化工進(jìn)展2013年第32卷第5期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS●959●特約評(píng)述。650909050501052石油與煤路線制烯烴過(guò)程技術(shù)評(píng)述項(xiàng)東，彭麗娟，楊思宇，錢宇(華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，廣東廣州510640)摘要:烯烴是重要的平臺(tái)化學(xué)品，烯烴工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)著其它有機(jī)化工產(chǎn)品的發(fā)展。無(wú)論從能源安全還是資源儲(chǔ)量角度看，探索煤炭原料路線的烯烴生產(chǎn)是化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。近年來(lái)煤氣化為基礎(chǔ)的甲醇制烯烴技術(shù)得到了快速的發(fā)展。本文綜述了石油、煤路線制烯烴的主要工藝技術(shù)，并結(jié)合能源儲(chǔ)量、工藝應(yīng)用情況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面對(duì)兩條工藝路線進(jìn)行了比較?？傮w而言，煤制烯烴路線具有原料成本優(yōu)勢(shì)，在經(jīng)濟(jì)上表現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，但整體工藝和過(guò)程集成技術(shù)有待提高。關(guān)鍵詞:煤;石油;烯烴;技術(shù)經(jīng)濟(jì)中圖分類號(hào): TQ 536.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào): 1000 - 6613 ( 2013) 05 - 0959- 12DOI: 10.3969/j.issn. 1000-6613.2013.05.001A review of oil-based and coal-based processes for olefins productionXIANG Dong, PENG Lijuan，YANG Siyu, QIAN Yu( School of Chemistry and Chemical Engineering，South China University of Technology, Guangzhou 510640,Guangdong, China)Abstract: Olefins are important platform chemicals, which support the development of other organicchemical products. From the point of views of energy security and resource reserves，development ofcoal-based 0 lefins production is important for sustainable development of Chinese chemical industry.The methanol to olefins process based on coal gasification is in rapid development. This paper reviewsmajor processes of oil to olefins (OTO) and coal to olefins (CTO), compares the two processes from theaspects of feedstock price，technology, and applications, respectively. The results show that the CTOprocess is more C ompetitive a gainst the OTO process in r aw m aterial price， but it n eeds f urtherimprovement in overall technology and process integration.Key words: coal; oil; olefins; techno-economy以乙烯和丙烯為代表的烯烴是重要的平臺(tái)化率[2]。中國(guó)丙烯自給率目前僅70%左右"。合物，烯烴工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)著其它有機(jī)化工產(chǎn)品的世界.上烯烴生產(chǎn)主要有石油、煤、天然氣和生發(fā)展。近年來(lái)乙烯生產(chǎn)能力和需求有穩(wěn)定的增長(zhǎng)，物質(zhì)4種原料路線。中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中石油占16.2%,尤其是中國(guó)乙烯增長(zhǎng)較快，2007年中國(guó)乙烯產(chǎn)量首煤炭占74.7%，天然氣占2.7% [3]。以往的烯烴生產(chǎn)次突破1000 萬(wàn)噸，2011 年又突破了1500萬(wàn)噸，現(xiàn)嚴(yán)重依賴石油。中國(guó)石油和天然氣資源短缺，而煤已躍居世界乙烯產(chǎn)能第二位。但中國(guó)乙烯自給率僅炭資源儲(chǔ)量世界第三，生物質(zhì)資源豐富。因此發(fā)展50%左右，如圖1所示中，中國(guó)乙烯市場(chǎng)還有很大收稿日期: 2013-01-08; 修改稿日期: 2013-02-27。的缺口。乙烯、丙烯的供需格局也在發(fā)生變化，丙基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2113600) 及科技部重大基烯是產(chǎn)量?jī)H次于乙烯的最重要基本有機(jī)原料之一-。礎(chǔ)研究計(jì)劃(國(guó)家973計(jì)劃，2012CB720504)。受丙烯衍生物需求快速增長(zhǎng)的拉動(dòng)，中國(guó)丙烯需求第一作者:項(xiàng)東(1985-)，男，博士研究生。E-mail x iang .dong@mail.scut.edu.cn.聯(lián)系人:錢宇，博士，教授，主要從事過(guò)程系統(tǒng)工年平均增長(zhǎng)率約為6%，已經(jīng)高于乙烯的需求增長(zhǎng)程方向的研究。E-mail ceyuqian@scut.du.cno .●960●化I進(jìn)展2013年第32卷s5-日乙烯產(chǎn)量石腦油、柴油等在高溫和水蒸氣存在的條件下發(fā)生日乙烯當(dāng)量需求分子斷裂和脫氫反應(yīng)，伴隨少量聚合、縮合等反應(yīng)的過(guò)程。目前蒸汽裂解技術(shù)是指管式爐蒸汽裂解，20其核心技術(shù)是管式裂解爐。裂解爐爐型主要有Lummus公司的SRT型、Stone & W ebster公司的餐10USC型、KBR公司的SC型、Linde公司的Pyrocrack型等。