近日消息,10月份,中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化國家重點實驗室甲醇轉(zhuǎn)化團隊在太原市小店中試基地成功完成百噸級甲醇制芳烴(MTA)中試試驗。
據(jù)悉,本次試驗在自主開發(fā)的百噸級甲醇制芳烴中試裝置上進行,經(jīng)裝置的安裝調(diào)試和設(shè)備優(yōu)化,試驗一次開車成功。試驗期間,不僅打通全部生產(chǎn)流程,還進行了自主研發(fā)的催化劑及工藝條件的驗證和優(yōu)化,實現(xiàn)了操作條件如進出料流量、溫度和壓力等的自動控制。截止目前,裝置已實現(xiàn)滿負荷穩(wěn)定連續(xù)運轉(zhuǎn)500小時,生產(chǎn)出合格的芳烴,各項技術(shù)指標均達到并超過國內(nèi)同等技術(shù)(甲醇轉(zhuǎn)化率100%,液相烴收率31%,芳烴選擇性83%)。
山西煤化所甲醇制芳烴(MTA)技術(shù)得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“低階煤清潔高效梯級利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”和相關(guān)企業(yè)的支持,采用自主研發(fā)的兩段式連續(xù)流動固定床反應(yīng)工藝。研究團隊經(jīng)歷了長期堅持和不懈研究,圍繞甲醇定向轉(zhuǎn)化技術(shù),開展了反應(yīng)機理、催化劑設(shè)計和工藝優(yōu)化等工作,在Chem. Soc. Rev.,J. Catal.,ACS Catal.,Chem. Commun.,Green Chem.等發(fā)表論文20余篇,在此基礎(chǔ)上研發(fā)出煤基甲醇制高附加值芳烴的新型催化劑及配套工藝路線,在芳烴產(chǎn)品選擇性、反應(yīng)操作穩(wěn)定性以及技術(shù)規(guī)模上實現(xiàn)突破。百噸級甲醇制芳烴中試的成功完成和裝置的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)進一步推動了該技術(shù)的工業(yè)化進程。
甲醇轉(zhuǎn)化制芳烴是以甲醇為原料,在分子篩催化劑上轉(zhuǎn)化生成芳烴產(chǎn)品的過程,是一條有效利用煤或天然氣替代石油資源生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯等芳烴產(chǎn)物的工藝路線,對于緩解芳烴資源短缺、延長煤化工和天然氣化工產(chǎn)業(yè)鏈具有重要意義。
煤制芳烴產(chǎn)業(yè)化仍然在路上
煤經(jīng)甲醇制芳烴盡管是當前煤化工行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。但與制烯烴不同,煤制芳烴仍在產(chǎn)業(yè)化路上艱難前行。
2010年,清華大學(xué)在全球率先成功開發(fā)出流化床甲醇制芳烴工藝技術(shù)。2011年至2013年,清華大學(xué)與北京華電煤業(yè)集團合作,共同建設(shè)運行3萬噸/年流化床甲醇制芳烴工業(yè)化試驗裝置,并開發(fā)了60萬噸/年工藝包。
2014年4月18日,概算總投資360億元的全球首套煤經(jīng)甲醇制芳烴工業(yè)化示范項目——華電煤業(yè)集團年產(chǎn)300萬噸煤制甲醇、120萬噸流化床甲醇制芳烴、100萬噸芳烴聯(lián)合(即混合芳烴制對二甲苯)、160萬噸精對苯二甲酸、60萬噸聚酯上下游一體化項目(其中一期年產(chǎn)120萬噸煤制甲醇、60萬噸甲醇制芳烴、50萬噸對二甲苯、80萬噸精對苯二甲酸)在陜西榆林開工建設(shè)。
遺憾的是,該項目開工已3年多,目前仍在做前期工作,并未實質(zhì)性破士動工建設(shè)。一方面由于項目所需的審批手續(xù)多且繁瑣,包括項目安評、環(huán)評、能評、土地使用證、配套煤礦開采權(quán)、水權(quán)證等近20多項手續(xù)以及大量專有技術(shù)引進工作需要一件件落實;另一方面由于近兩年國際石油價格大幅下跌并長期低位徘徊,極大地削弱了煤經(jīng)甲醇制芳烴的成本優(yōu)勢。加之電力企業(yè)近兩年盈利能力的下降,令華電煤業(yè)集團高層對這個投資巨大的首個示范項目不得不采取十分謹慎的態(tài)度。
盡管如此,業(yè)內(nèi)對煤經(jīng)甲醇制芳烴的前景依然看好。
據(jù)了解,此前中國天辰工程公司曾對煤制芳烴項目的經(jīng)濟性做過評估,結(jié)論是:當國際油價達70美元/桶時,對應(yīng)的對二甲苯價格為7565元/噸。此時,華電榆林項目的內(nèi)部基準收益率可達11%(稅前)。另據(jù)亞化咨詢公司預(yù)測,未來幾年,國際原油價格將在50~90美元/桶波動,對應(yīng)的對二甲苯進口完稅價格為5905~9226元/噸。也就是說,未來幾年乃至更長時期,即便國際油價仍維持在50美元/桶的低位運行,華電榆林項目每年的利潤也將超過2億元。這還是假設(shè)其以對二甲苯為最終產(chǎn)品進行的預(yù)測。事實上,由于華電項目現(xiàn)已改為上下游一體化配套完整的產(chǎn)業(yè)鏈,敞口環(huán)節(jié)少、綜合成本低,產(chǎn)品利潤率和項目收益會更高。
石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院與中國天辰工程公司聯(lián)合進行的測算結(jié)果同樣表明,煤制芳烴具有較強的競爭力和良好收益。其報告顯示:當國際原油價格80美元/桶時,同樣一個百萬噸級的芳烴裝置,石腦油制芳烴、甲醇制芳烴和煤基甲醇制芳烴的綜合成本分別為7822元/噸、7921元/噸和5455元/噸。煤基甲醇制芳烴的成本優(yōu)勢顯而易見。