第33卷第1期现代化工
Jan．2013
2013年1月Modern Chemical Industry 煤基甲醇制烯烃技术进展及经济性分析
刘媛1，2，何祚云
3
(1．中国石化国际事业有限公司，北京100728;2．西北工业大学自动化学院资源与
环境信息化工程研究所，
陕西西安710072;3．中国石化长城能源化工有限公司，北京100728)摘要：分析了MTO /MTP 技术进展和工业化情况，研究了煤基甲醇制取烯烃与蒸汽裂解制取烯烃的经济性。通过定量测
算、成本加回报的方法对煤基路线与石油路线生产烯烃的竞争力进行了评价，得出MTO /MTP 技术上逐步成熟，高油价情况下
经济上可行。目前煤化工只是对石油化工的有效补充，
有条件的企业可以考虑建设MTO /MTP 装置，但须结合资源、环境等因素综合考虑。
关键词：煤基甲醇；MTO MTP ；成本中图分类号：TE65；F224文献标志码：A 文章编号：0253－4320（2013）01－00013－04
Technology progress and economic analysis of coal-based methanol to olefins
LIU Yuan 1，2
，HE Zuo-yun 3
（1．China Petrochemical International Company Limited ，Beijing 100728，China ；2．Institute of Resources and
Enviromental Information Engineering ，Scholl of Automation ，Northwestern Polytechnical University ，Xi ’an 710072，China ；3．Sinopec Great Wall Energy and Chemical Co．，Ltd．，Beijing 100728，China ）Abstract ：The technological progress and industrialization of MTO /MTP are analyzed．The economy of coal-based methanol to olefin and olefin preparation by steam cracking are studied．The competitiveness on the production of olefins by coal-based line and oil are quantitatively estimated by using the method of specific calculating of cost and profits．It
concludes that MTO /MTP is economically possible and available when the following conditions are present ，such as matured technology and high oil price．At present ，coal chemical engineering is a very efficient supplementary part to
petrol engendering．The enterprises with conditions are free to take construction of MTO /MTP into consideration ，
but such factors such as resources ，environmental issues must not be ignored．
Key words ：coal-based methanol ；MTO ；MTP ；cost
收稿日期：2012－08－10
作者简介：刘媛（1969－），女，博士，高级工程师，从事石油化工投资项目可研评估、技术引进、企业发展思路及战略规划、化工产品市场分析等，
liuyuan169@126．com 。
煤基甲醇制烯烃工艺是以煤为原料经甲醇制取烯烃（乙烯和丙烯），主要由煤气化制合成气、合成气制取甲醇、甲醇制取烯烃（Methanol to Olefins /Propyl-ene ，简称MTO/MTP ）及反应气分离4大工序组成。
1
煤基甲醇制烯烃工艺
1.1
MTO 工艺
1.1.1
技术进展
甲醇制烯烃（MTO ）技术最早由美国Mobil 公司于20世纪80年代提出，国际上一些著名的石油和
化学公司如埃克森美孚（Exxon －Mobil ）、巴斯夫（BASF ）、环球石油（UOP ）和海德鲁（Hydro ）都投入大量资金和人员进行了多年的研究。
1995年，UOP 与挪威Hydro 公司合作建成一套甲醇加工能力0.75t /d 的示范装置，甲醇转化率接
近100%，乙烯和丙烯的碳基质量收率达到80%［1］
。UOP /Hydro 公司在SAPO －34分子筛基础上开发了新型催化剂MTO －100，提高了生成烯烃的选择性。该工艺可以在比较宽的范围内调整反应产物中乙烯
与丙烯的产出比，
各生产商可根据市场需求生产适销对路的产品。当以最大量生产乙烯时，收率分别为：乙烯为46%，丙烯为30%，丁烯为9%，其余为15%；当以最大量生产丙烯时，收率分别为：乙烯为
34%，丙烯为45%，丁烯为12%，其余为9%［2］。
2008年10月，道达尔石化在比利时Feluy 启动了一个中试项目，将UOP /Hydro 的MTO 工艺与烯烃裂解工艺（OCP ）结合，可以按2?1的比例生产丙
烯和乙烯，
然后再转化为聚烯烃。该中试项目投资4500万欧元，装置接近工业规模，将验证MTO 工艺
与OCP 工艺结合的技术可行性和低成本适用性［3］
。该装置2009年生产出乙烯和丙烯，
2010年生产出聚丙烯。2010年7月1日，道达尔石化宣布该MTO 示范项目取得成功
［4］
。
中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大
