煤制丙稀,丙稀合成丁辛醇调查报告.doc

煤制丙稀,丙稀合成丁辛醇技术与市场调查一、丁辛醇概况1：丁辛醇概况丁辛醇包括正丁醇和辛醇，丁醇有4中异构体，分别是正丁醇，异丁醇，叔丁醇，仲丁醇，通常所说的丁醇是指正丁醇。正丁醇化学名称为1丁醇。辛醇的异构体很多，最重要的是异辛醇（2-乙基已醇），仲辛醇（2-辛醇），正辛醇（1-辛醇）。通常所说的辛醇是指异辛醇，化学名称为2乙基1己醇。2：性能简介丁辛醇是重要的基本有机化工原料。丁醇（指正丁醇，n-butanol）主要用于制造邻苯二甲酸二丁酯（DBP），邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）和脂肪族二元酸酯类增塑剂和醋酸丁酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸丁酯等，还是生产丁醛，丁酸以及谜类，胺类等的有机化合物原料。广泛用于各种塑料和橡胶制品的生产。可用作树脂、油漆、粘接剂的溶剂及选矿用消泡剂，也可用做油脂、药物（如抗菌素、激素和维生素）和香料的萃取剂及醇酸树脂涂料的添加剂。用丁醇生产的各种醚类、胺类可分别用作乳胶漆、织物加工粘合剂、农药和橡胶加工及皮革处理剂等。辛醇（指2-乙基己醇，2-ethylhexanol）主要用于制造邻苯二甲酸二辛酯（DOP）。DOP产品素有王牌增塑剂之称，是一种物美价廉的理想增塑剂，用于对苯二甲酸二辛脂（DOP）,己二酸二辛酯（DOA）等增塑剂，表面活性剂。广泛用于聚氯乙烯（PVC）、合成橡胶、纤维素脂的加工等。辛醇可用作柴油和润滑油的添加剂，还用作照相、造纸、涂料、油漆和纺织等行业的溶剂、陶瓷工业釉浆分散剂、矿石浮选剂、消泡剂、清净剂等。二、丁辛醇生产工艺及技术进展1：丁辛醇的生产技术现状随着石化工业和羰基合成技术的发展，早期淀粉质农副产品发酵路线和乙醛缩合路线相继淘汰，羰基合成法（即丙烯氢甲酰化法）生产丁辛醇迅速发展起来，其生产过程为丙烯和合成气（一氧化碳和氢气）羰基合成粗醛，精制得到正丁醛和异丁醛；分别加氢得到产品正丁醇和异丁醇；两分子正丁醛缩合脱水生成辛烯醛，加氢得到产品辛醇。根据羰基化反应压力和催化剂的不同，羰基合成法可分为高压钴法、中压法（改进钴法、改良铑法）、低压法（低压铑法、改进铑法）等工艺。其中低压铑法具有温度低、压力低、速度高、正异构比高、副反应少、铑催化剂用量少、寿命长、催化剂可回收再用以及设备少、投资省、丁醇和辛醇可切换生产等优点，现已取代高压法成为丁辛醇合成技术的主流。低压丙烯羰基合成法的主要专利商有戴维（Davy）、三菱化成（MCC）、巴斯夫（BASF）及伊士曼（Eastman）等。 低压改进铑法分为气相循环和液相循环两种方法。液相循环低压改性铑法是当今世界最先进、最广泛使用的丁辛醇合成技术。对液相循环改性铑法技术加以改进，发展形成各有特色的具有竞争力的专有技术，目前有Davy工艺、三菱化成工艺和BASF工艺。这些工艺的催化剂活性都高，催化剂循环方式均为蒸发分离、液相循环，反应器也不需要特殊材质。自1976年在波多黎各新建装置成功投产以来，Davy工艺迅速发展，先后许可给9个国家建设了25套装置，占羰基合成丁辛醇总产能的63%，在全球羰基合成行业中占据领先地位。 Davy在上世纪末开发了一种高活性双亚磷酸盐为配体的改性铑催化剂，丙烯单程转化率达98.7%以上，可以单程运行（少量未反应物料不必循环），正异比高达30:1，在美国Taft新建了装置。该装置不仅投资少，而且适用于较高的烯烃，若以正丁烯为原料可生产戊醛及2-丙基庚醇。其开发的LPOXO-MK-IV工艺第四代催化剂尚未广泛工业使用，主要原因是亚磷酸配位体不太稳定，其降解生成的烷基羟基磷酸会凝胶化，堵塞液体循环设备，有待进一步完善。 Celanese公司开发了一种膦系水溶性钴族双配位体催化剂，可使烯烃在聚乙二醇作极性两相溶剂体系中有效地进行羰基化反应。高碳烯烃对聚乙二醇的亲和力比水好，可提高反应速率。