李 蕾， 單 坤

（山西省化學工業(yè)行業(yè)管理辦公室，山西 太原 030001）

引 言

隨著我國石油資源的日益短缺以及對外依存度的逐年提高，非石油原料生產低碳烯烴受到業(yè)內人士關注，而甲醇制烯烴成為最有希望部分替代石腦油路線制烯烴的工藝。對于富煤缺油的山西來說，發(fā)展煤基（包括焦爐煤氣、煤層氣）甲醇制烯烴產業(yè)十分必要，而且具有技術、資金、人才、政策等多方面的優(yōu)勢，因此，在山西發(fā)展這一產業(yè)可行且前景樂觀。

1 甲醇制烯烴產業(yè)興起的背景

低碳烯烴中的乙烯和丙烯是現代化學工業(yè)的基本有機原料，其生產量是衡量一個國家化工水平高低的重要指標。乙烯最大的用途是生產聚乙烯，其次可以生產多種有機原料，如氯乙烯、苯乙烯、環(huán)氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇等。

丙烯是僅次于乙烯的一種重要有機化工基本原料，最大的用途是生產聚丙烯。此外，還可制丙烯腈、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其酯類以及環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)氧氯丙烷和合成甘油等。

制取乙烯、丙烯的傳統(tǒng)路線是采用石腦油裂解生產，但這種路線要完全依賴石油［1］。目前，我國面臨石油資源短缺越來越嚴重的局面，預計到2015年，我國石油對外依存度將達到60%。同時，近年來，國際油價持續(xù)高位運行，石化原料成本大幅上漲，贏利空間受到嚴重擠壓，這些因素在一定程度上限制了以石化路線生產乙烯和丙烯產品的發(fā)展。因此，以非石油資源來制取低碳烯烴的技術日益引起人們的重視。

甲醇制乙烯、丙烯的MTO工藝和甲醇制丙烯的MTP工藝是目前重要的化工技術。該技術以煤（包括焦爐煤氣、煤層氣）或天然氣合成的甲醇為原料生產低碳烯烴，成為最有希望部分替代石腦油路線的制烯烴工藝。與此同時，隨著我國甲醇行業(yè)的迅猛發(fā)展，國內甲醇產能過剩的矛盾日益突出。2006年—2011年［2］，我國甲醇產能平均利用率僅51%；2012年底，我國甲醇企業(yè)平均開工率約為57%。而甲醇制烯烴對消化過剩甲醇產能的效果十分明顯。因此，適度發(fā)展甲醇制烯烴有望成為改善甲醇產能過?，F狀的新熱點。

2 甲醇制烯烴代表性技術［1，3］

目前，國內外開發(fā)研究比較成功的甲醇制烯烴工藝主要包括環(huán)球石油公司（UOP）和海德魯公司（Norsk Hydro）共同開發(fā)的 UOP／Hydro MTO 技術、中國科學院大連化學物理研究所自主創(chuàng)新研發(fā)的DMTO（DMTOⅡ）技術和中石化的SMTO技術；德國魯奇公司（Lurgi）開發(fā)的Lurgi MTP技術和我國清華大學自主研發(fā)的FMTP技術。

3 國內甲醇制烯烴的重點項目

3.1 大連化物所DMTO技術的工業(yè)化應用

3.1.1 神華集團包頭煤基甲醇制烯烴項目

生產規(guī)模：180萬t／a煤基甲醇，烯烴60萬t／a，聚乙烯30萬t／a，聚丙烯30萬t／a。

DMTO技術于2006年完成首套萬噸級工業(yè)性試驗后正式進行商業(yè)化許可。2007年初，神華包頭煤制烯烴項目被國家發(fā)改委核準為大型煤化工示范項目，其核心技術采用大連化物所具有完全自主知識產權的甲醇制烯烴技術，是世界首套、全球最大的以煤為原料生產石化產品聚烯烴的特大型煤化工項目。該項目于2010年8月8日一次開車成功，2011年1月1日實現商業(yè)化運行，至今已經穩(wěn)定運行2年以上。表明，我國在甲醇制烯烴技術和工業(yè)化方面均處于國際領先地位。

