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1MTO技術

1984年美國聯碳公司(UCC)成功開發出磷酸硅鋁分子篩催化劑SAPO－34，利用該催化劑可將甲醇轉化成乙烯和丙烯［1］。美國環球油品公司(UOP)與挪威海德魯公司(Hydro)合作，利用分子篩催化劑SAPO－34于1995年建成了第1套UOP/HydroMTO示范裝置。該裝置負荷為0．75t/d，產物乙烯/丙烯配比可調。2008年，UOP公司與法國道達爾公司(Total)合作，在比利時建設了1套10t/d的MTO示范裝置［1］。UOP公司基于上述示范裝置，開發了MTO工業化工藝包，向全球推廣其技術，但目前尚未見項目建設報道。國內開展MTO研究的單位主要有中科院大連化物所，其開發的甲醇制取低碳烯烴(DMTO)技術已經成功商業化運行，分別建成了包頭60萬t/a煤制烯烴項目和寧波禾元60萬t/aMTO項目，另有多個項目在建。另外，中國石化開發的SMTO技術在燕山石化建有1萬t/a的中試裝置，在中原石化建成20萬t/a的工業裝置，并規劃多個項目［5］。

2煤制PP裝置運行及建設情況

2．1運行情況目前國內建成的以煤、甲醇為初始原料制備PP的項目主要有:2010年8月投產的神華包頭MTO項目，產能為30萬t/a;2011年4月投產的神華寧煤MTP項目，產能為50萬t/a;2012年3月投產的大唐多倫MTP項目，產能為46萬t/a;2013年2月試車的寧波禾元MTO項目，產能為30萬t/a。其中神華包頭MTO項目和神寧集團MTP運行時間最長，目前已經穩定化運行，大唐多倫MTP項目尚未達到穩定運行的程度，寧波禾元的MTO項目完成試車運行。

2．1．1神華包頭煤制PP裝置神華包頭60萬t/a煤制烯烴項目于2011年1月商業化運行，其中PP，聚乙烯產能各為30萬t/a。該項目氣化裝置采用德士古水煤漿加壓氣化技術，氣化爐為7臺，生產階段為5開2備，氣化煤種采用包頭礦區和鄂爾多斯礦區出產的煤按一定比例摻混;MTO裝置采用大連化物所技術，流化床反應器由中國石化洛陽工程公司設計;PP裝置采用Dow化學的Unipol氣相流化床生產工藝［6］。

2．1．2寧波禾元甲醇制PP裝置寧波禾元60萬t/a甲醇制烯烴項目于2013年2月試車，現已進入商業化試生產階段，其中PP產能30萬t/a，乙二醇產能50萬t/a。甲醇原料主要進口自中東等國外地區。該項目PP裝置采用Basell公司Spheripol液相雙環管生產工藝，產品牌號為均聚拉絲料T30S。

2．1．3神華寧煤煤制PP裝置神華寧煤50萬t/a煤制烯烴項目于2011年4月試車，2012年1月商業化運行。該項目氣化裝置采用德國西門子GSP干煤粉加壓氣化技術，氣化爐為5臺，生產階段采用4開1備，氣化煤種采用寧東各礦區的精洗煤和塊煤按一定比例摻混;MTP裝置采用德國魯奇固定床甲醇制丙烯技術;PP裝置采用ABB公司的Novolen氣相工藝［7］，產品牌號有均聚拉絲料1102K、均聚注塑料1100N、共聚注塑料2440K及2500H。

2．1．4大唐多倫煤制PP裝置大唐多倫46萬t/a煤制烯烴項目氣化裝置采用殼牌干煤粉加壓氣化技術，氣化爐為3臺，生產階段采用2開1備，氣化煤種采用多倫礦區的褐煤;MTP裝置采用德國魯奇固定床甲醇制丙烯技術;PP裝置采用Daw化學的Unipol氣相流化床生產工藝［8］，裝置于2009年11月開車。