连化物所）开发了甲醇制取低碳烯烃技术（DMTO ），并在“八五”期间完成了DMTO 中试。2005年由大连化物所、陕西新兴煤化工科技发展有限公司和中国石化集团洛阳石化工程公司合作，
在陕西建设了·
31·
甲醇制低碳烯烃的工艺举例以及本组最佳工艺的确定 一、 甲醇制低碳烯烃的工艺列举 甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要为在合适的操作条件下，以甲醇为原料，选取适宜的催化剂（ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等），在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。根据目的产品的不同，甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯（methanol-to-olefin ,MTO ），甲醇制丙烯（methanol-to-propylene ，MTP ）。MTO 工艺的代表技术有环球石油公司( UOP )和海德鲁公司( Norsk Hydro )共同开发的UOP/Hydro MTO 技术，中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO 技术；MTP 工艺的代表技术有鲁奇公司（Lurgi ）开发的Lurgi MTP 技术和我国清华大学自主研发的FMTP 技术。 1.1 UOP ／I-Iydro 公司的MTO 工艺 美国环球油品公司(UOP)和挪威海德鲁(Hydro)公司共同开发了UOP ／Hydro MTO 工艺。MTO 工艺对原料甲醇的适用范围较大，可以使用粗甲醇(浓度80％一82％)、燃料级甲醇(浓度95％)和AA 级甲醇(浓度>99％) 。该工艺采用流化床反应器和再生器设计，其流程见图3。其反应温度由回收热量的蒸汽发生系统来控制，失活的催化剂被送到流化床再生器中烧碳再生，并通过发生蒸汽将热量移除，然后返回流化床反应器继续反应。由于流化床条件和混合均匀催化剂的共同作 甲醇制取低碳烯烃 UOP/Hydro 公司 的MTO 工艺 大连化学物理研究 所的DMTO 工艺 上海化工研究院的SMTO 工艺 鲁奇(Lurgi)公司的MTP 工艺 清华大学的 FMTP 工艺 MTO MTP
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
煤制烯烃技术大全 我国的能源结构是“富煤、缺油、少气”, 石油资源短缺已成为我国烯烃工业发展的主要瓶颈之一。国民经济的持续健康发展要求我国企业必须依托本国资源优势发展化工基础原料, 煤制烯烃技术是以煤炭替代石油生产甲醇, 进而再向乙烯、丙烯、聚烯烃等产业链下游方面发展。国际油价的节节攀升使MTO/MTP 项目的经济性更具竞争力。采用煤制烯烃技术代替石油制烯烃技术,可以减少我国对石油资源的过度依赖, 而且对推动贫油地区的工业发展及均衡合理利用我国资源都具有重要的意义。 技术进展 煤经甲醇制烯烃工艺主要由煤气化制合成气、合成气制取甲醇、甲醇制烯烃三项技术组成。煤经气化过程生成CO 和H2 ( 合成气) , 然后合成甲醇, 再借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,生产低碳烯烃( 乙烯和丙烯) 。其中, 为满足经济规模甲醇制烯烃装置所需的大型煤气化技术、百万吨级甲醇生产技术均成熟可靠, 关键是甲醇制烯烃技术。目前, 世界上具备商业转让条件的甲醇制烯烃技术的有美国环球油品公司和挪威Hydro 公司共同开发的甲醇制低碳烯烃( MTO)工艺、德国Lurgi 公司的甲醇制丙烯( MTP) 工艺、中国科学院大连化学物理研究所的甲醇制低碳烯烃( DMTO) 工艺。这三种工艺虽然还没有工业化装置运行, 但经多年开发, 已具备工业化条件。
第一部分 MTO装置介绍 1.MTO装置主要组成部分 MTO装置可年处理180万吨甲醇，年生产60万吨烯烃产品。其以甲醇为原料，经过MTO反应单元，在催化剂作用下，生成多种烃类、水、和其它杂质，反应后物料进入急冷塔和水洗塔，裂解气中水在急冷塔和水洗塔脱除后，裂解气进入烯烃分离单元，裂解气在烯烃单元被进一步除去杂质，并经过冷却、精馏，分离出乙烯、丙烯、碳四、碳五、燃料气。其中液体产品进入烯烃罐区储存，燃料气进入瓦斯管网供各用户使用。MTO装置包括三部分，即甲醇制烯烃单元、烯烃分离单元和烯烃罐区。 2.MTO装置平面布置 MTO主装置位于煤制烯烃项目用地的东面，东邻第三循环水厂，西邻PP装置，北面为净水厂，占地面积390×200m2。烯烃罐区东邻第一循环水厂，北为MTO装置二期预留地，具体位置如下。 ：
煤制甲醇工业发展现状分析 发表时间：2018-09-17T11:41:24.030Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：王耸 [导读] 摘要：随着经济的发展，国家对能源以及化工原料的需求量与日俱增。 兖矿国宏化工有限责任公司山东省邹城市 273500 摘要：随着经济的发展，国家对能源以及化工原料的需求量与日俱增。我国“贫油、富煤、少气”的资源禀赋决定了煤炭将继续作为我国的主要化石能源，而要做到多元化、长远发展，必须要对现有的煤炭资源进行合理、有效地利用。煤制甲醇工艺路线成熟，而且已经得到了广泛的推广及工业化应用，是一种可以最大限度利用煤炭资源、缓解工业发展与能源短缺矛盾的有效途径。因此，本文对煤制甲醇工业发展现状及前景进行分析。 关键词：煤制甲醇；发展现状；前景 甲醇既是一种重要的有机化工原料，也是一种重要的有机溶剂。由甲醇生产的化工产品达数百种，广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等行业，在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。如今，基于国际形势以及石油资源的紧缺，由煤炭为原料生产甲醇，得到了大力的发展。 