甲醇制丙烯技術(shù):邁出工業(yè)化步伐
2009-12-3 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:煤化工 甲醇 丙烯
它填補(bǔ)了我國(guó)煤化工核心技術(shù)的一項(xiàng)空白,它打破了國(guó)外對(duì)煤化工關(guān)鍵技術(shù)的壟斷局面。它就是流化床甲醇制丙烯工業(yè)技術(shù)。
2009年10月9日,凝聚這一技術(shù)成果的工業(yè)試驗(yàn)裝置開發(fā)運(yùn)行取得圓滿成功;11月27日,11名業(yè)內(nèi)知名專家參加技術(shù)鑒定,并對(duì)這一成果給予高度評(píng)價(jià);目前多家企業(yè)明確表示,將采用該技術(shù)建設(shè)工業(yè)裝置,其中3家企業(yè)已簽訂技術(shù)許可使用合同,開始向行業(yè)推廣。這就是流化床甲醇制丙烯(FMTP)工業(yè)技術(shù)所帶來(lái)的轟動(dòng)效應(yīng)。
日前,記者從“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”理事長(zhǎng)單位中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司獲悉,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)是由該集團(tuán)公司作為投資主體和責(zé)任單位,聯(lián)合聯(lián)盟成員單位清華大學(xué)和安徽淮化集團(tuán),在聯(lián)盟平臺(tái)上共同開發(fā)的。FMTP工業(yè)試驗(yàn)裝置經(jīng)過(guò)470小時(shí)全流程的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平,這標(biāo)志著具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代煤化工重大、關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)取得巨大成功。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè),該技術(shù)將走出一條“不用石油的石油化工路線”,它的開發(fā)成功,將大大提升我國(guó)煤化工行業(yè)的整體技術(shù)水平,并對(duì)我國(guó)目前的能源資源利用現(xiàn)狀產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
現(xiàn)實(shí)的需要:丙烯生產(chǎn)原料多元化
據(jù)了解,丙烯等低碳烯烴是目前世界上最重要的大宗化工產(chǎn)品和支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)化工原料之一,塑料、合成纖維等高分子聚合材料都離不開烯烴。由石油煉制的石腦油是傳統(tǒng)石化路線中最主要的烯烴生產(chǎn)原料,但我國(guó)石油產(chǎn)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求,進(jìn)口依賴性逐年增強(qiáng),國(guó)際原油價(jià)格近幾年來(lái)又節(jié)節(jié)攀升。在這樣的形勢(shì)下,烯烴生產(chǎn)原料的多元化便成為關(guān)系國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大課題。
負(fù)責(zé)FMTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)的“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”專家委員會(huì)副主任嚴(yán)義培向記者介紹了該技術(shù)的開發(fā)初衷。嚴(yán)義培說(shuō),這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)是基于目前我國(guó)的資源和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,以現(xiàn)實(shí)的需求為出發(fā)點(diǎn)而作出的選擇。一方面,我國(guó)現(xiàn)有的丙烯等低碳烯烴的生產(chǎn)技術(shù)基本以石油為原料,其生產(chǎn)消耗了大量石油。然而,我國(guó)石油資源匱乏,目前已探明的石油儲(chǔ)量只占全球的1.2%,消費(fèi)量卻占世界的9.7%,我國(guó)已成為全球第二大石油消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó),數(shù)據(jù)顯示,2008年,原油對(duì)外依存度接近50%,預(yù)計(jì)到2020年,對(duì)外依存度將超過(guò)60%。
另一方面,我國(guó)煤炭資源豐富,已探明的煤炭資源儲(chǔ)量高達(dá)1萬(wàn)億噸,居世界第3位,2008年煤炭產(chǎn)量為27.16億噸,占世界煤炭總產(chǎn)量的39.4%,是世界第一大產(chǎn)煤國(guó)。但是我國(guó)煤炭利用較為粗放,以直接燃燒為主的利用方式造成了巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。同時(shí),傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,尤其是甲醇產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2008年底,我國(guó)甲醇產(chǎn)能達(dá)到了2530萬(wàn)噸,比2007年增長(zhǎng)了54.4%,潛在產(chǎn)能超過(guò)3000萬(wàn)噸,而當(dāng)年我國(guó)甲醇實(shí)際需求不足1500萬(wàn)噸。嚴(yán)義培特別強(qiáng)調(diào),這些都嚴(yán)重影響了煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。為此,國(guó)家大力倡導(dǎo)發(fā)展“現(xiàn)代煤化工技術(shù)”,作為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和煤化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措。