3.1.2 山西焦煤集團焦爐煤氣制甲醇制烯烴項目

生產規(guī)模：烯烴60萬t／a，聚乙烯30萬t／a，聚丙烯30萬t／a。

該項目是山西省資源型經濟轉型綜合配套改革的示范項目，以焦爐煤氣為原料制甲醇，由甲醇延伸加工制烯烴，有利于焦爐煤氣的綜合利用和焦化產業(yè)向新型煤化工延伸，具有較好的經濟效益和社會效益。2011年8月1日，該項目在洪洞工業(yè)園區(qū)開工奠基，預計2014年建成試車。項目總投資估算為85.85億元。其中，固定資產投資約84.72億元。

3.2 德國魯奇公司MTP技術的工業(yè)化應用

3.2.1 神華寧夏煤業(yè)集團煤基甲醇制烯烴項目

生產規(guī)模：甲醇167萬t／a，聚丙烯50萬t／a。

神華寧夏煤業(yè)集團煤基烯烴項目是世界上最大的以煤為原料生產聚丙烯的煤化工項目，于2010年10月投料試車成功，產出純度為99.69%丙烯產品。該裝置的運行標志著全球首套甲醇制丙烯工業(yè)化核心技術在我國成功應用，從而在世界上率先開創(chuàng)了一條以煤為原料經甲醇生產丙烯的全新技術路線。

3.2.2 大唐國際多倫煤基烯烴項目（MTP）

生產規(guī)模：甲醇168萬t／a，聚丙烯46萬t／a。

大唐內蒙古多倫煤化工項目是我國首個以褐煤為原料制甲醇生產聚丙烯的示范工程。大唐多倫MTP裝置于2011年1月一次投料試車成功，并已實現安全穩(wěn)定長周期運行。

4 近期國家核準的甲醇制烯烴項目

2013年3月以來，10個新型煤化工項目獲國家發(fā)改委“路條”，同意開展該工程前期工作。10個項目中有5個煤制天然氣、4個煤基甲醇制烯烴和1個煤制合成油項目。

4個煤制烯烴的項目為：中石化集團在貴州織金投資建設的60萬t／a煤制烯烴項目，中石化與河南煤業(yè)集團合作在河南投資建設的60萬t／a煤制烯烴項目，中煤集團在陜西榆林投資建設的煤制烯烴二期60萬t／a煤制烯烴項目，甘肅華鴻匯金公司在平涼投資建設的60萬t／a項目。

5 山西發(fā)展煤基甲醇制烯烴產業(yè)的探討與思考

5.1 山西發(fā)展煤基甲醇制烯烴產業(yè)的必要性

對于山西來講，至今沒有一個烯烴項目，而且富煤缺油的資源現狀決定了山西不可能發(fā)展石油路線烯烴產業(yè)，只有用煤（包括焦爐煤氣、煤層氣）來做文章，依托成熟的甲醇制烯烴技術，發(fā)展煤基甲醇制烯烴產業(yè)。

第一，可以大量消化吸收我省過剩的甲醇產能，從而實現資源的高效清潔利用。截止到2012年底，我省共有甲醇生產企業(yè)30戶，均是煤基甲醇（包括煤制甲醇、焦爐煤氣制甲醇、合成氨聯醇）。其中，煤制甲醇、焦爐煤氣制甲醇的產能占到了總產能的70%。2012年，甲醇產能達到403萬t，產量僅有147萬t。產能過剩、開工率低等因素制約著我省甲醇行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，做好產業(yè)技術升級，積極發(fā)展甲醇下游產業(yè)，特別是發(fā)展甲醇制低碳烯烴，對實現煤炭資源的高效清潔利用和煤炭企業(yè)轉型發(fā)展具有重大意義。

第二，能為我省乃至全國日益增長的烯烴深加工產品市場需求提供更多的供給。有關專家預測，2015年，我國乙烯供需缺口將達到1 200萬t，丙烯供需缺口將達到700萬t。因此，對于山西來說，發(fā)展煤基甲醇制烯烴有著較大的市場空間。

第三，符合我省“以煤為基，多元發(fā)展”的總體發(fā)展戰(zhàn)略。山西煤炭資源豐富，應利用好自身優(yōu)勢，適度發(fā)展煤制合成油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇、煤制芳烴等現代煤化工產業(yè)，實現“以煤為基，多元發(fā)展”。

5.2 山西發(fā)展煤基甲醇制烯烴產業(yè)的可行性

第一，采用國內自主開發(fā)的甲醇制烯烴DMTO技術和成功商業(yè)化運行的MTP技術。神華包頭DMTO項目和神華寧煤MTP工業(yè)生產裝置的成功投產以及穩(wěn)定運行，說明該技術已完全成熟可靠，為山西發(fā)展甲醇制烯烴提供了技術保障。