BASF开发了以丁二烯为原料制辛醇的工艺，可利用低成本的丁二烯。 2005年Sangi公司研究开发了一种高活性羟磷灰石催化剂，据称催化剂制备是通过调变主要组份磷和钙的摩尔比来完成的，采用植物来源的乙醇为原料，开发出在低温条件下合成正丁醇、1,3-丁二烯和高辛烷值燃料的工艺技术。以合成正丁醇为例，在300时，正丁醇选择性达到近80%，其正丁醇生产成本有可能低于从石油出发的羰基合成法。该磷灰石催化工艺运作简单，反应可以常压一步完成。不存在催化剂失活现象，节能且没有副产物，仅生成水。Sangi表示力争在4至5年内使该工艺实现工业化。 国内丁辛醇技术研究的重点在催化剂的研究开发。中国石化北京化工研究院研制成功丙烯低压羰基合成铑膦络合催化剂、合成气净化催化剂和丙烯净化催化剂，均在大庆和齐鲁的装置上使用多年，达到了国外同类催化剂水平。北京化工大学开发了负载型水相催化剂，解决了铑的流失问题。2003年中国石化南化公司也开发了丁醛和辛烯醛气相加氢催化剂NCH6-1丁醛加氢催化剂和NCH6-2辛烯醛加氢催化剂，完成了1000h的工业侧线试验，结果表明该催化剂的醛转化率、醇选择性及产品硫酸色度等性能指标均达到或超过进口催化剂水平，产品质量能满足工业使用要求。 随着丁辛醇装置大型化，丁辛醇技术进展之一体现在催化剂研发上。铑催化技术是当前主流技术，研究开发单程不循环工艺和开发高效配位体改性铑催化剂、铑催化剂的固载化等引人注目。由于铑金属资源贫乏，价格昂贵，丁辛醇技术进展之二是有必要持续开发高效非铑催化剂的羰基合成技术，但进程缓慢而漫长。由于原油价格高涨和生物技术发展，基于纤维素或淀粉质的农副产品作原料的发酵法值得引起关注。纤维素或淀粉质的农副产品与丙烯的相对价格、生物化工技术发展水平是在高油价下发酵法可否再生的主要因素。2：丁辛醇工艺技术我国的丁辛醇生产技术在1980年以前主要采用粮食发酵法制丁醇；采用乙醛缩合制巴豆醛（丁烯醛），巴豆醛缩合、加氢制辛醇。由于工艺技术落后，这一类的丁辛醇生产装置均已停产。当今我国的丁辛醇生产的主要方法是以丙烯为原料的羰基合成法。以丙烯为原料的羰基合成法又分为高压钴法和改性铑法。其中改性铑法是当代丁辛醇合成技术的主流。改性铑法又分为气相循环和液相循环两种方法。液相循环改性铑法低压法是当今世界最先进、最广泛使用的丁辛醇合成技术。工艺流程：(1)丙稀氢甲酰化反应,粗醛精制得到正丁醛和异丁醛;(2) 正丁醛和异丁醛采用低压铑催化羰基低温合成工艺;(3)正丁醛经缩合,加氢得到产品丁辛醇. 3:丁辛醇生产路线的发展 丁辛醇的生产主要原料是丙稀和合成气.乙烯、丙烯等低碳烯烃是化学工业重要的基本有机化工原料，目前国内外乙烯和丙烯的来源主要依靠石脑油裂解。国际原油价格逐年上涨，烯烃的生产成本不断升高，其可获得性越来越低，极大地影响了烯烃工业的发展。国内外的一些大型科研机构努力寻求以非石油资源为原料生产烯烃的新途径。随着目前甲醇装置大型化生产技术的日臻成熟，煤或天然气经由甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的生产路线，因甲醇生产原料范围比较广，且有多种非常成熟的工业化技术，甲醇装置的单系列化生产能力不断扩大，为甲醇生产制丙烯技术的发展提供了充足的资源条件。以甲醇制丙烃的方法是MTP法。目前，该技术已实现工业化，规划中的煤化工拟建大型丁辛醇装置具有低成本竞争，大型合成气和MTP工业的结合，很适合在产品方案中考虑建设大型丁辛醇装置，如神华集团在内蒙项目有这方面的意向。因此以煤为基础原料生产甲醇,再以甲醇为原料生产丙稀,再以丙稀为原料生产丁辛醇是以后丁辛醇生产的发展趋势.也是替代石油路线的必然走势.既:煤-甲醇-丙稀-丁稀醇.三:丁辛醇的生产状况与生产企业1: 丁辛醇国外生产状况 2003年国外丁醇总生产能力为323.7万t/a，主要集中在美国、西欧和日本，其生产能力分别占世界总能力的40、33和9。