1甲醇的性质 无色易燃液体，发热量22704KJ/Kg，低于汽油；密度791Kg/m3，沸点65℃，熔点-93.9℃；能与水和大多数有机溶剂混溶，但和汽油互溶性差，需添加助溶剂；甲醇毒性很大，误服少量（约10ml）即可因对视神经的永久破坏而导致失明，多量（约30ml）可能导致死亡；甲醇对燃料系统的金属材料和橡胶材料具有一定的腐蚀性。 2甲醇的用途 2.1甲醇是一种重要的化工原料，广泛用作工业溶剂以及生产塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、医药、染料、醋酸等化工产品的原料。 2.2甲醇还是一种重要的燃料，它具有辛烷值高（研究辛烷值RON110），燃烧性能好，能量利用率高，燃烧后污染物排放量比汽油少等特点，是公认的代替汽油和柴油的洁净燃料，受到各国重视。 3我国煤化工产品的发展现状 煤化工主要是以煤作为主要的原料，经过一定的化学过程进行转化为一定的液体（煤制油）、气体（煤制合成天然气）以及化学品（煤制甲醇、二甲醚、烯烃等），目前作为石油能源的一些替代产品比如：煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚等产品已经成为煤化工主要的产品，针对发展有着很大的帮助，对于煤制油而言，对于资金和技术有着较高的要求，还存在着严重的资源浪费的现象，因此，国家相对于煤制油这一项目有着严格的要求。相对于煤制烯烃而言，存在着生产流程长、流程工艺繁杂等现象，所以存在发展缓慢的现象。以甲醇为合成原料的代表主要是煤制二甲醚和煤制天然气，由于煤制二甲醚的所需资金少，见效的时间较快，因此得到了很好的发展。但是，目前，我国出现液化天然气价格不断上涨的现象，随之有关的一些煤制合成天然气项目也在不断的增多，由于煤制天然气主要是由甲烷转换而成的，我国目前还没有出现完整的自制甲烷化技术，一些关键的技术目前还需从国外大量的引进，因此，在一定的程度上严重制约着煤制合成天然气的发展。 4煤制甲醇工艺 4.1联醇生产技术 一些中、小合成氨厂可以在炭化或水洗与铜洗之间进行对于甲醇合成工序的设置，这样一来，就可以同时进行对于合成氨的生产以及对于甲醇的生产，形成一种串联式的联醇工艺。然而，运用这种工艺进行生产时需要满足一定的条件，条件主要为：一般情况下，需要将其压力维持在一定范围之内，同时，保证其控制反应温度在200～300℃之间，并且需要以联醇铜基作为相应的催化剂。联醇的过程有能够实现对于合成氨的有效净化并在一定程度上对相关的资源进行合理的利用，这符合循环经济的发展要求以及可持续发展战略。 4.2焦炉气制甲醇 以焦炉气实现对于甲醇的制取主要是以煤为原料间接进行的。所谓焦炉煤气就是指在生产焦炭的过程中产生的大量副产品，这些焦炉煤气除了部分返回炼焦炉作为加热的燃料以外，传统的利用方式就是作为城市居民的生活用气，但很大一部分燃烧后排入大气，不仅浪费了资源，而且污染了环境。据相关统计指出，2010年中国共生产焦炭3.8亿t，因此伴生的焦炉气产量是巨大的。焦炉气制甲醇存在着一套系统化的工艺流程：首先，将来自焦化厂经过预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压，接着进行加氢转化精脱硫，此即焦炉煤气的净化；然后通过催化或非催化方法将焦炉煤气中的CH4、CmHn转化为合成甲醇的有效气体组分（H2+CO），再通过补碳（即用煤炭制气、压缩、脱硫、脱碳，制成碳多氢少的水煤气加进原料气中）调整原料气的氢碳比，就制成了氢碳比符合甲醇合成所需的合成气；将合成气压缩增压后送入甲醇合成塔进行合成反应，生成粗甲醇，然后对粗甲醇进行精馏，就制成了煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精甲醇。在上述工艺流程中，净化与转化是整个焦炉煤气制甲醇的关键技术。 5煤制甲醇产业发展应对策略 首先，应对当前的甲醇生产产业链进行有效的延长，加快产业升级。对于有机化工企业而言，甲醇与乙烯、芳烃的价值不分上下，都是非常重要的基础性原材料，而且在当前医药、化工行业中发挥着非常重大的作用，衍生产品前景也非常的广阔。基于此，煤炭生产企业、煤化工企业应对在当前甲醇产能过剩的条件下，通过把甲醇转化成市场需求旺盛的下游产品来提高企业的市场竞争力，实现其经济效益。 其次，增强政策引导。煤制甲醇生产项目，实际上就是煤化工生产项目的重点，作为一项较为重要的产业，建议政府从政策上对其进行合理的引导。当前国内正在推行的是《煤炭深加工示范项目规划》，即煤化工产业在十二五发展期间的规划，实践中可借此来调控煤制甲醇的发展趋势；同时，应当出台新规划来鼓励更长链条的煤化工项目建设。 6煤制甲醇产业发展前景 随着社会经济的快速发展和化工产业的不断崛起，对当前国内甲醇消费起到了非常有效的拉动作用。同时，随着煤制甲醇衍生产品的不断开发、甲醇燃料的广泛应用与推广，甲醇市场也在不断的扩张。从合成甲醇的发展过程我们可以看出，由一氧化碳和氢气合成甲醇已经走过了几十年，无论是工艺还是设备以及管理已相对成熟，而由煤气化制备煤气，经过净化获得较纯净的一氧化碳和氢气又是煤化工产
中国煤制烯烃产业现状简评 2015.6 2010年我国煤制烯烃产能仅50万吨，2011年突破100万吨，2013年突破200万吨，2014年产能630万吨。截至目前，我国煤制烯烃产能接近750万吨，预计随着后期新项目的投产，我国煤制烯烃产能将突破1000万吨。 烯烃是国民经济重要的基础原料,在石化和化学工业发展中占有重要的战略地位。其中乙烯是石油化工产业的核心；丙烯是塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料的基本原料，是最为基础有机化工原料之一；丁二烯是制造合成橡胶、合成树脂、尼龙等的原料；苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。此外乙烯的生产规模和水平还成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。 不过由于我国富煤少油，石油资源需要大量进口（中国原油对外依存度在前年已达到59%）。基于这种背景下，煤制烯烃逐渐被国家层面认可为减少烯烃对外依赖性、有助于烯烃产业安全的新型煤化工路径。 2006年12月11日，位于内蒙古自治区包头市九原区哈林格尔镇西南的神华包头煤制烯烃项目得到了国家发展和改革委员会的正式核准，这也是国家"十一五"期间核准的唯一一个煤制烯烃项目。该项目于2010年底2011年初投产，并与2011年11月1日进行商业化运行。在此之前，最先投产的煤制烯烃项目为神华宁煤一期年产50万吨装置，该装置于2010年10月4日建成投产。神华煤制烯烃项目的顺利投产，为中国煤制烯烃市场注入较大动力，此后几年间，我国煤制烯烃行业发展速度较快，尤其以2014年发展迅猛。