2．1．5中原石化甲醇制PP裝置中原石化20萬t/a甲醇制烯烴(乙烯/丙烯配比可調)項目于2011年10月建成，PP裝置產能為14萬t/a，采用中國石化自行設計的液相環管工藝，現生產牌號為T30S，裝置生產用甲醇購自河南煤業化工集團。

2．1．6煤制烯烴裝置運行效益我國現有的3套神華包頭、神華寧煤、大唐多倫煤制烯烴項目投資分別為170億元，178億元，180億元。與石油路線相比，用煤生產PP具有很大的成本優勢。以均聚拉絲料為例，市場價在11000～12000元/t，石腦油裂解的丙烯單價接近10000元/t，加上聚合階段的生產成本，石油路線的PP生產裝置效益很低;而以煤為原料時，PP生產成本在6000～7000元/t。可見，相比傳統石油路線，煤制烯烴生產成本較低，具有很好的經濟效益。

2．2建設情況

2．2．1在建及規劃項目與傳統的石油路線相比，以煤為原料制備烯烴在生產成本和原料來源上具有很大優勢。因此國內很多富煤地區在建及規劃煤制烯烴項目，以發展煤化工來帶動地區工業和經濟發展。表1和表2分別列出了現階段國內在建、規劃的煤經甲醇制烯烴項目的烯烴生產技術來源和PP設計產能情況。

2．2．2項目建設考慮因素發展煤制烯烴項目必須謹慎，不是所有富煤地區都適合發展煤制烯烴項目，需要綜合考慮以下方面的因素:(1)煤中氫碳質量比在0．2～0．8，而石油中氫碳比在1．0～2．0，因此煤制烯烴相比石油制烯烴需要大量的水作為原料，例如在煤氣化制備合成氣和合成變換階段(將H2和CO摩爾比調整為約2∶1)都需要水參與反應;另一方面，氣化和變換階段都產生CO2，其中大部分直接排放至大氣中，在煤制烯烴過程中，生產1t甲醇產生2tCO2，生產1t烯烴要產生6t的CO2氣體。(2)煤制烯烴項目投資巨大、風險高。60萬t/a的煤制烯烴項目從最初的氣化到最終的聚合總投資接近200億元，而采用石油路線的千萬噸煉油及百萬噸乙烯項目投資約300億元，因此就投資成本而言，煤制烯烴項目與石油路線相比投資過高;另一方面，煤制烯烴項目中的氣化及烯烴制備技術在工業化大規模應用方面仍有待提高，運行過程存在一定風險。(3)國內PP產能的增長速度大于市場需求的增長。2010年國內PP產能為969萬t，到2012年增長至1388萬t，2014年將達到1897萬t，年均增長232萬t;而2010年國內市場PP的表觀需求量為1510萬t，到2012年增長至1740萬t，年均增長115萬t。近幾年富煤省份紛紛規劃煤制烯烴項目，如果不進行合理規劃而任其盲目發展，可能會造成供大于求的局面。

3結束語

近幾年隨著石油資源的日益匱乏，新型煤化工工業得到快速發展。隨著大連化學物理研究所開發的DMTO技術在包頭烯烴項目的成功應用及神華寧煤集團成功消化吸收德國魯奇的MTP工藝，驗證了煤制烯烴技術日趨成熟，商業化生產可行，這就導致了國內富煤省區紛紛規劃煤制烯烴項目，將煤轉化為聚乙烯，PP以提高產品附加值。但發展煤經甲醇制PP項目應該統籌規劃、合理布局，要全面考慮地方能源、水源分布及對環境的影響、選用技術的可靠性和穩定性、PP產品市場的供需關系等，才能使煤制PP這一新型化工工業走上良性發展的道路。

作者：方偉李鋒張維申宏鵬單位：神寧集團煤化工分公司研發中心神寧集團煤化工分公司聚甲醛廠