Dow、BASF、德国Celanase、Eastman、德国Oxeno、法国Oxochimie、俄罗斯Salavatnefteorgsintez、日本协和油化、菱化学9家公司丁辛醇生产能力约占国外丁醇总能力的90%。2003年国外辛醇总生产能力为324.7万t/a。国外辛醇生产较为分散，共有19个国家的26家公司生产辛醇。辛醇生产能力超过10万t/a的生产公司有17家，这些公司分布于亚洲、西欧、美国和东欧。 表1 国外丁醇主要生产企业、生产能力国 家/地区公 司生 产 能 力/(万ta-1)备 注2003年 2006年美国Dow化学52.652.62001年从联碳公司收购BASF化学24.024.0Eastman化学18.718.7Celanese15.015.0Shell化学002002年停产BP002002年停产美国小计110.3110.3西欧德国欧洲羰基化学品公司37.537.5原Celanese与Oxeno整合公司BASF26.026.02003年重启，目前开工率60%70%法国Oxochimie16.016.0瑞典Neste Oxo6.56.5西欧小计86.086.0东欧俄罗斯Salavatnefteorgsintez14.014.0Angarsk石化3.33.3Interchimprom-Oxosintez2.32.3波兰Zaklady-Azotowe Kedzierzyn2.02.0罗马尼亚Oltchim1.91.9东欧小计23.523.5亚洲马来西亚BASF石化14.014.02 001年投产Optimal化学DOW14.014.014.014.02002年投产2002年投产日本协和油化13.013.0三菱化学9.59.5Chisso石化2.52.5印度Andhra石化0.50.5National Organic化学（NOCIL）1.01.0Reliance Assam 石化01.0韩国LG化学3.03.0印尼Petro Oxo Nusantara2.02.0伊朗Arak石化1.11.1亚洲小计86.687.6其它南非Sasol化学15.015.02002年底投产巴西Ciquine2.32.3其它小计17.317.3总计323.7324.7表2 国外辛醇主要生产企业、生产能力国 家/地区公 司生 产 能 力/(万ta-1)2003年 2006年备 注美国Eastman化学19.119.1Sunoco化学12.712.72001年从Aristech购得Dow化学5.45.42001年从联碳购得BASF化学4.54.5美国小计41.741.7西欧德国Celanese30.030.0Oxeno24.024.0BASF20.020.0法国Oxochimie13.013.0瑞典Neste Oxo12.512.5西欧小计99.599.5东欧波兰Zaklady-Azotowe17.017.0俄罗斯Interchimprom-Oxosintez11.511.5罗马尼亚Oltchim4.74.7东欧小计33.233.2亚洲日本三菱化学17.017.0协和油化12.012.0Chisso石化7.57.5韩国LG化学25.025.0Hanwha化学（韩佛）10.010.0沙特Samad15.015.0台湾Nanya塑料15.015.0印尼Petro Oxo Nusantara10.010.0印度Andhra石化2.52.5National Organic化学1.71.7Reliance Assam 石化05.02005年投产新加坡Eastman化学5.06.0伊朗Arak石化4.54.5亚洲小计129.7140.2巴西Ciquine10.110.1总计314.2324.72：国内生产情况 我国的丁辛醇生产技术在1980年以前主要采用粮食发酵法制丁醇、采用乙醛缩合法制辛醇。2003年，我国丁醇生产厂家有20多家，总生产能力约为20.0万t/a，其中采用羰基合成法生产丁醇的综合生产能力为16.0万t/a，其余采用粮食发酵法生产；2007年以前辛醇生产厂家主要有4家，总生产能力为42.0万t/a，均采用羰基合成法生产.