中国煤制烯烃产能变化情况 上图所示，2010年我国煤制烯烃产能仅50万吨，2011年突破100万吨，2013年突破200万吨，2014年产能630万吨。截至目前，我国煤制烯烃产能接近750万吨，预计随着后期新项目的投产，我国煤制烯烃产能将会很快突破1000万吨。从中远期来看，后期规划项目众多，我国煤制烯烃产能有可能会突破2000万吨甚至更多。 从第一个项目投产时间2010年算起截止到发稿时为止，如果剔除2014年末原油暴跌以来项目经济性受影响以外，在此之前的时间里，我国煤经甲醇制烯烃项目盈利十分可观。 上图所示，通过对比不同工艺路线制烯烃盈利，多数时间段内CTO、PDH盈利好于MTO及油制烯烃。原油低位运行，油制烯烃成本
甲醇制烯烃工艺 学生姓名：冯佑磊 班级学号：101409121
在天然气制烯烃工艺中，天然气经甲醇制烯烃MTO/MTP工艺技术是最具备工业化条件的技术。中国化工学会理事长、中国工程院院士曹湘洪表示，在后石油时代，炼油工业应以汽油、煤油、柴油产量最大化为目标；新建乙烯、丙烯装置，宜选择MTO「甲醇制烯烃」工艺路线；已有乙烯装置，宜用费托合成油来替代石脑油作为原料。“中国科学院大连化学物理研究所”的DMTO在神华包头的成功实现工业化生产，证明了国产的MTO技术与催化剂的生产都已达到世界领先的水平。MTO 工艺与MT P工艺都是可行的，从市场的风险性考虑，MTO工艺比MT P工艺更安全些。 MTO/MTP工艺概述 1.1 概述 MTO是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工工艺技术，其主要产品为乙烯、丙烯。 MTP是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，采用固定床反应器，生产丙烯的化工工艺技术。 甲醇制烯烃技术源于甲醇制汽油。在甲醇合成汽油过程中，发现C2～C4 烯烃是过程的中间产物。控制反应条件（如温度等）和调整催化剂的组成，就能使反应停留在生产乙烯等低碳烃的阶段。显然，催化剂的研究则是MTO 技术的核心。 目前世界上，对研制MTO催化剂卓有成效，因而具备工业化和商业转让条件的甲醇制低碳烯烃的技术主要有三种：美国环球油品公司（UOP）和挪威海德鲁（Hydro）公司共同开发的UOP/Hydro MTO 工艺；德国鲁奇公司开发的Lurgi MTP 工艺；中国科学院大连化学物理研究所开发的D M TO 工艺。 1.2 MTO技术特点 采用流化床反应器和再生器，连续稳定操作；采用专有催化剂，催化剂需要在线再生，保持活性；甲醇的转化率达100%，低碳烯烃选择性超过85%，主要产物为乙烯和丙烯；可以灵活调节乙烯/丙烯的比例；乙烯和丙烯达到聚合级。 1.3 MTP技术特点 采用固定床由甲醇生产丙烯，首先将甲醇转化为二甲醚和水，然后在三个MTP反应器中进行转化为丙烯。催化剂系采用南方化学开发的改进ZSM-5催化剂，有较高的丙烯选择性。甲醇和DME 的转化率均大于99%，对丙烯的收率则约为71%。产物中除丙烯外还将有液化石油气、汽油和水。 1.4 基本反应历程 MTP、MTO反应历程通常认为可分成三个步骤： (1)甲醇首先脱掉一分子水生成二甲醚。甲醇和二甲醚迅速形成平衡混合物。甲醇／二甲醚分子与分子筛上酸性位作用生成甲氧基． (2)甲氧基中一个C．H质子化生成C-H+，与甲醇分子中-OH．作用形成氢键，然后生成已基氧缝，进而生成C=C键。 (3)C=C键继续发生链增长生成(CH2)n。反应过程以分子筛作催化剂时，产物分布比较简单，以C2--一C4(特别是乙烯、丙烯)为主。MTP、 MTO过程的关键技术是催化剂，由于反应过程中有大量的水存在，且催化剂运行中需要在较高温度下频繁再生烧炭，因而催化剂的热稳定性及水热稳定性是影响化学寿命的决定因素。 二．国内外MTO、MTP技术介绍 2.1 UOP/Hydro 甲醇制烯烃工艺 2.1.1工艺简介 挪威海德鲁（Hydro）公司创建于1905年2月，以生产氮肥起家。现在油气开发是其支柱产业。美国环球油品公司（U O P）创建于1914年，是当今世界上炼油和石油化工最主要的工艺技术专利商之一，而又以生产和供应分子筛及炼油、石油化工用催化剂见长。1992年，美国UOP公司和挪威Hydro公司开始了类似催化裂化装置的甲醇制烯烃工艺，并进行了小试工作。1995 年两公司合作
雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书 项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋 时间：2015年10月
第一部分项目背景 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。 我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。 从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生
产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。