蒸汽裂解工藝已相當(dāng)成熟，現(xiàn)有乙烯裝置也LE通過(guò)各種先進(jìn)技術(shù)和流程的組合實(shí)現(xiàn)過(guò)程的優(yōu)化。2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011催化裂解結(jié)合了催化裂化和蒸汽裂解，目的產(chǎn)圖1中國(guó) 乙烯產(chǎn)量和當(dāng)量需求物是低碳烯烴并兼產(chǎn)輕質(zhì)芳烴。產(chǎn)物分布靈活，原料范圍廣泛，從輕烴到重油均可作為裂解原料，因替代石油路線烯烴生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)該從煤炭和生物質(zhì)等此重油催化裂解制低碳烯烴技術(shù)具有較好的前景,多種資源中考慮。生物乙醇制烯烴技術(shù)還不夠成熟，但其工業(yè)化生產(chǎn)不多，還是有很多技術(shù)問(wèn)題有待解規(guī)模很小，如巴西建成3套乙醇脫水制乙烯裝置，決。目前，國(guó)內(nèi)外正在深入研究開(kāi)發(fā)針對(duì)不同原料共計(jì)年產(chǎn)乙烯74kt;印度建成4套裝置，年產(chǎn)乙烯及產(chǎn)物分布的更經(jīng)濟(jì)有效的催化裂解工藝技術(shù)。具27.3 kt;中國(guó)有安徽豐原集團(tuán)有限公司、長(zhǎng)春天裕有代表性的國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)有DCC ( deep ca talytic生物工程公司、中國(guó)石化集團(tuán)公司下屬的四川維尼cracking，深度催化裂化)、CPP ( catalytic pyrolysis綸廠等成功運(yùn)行的5套工業(yè)生物乙烯裝置，乙烯累process,催化裂解)、HCC( heavy-oil contact cracking積生產(chǎn)能力僅120 kt [4]。生物乙醇制烯烴將是未來(lái)process，重油高溫接觸裂解)工藝等;國(guó)外工藝技發(fā)展的必然趨勢(shì)，但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)還尚待以時(shí)術(shù)有Superflex、 Petro FCC (fluid catalytic cracking,日。煤制烯烴目前已有1760kt烯烴裝置投入商業(yè)化流化催化裂化)工藝等。運(yùn)行，到2015年將有10 000 k t煤路線烯烴生產(chǎn)能蒸汽裂解和催化裂解工藝主要技術(shù)情況見(jiàn)表力，目前在中國(guó)作為石油路線制烯烴的替代和補(bǔ)充1。乙烯裂解原料的質(zhì)量對(duì)乙烯裂解的生產(chǎn)能耗影響主要是煤制烯烴技術(shù)。以石油和煤為原料制烯烴流較大,世界上乙烯裂解原料主要有石腦油和天然氣，程如圖2所示5，對(duì)于這兩種技術(shù)路線研究較多，北美和中東地區(qū)有豐富的天然氣儲(chǔ)量，乙烯原料主而對(duì)其從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行系統(tǒng)比較的較少。要以乙烷和丙烷等氣體原料為主。大部分亞洲國(guó)家本文作者主要對(duì)石油、煤制烯烴路線進(jìn)行評(píng)述，從采用石腦油或輕柴油作乙烯原料，2005年中國(guó)乙烯技術(shù)、能效、經(jīng)濟(jì)性等方面分析比較這兩條工藝。原料中石腦油占67%61。蒸汽裂解以Lummus開(kāi)發(fā)的1石油路線制烯烴技術(shù)SRT裂解爐應(yīng)用較為廣泛，技術(shù)較為成熟。催化裂解以中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的DCC工.石油制烯烴目前主要有蒸汽裂解工藝和催化裂藝較為先進(jìn),技術(shù)較為成熟，已有10套工業(yè)化裝置。解工藝。蒸汽裂解是石油烴類如乙烷或石油餾分如中國(guó)原油偏重，石腦油資源少，管式裂解爐在處理重油方面存在反應(yīng)溫度高、結(jié)焦嚴(yán)重等問(wèn)題。因此蒸汽裂解分離烯烴重油催化裂解工藝是適合國(guó)情的煉油-化工一-體化石油常壓精餾一→減壓精餾的新工藝，對(duì)發(fā)展中國(guó)乙烯具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。在反應(yīng)溫度、節(jié)能、烯烴產(chǎn)率、抗結(jié)焦、產(chǎn)品催化裂解分離烯烴分布調(diào)整等方面與蒸汽裂解具有較大的優(yōu)勢(shì)，但工DCC、CPP藝技術(shù)還不夠成熟，只有部分工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化甲醇制烯烴分離婚燈且規(guī)模不大。目前所采用的催化劑孔道結(jié)構(gòu)較小，煤「較大的重油分子不易進(jìn)入分子篩內(nèi)部進(jìn)行擇形裂解- -煤氣化一?甲醇合成k而聚集在分子篩表面造成產(chǎn)品分布不良和結(jié)焦縮甲醇制內(nèi)烯]丙烯合，從而堵塞催化劑孔道。開(kāi)發(fā)新型催化劑，解決重油大分子對(duì)活性中心的可接近性和催化劑回收等圖2分別以石油、 煤為原料制烯烴流程框圖問(wèn)題，成為新型低碳烯烴催化裂解的技術(shù)關(guān)鍵。第5期項(xiàng)東等:石油與煤路線制烯烴過(guò)程技術(shù)評(píng)述●961●表1石油制烯烴主要工藝技術(shù)工藝主要特征主要產(chǎn)品分布.工業(yè)應(yīng)用nmus[7-81Lummus公司開(kāi)發(fā)的SRT裂解爐具有停留時(shí)間短、熱強(qiáng)度高、乙烯30.3%共有150多套乙烯裝置，總烴分壓低、選擇性高等特點(diǎn):分離采用順序分離:目前有SRT-丙烯15.3%6的生產(chǎn)能力超過(guò)3300萬(wàn)噸，盤1到SRT-X 7種裂解爐，除SRT- 1為等徑管，其余均采用分支乙烯34.4%" (新技錦石化、 撫順石化、中原石化變徑管，單臺(tái)裂解爐能力發(fā)展到25萬(wàn)噸術(shù))等60%采用此技術(shù)S&W91Stone&Webster公司開(kāi)發(fā)的USC裂解爐具有停留時(shí)間短乙烯28.4%共有120多套乙烯裝置，總.(0.2~ 0.3s)、裂解溫度高(850~ -900 C)、迅速冷卻、熱效率丙烯13.4%6生產(chǎn)能力為100萬(wàn)噸，中國(guó)大高、爐管壽命長(zhǎng)等特點(diǎn):分離采用前脫丙烷前加氫分離:目前慶石化、茂名石化、惠州煉油、有USC-M、USC-W. USC_U三種爐型，均采用變徑不分支構(gòu)型，揚(yáng)子-巴斯夫有限公司等采用此爐管長(zhǎng)度由55~ 80 m縮短到20~30 m技術(shù)1781 .KBR!0]KBR開(kāi)發(fā)的Sc裂解爐具有裂解溫度高(880~900 C)、超乙烯29.7%自1970年以來(lái)總生產(chǎn)能力約短停留時(shí)間(0.05~0.1s) 等特點(diǎn);分離采用前脫乙烷前加氫;丙烯17.7%62000萬(wàn)噸，中國(guó)蘭州60萬(wàn)噸、目前有SC-1、SC-2 和sC4三種爐型，均采用小口徑管，管內(nèi)乙烯38%" (新技大慶 48萬(wàn)噸改造裝置采用此技徑約25~38 mm,直管長(zhǎng)度10~13 m,該爐單臺(tái)生產(chǎn)能力可達(dá)術(shù)術(shù)17-8120萬(wàn)噸，爐子運(yùn)行周期長(zhǎng)CDCl12151 .