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煤制烯烃如何突破环保和成本制约?


“十二五”期间,现代煤化工的发展使煤制烯烃异军突起,年产能共计约800万吨,占据烯烃总产能的17.2%。“但在当前低油价的背景下,煤制烯烃企业的生存愈加艰难,要想克服来自环保和成本方面的双重制约,必须借力技术上的突破。”在中国化工学会3月底主办的2016中国(国际)烯烃大会上,如何通过创新技术摆脱发展困境成为煤制烯烃工艺研讨的热点。

煤制烯烃要适度发展

我国富煤贫油的能源特点,烯烃原料轻质化的政策导向,烯烃市场供不应求的格局,以及较高的利润表现,在“十二五”期间激发了一大批新兴煤制烯烃产能。据统计,截至2015年年底,我国煤/甲醇制烯烃装置共19套,产能总计770万吨。 

然而,烯烃新产能的激增,不仅带来国内供应格局的变化,同时在低油价下,负面影响也凸显,煤/甲醇制烯烃企业纷纷陷入“囧”境。特别是需要外采原料的烯烃企业,成本压力的激增,使大幅亏损成为常态。今后是否还要布局煤制烯烃项目成为业界关注的话题。 

“煤制烯烃项目要适度发展。”这是与会专家普遍认同的观点。一方面,我国煤炭资源相对丰富,发展煤制烯烃可以丰富烯烃的原料来源,减轻对原油的进口依赖。另一方面,国际原油价格在30~40美元的时间不会很长。根据国际能源署的预计,2020年国际油价将会反弹至80美元,欧佩克预计的油价会在60~80美元。石油和化学工业规划院副院长白颐在发言中指出,他们测算的煤制烯烃项目所能承受的原油价格在70美元,甲醇制烯烃承受的原油价格在60美元。正是基于这种预测,才做出煤制烯烃仍可适度发展的判断。 

环保成本双重制约

煤制烯烃工艺的生产成本高,装置盈利性差,特别是在当前形势下,想生存更不容易。据中国化工学会石油化工专委会委员王玉庆介绍,尽管近1年来煤价大幅下跌,但煤制烯烃成本仍明显高于传统的蒸汽裂解工艺和丙烷脱氢工艺。按今年1月份石油价格及煤价测算,各种烯烃生产工艺的成本为:蒸汽裂解<丙烷脱氢<煤制烯烃。市场数据也显示,2015年下半年,甲醇制丙烯(MTP)工艺平均亏损760元/吨,单纯MTP装置全部停工,这无疑令其他正在建设及待建的相关企业备受打击。 

同时,与传统的蒸汽裂解工艺和丙烷脱氢工艺相比,耗水量大、碳有效转化率低、CO2排放高、废水难处理也成为煤制烯烃工艺在环保方面饱受垢病的软肋。此外,煤制烯烃装置长周期运行的经验相对不足,尤其是大型煤气化炉和空分装置等仍是薄弱环节,需要在运行中积累经验。因此,王玉庆认为,煤制烯烃产业的发展应首先落实煤资源和水资源;尤其重视节能、减排、节水等环节,以适应未来更为严苛的环保法规。 

白颐也强调,在目前现代煤化工产业基础尚未完全优化、成熟的情况下,大型煤制烯烃密集建设对区域水资源平衡和生态环境保护带来较大压力。在国内甲醇供应稳定性和成本控制风险未能完全把握的情况下,外购甲醇制烯烃项目也会存在原料供应和投资风险。因此,必须理性客观地对待煤/甲醇制烯烃等新原料路线烯烃产能的发展。

借力创新突破瓶颈

“环保和成本瓶颈的突破必须依赖于技术上的创新。”这是与会专家达成的一致观点。中科院大连化物所是国内煤制烯烃工艺的领导者,该所研发的MTO/MTP技术已投产9套装置,合计520万吨烯烃产能。 

据该所副所长刘中民院士介绍,在低油价下,这些煤制烯烃项目的盈亏状况不尽相同,但有一个共同的特点就是采用新技术的装置普遍盈利较好。比如宁夏宝丰集团的煤经甲醇制烯烃项目,由于部分采用了焦炉煤气制甲醇技术,装置在去年上半年实现净利润6.2亿元,取得了较好的经济效益。白颐也强调,新上的煤制烯烃项目一定要把装置的技术优化工作做足,这样才能保证装置的盈利性。 

在当前的低油价态势下,刘中民院士建议煤化工企业应更多关注新技术的发展,比如最近取得进展的甲烷制烯烃、合成气制烯烃等新工艺,这两项新工艺在降低煤制烯烃生产成本和解决环保问题上被寄予厚望。 

甲烷制烯烃工艺是包信和院士团队创建的新催化过程,可在无氧条件下将甲烷高效转化生成烯烃、芳烃及氢气,与传统路线相比更经济、更环境友好。今年3月,大连化物所与沙特基础工业公司、中国石油天然气集团公司正在通过三方合作,加速推进该技术从实验室走向产业化。 

同样是在今年3月,合成气制烯烃工艺也成功问世。该工艺摒弃了高水耗和高能耗的水煤气变换制氢过程,创造性地直接采用煤气化产生的合成气,在一种新型复合催化剂的作用下,高选择性地一步反应获得低碳烯烃。该突破性成果对于60%以上石油需要进口、能源结构以煤为主且水资源日益短缺的中国而言,重要性不言而喻。在不改变CO2总排放的情况下,开创了一条水耗低的煤转化新途径。 

也是在今年3月,备受业界关注的中煤图克化肥煤化工废水处理及零排放系统项目,顺利通过了中国煤炭工业协会组织的专家鉴定。专家认为本项目开发的煤化工废水零排放系统技术路线合理,实现废水减量化与资源化,废水回用率达98%。这一成果对于水资源匮乏地区发展煤化工具有示范和推广意义。 

专家表示,若以这样的速度去研发和创新技术,又何愁煤制烯烃工艺的明天不美好。


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点击次数:  更新时间:2016-05-03 16:13:24
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