近日消息,10月份,中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室甲醇轉(zhuǎn)化團(tuán)隊(duì)在太原市小店中試基地成功完成百噸級(jí)甲醇制芳烴(MTA)中試試驗(yàn)。
據(jù)悉,本次試驗(yàn)在自主開(kāi)發(fā)的百噸級(jí)甲醇制芳烴中試裝置上進(jìn)行,經(jīng)裝置的安裝調(diào)試和設(shè)備優(yōu)化,試驗(yàn)一次開(kāi)車成功。試驗(yàn)期間,不僅打通全部生產(chǎn)流程,還進(jìn)行了自主研發(fā)的催化劑及工藝條件的驗(yàn)證和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了操作條件如進(jìn)出料流量、溫度和壓力等的自動(dòng)控制。截止目前,裝置已實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)500小時(shí),生產(chǎn)出合格的芳烴,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到并超過(guò)國(guó)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(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“低階煤清潔高效梯級(jí)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(dòng)固定床反應(yīng)工藝。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了長(zhǎng)期堅(jiān)持和不懈研究,圍繞甲醇定向轉(zhuǎn)化技術(shù),開(kāi)展了反應(yīng)機(jī)理、催化劑設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)突破。百噸級(jí)甲醇制芳烴中試的成功完成和裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)一步推動(dòng)了該技術(shù)的工業(yè)化進(jìn)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(guò)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(duì)于緩解芳烴資源短缺、延長(zhǎng)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(dāng)前煤化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)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(kāi)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(tuán)合作,共同建設(shè)運(yùn)行3萬(wàn)噸/年流化床甲醇制芳烴工業(yè)化試驗(yàn)裝置,并開(kāi)發(fā)了60萬(wàn)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(xiàng)目——華電煤業(yè)集團(tuán)年產(chǎn)300萬(wàn)噸煤制甲醇、120萬(wàn)噸流化床甲醇制芳烴、100萬(wàn)噸芳烴聯(lián)合(即混合芳烴制對(duì)二甲苯)、160萬(wàn)噸精對(duì)苯二甲酸、60萬(wàn)噸聚酯上下游一體化項(xiàng)目(其中一期年產(chǎn)120萬(wàn)噸煤制甲醇、60萬(wàn)噸甲醇制芳烴、50萬(wàn)噸對(duì)二甲苯、80萬(wàn)噸精對(duì)苯二甲酸)在陜西榆林開(kāi)工建設(shè)。
遺憾的是,該項(xiàng)目開(kāi)工已3年多,目前仍在做前期工作,并未實(shí)質(zhì)性破士動(dòng)工建設(shè)。一方面由于項(xiàng)目所需的審批手續(xù)多且繁瑣,包括項(xiàng)目安評(píng)、環(huán)評(píng)、能評(píng)、土地使用證、配套煤礦開(kāi)采權(quán)、水權(quán)證等近20多項(xiàng)手續(xù)以及大量專有技術(shù)引進(jìn)工作需要一件件落實(shí);另一方面由于近兩年國(guó)際石油價(jià)格大幅下跌并長(zhǎng)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(shì)。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(tuán)高層對(duì)這個(gè)投資巨大的首個(gè)示范項(xiàng)目不得不采取十分謹(jǐn)慎的態(tài)度。
盡管如此,業(yè)內(nèi)對(duì)煤經(jīng)甲醇制芳烴的前景依然看好。
據(jù)了解,此前中國(guó)天辰工程公司曾對(duì)煤制芳烴項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性做過(guò)評(píng)估,結(jié)論是:當(dāng)國(guó)際油價(jià)達(dá)70美元/桶時(shí),對(duì)應(yīng)的對(duì)二甲苯價(jià)格為7565元/噸。此時(shí),華電榆林項(xiàng)目的內(nèi)部基準(zhǔn)收益率可達(dá)11%(稅前)。另?yè)?jù)亞化咨詢公司預(yù)測(cè),未來(lái)幾年,國(guó)際原油價(jià)格將在50~90美元/桶波動(dòng),對(duì)應(yīng)的對(duì)二甲苯進(jìn)口完稅價(jià)格為5905~9226元/噸。也就是說(shuō),未來(lái)幾年乃至更長(zhǎng)時(shí)期,即便國(guó)際油價(jià)仍維持在50美元/桶的低位運(yùn)行,華電榆林項(xiàng)目每年的利潤(rùn)也將超過(guò)2億元。這還是假設(shè)其以對(duì)二甲苯為最終產(chǎn)品進(jìn)行的預(yù)測(cè)。事實(shí)上,由于華電項(xiàng)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(rùn)率和項(xiàng)目收益會(huì)更高。
石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院與中國(guó)天辰工程公司聯(lián)合進(jìn)行的測(cè)算結(jié)果同樣表明,煤制芳烴具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和良好收益。其報(bào)告顯示:當(dāng)國(guó)際原油價(jià)格80美元/桶時(shí),同樣一個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)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(shì)顯而易見(jiàn)。