由中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā),提升管加流化床(DCC-乙烯3.5%~ 5.8%在濟(jì)南、安慶、大慶、沈陽(yáng)、. I型)或提升管(DCC-II型)反應(yīng)器，反應(yīng)溫度538~582 C,丙烯13.2%~-24%泰國(guó)、沙特有10套工業(yè)化裝置,以重油為原料多產(chǎn)烯烴: DCC- I型采用提升管加流化床反應(yīng)器丁烯10.6%~-17.8%共有約800 萬(wàn)噸的原料處理和CRP、CHP催化劑最大量生產(chǎn)丙烯: DCC- II型采用提升管反(DCC- I型)能力應(yīng)器和CIP催化劑最大量生產(chǎn)異丁烯和異戊烯CPp6中國(guó)石化石油化工科學(xué)院開(kāi)發(fā)，提升管或提升管加流化床反乙烯9.8%~ 20.4%沈陽(yáng)化工集團(tuán)50萬(wàn)噸原料處應(yīng)器:反應(yīng)溫度620 - -680 C, CEP 催化劑，可調(diào)節(jié)乙烯丙烯比丙烯18.2%~-24.6% 理能力例:以重油為原料多產(chǎn)烯烴HC7]中國(guó)石化洛陽(yáng)石化工程公司開(kāi)發(fā),采用流態(tài)化反應(yīng)-再生技術(shù):乙烯22%~24%齊化集團(tuán)、撫順石化中試反應(yīng)溫度660~750 C，停留時(shí)間< 2 s, LCM-5 催化劑:以丙烯15%~ 16%重油為原料多產(chǎn)烯烴PetroFC18-19)UOP公司開(kāi)發(fā)，雙反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器，公用一套再生 器:乙烯15.6%2008年印度一套 新建裝置投反應(yīng)溫度538~566 C, ZSM-5擇形催化劑;原料范圍廣丙烯22.8%產(chǎn)，另有9套裝置在建Superflexl20KBR公司流化床反應(yīng)器:反應(yīng)溫度500~ -700 C,流化床反應(yīng)乙烯22.5%南非Sasol40萬(wàn)噸烯烴和吉林器:以C4~C。輕質(zhì)烴為原料多產(chǎn)丙烯。丙烯48.2%石化20萬(wàn)噸丙烯采用該技術(shù)2.1 煤氣化技術(shù)2煤路線制烯烴技術(shù)煤、煤焦及水煤漿與氣化劑(水蒸氣/氧氣)在煤制烯烴是以煤氣化為源頭生產(chǎn)合成氣，而后高溫條件下生成CO、H2、CO2、CH4等可燃?xì)怏w。生產(chǎn)烯烴有兩條路線。一是由合成氣生成甲醇、再按煤和氣化劑的相對(duì)流動(dòng)方式，煤氣化技術(shù)分為3由甲醇合成烯烴，技術(shù)基本成熟，已有工業(yè)化案種類型:逆流-固定床;并逆流流化床;并流氣流例;二是經(jīng)F-T反應(yīng)合成烯烴, F-T反應(yīng)受Anderson-末。Schulz-Flory分布規(guī)律的限制，烯烴選擇性尚不固定床氣化是最早出現(xiàn)的煤氣化技術(shù)，具有代理想。表性的有常壓UGI爐、加壓Lurgi爐和BGL爐。其中●962●化I進(jìn)展2013年第32卷Lurgi固定床加壓氣化法成熟可靠，也是目前世界上在生產(chǎn)中有時(shí)性能表現(xiàn)不太穩(wěn)定。GSP粉煤氣化技建廠最多的煤氣化技術(shù)，它對(duì)煤質(zhì)要求較高，只能術(shù)是20世紀(jì)70年代末，由前民主德國(guó)開(kāi)發(fā)并投入用塊煤，粗煤氣中甲烷含量較高，適宜生產(chǎn)城市煤商業(yè)化運(yùn)行的大中型煤氣化技術(shù)。該技術(shù)因采用氣氣(21?；癄t預(yù)干粉加料與反應(yīng)室周圍水冷壁結(jié)構(gòu)，在氣化流化床氣化爐內(nèi)氣、固相之間返混和接觸良好，爐結(jié)構(gòu)以及工藝流程上有其先進(jìn)之處，但工業(yè)化經(jīng)其溫度和組成比較均勻，最早應(yīng)用始于1992 年的驗(yàn)比較少。具有代表性的3種煤氣化工藝詳細(xì)比較Winkler (溫克勒)氣化爐，后得到不斷發(fā)展。特別如表2所示[262]。是循環(huán)流化床氣化爐具有多重優(yōu)點(diǎn)，目前已進(jìn)入商Texaco水煤漿氣化工藝流程如圖31291所示， 來(lái)業(yè)推廣階段,美國(guó)HRI公司、瑞典Studsvik能源公司、自煤貯運(yùn)系統(tǒng)的小于6mm的洗粉煤進(jìn)入料倉(cāng)后，德國(guó)Lurgi公司、中國(guó)科學(xué)院廣州能源所等開(kāi)發(fā)了該經(jīng)圓盤給料機(jī)給料到膠帶輸送機(jī)上，計(jì)量并調(diào)整給技術(shù)，證明其氣化強(qiáng)度比傳統(tǒng)流化床大3~4倍,但料量將煤送入磨煤機(jī)，與- -定量的水、添加劑、石煤的碳轉(zhuǎn)化率不高，只有8%22]?；沂?、氨水混合磨成一定粒度分布、 濃度為60%氣流床具有較好的煤種適應(yīng)性、運(yùn)行可靠和更65%的水煤漿。水煤漿出磨煤機(jī)前由磨煤機(jī)出口處優(yōu)良的技術(shù)性能，是目前大容量燃?xì)夂秃铣蓺庵苽渑鋷У臐L簡(jiǎn)篩預(yù)篩，將煤漿中2360 um以上的大粒裝置的主要運(yùn)行技術(shù)，因其優(yōu)良性能和低環(huán)境污染煤篩除后煤漿進(jìn)入磨煤機(jī)出料槽，經(jīng)磨煤機(jī)出料槽被廣泛商業(yè)應(yīng)用123-25]。氣流床技術(shù)有Texaco水煤漿泵輸送至煤漿振動(dòng)篩篩除大顆粒煤及雜物等，合格氣化、Shell粉煤氣化、GSP粉煤氣化。Texaco水煤的煤漿自流至煤漿槽,再經(jīng)煤漿給料泵送至氣化爐。漿氣化是國(guó)內(nèi)外經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的成熟、先進(jìn)的氣化工加壓后的水煤漿與高壓氧氣(純度為95%以上)經(jīng)藝，可用價(jià)格較低的煙煤作原料，但由于要求煤種燒嘴混合后呈霧狀，分別經(jīng)噴嘴中心管及外環(huán)隙噴灰熔點(diǎn)與氣化爐溫度的匹配，而使該工藝使用的煤入氣化爐燃燒室，在燃燒室中進(jìn)行氣化反應(yīng)，生成種比較窄。Shell粉煤氣化在國(guó)外僅用于發(fā)電，未用的煤氣和熔渣，經(jīng)激冷環(huán)及下降管進(jìn)入氣化爐激冷于化工生產(chǎn)。