表3 我国丁辛醇主要生产厂家生产厂家专利或工程承包商采用技术设计产能/(万ta-1)丁醇 辛醇生产能力/(万ta-1)投产年份齐鲁石化公司英国Davy液相低压铑法6.58.515.01988吉林石化公司英国Davy液相低压铑法5712.01999大庆石化公司英国Davy气相低压铑法2.55.58.01986北京东方化工四厂日本三菱化学液相低压循环2.05.07.01996合计16.026.042.0四：国内外丁辛醇市场现状及未来预测1：世界正丁醇供需现状（1）正丁醇供需现状 2007年，世界正丁醇生产能力332.9万吨/年，产量296.2万吨，开工率89%，表观消费量 比上年增加了10.5万吨，2007年世界99%的正丁醇以丙烯为原料，采用羰基合成法生产，2007年世界各地区正丁醇供需状况见下表2007年世界各地区正丁醇供需状况地区产能（万吨/年）产量进口量出口量表观消费量非洲18.31510.44.6亚洲147.213753.218.6171.6中东欧23.319.31.812.78.4中东0.50.50.10.7北美110.995.83.122.976太平洋0.20.2中南美4.03.03.41.55.0西欧6560.633.929.964.7合计332.9296.295.796331.2（2）主要生产企业 巴斯夫公司是世界上最大的正丁醇生产商，2007年生产能力64.4万吨，生产装置分布在德国，美国，马来西亚，并在中国石化有合资企业。位居第二位是陶氏化学，生产能力为59.4万吨/年。OxeaGropu是世界第三大正丁醇生产企业，但生产能力仅为28万吨/年。世界正丁醇生产比较集中，排在前10位生产商的生产能力占世界产能的79。（）消费结构 化学应用是正丁醇的主要消费领域，占消费结构73。其中，丙烯酸丁酯和醋酸丁酯占消费领域的30和25，主要用于涂料的生产；非化学领域中，溶剂占消费结构的16。（）供需预测 预计未来年世界正丁醇生产能力年均增长率为3.6，届时产能将由2007年的332.9万吨/年增加到2012年的397.1万吨/年。需求量将达到358.3万吨，未来年年增长率为38。20022012年世界正丁醇供需状况及预测（万吨/年）项目实测值预测值年均增长率2002200720122002-20072007-2012生产能力303.8332.9397.11.83.6开工率818990产能246.9296.2397.13.83.8消费量246.9296.2357.43.83.8未来年世界正丁醇产能的增长主要在亚洲地区，亚洲生产能力年均增长率为8.8，产能由2007年的147.2万吨/年增加到2012年的169万吨/年。届时产量预计150万吨，需求量为177万吨，地区内供不足需，缺口量27万吨，2007年地区缺口为29.1万吨，供需局面基本维持现状。2：世界辛醇供需分析及预测（1）供需现状2007年，世界辛醇生产能力350.7万吨/年，产量00.9万吨，开工率90，表观消费量300.9万吨/年。以丙烯为原料采用羰基合成法生产辛醇是目前唯一的工业生产方法，这些企业分布在个国家和地区，约有家生产企业。2007年世界各地区辛醇供需状况见表：万吨地区产能（万吨/年）产量进口量出口量表观消费量非洲1.21.2亚洲185.8166.651.531.6186.5中东欧38.919.74.28.115.9中东22.023.86.216.513.5北美40.534.18.35.037.4太平洋0.40.4中南美8.07.43.80.810.4西欧55.549.316.730.335.7合计350.7300.992.392.3300.9（）主要生产企业： 中国石化是世界最大辛醇生产商，生产能力5.