《煤制烯烃》PPT课件.pptx

煤制烯烃烯烃（乙烯烯、丙烯烯） 130203019 王泽泽 1 2 4 国内外生产情况 目录 背景、用途及简介 合成工艺 3 市场分析 背景、用途及简介 背景 One Two 以“煤”代“油”生产低 碳烯烃，是实现中国以“ 煤代油”能源战略，保证 国家能源安全的重要途径 之一。 中国石油和化学工业 协会预计，“十二五 ”和“十三五”期间 中国乙烯产能的增速 将分别达到 4.9%和 5.6%，尽管如此，乙 烯仍然无法满足下游 市场的需求，2010年 和 2020 年的自给率 只有 56.4%和 62.1% 背景 Three 由煤炭信息研究院和奥地利国际咨询中心共同进行的一项研 究表明，在参考情形下，到2015年和2020年，包括煤制甲醇 煤制二甲醚煤制烯烃和煤制油在内的我国煤代油产业产 品将分别替代3779万吨和8352万吨的原油消费，而在低增长 情形和高增长情形下，到2020年，我国煤代油产业可以替代 4656万吨和1.3675亿吨原油，占同期国内石油产量的18.81% 和40.49%。届时，煤代油产业将对我国石油消费形成有效的 替代，发展煤代油产业成为我国必然的战略选择 用途 一、工业领域： 主要用途： 乙烯是重要的有机化工基本原料，主要用于生产聚乙烯、乙丙 橡胶、聚氯乙烯（pvc）等； 石 油化工最基本原料之一。在合成材料方面， 大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙 丙橡胶等。 二、农业领域 抑制茎的伸长生长；促进茎和根的增粗；促进茎的横向增长。用乙烯 处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。常用乙烯利溶液浸泡未完全成 熟的番茄、苹果、梨、香蕉、柿子等果实能显著促进成熟。 PVC防水卷材 PVC地板 聚乙烯保温管 简介 0103 煤制烯烃包括煤 气化、合成气净 化、甲醇合成及 甲醇制烯烃四项 核心技术。 主要产品有乙烯 和聚丙烯，副产 品等。 02 煤制甲醇的4个步骤 ：将煤气化制成合成 气；将合成气变换； 将转换后的合成气净 化，净化合成气制成 甲醇；甲醇制烯烃。 04 经济型： 投资大，融资难 度大。原材料及 能耗大，水耗 高。 国内外生产情况 国内生产情况 截至2013年底,我国已开工运行的煤制烯烃工业装置有6套,合计烯 烃产能为267.5万吨/年,在建、拟建项目近50个。相对石油路线制 烯烃,煤制烯烃在生产成本上更具有优势,受原材料价格变化影响 更小。尽管我国乙烯、丙烯及聚乙烯、聚丙烯产量逐年增长,但仍 不能满足需要。随着煤制烯烃产能、产量的不断增加,市场供应缺 口不断缩小,市场竞争也将日趋激烈 山西焦煤集团60万吨 项目状态：预计甲醇制烯烃项目2017年建成。受困于资金问题， 目前项目建设进展缓慢，预计烯烃项目最快2017年建成，18年释 放利润。山西焦煤是国内最大的炼焦煤生产企业和炼焦煤市场主 供应商，是煤炭产量过亿吨、销售收入超2000亿元的特大型能源 集团，位列2015世界企业500强第264位、中国企业500强第49位、 中国煤炭企业100强第2位，资产总额2500亿元 国外生产情况 目前世界上主要乙烯生产商有陶氏化学、SABIC、埃克森 美孚等，2011年世界十大乙烯供应商权益产能合计6562 万吨/年，占世界总能力的44.5%。 市场分析 世界乙烯市场供应现状 世界 乙烯 产能 亚洲 乙烯 产能 北美 乙烯 产能 中东 乙烯 产能 西欧 乙烯 产能 14741万吨/年 4870万吨/年 3340万吨/年2714万吨/年2402万吨/年 2011年世界十大乙烯生产企业 万吨/年，% 序号企业业名称装置数（套）权权益产产能占世界比例 1陶氏化学211052.97.1 2SABIC151027.47.0 3埃克森美孚20855.15.8 4中石化13727.54.9 5壳牌13594.74.0 6雪弗龙菲利普斯8535.23.6 7利安德巴塞尔8520.03.5 8伊朗国家石油7473.43.2 9英力士6428.62.9 10道达尔11347.22.4 合计122656244.5 从全球范围看，乙烯下游衍生物主要 是聚乙烯树脂和环氧乙烷/乙二醇， 二氯乙烷/氯乙烯、乙苯/苯乙烯、醋 酸乙烯、乙丙橡胶等也是乙烯消费量 较大的领域。 世界乙烯消费现状及需求预测 One 近年来世界乙烯衍生物需求保持稳定 增长趋势，2011年世界乙烯消费量 12562万吨，亚洲、北美、西欧和中 东是世界乙烯主要消费地区。 