Shell技 術(shù)裝置國(guó)內(nèi)已20多套投產(chǎn)，室冷卻,冷卻后的合成氣經(jīng)噴嘴洗滌器進(jìn)入碳洗塔,表2 T exaco水煤漿氣化、Shell 粉煤氣化、GSP 粉煤氣化3種煤氣化工藝比較項(xiàng)目Texaco水煤漿氣化Shell 粉煤氣化GSP粉煤氣化發(fā)明機(jī)構(gòu)美國(guó)Texaco石油公司荷蘭皇家Shell石油公司民主德國(guó)GDR燃料研究所工業(yè)應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)12套裝置，商業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)最豐富，國(guó)內(nèi)23套裝置，生產(chǎn)中主要表工業(yè)化應(yīng)用較少，國(guó)內(nèi)神華寧煤煤質(zhì)合適的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮現(xiàn)為不能“安穩(wěn)常滿"地運(yùn)行MTP采用此技術(shù)原料要求煙煤、無(wú)煙煤、油渣，70%以 上大于褐煤至無(wú)煙煤全部煤種，90%小褐煤至無(wú)煙煤全部煤種，粒徑75 pum,水煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)>60%，灰熔融于 150 um,含水2%干粉煤(褐煤250 -500 um含水2%干粉煤(褐煤性溫度<1250 C:灰分< 15%8%)，灰熔融性溫度< 1500 C，8%)， 灰熔融性溫度< 1500 C，灰灰分8%~20%分1%~2%氣化溫度/C1300~ 15001400~ 16001450~ 1600氣化壓力MPa2.7~ 6.53.0~4.04.氣化爐特點(diǎn)水煤漿供料，頂部單噴嘴，冷激流程干粉煤進(jìn)料，下 部多噴嘴對(duì)噴，干粉煤供料，頂部單噴嘴，承壓承(用于IGCC時(shí)有廢鍋流程);煤氣質(zhì)量廢 熱流程，充分回收廢熱產(chǎn)生蒸壓外殼內(nèi) 有水冷壁，冷激流程，有水好，氣體壓縮功耗小，熱量回收利用率 氣;氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資很大， 冷壁回收少量蒸氣:氧耗低，自動(dòng)化高:投資較小，但專利費(fèi)高國(guó)外僅用于循環(huán)發(fā)電水平高單臺(tái)氣化爐尺寸/mn(內(nèi))-4500，H=11500d(內(nèi))=4600, H=31640d(內(nèi))=3500，H=1700(投煤2000 t/d)(投煤2300 t/d)(投煤2000 td)耐火磚壽命/年2060萬(wàn)噸氣化爐數(shù)/臺(tái)52除塵冷卻方式洗滌干式過(guò)濾，洗滌分離+洗滌第5期項(xiàng)東等:石油與煤路線制烯烴過(guò)程技術(shù)評(píng)述●963●氧化劑置，以防止其在運(yùn)行中因催化劑收縮而產(chǎn)生軸向氣水或油流，其催化劑利用率不高。原料煤.研磨機(jī)小燒嘴除塵合成氣2.3甲醇制烯烴技術(shù)甲醇制烯烴是煤制烯烴路線的關(guān)鍵技術(shù)?？煞直燃だ浜铣蓺狻镸TO (methanol to olefins,主要產(chǎn)品是乙烯和丙室烯)和MTP (methanol to propylene,主要產(chǎn)品是丙78.烯)。隨著催化劑技術(shù)的發(fā)展，- .些大的石油化工公司，如環(huán)球油品(UOP)、 中國(guó)石化集團(tuán)公司、德國(guó)煤漿槽黑水沉洗滌水魯奇(Lurgi)等都投入到這一工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,.(降槽逐漸形成了許多有代表性的工藝，主要有環(huán)球油品|熔渣槽一公司和挪威海德魯公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的UOP/HydroMTO技術(shù)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開(kāi)發(fā)的圖3 Texaco 水煤漿氣化工藝流程圖DMTO (dimethyl ether and methanol to olefin,甲醇/二甲醚制烯烴)技術(shù)、中國(guó)石化上?；ぱ芯吭洪_(kāi)熔渣落入激冷室底部冷卻、固化、定期排出。發(fā)的SMTO (Sinopec methanol to olefin,中國(guó)石化2.2甲醇合成技術(shù)甲醇制烯烴)技術(shù)、Lurgi 公司開(kāi)發(fā)的固定床甲醇甲醇生產(chǎn)技術(shù)主要采用中壓法和低壓法兩種工制丙烯MTP技術(shù)以及清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的流化床甲醇藝，以低壓法為主。低壓甲醇工藝主要有ICI. Lurgi、制丙烯FMTP (fluid-bed methanol to propylene，流Topsoe法，前兩種被認(rèn)為是當(dāng)今較為先進(jìn)的甲醇技化床甲醇制丙烯)技術(shù)。術(shù)。這3種工藝不同處如表3所示126-28。.2.3.1 UOP /Hydro MTO工藝ICI低壓甲醇合成工藝中，由于單程轉(zhuǎn)化較低，UOP/Hydro M T0工藝采用以四乙基氫氧化胺所以必須有很大的循環(huán)氣量以提高原料氣的利用率為模板劑合成的SAPO-34分子篩催化劑。該催化劑和減少馳放氣排放量。Lurgi低壓甲醇 合成工藝中，反應(yīng)周期短，需要頻繁再生，所以采用循環(huán)再生流單程轉(zhuǎn)化率較高,要求的循環(huán)氣量比ICI低壓甲醇合化床反應(yīng)器。反應(yīng)溫度為400~500 C，反應(yīng)壓力成工藝約少一半[29。由于ICI工藝要求的循環(huán)量比0.3 MPalb01。這項(xiàng)工藝的特點(diǎn)是:乙烯和丙烯選擇性Lurgi多，生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)力消耗要大，且有關(guān)設(shè)備之和達(dá)到80%，通過(guò)改變工藝條件，乙烯和丙烯摩管道尺寸和一次性投資也要比Lurgi工藝大。Topsoe爾比可以在0.75~1.50調(diào)節(jié)，為用戶提供了安排生甲醇合成塔在催化劑.上部裝有復(fù)雜的機(jī)械裝產(chǎn)的靈活性B1。在此基礎(chǔ)上，UOP公司和道達(dá)爾公表3 IC I、Lurgi、 Topsoe3 種甲醇合成工藝比較頁(yè)目ICI法Lurgi法Topsoe 法壓縮離心式壓縮機(jī)合成冷激式合成塔列管等溫型合成塔3個(gè)徑向合成塔串聯(lián)反應(yīng)條件催化劑ICI51-1催化劑GL-104催化劑RM-101反應(yīng)溫度230~270 C反應(yīng)溫度240~260 C反應(yīng)溫度215~310 C反應(yīng)壓力5~ 10 MPa反應(yīng)壓力7~9 MPa雙塔/三塔雙塔精餾特點(diǎn)反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑裝卸容易，.