万吨/年（含合资企业），装置分布在中国大陆的家企业OxeaGroup位居第二，生产能力为30万吨/年世界辛醇的生产相对正丁醇较为分散，排名前10位生产商占世界总产能的67()消费结构增塑剂是辛醇的主要消费领域，2007年235.4万吨/年的辛醇用于增塑剂()供需预算过去5年，世界辛醇产能由2002年的345.8万吨/年涨到2007年的50.7万吨/年，年均增长率为1.4虽然过去5年亚洲有新增辛醇产能，但西欧部分辛醇装置关停，历史上西欧辛醇产能最高为110万吨/年，一些大公司尤其是德国生产企业依靠出口辛醇维持较高的开工率，随着亚洲辛醇自给率的提高，欧洲辛醇装置开工率逐年降低，产能随之减少。预计未来年世界辛醇产能年均增长率为1.4，消费年均增长率为3.1，届时生产能力将达到359.8万吨/年，需求量为349.9万吨，开功率将由2007年的90提高到2012的97世界辛醇供需状况及预测（万吨/年）项目实测值预测值年均增长率200220072012200220072007-2012生产能力345.8335.6359.81.41.4开工率819097产能281.6300.9349.91.33.1消费量278.6300.9349.91.53.13：国内正丁醇供需状况及预测(1)供需状况近5年我国正丁醇产能年均增长率20.3，表观消费量年均增长率12.1，自给率由2002年的42提高到2007年的61目前，我国丁辛醇共有家生产企业，7套装置，分别为中国石化齐鲁分公司，北京化工四厂，中国石化与巴斯夫的合资企业扬子巴斯夫公司，中国石油吉林化学工业公司和大庆石化总厂我国的生产工艺像吉林化学公司及齐鲁石化大多是采用英国DAVY公司液相低压佬法.(2)进口2007年我国正丁醇进口量为29.04万吨，2008年上半年进口量为15.58万吨，预计全年进口量23万吨，进口最多的关口分别为南京，满洲里，宁波和广州，分别占进口量的30，28，15，15左右与上年相比，由广州进口的比例有较大幅度的提高(3)消费我国正丁醇消费领域主要为丙烯酸丁酯，醋酸丁酯和增塑剂DBP三种酯类，所占比例分别为4338，和14，共占总销量的95左右由于这三种脂类大部分可以实现切换生产，因此正丁醇的消费比例是动态的。a:丙烯酸丁酯2004年以前中国仅有家丙烯酸及酯的生产企业，由于供应紧缺，产品利润较高级技术的国产化，2005-2006年我国迎来了丙烯酸及酯的投资期。2007年中国有10家丙烯酸及酯的生产企业，生产能力为116.6万吨/年，产量73.2万吨，进口量8.9万吨，出口5万吨，表观消费量77万吨。近年，中国丙烯酸酯生产能力年均增长率37.7，表观需求量年均增长率22.2。2007年装置开工率62.8，与产能过剩有直接关系，预计未来有几年该情况仍将持续。但随着市场的进一步培育和发展将逐步缓解。未来丙烯酸丁酯开工率的提高，产量的增加将是我国正丁醇需求增长的主要原因。b:醋酸丁酯醋酸丁酯是一种良好的有机溶剂，广泛应用在涂料，硝化纤维，油墨，人造革，医药，塑料及香料等工业中。醋酸丁酯主要无苯涂料的生产中，由于我国房地产行业发展迅速，拉动了对涂料的需求，也带动了醋酸丁酯行业的发展。2007年我国醋酸丁酯生产能力约75万吨/年，根据单耗并考虑到开工率，粗估该行业对正丁醇的需求为28万吨。预计未来醋酸丁酯的需求将随着房地产行业的持续发展而增加。C：邻苯二甲酸二丁酯（DPB）目前，我国增塑剂生产企业有多家，主要分布在华北，华东，华南地区，生产能力约220万吨/年，以DPB生产占20计算DPB生产能力约40万吨/年，由于开工率不高且可以切换生产，DPB产量根据市场状况调节，粗估2007年DPB消耗的正丁醇为10万吨，预计DPB作为增塑剂在玩具中将被逐步限制，未来该领域对正丁醇的需求量将会减少。(4)供需预测由于20世纪90年代C4C13（含正丁醇和辛醇）新增产能较多，加上目前丙烯资源较为紧张，聚丙烯市场风险较小以及投资丁辛醇装置需要建设造气装置等诸多因素的影响，国外公司对丁辛醇投资较为慎重，新建装置较少，由于我国正丁醇下游市场丙烯酸酯及醋酸丁酯的较快发展，辛醇下游邻苯二甲酸二辛脂随电石乙炔法pvc的迅速扩能需求增长较快。近年国内丁辛醇缺口分别保持在2530万吨左右，近两年在运装置企业盈利较高，因此，未来510年我国丁辛醇的投资热情高涨，目前约有8-10套处于在建或可研阶段的丁辛醇装置。