煤化工工艺-------煤制烯烃（MTO）煤制丙烯（MTP）技术的探讨与分析 MTO及MTG的反应历程主反应为：2CH3OH→C2H4+2H2O 3CH3OH→C3H6+3H2O甲醇首先脱水为二甲醚（DME），形成的平衡混合物包括甲醇、二甲醚和水，然后转化为低碳烯烃，低碳烯烃通过氢转移、烷基化和缩聚反应生成烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃。甲醇在固体酸催化剂作用下脱水生成二甲醚，其中间体是质子化的表面甲氧基；低碳烯烃转化为烷烃、芳烃、环烷烃和较高级烯烃，其历程为通过带有氢转移反应的典型的正碳离子机理；二甲醚转化为低碳烯烃有多种机理论述，目前还没有统一认识。Mobil公司最初开发的MTO催化剂为ZSM-5，其乙烯收率仅为5%。改进后的工艺名称MTE，即甲醇转化为乙烯，最初为固定床反应器，后改为流化床反应器，乙烯和丙烯的选择性分别为45%和25%。UOP开发的以SAPO-34为活性组分的MTO-100催化剂，其乙烯选择性明显优于ZSM-5，使MTO工艺取得突破性进展。其乙烯和丙烯的选择性分别为43%～61.1%和27.4%～41.8%。从近期国外发表的专利看，MTO研究开发的重点仍是催化剂的改进，以提高低碳烯烃的选择性。将各种金属元素引入SAPO-34骨架上，得到称为MAPSO或ELPSO的分子筛，这是催化剂改型的重要手段之一。金属离子的引入会引起分子筛酸性及孔口大小的变化，孔口变小限制了大分子的扩散，有利于小分子烯烃选择性的提高，形成中等强度的酸中心，也将有利于烯烃的生成。 MTO工艺技术介绍 目前国外具有代表性的MTO工艺技术主要是：UOP／Hydro、ExxonMobil的技术，以及鲁奇（Lurgi）的MTP技术。ExxonMobil和UOP/Hydro的工艺流程区别不大，均采用流化床反应器，甲醇在反应器中反应，生成的产物经分离和提纯后得到乙烯、丙烯和轻质燃料等。目前UOP/Hydro工艺已在挪威国家石油公司的甲醇装置上进行运行，效果达到甲醇转化率99.8%，丙烯产率45%，乙烯产率34%，丁烯产率13%。鲁奇公司则专注由甲醇制单一丙烯新工艺的开发，采用中间冷却的绝热固定床反应器，使用南方化学公司提供的专用沸石催化剂，丙烯的选择率很高。据鲁奇公司称，日产1600吨丙烯生产装置的投资费用为1.8亿美元。有消息称，鲁奇公司甲醇制丙烯技术将首次实现规模化生产，其在伊朗投建10万吨/年丙烯装置，有望在2009年正式投产。从近期国外发表的专利看，MTO又做了一些新的改进。 1、以二甲醚（DME）作MTO中间步骤水或水蒸气对催化剂有一定危害性，减少水还可节省投资和生产成本，生产相同量的轻质烯烃产生的水，甲醇是二甲醚的两倍，所以装置设备尺寸可以减小，生产成本也可下降。 2、通过烯烃歧化途径灵活生产烯烃通过改变反应的温度可以调节乙烯丙烯的比例，但是温度提高会影响催化剂的寿命，而通过歧化反应可用乙烯和丁烯歧化来生产丙烯，也可以使丙烯歧化为乙烯和丁烯，不会影响催化剂的寿命，从而使产品分布更灵活。 3、以甲烷作反应稀释剂使用甲烷作稀释剂比用水或水蒸气作稀释剂可减少对催化剂的危害。 我国MTO工艺技术发展现状
煤制甲醇项目投资计划书 xxx科技公司
煤制甲醇项目投资计划书目录 第一章基本情况 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标
第二章项目建设背景分析 一、产业政策及发展规划 二、鼓励中小企业发展 三、宏观经济形势分析 四、区域经济发展概况 五、项目必要性分析 第三章产品规划分析 一、产品规划 二、建设规模 第四章选址科学性分析 一、项目选址原则 二、项目选址 三、建设条件分析 四、用地控制指标 五、用地总体要求 六、节约用地措施 七、总图布置方案 八、运输组成 九、选址综合评价 第五章土建方案
一、建筑工程设计原则 二、项目工程建设标准规范 三、项目总平面设计要求 四、建筑设计规范和标准 五、土建工程设计年限及安全等级 六、建筑工程设计总体要求 七、土建工程建设指标 第六章风险应对说明 一、政策风险分析 二、社会风险分析 三、市场风险分析 四、资金风险分析 五、技术风险分析 六、财务风险分析 七、管理风险分析 八、其它风险分析 九、社会影响评估 第七章项目实施安排 一、建设周期 二、建设进度
三、进度安排注意事项 四、人力资源配置 五、员工培训 六、项目实施保障 第八章项目投资方案 一、项目估算说明 二、项目总投资估算 三、资金筹措 第九章项目经营效益 一、经济评价综述 二、经济评价财务测算 二、项目盈利能力分析 第十章附表 附表1：主要经济指标一览表 附表2：土建工程投资一览表 附表3：节能分析一览表 附表4：项目建设进度一览表 附表5：人力资源配置一览表 附表6：固定资产投资估算表 附表7：流动资金投资估算表
甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析 李建新安福何祚云 （中国石化咨询公司） 甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，简称MTO）工艺是美国UOP公司和挪威HYDRO公司于1995 年合作开发成功的一种新技术，该工艺以甲醇为原料，通过甲醇裂解制得以乙烯和丙烯为主的烯烃产品。 按甲醇原料的不同，可以有天然气和煤两种路线。MTO工艺的开发成功拓宽了烯烃原料来源渠道，同 时为天然气和煤的化工利用开辟了一条新的途径。 目前，MTO工艺虽尚未实现在工业化大型装置上的应用，但已实现技术转让。作为一种新兴工艺， 其技术成熟度及与其它烯烃生产工艺相比的经济性怎样成为人们普遍关心的问题。 下面将重点对MTO工艺的技术可靠性及天然气、煤路线及传统蒸汽裂解工艺路线烯烃产品的成本 经济性状况进行分析研究，供大家参考。 1 MTO工艺技术可靠性分析 1.1 MTO工艺开发进程 甲醇制取烯烃的概念最早由美国Mobil公司在20世纪80年代提出。美国UOP公司和挪威Hydro 公司相继从1992年开始有关MTO技术的研究，两家公司利用筛选出的新型SAPO-34型催化剂开展 MTO工艺的研究。