床層溫差小，副反應(yīng)少，單程轉(zhuǎn)化率高，催化劑活性高，粒度小，塔直徑壁厚投資省;床層溫差大，單程轉(zhuǎn)化率低，催 化劑壽命長(zhǎng),合理利用反應(yīng)熱,操作簡(jiǎn)便;大為減小， 造價(jià)低，甲醇出口濃度高; .不能回收高位能反應(yīng)熱，只能副產(chǎn)蒸結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制作困難，催化劑裝填系數(shù)低，設(shè)計(jì)加工復(fù)雜，因徑向流動(dòng)，催化劑不汽，操作費(fèi)用高單塔不易大型化能最大限度地利用工業(yè)應(yīng)用世界上已有31套裝置，四川維尼綸世界上已有37套裝置,總能力達(dá)1500萬(wàn)世界上已有40套裝置，生產(chǎn)能力最大.廠引進(jìn)一套噸，齊魯石化引進(jìn)一套5000t/d正在建設(shè)第5期項(xiàng)東等:石油與煤路線制烯烴過(guò)程技術(shù)評(píng)述●965●化北京燕山分公司、中國(guó)石化工程建設(shè)公司合作開(kāi)工藝(FMTP)，經(jīng)過(guò)SAPO分 子篩催化劑的催化作發(fā)了甲醇制烯烴工藝(SMTO)，在北京燕山分公司用，生成以丙烯為主的反應(yīng)產(chǎn)物，從而避免了固定進(jìn)行了萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模甲醇進(jìn)料的工業(yè)化示范試驗(yàn)。該床MTP反應(yīng)器內(nèi)ZSM類型催化劑因需要每月切換項(xiàng)目己于2007年11月成功投產(chǎn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)與反應(yīng)器頻繁進(jìn)行再生的缺點(diǎn)。清華大學(xué)與中國(guó)化學(xué)大連化學(xué)物理研究所的技術(shù)接近35]。采用此技術(shù)的工程集團(tuán)公司、安徽淮化集團(tuán)合作，在甲醇加工能河南中原石化20萬(wàn)噸烯烴項(xiàng)目也于2011年投產(chǎn)。力3萬(wàn)噸/年的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)裝置上實(shí)現(xiàn)了甲醇單程2.3.4 Lurgi MTP技術(shù)轉(zhuǎn)化率99.5%,丙烯選擇性67.3%的結(jié)果,并于200920世紀(jì)90年代，德國(guó)Lurgi公司成功開(kāi)發(fā)了甲年11月通過(guò)專家技術(shù)鑒定[39]。醇制丙烯技術(shù)(MTP)， 其工藝流程由圖6所示。以上5種甲醇制烯烴技術(shù)不同之處在于反應(yīng)器該工藝的產(chǎn)物主要為丙烯，同時(shí)副產(chǎn)汽油、液化石和催化劑，根據(jù)選用的催化劑(SAPO、ZSM)的油氣及燃料氣等。采用的催化劑是德國(guó)南方化學(xué)公不同，反應(yīng)器選型可分為流化床和固定床。司提供的改性ZSM-5分子篩，反應(yīng)器為固定床反應(yīng)UOP/Hydro M TO、DMTO和SMTO都是流化床反器，可以最大限度減少返混，但催化劑無(wú)法連續(xù)再應(yīng)器，UOP/Hydro M TO以四乙基氫氧化胺為模板生，需要使用3臺(tái)固定床并聯(lián)操作，兩臺(tái)反應(yīng)，一.劑，成本較高，大連化學(xué)物理研究所以廉價(jià)的三乙臺(tái)再生，切換操作。反應(yīng)溫度為380~480 C，壓胺為模板劑，在催化劑價(jià)格方面很占優(yōu)勢(shì)，中國(guó)石力0.13~0.16 MPa。該工藝的甲醇轉(zhuǎn)化率達(dá)到9%化.上?；ぱ芯吭翰捎萌野泛头餅閺?fù)合模板以上，丙烯碳基收率達(dá)到65%[36]。采用固定床反應(yīng)劑，也是低成本制備了活性較高的SAPO-34 催化器，較之流化床反應(yīng)器的逐級(jí)放大過(guò)程，其工業(yè)放劑。LurgiMTP采用ZSM-5分子篩和固定床反應(yīng)器,大過(guò)程技術(shù)成熟。2001年魯奇在挪威建立一套工業(yè)而FMTP采用具有CHA和AEI混合結(jié)構(gòu)的交生相示范裝置，該裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)了11 000 h,甲醇轉(zhuǎn)化SAPO分子篩和流化床反應(yīng)器。率達(dá)到99%以上，丙烯的單程選擇性達(dá)到46.6%,3煤制烯烴和石油制烯烴的比較丙烯/乙烯比為10B3]。2010年10月，神華寧煤采用魯奇MTP技術(shù)建石油制烯烴以1500 k t烯烴規(guī)模的石腦油管式設(shè)的年產(chǎn)50萬(wàn)噸煤基烯烴項(xiàng)目試車成功,產(chǎn)出了純爐蒸汽裂解為案例，煤制烯烴以600 kt烯烴規(guī)模的度為99.69%的丙烯產(chǎn)品。大唐多倫46萬(wàn)噸煤制丙Taxaco水煤漿氣化、Lurgi 甲醇合成和大連化學(xué)物烯項(xiàng)目于2011年8月整個(gè)流程全線貫通,產(chǎn)出丙烯理研究所DMTO甲醇制烯烴技術(shù)為案例，分別從技產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了從煤到甲醇、甲醇到丙烯的工業(yè)化生術(shù)、能效、經(jīng)濟(jì)性等方面分析比較石油制烯烴和煤產(chǎn)流程|381。制烯烴兩種工藝。2.3.5 FMTP 工藝3.1技術(shù)分析清華大學(xué)研發(fā)的具有CHA和AEI混合結(jié)構(gòu)的石腦油蒸汽裂解制烯烴工藝流程如圖7所示，交生相SAPO分子篩具有將乙烯、丁烯高選擇性地石腦油在管式裂解爐中反應(yīng)得到800~900 °C的裂轉(zhuǎn)化為丙烯的能力，據(jù)此提出了流化床甲醇制丙烯解氣，裂解氣經(jīng)過(guò)急冷換熱鍋爐冷卻到350~400 °C并產(chǎn)生蒸氣(320~326 °C)， 用急冷油冷卻-→燃料氣到180~250 °C 后進(jìn)入汽油分離塔，汽油分離塔塔+丙烯頂溫度一般約為105~110 C，塔釜溫度為190 °C以下。裂解氣再經(jīng)過(guò)水洗塔冷卻到40 °C左右，將甲醇裂解氣中所含的稀釋蒸氣冷凝下來(lái)，將油洗時(shí)沒(méi)有Lurgi MTP Lurgi MTP Lurgi MTP器預(yù)反應(yīng)器反應(yīng)器1#反應(yīng)器2# 反應(yīng)器3* C )冷凝下來(lái)一部分輕質(zhì)油也冷凝下來(lái)，并分離出裂解→LPG汽油。由裂解工段來(lái)的40 C、0.1 MPa裂解氣經(jīng)五段離心式壓縮機(jī)壓縮到3.69 MPa。