这些装置包括天津渤海化工集团公司的22万吨/年，中国石化齐鲁分公司40万吨/年装置，中国石油四川乙烯29万吨/年装置，以及山东利华集团等几家民营企业在建的7万吨/年装置.4：国内辛醇供需状况及预测（1）供需2007年，我国辛醇生产能力54万吨/年，产量50.3万吨，出口量0.1万吨，表观消费量50.2万吨，近年我国辛醇生产能力年均增长率0%，自给率由2002年的44提高到2007的67。我国正丁醇供需预测项目200720102015生产能力5465138需求量73.990130供需平衡-20-25基本平衡5：价格分析近年来，正丁醇和辛醇价格随着油价的高涨而暴涨，2006年正丁醇年均价为12709元/吨，辛醇为11327元/吨，2007年分别是14587元和15298元，2008年提高到15298元和15893元，而2005年价格一直低于10000元，预计随原油价格的下跌，世界经济的不景气，丁辛醇的价格也随子下滑，但由于目前国内供求关系，预计一段时间内气价格依然维持高位，价格的下滑将滞后于原油的下滑。六、项目规划建议1：建设的意义近年来，通过对多套引进的丁辛醇装置进行技术改造，我国丙烯羰基合成丁辛醇生产能力有了较大幅度增长。与此同时，我国丁辛醇消费也呈快速增长趋势。我国正丁醇和辛醇多年保持-万吨的缺口量，近年价格居高不下，扣除原油价格的上涨造成的成本增加，丁辛醇利润较丰厚，刺激了国内有合成气和丙烯企业的投资热情，尤其以山东地区民营企业丁辛醇装置的建设即将进入高潮，将会对市场带来一定的冲击。但这些新建装置有的完全没有依托，土地新正，丙烯外购，从合成气到公用工程均需全部新建，加上佬催化剂的价格高涨，将会影响产品竞争力。 丙稀做为重要的有机化工原料,市场越来越紧张. 做为生产丁辛醇主要原料的丙稀随着石油市场的波动对供求关系影响较大,近年已经出现价格倒挂的现象.近年煤化工的发展成为投资者的关注热点，MTO，MTP技术的完全工业化，大型合成气和MTO，MTP工业的结合，很适合在产品方案中考虑建设大型丁辛醇装置，而且发展甲醇的下游产品,具有投资的重要意义.2：技术选则： (1)以煤为基础原料采用大氮肥合成工艺生产甲醇和合成气,再以甲醇为原料采用FMTP生产工艺生产丙稀,再以丙稀为原料采用羰基合成丁辛醇法.既:煤-甲醇-丙稀-丁稀醇. (2)根据丁辛醇生产工艺的调查，目前国内还不具备成套的国产技术生产丁辛醇，北京石化化工研究院只掌握了合成部分的技术，对分离系统还没有工艺包。而且我国的几套装置都是采用英国Davy液相低压铑法生产工艺，因此本方案建议采用目前技术最先进的英国Davy液相低压铑法生产工艺。 （3）近几年由于煤化工投资过热,全国已存有许多套60万吨级的甲醇装置,也就是说甲醇市场已严重过剩,已经出现开工率很低的局面.在这种形式下,为了减少投资建议采用市场购买甲醇生产丙稀的生产路线.有利于调整产品结构.3：规模的选择 根据目前市场缺口情况，建议选择150000吨/年生产工艺。4：投资和效益状况 按15万吨规模总投资8.9亿元，其中土建投资9500万元，设 备购置6.3亿元,其它费用7500万元，配套流动资金9000万元,设期2年。 经济效益: 本项目年拟消耗丙烯11.86万吨、氢气0.964万吨、 合成气8.142万吨。市场售价为13500元/吨。年可实现销售收入20亿元，利润1.5亿元, 投资回收期5.5年。附件流化床甲醇转化丙稀技术与市场调查一、 概况1:技术概况投资1.8亿元，由中国化学工程集团公司、清华大学和淮化集团共同承担的流化床甲醇转化丙烯试验装置是“中国新一代煤(能源)化工产业技术创新联盟”的首个项目。立志打造新型煤化工基地的淮化站在了煤化工发展的最前沿。2009年10月9日15时34分，落户淮化的一套规模最大、科技最尖端、工艺最先进、具有自主知识产权的流化床甲醇制丙烯(FMTP)试验装置连续、稳定、安全、环保地运行了470个小时后，取得了圆满成功。