嚴(yán)義培說(shuō),2006年發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》將“煤的清潔高效開發(fā)利用、液化及多聯(lián)產(chǎn)”列入能源領(lǐng)域的優(yōu)先主題。今年相繼發(fā)布的《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》以及《石油和化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見(jiàn)》也將探索煤炭的清潔利用途徑,把發(fā)展新型煤化工作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要任務(wù)之一,以減少對(duì)化石能源的依賴,實(shí)現(xiàn)“化工生產(chǎn)原料多元化”。十分明確的是,今后國(guó)家將嚴(yán)格控制以甲醇為最終產(chǎn)品的新項(xiàng)目上馬,支持、鼓勵(lì)開發(fā)甲醇下游產(chǎn)品。
嚴(yán)義培告訴記者,與甲醇產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩形成鮮明對(duì)比的是,我國(guó)的丙烯產(chǎn)能嚴(yán)重滯后。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年我國(guó)丙烯總產(chǎn)能為1050萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺口400萬(wàn)噸以上。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)丙烯市場(chǎng)需求將達(dá)到1500萬(wàn)~1600萬(wàn)噸,未來(lái)缺口還將進(jìn)一步加大。一面是產(chǎn)能過(guò)剩,一面是供給不足,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目也就應(yīng)運(yùn)而生了。
甲醇制丙烯技術(shù):邁出工業(yè)化步伐
記者在采訪中了解到,煤制烯烴技術(shù)是發(fā)展新型煤化工的核心技術(shù)之一,也是今后煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。此前,國(guó)內(nèi)外對(duì)這一核心技術(shù)的開發(fā)腳步一直沒(méi)有停止過(guò)。目前已開發(fā)出的甲醇制烯烴和甲醇制丙烯技術(shù)具有代表性的主要有:UOP/NORSK
Hydro開發(fā)的甲醇制烯烴(MTO)技術(shù)、魯奇公司開發(fā)的甲醇制丙烯(MTP)技術(shù)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的甲醇制烯烴(MTO)技術(shù)。目前,魯奇公司開發(fā)的MTP技術(shù)正在利用我國(guó)的建設(shè)項(xiàng)目推動(dòng)其工業(yè)化;而國(guó)內(nèi)的MTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)此前卻是一片空白。
令人激動(dòng)的是,“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”開發(fā)的流化床甲醇制丙烯(FMTP)工業(yè)技術(shù)正填補(bǔ)了此項(xiàng)空白。
記者從“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”得知,該項(xiàng)技術(shù)是在完善清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室小試基礎(chǔ)上進(jìn)行的工業(yè)試驗(yàn)。聯(lián)盟成員單位清華大學(xué)的魏飛教授向記者詳細(xì)描述了FMTP工業(yè)技術(shù)的最大特點(diǎn):該技術(shù)采用SAPO-18/34交生相混晶催化材料,以獲得高三烯選擇性,并最大限度地抑制高碳烷烴和異構(gòu)芳烴的生成,然后通過(guò)把反應(yīng)產(chǎn)物中C2、C4以及C4+的烯烴組分與目的產(chǎn)物丙烯分離,進(jìn)入獨(dú)立的烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為丙烯,通過(guò)控制操作條件,高選擇性地生產(chǎn)丙烯,同時(shí)還采用了構(gòu)件多層湍動(dòng)流化床分區(qū)反應(yīng)器,便于抑制氣相返混,準(zhǔn)確控制不同階段對(duì)反應(yīng)及再生條件的要求。通過(guò)采取以上各項(xiàng)措施,大大提高了丙烯收率。
據(jù)悉,F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)歷時(shí)3年多,總投入近2億元,“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”經(jīng)過(guò)了補(bǔ)充小試、工程放大、工業(yè)試驗(yàn)3個(gè)階段,完成了規(guī)模為甲醇處理量3萬(wàn)噸/年、催化劑原粉生產(chǎn)能力55噸/年(含水60%)和催化劑造粒能力2噸/天3套工業(yè)試驗(yàn)裝置的開發(fā)建設(shè),并于2009年10月9日取得試驗(yàn)成功。FMTP工業(yè)技術(shù)不僅著眼于催化劑、反應(yīng)器等單元技術(shù),更注重全流程技術(shù)集成化、系統(tǒng)優(yōu)化,這將為該技術(shù)順利得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供有效保證。
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(苒兒)