3.69 MPa、15 °C分離器[的裂解氣經(jīng)順序分離得到聚合級(jí)乙烯和丙烯。煤經(jīng)循環(huán)水+汽油甲醇制烯烴工藝流程見(jiàn)圖8，固體原料煤經(jīng)過(guò)粉碎烴類循環(huán)+水篩分后，與一定量的水混合制備水煤漿(水/煤質(zhì)量圖6 Lurgi MTP流程示意圖比為35: 65)。水煤漿和來(lái)自空分單元的氧氣進(jìn)入●966●化I進(jìn)展2013年第32卷汽油水hh甲烷富氫二冷箱NaOH石腦油乙烯丙烯廢液斗X水急冷換熱器| 水答圖7石腦油蒸汽裂解制烯烴工藝流程水煤COS反應(yīng)器閃蒸罐CO,吸收塔n淳+濕篩1變換爐2* 變換爐磨煤機(jī)-0Texaco- +HS|co,氣化爐水爐渣提純塔←甲醇>燃料氣→乙烯Lurgi甲醇合成塔.堿洗塔干燥器馳放氣→乙烷反應(yīng)器84→丙烯堿洗水水加壓精餾塔釜液士西城圖8煤經(jīng)甲醇 制烯烴工藝流程氣化爐反應(yīng)得到高溫粗煤氣，經(jīng)過(guò)汽化爐下部的輻與甲醇制烯烴流程相當(dāng)，路線相對(duì)較短，其產(chǎn)品種射冷卻器和對(duì)流冷卻器冷卻至160 C產(chǎn)生高壓蒸類復(fù)雜，分離程序較為復(fù)雜;煤制烯烴路線長(zhǎng)，設(shè)氣回收熱量。經(jīng)水煤氣變換制氫得到氫碳比為2的備多，工藝復(fù)雜，其產(chǎn)品種類相對(duì)較少，分離程序合成氣，再經(jīng)凈化得到潔凈的合成氣，潔凈的合成較為簡(jiǎn)單。氣在溫度240 C下合成甲醇,純度為88%的甲醇在石油裂解制烯烴技術(shù)，尤其是管式爐蒸汽裂解，490 °C 下經(jīng)DMTO反應(yīng)得到產(chǎn)品氣,產(chǎn)品氣經(jīng)前脫在能源消耗以及工程運(yùn)營(yíng)等方面已經(jīng)非常成熟。煤丙烷分離得到聚合級(jí)乙烯和丙烯。石油制烯烴流程制烯烴核心技術(shù)在神華包頭60萬(wàn)噸烯烴裝置上已第5期項(xiàng)東等:石油與煤路線制烯烴過(guò)程技術(shù)評(píng)述●967●表4石油制烯烴和煤制烯烴技術(shù)比較放主要來(lái)自于為工藝裝置提供蒸汽和電力的熱電煤制烯烴石油制烯烴站，而酸洗氣體脫除系統(tǒng)二氧化碳排放主要來(lái)自于原料消耗4.3 l煤/t烯烴1.41石腦油/t烯烴調(diào)節(jié)甲醇合成所需氫碳比的變換工序，兩處的二氧能耗3SGJ/t 烯烴17~21GJ/t烯烴化碳排放占總排放量90%以上[45]。煤化工裝置排放能效32%71.9%的二氧化碳排放集中、量大、相當(dāng)一-部分具有濃度CO2排放5.6Ut烯烴0.9~ 1.0噸/噸烯烴高的特點(diǎn)，為二氧化碳的捕集創(chuàng)造了條件，而且可乙烯(質(zhì)量分.17.3 (以甲醇為基準(zhǔn))29~-34以大幅度降低二氧化碳的捕集成本。為了消減項(xiàng)目數(shù)) 1%的二氧化碳排放，神華集團(tuán)引入技術(shù)開(kāi)展二氧化碳丙烯(質(zhì)量分16.7 (以甲醇為基準(zhǔn))13~16捕集和封存試驗(yàn)，于2010年6月1日正式啟動(dòng)國(guó)內(nèi)第- - .套全流程注入鹽水層的二氧化碳捕集和封存示范工程。封存地點(diǎn)距捕集地約17 km,超臨界狀態(tài)經(jīng)取得了較好的成果，理論上沒(méi)有顛覆性的風(fēng)險(xiǎn)，的二氧化碳由低溫液體槽車運(yùn)送到封存地，然后被煤制甲醇技術(shù)十分成熟，國(guó)內(nèi)外擁有眾多專利，甲高壓泵以35~40 MPa的壓力,通過(guò)注入井注入地下醇制烯烴技術(shù)已經(jīng)通過(guò)較大規(guī)模的工業(yè)化實(shí)踐，各1000~ 3000 m深處鹽水層，每年可實(shí)現(xiàn)封存10萬(wàn)項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均取得了較滿意的結(jié)果。但煤制烯烴還噸二氧化碳的能力。有許多工程問(wèn)題有待完善，煤制烯烴的能耗是石油煤制烯烴生產(chǎn)過(guò)程需通過(guò)煤氣化在高溫、高壓制烯烴的2.0~2.7倍，CO2排放量是5.6~6.2倍，下將煤炭大分子結(jié)構(gòu)打斷為單分子，然后催化劑作原料單耗是3.3倍，能效是0.4倍。如表4所用下又重新將單分子排列組合為低碳烯烴產(chǎn)品，經(jīng)示" 40-43, 表4中單位烯烴消耗已經(jīng)根據(jù)烯烴產(chǎn)品歷了“重-輕-重”的工藝過(guò)程;此外，煤制烯烴生產(chǎn)和非烯烴產(chǎn)品的價(jià)值進(jìn)行了分配401。在能耗、水耗、過(guò)程中經(jīng)歷多個(gè)“冷熱"的過(guò)程，制冷和冷卻能耗、CO2排放、產(chǎn)品收率、能效等方面，煤制烯烴路線水耗要求較高，也在定程度導(dǎo)致煤制烯烴能源消耗還有較大的提升空間，有待工藝的進(jìn)一步強(qiáng)化和系較高。而石油路線烯烴產(chǎn)品的原料結(jié)構(gòu)相對(duì)煤炭簡(jiǎn)統(tǒng)集成優(yōu)化。新- -代甲醇制烯烴技術(shù)DMTO- II已經(jīng)單，經(jīng)歷蒸餾、裂解過(guò)程即可得到烯烴產(chǎn)品，流程提高了烯烴收率，1 t烯烴的甲醇消耗已由3 t降到相對(duì)簡(jiǎn)單，因此其能源消耗相對(duì)較低。煤發(fā)電和煤2.7t，一定 程度上降低了烯烴生產(chǎn)的原料成本。制烯烴聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝或技術(shù)的中國(guó)的煤炭資源和水資源呈逆向分布，主要產(chǎn)集成，高效生產(chǎn)烯烴和電力,減少能源消耗、水耗、煤區(qū)均屬缺水省份。靠近黃河省份主要立足黃河水，二氧化碳排放、提高煤制烯烴效率和整體效益。但目前一-些省份早已超額取水,黃河已經(jīng)不堪重負(fù)。目前國(guó)內(nèi)石油化工資源短缺，單純依靠煉油廠缺水省份大規(guī)模發(fā)展煤制烯烴產(chǎn)業(yè)，勢(shì)必將打破當(dāng)?shù)馁Y源無(wú)法滿足烯烴發(fā)展的需求，用煤制烯烴可以地本已很脆弱的水資源平衡，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)部分替代石腦油，而且每替代1t石腦油只需要2~生極大的破壞。水資源是煤制烯烴關(guān)鍵的制約因素，3t原料煤，這比用4t煤液化生產(chǎn)1t油品節(jié)約能煤制烯烴生產(chǎn)過(guò)程需要消耗大量新鮮水(轉(zhuǎn)化煤1t源和資源。煤經(jīng)甲醇制烯烴的產(chǎn)品數(shù)量較少，便于約需水10~15t) (4。為解決煤化工發(fā)展用水，可運(yùn)輸144)，煤經(jīng)甲醇制烯烴適度規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化是可以有4種措施:一是興建引水設(shè)施，如新疆建設(shè)了行的。