第二，我省具有豐富的低質煤炭資源，特別是高硫、高灰、高灰熔點的低質煤資源，同時還有煉焦企業(yè)所產生的大量副產焦爐煤氣資源。利用低質煤和副產焦爐煤氣生產甲醇，進而發(fā)展烯烴產業(yè)，可以最大限度地降低甲醇和MTO／MTP的生產成本，提高產品的競爭力，保障投資項目具有較好的經濟效益。

5.3 山西發(fā)展煤基甲醇制烯烴產業(yè)的支持體系

第一，有大型企業(yè)集團做項目承載?，F代煤化工項目投資大、資本回收期長，甲醇制烯烴也是如此。因此，發(fā)展這一項目必須依托大企業(yè)、大集團給予煤炭資源、投融資、人才和管理等方面的支持。

第二，有眾多科技力量作技術支持。山西省化學工業(yè)經過長期發(fā)展，形成了強大的技術研發(fā)和轉化、工程設計和建設、生產運行和管理等方面的優(yōu)勢，培養(yǎng)和造就了一大批專業(yè)的研發(fā)機構和優(yōu)秀的產業(yè)人才，積聚了中國科學院山西煤炭化學研究所、太原理工大學國家級煤化工工程實驗中心、賽鼎工程有限公司（原化學工業(yè)第二設計院）、山西省化工研究所、山西省化工設計院、山西省應用化學研究所等一大批國內知名的煤化工專業(yè)研究機構，極大地提升了山西煤化工產業(yè)的創(chuàng)新能力和技術支持。

第三，有綜改試驗區(qū)的政策支持。山西綜改試驗區(qū)的獲批對山西煤化工，特別是現代煤化工，帶來了前所未有的發(fā)展機遇。目前，綜改試驗區(qū)總體方案已經發(fā)布，相關部門將圍繞方案給予包括甲醇制烯烴在內的煤化工項目有關土地、資金、人才、稅收等方面更多、更合理的政策支持。

5.4 山西發(fā)展甲醇制烯烴產業(yè)的幾點建議

第一，利用豐富低廉的低質煤和焦爐煤氣制甲醇發(fā)展甲醇制烯烴產業(yè)，首先，要落實煤源、煤質、煤價或氣源、氣質、氣價，為項目的實施把好第一道原料關；其次，要對烯烴及其下游產品的消費量、價格等做好市場預期分析，科學把握產品的市場動態(tài)；再次，在項目的實施和生產過程中要做好環(huán)保、安全、節(jié)能減排等工作，創(chuàng)造和諧穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境。

第二，針對山西煤質的特殊性（特別是低質煤的煤質特性），山西在發(fā)展煤基甲醇制烯烴等煤化工項目時，一定要特別重視煤炭氣化工藝的選擇。對不同的氣化用原料煤，要進行科學評價，選擇經濟、合適的煤氣化工藝，這對我省發(fā)展煤化工項目具有重大意義。采用焦爐煤氣制甲醇制烯烴的路線，要特別重視原料焦爐煤氣的集中加工，做到集約高效利用。

第三，省委、省政府應對我省的甲醇制烯烴項目給予重點支持。特別是山西焦煤集團焦爐煤氣制甲醇制烯烴項目，該項目以焦爐煤氣為原料制甲醇，通過MTO生產烯烴及其深加工產品PE、PP，對山西來講是最現實、最經濟的項目，對我省發(fā)展現代煤化工以及落實綜改區(qū)的各項政策具有較好的示范引領作用。

第四，有關部門要鼓勵和引導項目的合理布局，積極推進現代煤化工產業(yè)園區(qū)建設，特別是促進焦爐煤氣、甲醇、甲醇制烯烴、烯烴深加工等生產企業(yè)的集中聯盟，實現利益共享、風險共擔，推動我省焦化行業(yè)、甲醇行業(yè)、煤化工行業(yè)的科學健康發(fā)展。

［1］唐宏青.現代煤化工新技術［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2009.

［2］謝克昌，李忠.甲醇及其衍生物［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2002.

［3］賀永德.現代煤化工技術手冊［M］.第2版.北京：化學工業(yè)出版社，2010.