竞争压力。而换- -种角的技术路线。煤制烯烃可减少对进口石油的依度而言,中国没有必要追求聚烯烃自给率达到赖,又体现了能源多元化战略和可持续发展方向，100% ,进口国外低价石化产品也是一种很好 的选将是一条发展化学工业的重要新途径。择,而且能够缓解国内的能源供给压力。尽管神华包头、大唐多伦的烯烃项目刚投产4.3生物原料乙烯将持续受到各国重视不久，处于开发研究和产业化示范阶段,其经济性石油、天然气和煤炭均是不可再生资源,未来及对环境的影响评估还未得出,但石油价格的上都有枯竭的一天。而生物原料是可再生的资源，涨使石脑油裂解生产烯烃的成本急剧上升,甲醇开发利用生物资源生产乙烯及石油化工产品,是生产烯烃的成本具有很强的竞争力。煤矿企业、各国的战略选择。因此，在油气资源急剧匮乏的甲醇生产企业和二甲醚生产企业对甲醇制烯烃项时代,生物乙烯将作为--条可持续发展的绿色化目都充满期待,投资热情高涨。中国的煤化工产工路线与不可再生资源乙烯路线相抗衡。业也强烈地吸引着外国投资者,目前在中国参与但是生物乙烯尚需解决一些规模 化生产的关煤化工项目合资合作的著名外国公司有UOP、壳键技术问题，主要是低成本纤维素乙醇生产技术、石油化工技术与经济第27卷第2期●10.Technology & Economics in Petrochemicals2011 年4月乙醇脱水生成乙烯的催化技术、过程耦合- -体 化化学工业2009 ,27(Z1):23 -31. .工艺技术等。随着生物工程技术的进步、乙醇原[8] 朱杰等， 崔字,陈元君.等.甲醇制烯烃过程研究进展[J].化工学报,2010.61<7):1681.料来源的扩大、国际市场原油供应的短缺及油价[9]匿名.神华与陶氏化学公司将合作建设煤化工项目[J].持续攀高,乙醇生产乙烯及其衍生物必将成为一石油化工,2010(2):161.种经济的选择。[10]我国 部分在建和拟建煤制烯烃项目[J].石油炼制与化参考文献工,2009 ,40(1):64.[7]解 玉梅.煤制油产业技术现状及发展要素条件分析[J].[续完]Current Status and Development Prospect of V ariousMaterials for Olefin ProductionLiang Xiaofei , Jiang Huijuan( SINOPEC Shanghai Petrochemical Co. , Ltd. 200540)ABSTRACTThe main materials for olefin production have long been petroleum and natural gas, but due to the rapidraising of petroleum and gas price and increasingly starvation of resources in recent years, development andapplication of non - oil and non - gas diversified resources have been attached importance by all the countries.The current status and development prospect of various materials for olefin production were reviewed. At thepresent stage, steam cracking process with oil and gas as material is the main measure for ethylene production;ethanol to olefin process has gained important breakthrough in Brazil; coal to olefin process is in the process ofindustrialization in China, and is going to achieve greater development in China.Keywords: ethylene , propylene, steam eracking, ethanol to olefin, coal to olefin含重芳烃原料的处理与分离专利跟踪与分析ExxonMobil开发无C,分离塔的PX结晶分UOP公司开发从含C,的Cg芳烃中吸附分离工艺。针对来自甲苯临氢选择性歧化生成的高离PX工艺。为回收来自结晶器母液、烷基化转质量分数PX的Cg物流，ExxonMobil开发了将移以及异构化单元的PX,U0P开发了从含C,的C2产物直接送入结晶器.而没有经过C,分离步Cg芳烃中吸附分离PX的工艺,其特征是至少包骤的工艺流程。尽管为达到相同水平的PX回收括两步吸附过程,可灵活地将C,芳烃组分(质量率,结晶器不得不在较低温度下操作,但对于PX:分数可高达25%)从吸附剂物流中吸附分离出质量分数大于70%、C*质量分数小于10%的C来,并得到PX产品( US20090326306)。产物而言,节省C分离塔的能量节约大大超过该工艺可在模拟移动床( SMB)和固定床模式结晶器需要增加的额外能量,从而达到总体上节下实现 ,第一吸附分离区和第二吸附分离区中至少能的目的(CN101675145A)。通过该工艺可生成-一个可采用SMB模式。例如第一吸附分离区采用PX质量分数大于99. 5%的产物物流。模拟移动床,其中包括-一个吸附剂室(至少有8个在不同的PX质量分数进料条件下,对于相转换点)、一个流体分布器和至少-条连接每一个同的PX回收率,对于包括与不包括C*分离塔流转换点和流体分布器的转换线。吸附剂室包括一程的结晶器,在不包括C,分离塔时,结晶器操作系列分离床，装填PX吸附剂。当采用SMB时,由温度略有降低,但增加的致冷成本小于省去Cq*于同时进行吸附和脱附步骤,因此四股主要工艺物分离塔达到的设备节约成本。尤其在PX进料质流(进料脱附剂、抽提物和抽余液)可同时送人和量分数较高时,可在较高的温度下操作,从而省去送出吸附分离区，提高了分离效率。对乙烯制冷剂的需要。(杨学萍)