引額濟(jì)烏工程;二是實(shí)行工農(nóng)業(yè)用水水權(quán)置換;三3.2 經(jīng)濟(jì)分析是將水由水資源豐富的地區(qū)運(yùn)輸?shù)蕉嗝喝彼牡厣袢A包頭60萬(wàn)噸煤制烯烴總投資180~190億區(qū)，如南水北調(diào)工程;四是用空氣冷卻代替部分循元[46]。隨著技術(shù)進(jìn)步和成熟，預(yù)計(jì)建設(shè)60萬(wàn)噸煤環(huán)水冷卻。制烯烴項(xiàng)目的投資可降至150億元左右[5]。吉化、煤炭氫碳比在0.2~1.0(石油的氫碳比在齊魯?shù)仁椭埔蚁┭b置第二輪改造，產(chǎn)能擴(kuò)大到401.6~2.0) ,以煤為原料生產(chǎn)石化產(chǎn)品的過(guò)程一-般 都萬(wàn)~60萬(wàn)噸，單位乙烯投資在1.2~1.6萬(wàn)元。新建伴隨著氫碳比的調(diào)整，煤制烯烴過(guò)程中需粗煤氣中裝置單位乙烯投資在1.6~2.1 萬(wàn)元[47]。綜合以上資的CO轉(zhuǎn)化為H2，從而導(dǎo)致大量有效碳資源轉(zhuǎn)化為料估算新建60萬(wàn)噸規(guī)模煤制烯烴投資170億元,150二氧化碳。煤制烯烴.二氧化碳排放主要分布在公用萬(wàn)噸規(guī)模石油制烯烴投資160億元。煤制烯烴單位工程系統(tǒng)和酸性氣體脫除系統(tǒng)。其中公用工程碳排烯烴投資是石油制烯烴的2.7倍。●968●化I進(jìn)展2013年第32卷120 r2000生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)法取指數(shù)為0.7,可得到不同烯烴規(guī)模下單位投資。隨煤制烯烴工藝技術(shù)和裝備技術(shù)100.石油.:石腦油提高，規(guī)模不斷增大，單位烯烴投資逐漸減小。目置80-1200號(hào)前已投產(chǎn)煤制烯烴60萬(wàn)噸規(guī)模單位烯烴投資2.8萬(wàn)復(fù)60元，若達(dá)到150萬(wàn)噸規(guī)模，單位烯烴投資降到2.2萬(wàn)元，煤路線與石油路線制烯烴單位規(guī)模投資比可降到2.1。費(fèi)20-400中國(guó)石化上海石油化工研究院楊學(xué)萍等148對(duì)2003 20042005 2006 2007 2008 2009 2010201 12012石腦油蒸汽裂解制烯烴(150 萬(wàn)噸烯烴規(guī)模)和煤年份經(jīng)甲醇制烯烴(60萬(wàn)噸烯烴規(guī)模)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，圖9原料價(jià)格趨勢(shì)在石油價(jià)格110$/bbl (美元/桶， 下同) 和煤炭?jī)r(jià)格500 R MB/t的情況下，石油路線和煤路線制烯烴成如圖10所示，煤制烯烴成本中原料、公用工程和的生產(chǎn)成本分別為7600 R MB/t和5200 R MB/t。石折舊費(fèi)用大，其中公用工程消耗有待系統(tǒng)集成優(yōu)化油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院韓紅梅等149對(duì)石腦油蒸汽裂和規(guī)模有待提高。煤制烯烴產(chǎn)品成本是石油制烯烴解制烯烴(120萬(wàn)噸烯烴規(guī)模)和煤經(jīng)甲醇制烯烴產(chǎn)品成本的0.7倍，主要是因?yàn)楫?dāng)前石油價(jià)格高，(80萬(wàn)噸烯烴規(guī)模)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析并得到雙烯平而煤炭?jī)r(jià)格相對(duì)便宜。石油路線產(chǎn)品成本中原料成均生產(chǎn)成本與企業(yè)可承受原料價(jià)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，l本所占的比例為89%，其受原料價(jià)格影響很大，而此類推在石油價(jià)格110 $/bbl和煤炭?jī)r(jià)格500 RMB/t煤路線產(chǎn)品成本中原料價(jià)格所占比例為36%，其受的情況下石油路線和煤路線制烯烴的生產(chǎn)成本分別原料價(jià)格影響相對(duì)較小，在當(dāng)前的原料價(jià)格下煤制為11 200 RMB/t和5100 RMB/t。石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)烯烴路線具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。劃院龔華俊[4)提出在石油價(jià)格110$/bbl和煤炭?jī)r(jià)從圖10可以看出石油制烯烴和煤制烯烴產(chǎn)品格500 R MB/t的情況下石油路線和煤路線制烯烴的成本中原料所占的比例較大，未來(lái)國(guó)際市場(chǎng)變化很生產(chǎn)成本分別為10500 RMB/t和5200 RMB/t。陳香大，石油價(jià)格和煤價(jià)格都有可能會(huì)驟升驟降。通過(guò)生等I[50對(duì)煤基甲醇制烯烴進(jìn)行了投資分析得到甲預(yù)測(cè)不同價(jià)格下石油制烯烴和煤制烯烴路線的成本醇價(jià)格在1000~ 1600R MB/t變化，烯烴成本為關(guān)系，可以得到在某價(jià)格區(qū)間內(nèi)煤制烯烴成本具有3800 ~ 5500 RMB/t。陳俊武院144根據(jù)中國(guó)石化集競(jìng)爭(zhēng)力。目前石油價(jià)格在100 $/bbl上下波動(dòng)，煤價(jià)團(tuán)洛陽(yáng)化工工程公司所做的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析得出，在表5產(chǎn)品成本估算系數(shù)石油價(jià)格80 $/bbI以上時(shí)，如果煤制甲醇的成本能組成范圍基準(zhǔn)低于2000 RMB/t,甲醇制烯烴的成本要比石腦油裂原材料10%~ 50%產(chǎn)品成本模擬計(jì)算結(jié)果解制烯烴的成本低1000 RMB/t。操作人工10%~ 20%產(chǎn)品成本依據(jù)文獻(xiàn)[47]原料價(jià)格隨市場(chǎng)變化很大，為了討論煤制烯烴監(jiān)督和辦事員10%~ 25%操作人工12%操作人工和石油制烯烴經(jīng)濟(jì)性，本文設(shè)石油價(jià)格以布倫特價(jià)公用工程10%~-20%產(chǎn)品成本格為準(zhǔn)，石腦油價(jià)格以普氏價(jià)格為準(zhǔn)，煤價(jià)以山西維護(hù)和維修2%~ 10%固定資產(chǎn)投資2%固定資產(chǎn)投資大同煤價(jià)格為準(zhǔn)，如圖9所示51-2。油價(jià)和煤價(jià)相差很大，由此看出煤制烯烴具有較大的原料成本優(yōu)操作消耗品0.5%~ 1%固定資產(chǎn)投資0.5%固定 資產(chǎn)投資實(shí)驗(yàn)室費(fèi)用10%~20%操作人工10%操作人工勢(shì)，石油和石腦油價(jià)格呈線性關(guān)系，油價(jià)和煤價(jià)的折舊.