该催化剂是硅铝磷酸盐型具有择形能力的分子筛催化剂，可控制酸性中心的位置和 强度，使低碳烯烃齐聚的反应减少，从而大幅提高甲醇转化为乙烯和丙烯的选择性，SAPO-34催化剂 的研发成功是对MTO工艺研究的极大推进。目前，UOP公司MTO工艺的定型催化剂为MTO-100。 UOP和Hydro开发了类似催化裂化装置的MTO工艺流程，并于1992年开始小试工作，1995年两 公司合作在挪威建设了原料处理量为0.75 t/d的工业演示装置。甲醇的转化率始终保持在100%附近。 催化剂再生次数超过450次，其稳定性和强度得到一定的验证。该工艺的乙烯/丙烯的生成比例可从最 大量生产乙烯时的1.5到最大量生产丙烯时的0.75。该工业演示装置典型的产品收率数据见表1。 表1 MTO工业演示装置典型产品收率 组份产率Wt%，以甲醇进料为基产率，Wt%，以甲醇中碳为基 C l~C4饱和烃 1.5 3.5 乙烯 21.1 48.0 丙烯 14.6 33.0 碳四 4.2 9.6 C5+ 1.0 2.4 COX＋焦炭 0.5 3.5 生成水 57.1 一 合计 100 100 1995年11月UOP和HRDRO在南非第四届国际天然气转化会议上宣布可以进行MTO技术的转让， 并称该过程已可实现年产50万t/a乙烯的工业化生产，可从UOP和Hydro获得建厂许可证。目前，该 技术已成功转让给尼日利亚一家天然气联合企业，MTO装置规模为年产80万t烯烃，下游配套建设40 万t/a HDPE和40万t/a PP，配套建设250万t/a甲醇装置。 我国中科院大连化物所从20世纪80年代也开始了有关甲醇制烯烃工艺的研究，现在围绕合成气转 化为低碳烯烃已申请专利20余项，在甲醇或二甲醚制取低碳烯烃方面构成了自主的知识产权。大连化 物所在1993年完成了以ZSM-5为催化剂的固定床MTO工艺中试研究，90年代提出了由合成气制二甲 醚进而制取烯烃的SDTO工艺，并于1995年在上海青浦化工厂建设了原料二甲醚处理量为0.06~0.10 t/d 146
甲醇制烯烃项目 一、项目概述 乙烯是最基本也是最重要的石化原料。乙烯主要用于生产PE、EO／EG、PVC、醋酸乙烯和乙丙橡胶等下游石化产品。目前，我国乙烯主要来源是石脑油裂解。2007年我国乙烯当量消费量为1947万t，国内乙烯市场满足率仅为48.33%，供求矛盾很大。预计到2010年和2015年，我国乙烯年需求量将分别达到2550万t和3570万t，市场前景广阔。 煤制烯烃(MTO)的主要专利技术有美国UOP/Hydm和我国的大连化物所DMTO技术，中国石化也在进行研发。 2008年1月31日，新加坡Eurochem技术公司旗下的Viva公司将在尼日利亚的Lekki建设330万t/a甲醇装置，下游配套建设130万ifa的MTO装置，采用UOP/Hydro的MTO技术和TotaVUOP烯烃裂解工艺技术(OCP)，组成MTO-OCP加工技术方案，计划2012年建成投产。TotaVUOP烯烃裂解工艺技术可将联产的低价值C礼重质烯烃转化为丙烯和部分乙烯。我国神华集团公司采用UOP技术，正在内蒙古包头建设MTO工业化生产装置。 丙烯主要用于生产PP、PO/PG、苯酚/丙酮、丁/辛醇、丙烯酸及酯和乙丙橡胶等下游石化产品。目前，我国丙烯来源主要是石脑油裂解制乙烯联产和炼厂液化气分馏、催化裂解(DCC)。2007年，我国丙烯当量消费量为1384万t，国内丙烯市场满足率为61.05%，供求矛
盾较大。预计到2010年和2015年，我国丙烯年需求量将分别达到2400万t和3860万t，其中甲醇制丙烯(MTP)产能将分别达到50万t/a和150万t/a，市场前景广阔。 MTP专利技术供应商有德国LURGI公司和我国清华大学。我国大唐国际和神华宁煤采用德国LURGI公司MTP技术，正在内蒙古多伦和宁夏宁东建设MTP工业化生产装置。 中国化学工程集团公司、清华大学和安徽淮化集团有限公司正在合作开发MTP技术。在安徽淮化建设工业试验装置(规模为年处理甲醇3万t，年产丙烯1万t，计划2009年3月投料试车)，对我国MTP 发展具有重要意义。2008年2月19日至20日，安徽省发改委邀请省内外专家，召开了“甲醇流化床制丙烯技术”开发项目初步设计审查会。 二、工艺技术路线 在目前已经达到可以工业化水平的两类甲醇制烯烃技术：MTO、MTP之中，国内外技术都取得了很好的进展。国内技术主要有科学院大连物化所中石化洛阳工程公司、陕西煤制烯烃工程技术中心开发DMTO、中石化自助开发的SMTO技术，清华大学与中国化工工程公司合作开发的FMTP技术；国外甲醇制烯烃技术主要有UOP公司开发的甲醇制烯烃技术（MTO）和Lurgi（鲁奇）公司开发的甲醇制丙烯技术（MTP）。2008年，道达尔公司（Total）采用UOP公司MTO技术在比利时启动MTO+OCP一体化示范项目建设。目前国内确定了3个煤制烯烃示范工程。神华包头60万吨/年DMTO项目已中交，于2010
纪律和奖罚制度,调动全体试车人员的积极性,经过一年多的工作,于1998年11月15日又开始试车。经过一个多月的投料表明,1.5万t a氯化法钛白的主要技术难关基本上已被攻克,初步实现了连续稳定生产。 5 几点建议 (1)面对世界钛白由跨国集团高度垄断的新局面,国内钛白工业必须加强集中统一领导、统一规划、合理布局,一致对外。 (2)对现有的钛白厂要实行强强联合,对亏损严重、污染大的厂要坚决实行关停并转。 (3)对已引进的3套较大型的钛白粉生产装置,国家应继续给予优惠政策和资金支持,并跨地区、跨部门地组织专家联合进行技术攻关。特别要充分发挥经验丰富的老专家的作用,协同作战,解决工艺、技术难题,提高产品质量,开发新品种,以满足国民经济发展的需要。 (4)由于硫酸法钛白生产三废排放量大,较难处理,而氯化法钛白生产的主要技术难题又已基本被攻克,现在完全可以利用国内技术兴建万吨级以上的氯化法钛白生产装置。建议除了特殊地区外,今后兴建的钛白厂主要应采用氯化法。而且厂址最好能与氯碱厂在一起,以达到优势互补,提高经济效益的目的。 (5)为保护民族工业,扶植国内钛白生产,建议对国外钛白供应商向我国低价倾销钛白粉要进行处罚;要制定相关法律,向其所在国贸易管理机构起诉,并对进口产品征收高额的反倾销税。 ?新产品新装置? 吉化公司乙撑双硬脂酰胺装置建成投产 具有国内领先水平的年产700t乙撑双硬脂酰胺生产装置,在吉化公司研究院建成,并投入批量生产。 乙撑双硬脂酰胺是一种多功能塑料加工助剂,可广泛应用于高分子聚合树脂,如AB S树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛树脂及氨基树脂加工中的润滑剂、防粘剂、粘度调节剂和表面光亮剂等。 该装置是由吉化研究院自行开发、设计的。经半年的运转考核,生产能力达到并超过设计能力(已达800t a以上),其产品经在吉化合成树脂厂引进的10万t a AB S生产装置上应用,性能指标完全满足生产要求。目前,产品已向该公司及国内多家用户批量供货,质量及稳定性已达到国外同类产品水平。 (微笔) 扬子石化大型空分装置投入运行 扬子石化股份公司投资近3亿元的每小时增产氧气2万m3、氮气3.75万m3的大型空气分离装置投入运行。 该空分装置在设计、安装过程中,采用了引进国外先进技术和设备与国内配套设计相结合的办法,装置开停车过程可全部自动调整控制,DCS控制系统达到国际90年代先进水平。(微笔) 甲醇制烯烃工艺(M TO) 一项以天然气为原料经甲醇制取混合烯烃(乙烯+丙烯+丁烯)的工艺技术即M TO工艺,已由美国环球油品公司(UO P)和挪威海德罗(H ydroc)公司联合开发中试成功。 1995年11月,在南非第四次天然气转化国际年会上,UO P和H ydroc公司首次公布了这一工艺技术及其示范装置的运行数据。据称,这一工艺经小试、中试和示范装置长期、连续试验,操作稳定,得到了相互验证,可以用来建设年产50万t乙烯的工业化生产装置。 该技术的工艺流程和设备与炼厂的 型催化裂化装置基本相同,产品分离流程比传统的深冷分离流程简单。 采用M TO工艺生产烯烃,需要大量天然气或甲醇:一套30万t a M TO法乙烯装置,年消耗天然气13亿m3或甲醇150万t。因此,在天然气供应充足而且价格便宜的地方,采用此法生产烯烃,比之石脑油或轻柴油裂解制烯烃,在技术和经济上都具有一定的优越性。 我国对M TO工艺的开发也已经历多年,中试数据与国外很接近,而催化剂性能则优于国外。据了解,中国石油和天然气北方公司正在进行M TO工艺的千吨级工业化试验。(宗言恭) 81 化 工 技 术 经 济 第17卷
煤制烯烃项目简介 一、煤制烯烃 煤制烯烃简单来说可分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。主要有四个步骤:首先通过煤气化制合成气,然后将合成气净化,接着将净化合成气制成甲醇,甲醇在催化剂得作用下脱水生成二甲醚(DME),形成甲醇、二甲醚与水得平衡混合物,然后转化为低碳烯烃,烯烃经过聚合反应生产聚烯烃。 煤制烯烃主要指乙烯、丙烯及其聚合物、聚乙烯主要应用于粘合剂、农膜、电线与电缆、包装(食品软包装、拉伸膜、收缩膜、垃圾袋、手提袋、重型包装袋、挤出涂覆)、聚合物加工(旋转成型、注射成型、吹塑成型)等行业。 丙烯就是仅次于乙烯得一种重要有机石油化工基本原料,主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及异丙醇等。 二、国外煤制烯烃技术 MTO就是国际上对甲醇制烯烃得统一叫法。最早提出煤基甲醇制烯烃工艺得就是美孚石油公司(Ｍobｉl),随后巴斯夫公司(ＢASF)、埃克森石油公司(Ｅxxoｎ)、环球石油公司(UOP)及海德鲁公司(Hｙｄrｏ)等相继投入开发,在很大程度上推进了ＭTＯ得工业化。１995年,UＯP与挪威NorsｋHydro公司合作建成一套甲醇加工能力０.75 吨/天得示范装置,连续运转90天,甲醇转化率接近100％,乙烯与丙烯得碳基质量收率达到80%。1９9８年建成投产采用UOP/Hydro工艺得20万吨/年乙烯工业装置,截止2006年已实现50万吨/年乙烯装置得工业设计,并表示可对设计得50万吨/年大型乙烯装置做出承诺与保证、UOＰ/Hyｄro得MTO工艺可以在比较宽得范围内调整反应产物中C２与C3;烯烃得产出比,可根据市场需求生产适销对路得产品,以获取最大得收益。 惠生(南京)清洁能源股份有限公司甲醇制烯烃装置采用环球油品公司(UOP)得甲醇制烯烃(MＴO)/烯烃裂化(OCP)技术,就是全球首套采用霍尼
煤制甲醇技术经济分析 甲醇生产所用原料主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。我国能源资源现状是缺油、少气、富煤。以煤为原料生产甲醇、合成氨是我国的主流，在今后一个相当长的时期内不会有大的改变。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料，具有投资少、能耗低、污染小的优势，世界甲醇生产有90%以上是以天然气为原料的，但在我国由于受天然气资源和价格的制约，国家已经限制用天然气生产化工产品，优先用于城市作燃料，除特殊情况外，用天然气生产甲醇的可能性很小。 近几年来世界市场石油价格猛涨，已突破每桶原油100美元大关，今年3月12日纽约商品交易所4月份期货价格最高飙升到110.2美元，低价石油的时代已经一去不复返了。因此，今后用石油为原料生产甲醇、合成氨的可能性几乎不存在了。 我国以煤为原料生产甲醇的经济性如何？与国际上天然气制甲醇比较有无竞争能力，是业内人士关心和讨论的问题。本文尝试从技术经济的角度作一些粗浅的分析，供大家参考。 1．甲醇生产现状及发展预测 1.1世界甲醇生产与消费状况 根据美国休斯敦石化咨询公司发布的2006年全球甲醇分析报告预测，2006年全球甲醇需求量为3800万ｔ左右，2006～2010年世界甲醇需求年均增长率为3%～4.5%，北美和西欧甲醇需求量将减少360万ｔ，中东和亚洲需求增长较快，2006～2010年全球甲醇需求预测增加870～900万ｔ。 