TWO 2012年来，国内乙烯行业快速发展， 产能、产量均有大幅增长，我国已成 为世界第二大乙烯生产国。国内共有 乙烯生产企业24家，生产装置32套， 合计乙烯产能达到1676.5万吨/年。 国内乙烯消费现状及需求预测 One 从地域分布看，国内乙烯装置主要集中在 东南沿海地区，目前国内乙烯投资热情依 然较高，但受美国页岩气乙烷供应量大幅 增长、国内煤制烯烃及进口甲醇制烯烃投 资热情高涨等引发对石脑油蒸汽裂解制乙 烯成本竞争力的担忧等因素影响 TWO 煤制烯烃和油制烯烃成本对比 优势 当前我国乙烯和丙烯主要是通过石脑油、轻柴油裂解生产，其特 点是过分依赖石油。国际油价持续高位，使得我国聚烯烃产品面 临较高的成本压力。煤制烯烃最大的优势是我国煤炭资源丰富和 生产成本低 。 煤制烯烃和油制烯烃成本对比 当前煤制烯烃成本在8000-9000 元/吨之间。 当前石脑油制聚烯烃的成本 在10650元/吨左右 煤制烯烃和油制烯烃成本对比 缺点 但需注意的是，煤制烯烃的二氧化碳排放高达13吨/吨烯烃 ，能源转化率仅32%，而传统石脑油裂解制烯烃二氧化碳排 放为2.6吨/吨烯烃，能源转化率达65%。一旦碳税开征，将 给煤制烯烃项目造成极高的成本。 合成工艺 合成原理： 工艺流程图 总工艺流程 01 气化煤经输送、破碎、储存后，送至选 煤装置生产出洗精煤（指降低了灰分、 硫分，去掉了一些杂质，适合一些专门 用途的优质煤）、煤泥（指煤粉含水形 成的半固体物）、煤矸石（采煤过程和 洗煤过程中排放的固体废物）进入筒仓 ，作为煤制甲醇厂生产原料。煤泥用于 锅炉装置。 选煤厂 02甲醇厂 采用干煤粉加压气化，气化煤制得 的干煤粉与纯氧在气化炉进行部分 氧化反应，生成以一氧化碳和氢气 为有效成分的粗水煤气；粗水煤气 经水激冷洗涤后进入变换工序，粗 水煤气一部分经废热锅炉降温、分 离冷凝液后通过变换炉变换，另一 部分不经过变换（配气），通过控 制进变换炉的量和配气的流量来满 足合成甲醇对碳氢比的要求； 02甲醇厂 变换后的气体在低温甲醇洗工序以 甲醇作为溶剂脱除气体中的酸性气 体CO2、H2S和COS；煤气净化后的 合成气经压缩机加压、与循环气混 合、蒸汽预热、脱除有害组分后进 入甲醇合成反应器合成为粗甲醇； 粗甲醇经精馏得到95%浓度的MTO 级甲醇，合格MTO级甲醇（可以直可以直 接进接进MTOMTO装置的甲醇，要求碱度，装置的甲醇，要求碱度， 对含水量要求稳定等等对含水量要求稳定等等 ）送往甲醇 中间罐区，然后送往甲醇罐区作为 烯烃厂甲醇制烯烃装置的生产原 料。 降低能耗技术 装置采用煤制甲醇工艺成套节能降耗技术，针对目前的甲醇双效精馏中，常 压塔塔顶甲醇蒸汽需要用大量冷公用工程来冷却，与此同时必须消耗大量的 热公用工程来加热高压塔塔釜液体，造成了冷、热公用工程的双重消耗。随 着甲醇装置规模不断扩大，即使采用双效精馏工艺，能耗总量非常巨大的情 况。 惠生采用另一种有自主知识产权的技术工艺甲醇热泵精馏工艺。热泵精 馏工艺不设加压塔，而是直接压缩精馏塔（常压）塔顶精甲醇气体，提高塔 顶精甲醇气体的压力和冷凝温度，作为精馏塔塔釜再沸器或中间再沸器的热 源，从而极大节省了塔釜热公用工程和塔顶冷公用工程消耗。 采用甲醇热泵精馏工艺的装置因为不设加压塔，直接省去了这部分的投资规 模，与废锅流程相比投资幅度降低了40-45%。 以年产45万吨甲醇的煤制甲醇装置为例，与典型的甲醇双效精馏、水冷余热 发电工艺相比，采用煤制甲醇工艺成套节能降耗技术：每吨甲醇水耗降低 30%，每年可以节水167万吨，运行能耗降低17%。 03烯烃厂 甲醇厂或甲醇罐区来的MTO级甲醇 进入甲醇制烯烃装置，在甲醇制烯 烃（MTO）单元经过反应、急冷洗 涤得到含烯烃的产品气，然后送至 烯烃分离单元。产品气先经过压缩 机压缩，然后经过酸性气体脱除、 气体干燥和再生、脱丙烷、脱甲 烷、脱乙烷、乙炔加氢、乙烯精 馏、丙烯精馏、脱丁烷等过程得到 聚乙烯和聚丙烯中间产品送往烯烃 罐区。 03烯烃厂 来自甲醇罐区的丙烯进入聚丙烯装 置原料精制工序除掉一氧化碳、氧 气、二氧化碳、水和其它极性组分 后，进入流化床反应器发生聚合反 应。得到的粉料聚丙烯在加入添加 剂后进入挤压造粒机生产出颗粒聚 丙烯产品，然后经过储仓、气流输 送系统后送入烯烃厂界区外的聚烯 烃包装仓库。 煤基烯烃项目废液废气处理 优点：焚烧炉能够处理成分复杂的废气、废液。焚烧炉系统 能够利用系统高温烟气余热，以热蒸汽形式回收能量加以利用。 缺点：一次性投资大，包括焚烧系统、余热利用系统、烟气处 理系统。运行费用高，长期运行过程中需要稳定的油、气助燃 ，无论是否有废液废气入炉，都需要稳燃燃料的投入，保持焚烧 炉内的温度。