依據(jù)年限、殘值年限20年,殘值4%,.變化趨勢(shì)基本相同，但油價(jià)變化幅度大，煤價(jià)變化直線折舊幅度相對(duì)較小。地方稅1%~4%固定資產(chǎn)投資1%固定資產(chǎn)投資石油和煤制烯烴產(chǎn)品成本組成如表5所示[53),保險(xiǎn)0.4%~ 1%固定資產(chǎn)投資0.4%固定資產(chǎn)投資其中原料、公用工程費(fèi)用以模擬的數(shù)據(jù)計(jì)算，操作管理費(fèi)用50%~ 70%操作人工、監(jiān)督50%操作人工、 監(jiān)督人工根據(jù)1491計(jì)算，折舊費(fèi)按20 年直線折舊，殘值和維修為4%，其余費(fèi)用按照比例系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在石油行政費(fèi)用2%~6%產(chǎn) 品成本2%產(chǎn)品成本價(jià)格110 $/bbl和煤炭?jī)r(jià)格620 RMB/t下1500 kt規(guī)模銷售費(fèi)用2%~ 20%產(chǎn)品成本石油制烯烴和60萬(wàn)噸規(guī)模煤制烯烴產(chǎn)品成本組第5期項(xiàng)東等:石油與煤路線制烯烴過(guò)程技術(shù)評(píng)述●969●9000 r130$/bbl<石油價(jià)格<150$bbl，煤價(jià)<11008000150萬(wàn)噸石 油制烯烴RMB/t。隨著石油價(jià)格的上升，煤路線的競(jìng)爭(zhēng)區(qū)間7000 t6000四60萬(wàn)噸煤制烯烴不斷增大，在每個(gè)價(jià)格區(qū)間內(nèi)，煤價(jià)越低，煤路線色5000競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)越大。當(dāng)前石油價(jià)格已經(jīng)持續(xù)在110 $/bbl大4000左右，此時(shí)煤路線和石油路線制烯烴的競(jìng)爭(zhēng)節(jié)點(diǎn)為唱3000煤價(jià)1300 RMB/to .1000煤路線制烯烴投資高，但成本較低。盡管在烯烴規(guī)模僅為石油路線的0.4倍，總體效益仍然高于石油路線。2012年上半年，神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)銷售收入31億元、利潤(rùn)6億元，成為中國(guó)5圖10石油制烯 烴和煤制烯烴產(chǎn)品成本個(gè)現(xiàn)代煤化工示范工程中第一一個(gè)進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)并取得較好效益的項(xiàng)目。如果裝置規(guī)模相同的情況下，在600 RMB/t左右波動(dòng)，本文設(shè)定石油的價(jià)格區(qū)間煤路線制烯烴將顯示出更大的經(jīng)濟(jì)效益。煤制烯烴為30~ 150$ /bbl，煤的價(jià)格區(qū)間為300~ 1500成本中原料所占的比例小于石油制烯烴，石油價(jià)格RMB/t。的漲幅對(duì)石油制烯烴成本影響很大，而煤價(jià)對(duì)煤制當(dāng)煤制烯烴成本與石油制烯烴成本比值小于烯烴成本影響相對(duì)較小，煤制烯烴能抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。0.8時(shí)，煤制烯烴路線具有較大的競(jìng)爭(zhēng)力。由圖114結(jié)語(yǔ)可以看出煤制烯烴具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格區(qū)間為: 70$/bbl<石油價(jià)格< 90 $/bbl，煤價(jià)< 400 RMB/t;石油路線在將來(lái)幾十年內(nèi)仍然占有主導(dǎo)地位，90$/bbl <石油價(jià)格< 110 S/bbl,煤價(jià)<700 RMB/t;發(fā)展先進(jìn)石油裂解技術(shù)提高烯烴收率、降低能耗是110 $/bbl <石油價(jià)格< 130 $/bbl,煤價(jià)< 900 RMB/t;必要的。中國(guó)石油資源短缺，天然氣儲(chǔ)量有限，煤炭資源豐富，煤制烯烴技術(shù)在中國(guó)具有很大的發(fā)展12000前景。煤制烯烴在中國(guó)已有一-定 規(guī)模的工業(yè)化裝置,10000將是石油路線制烯烴的重要補(bǔ)充。煤制烯烴目前在成本上具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，可以緩解石油路線制烯烴的壓力。但是在技術(shù)方面，水耗、能耗和二氧化碳減排方面還需進(jìn)一步集成優(yōu)化。煤路線制烯烴準(zhǔn)4000和石油路線制烯烴是相輔相成、相互補(bǔ)充的關(guān)系。2000 t大力發(fā)展煤制烯烴技術(shù)需要綜合考慮當(dāng)?shù)刭Y源、政70 90 110 130 150策和石油價(jià)格未來(lái)走勢(shì)以及烯烴供求關(guān)系等，權(quán)衡石油價(jià)格/S-bb1-各方利弊;不具備煤炭資源、水資源、環(huán)境容量和(田)石油制烯烴交通運(yùn)輸條件的，注意不要盲目建設(shè)。參考文獻(xiàn)[1] 曲巖松.十二五期間中國(guó)烯烴市場(chǎng)展望[D]. 當(dāng)代石油石化，2012(3): 16-25.益80002] 余皎.丙烯市場(chǎng)供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[].當(dāng)代石油化工，2004, 12(9): 35-38.40003] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局工業(yè)交通統(tǒng)計(jì)司，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源局.2011年中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2012.20004] 梁曉霏，江慧娟.制備烯烴的各類原料的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[D]. 石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2011, 27 (2): 5-10." 300 500 700 900 1100 1300 15005]錢宇，楊思宇，李秀喜.能源和化工系統(tǒng)的全生命周期評(píng)價(jià)和可煤價(jià)/RMB:rI持續(xù)性研究[].化工學(xué)報(bào)，2013, 64 (1): 133-147.(b)煤制烯烴6] 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