由于受未来甲醇制烯烃（MTO、MTP）的驱动，2010～2015世界甲醇需求年均增长率为4.6%～5.0%，预计2010年世界甲醇产能将达到6400万t，2015年将达到7200万t，生产能力大于市场需求，将加剧市场竞争。我国将是甲醇需求增长最快的重点地区。 表1-1 世界甲醇产量及需求量预测表 1.2中国甲醇生产与消费状况 甲醇不仅是重要的化工原料，作为清洁燃料也越来越受到重视。因受国际石油价格高涨的影响，我国石油进口快速增长的压力加大，为保障能源安全，国家提出了重点发展煤基醇醚燃料、甲醇制烯烃及煤制油的战略设想，并已开始进行工程开发示范。在此背景下，我国“十一五”甲醇项目建设不断加快，生产能力和产量增长迅速。2007年全国甲醇产量达到1076.4万t，是2004年的2.44倍，比2006年增长41.9%；2007年甲醇进口量84.5万t，出口量56.3万t，表观消费量1104.6万t，比2006年增长41.95%，是历年来增长最快的一年。预计2010年甲醇需求量将为1620万t，2015年2500万t～3000万t。甲醇二甲醚燃料和甲醇制烯烃对甲醇需求是一个很大的变数。 表1-2 中国甲醇产量及消费量
物料衡算 1.1 物料衡算的意义 在化学工程中，设计或改造工艺流程和设备，了解和控制生产操作过程，核算生产过程的经济效益，确定原材料消耗定额，确定生产过程的损耗量，对现有的工艺过程进行分析，选择最有效的工艺路线，对设备进行最佳设计以及确定最佳操作条件等都要进行物料衡算。而且，化学工程的开发与放大都以物料衡算为基础的。物料衡算是质量守恒定律的一种表现形式。凡引入某一设备的物料成分、质量或体积比等于操作后所得产物的成分、质量或体积加上物料损失。 1.2 物料衡算遵循的原则 对一般的体系而言，物料分布均可表示为： ∑(物料的累积率)=∑(物料进入率)-∑(物料流出率)+∑(反应生成率)-∑(反应消 耗率) 1.3 物料衡算 1.3.1 合成工段物料衡算和工艺条件： 进料温度：25℃。反应器温度：500℃反应器出口温度：192℃原料选择：80%甲醇+20%水， 进料流率：19.025kg/s出口流率：827mol/s 催化剂选择：选用型催化剂，经计算，催化剂循环量15747kg/h
1.3..2 预分离段物料衡算和工艺条件 预分离段包括分离器，水洗塔，碱洗塔和干燥塔。 分离器温度200℃ 进料流率即反应器出口流率，出口流率：水：210mol/s 反应混合产物：14.7kg/s 水洗塔温度：70℃压力：常压出口压力：1.5bar 出口温度：30℃水洗塔出口流率：12.26kg/s 碱洗塔 碱洗塔温度：常温压力：9bar 出口温度：38℃出口压力9bar 出料流率：产物混合物：11.9072kg/s 塔底出口流率：0.29kg/s(以二氧化塔计) 干燥塔工艺条件：温度：常温压力：9bar 塔顶流率：11.9kg/s 1.3.3分离段物料衡算与工艺条件 分离段包括脱甲烷塔，脱乙烷塔，乙烯分离塔，丙烯分离塔和脱丙烷塔 预分离段后，首先进入脱甲烷塔，进料温度：-80℃，出料温度：甲烷：-140℃其他组分：6℃压力选择：进料压力：27bar 出料压力：27bar 9kg/s 甲烷出料流率：0.24kg/s 其他组分出料流率：11.7kg/s 脱乙烷塔工艺条件：进料温度：6℃乙烷出口温度：-24℃其他组分出口温度50℃
煤经甲醇制烯烃 ——现代煤化工发展的新途径 摘要随着甲醇制烯烃技术的不断发展，以煤为原料替代石油制取低碳烯烃的工艺路线在技术上已具备工业化条件，目前世界原油价格不断高涨，该路线逐渐在经济上显示出竞争力。本文结合神华集团正在筹建的包头煤制烯烃项目，对煤制烯烃工艺路线的技术可靠性和经济可行性进行分析，为采用这一新兴的工艺路线，发展煤化工产业提供参考。 1．前言 我国一次能源资源的特点是富煤、贫油、少气，近年来我国一次能源中石油的供需矛盾日益突出，自从1993年我国成为石油净进口国之后，进口石油的比重不断加大，2004年中国原油净进口量1.2亿吨，对境外石油的依存度超过40%。我国石油缺口逐年增大已是不可回避的严峻现实, 并对能源的安全供应、国民经济的平稳运行以及全社会的可持续发展构成了严重威胁。 乙烯、丙烯是重要的基础有机化工原料，传统的乙烯、丙烯的制取路线是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。甲醇制烯烃技术的发展，开辟了由煤炭经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径，同时对缓解我国石油短缺的矛盾具有重要的战略和现实意义。 神华集团作为国家能源领域的大型企业之一，坚决贯彻党中央、国务院的一系列方针政策，急国家之所急，想国家之所想，站在国家发展战略和保障国家石油安全乃至国家经济安全战略的高度，率先提出了采用世界先进技术发展煤炭液化产业和现代煤化工产业的设想，
并把煤炭液化和现代煤化工产业作为神华集团“二次创业、再造辉煌”的战略重点来抓，形成“以煤炭生产为躯干，以煤液化/煤化工和发电为两翼的上下游一体化、均衡发展的格局”。神华集团正在内蒙建设的开世界之先河的煤直接液化项目，已于2004年8月正式开工建设，先期工程将于2007年建成投产。与此同时，神华集团拟采用现代煤化工和石油化工技术，在内蒙古包头市发展煤制烯烃项目，目前项目各项前期工作均已准备就绪，预计2005年7月获得国家发改委的核准批复后即可开工建设。本文将结合神华煤制烯烃项目情况，从技术的可靠性和经济的可行性两方面对煤经甲醇制烯烃这一煤化工发展的新途径进行论述。 2．煤制烯烃工艺技术来源及可靠性分析 以煤为原料经甲醇制取低碳烯烃的工艺路线可以用图1示意，该工艺技术包括煤气化、甲醇合成及甲醇制烯烃三个核心技术，工艺路线为煤在高温高压下通过纯氧部分氧化反应生成主要成份为CO和H2的粗合成气，粗合成气经过部分耐硫变换及净化然后合成甲醇，最后甲醇转化为低碳烯烃。目前煤气化和甲醇合成技术均已实现商业化，有多套大规模装置在运，甲醇制烯烃技术已日趋成熟，具备工业化条件，以下分别予以介绍。 2.1煤气化技术 煤气化技术已有100多年的历史，但煤气化技术的发展由于多种原因开始比较缓慢;直至20世纪70年代世界石油危机的出现，促使