这说明淮化掌握了煤化工领域的核心技术，实现了率先突破，为煤制稀烃建设提供了强有力的技术支持。2:技术开发的意义乙烯、丙烯等低碳烯烃是化学工业重要的基本有机化工原料，丙烯更是最重要的基本有机原料之一, 主要用于生产聚丙烯、丙烯腈和环氧丙烷等化工产品。丙烯及其系列产品的生产、消费与国民经济的发展密切相关，丙烯的供应量也体现了一个国家化学工业的实力。目前，丙烯主要来自蒸汽裂解制丙烯装置和炼油的催化裂化装置。由于石油是不可再生资源，储量十分有限，且石油的价格不断上涨，烯烃的生产成本不断升高，极大地影响了烯烃工业的发展。国内外的一些大型科研机构努力寻求以非石油资源为原料生产烯烃的新途径。随着甲醇装置大型化生产技术的日臻成熟，煤经由甲醇制取低碳烯烃成为备受关注的生产路线。二、丙烯的产需状况1: 由于受下游衍生物特别是聚丙烯需求快速增长的驱动，近年来丙烯的消费量大幅提高，打破了传统的烯烃供需格局。1999-2004年，全球丙烯需求量年均增长率为4.9，超出了乙烯的年均增长率(3.7)。为满足对丙烯的强劲需求，全球丙烯生产企业尽力在增加产能的同时提高装置开工率。2: 2004年全球丙烯产能75.02Mt，产量64.89Mt，开工率为86，但需求量高达65.10Mt，供需缺口约210kt。预计今后几年，丙烯产能还会继续提高，增长速度甚至会超过前几年。据预测，到2009年，世界丙烯产能将新增19.64Mta，达到84.66Mta，年均增长率为4.8，开工率进一步提高至88。届时，下游行业对丙烯的需求将达到83.09Mt，市场供应仍处于紧张状态。3: 进入20世纪90年代以后，随着石化工业的快速发展，我国丙烯产量大幅增长.“九五”期间，丙烯产量年均增长率高达17.9。2004年我国丙烯产量达6.199Mt，2005年和2006年分别达到7.674Mt和8.452Mt，增长率高达23.8和10.1。与此同时，下游衍生物对丙烯的需求量也同步快速增长。“九五”期间丙烯需求量年均增长率高达17.2。2004年我国丙烯需求量达到6.412Mt，2005年和2006年分别达到7.862Mt和8.773Mt，增长率高达22.6 和11.6。对丙烯需求的强劲增长使我国丙烯供需缺口扩大，进口量快速增加。2000年丙烯进口量首次突破100 kt达到169 kt，到2002年已接近300 kt。受此影响，我国丙烯自给率近几年有所下降，从1997年的996降至2002年的94.8。2003-2005年，在国内企业大力增产丙烯的情况下，丙烯自给率明显回升。2004年和2005年，我国丙烯自给率分别为96.7 和97.6 ，丙烯进口量相应下降，2004年进口了213 kt，2005年仅进口了189 kt，但2006年又有所回升，达到321 kt. 三、甲醇制稀烃工艺及技术进展 1: 石油作为一种战略资源，越来越紧张，其可获得性越来越低,因甲醇生产原料范围比较广，且有多种非常成熟的工业化技术，甲醇装置的单系列化生产能力不断扩大，为甲醇生产制稀烯技术的发展提供了充足的资源条件。以甲醇制烯烃的方法有MTO法和MTP法。目前，该技术已实现工业化，并以较快的速度在全世界范围内推广。2: 甲醇制稀烃技术的开发最早提出MTO工艺的是美孚石油公司(Mobil)，后来巴士夫(BASF)、埃克森石油公司(Exxon)、环球油晶公司(UOP)以及海德鲁公司(Hydro)等相继投入研发，推进了MTO工业化进程。 Mobil在新西兰工厂实现天然气经甲醇制汽油(MTG)的技术 工业化后，于1988年与德国的Uhcle和URBK两家公司合作， 以ZSM-5沸石分子筛作催化剂，进行了密相流化床反应器的 MTG的试验，其低碳烯烃(C2=一C4=)收率只有56.4%，加之当时 国际原油价格低迷，致使Mobil失去了将其MTO工艺推向工 化的机会。尔后，巴士夫采用沸石催化剂在温度300450， 压力0.10.5MPa下进行试验，碳烯烃收率仍然不理想。此时 UOP与联碳公司(UCC)进行合作，发现使用MTO-100催化剂可使 甲醇的转化率可接近100%，且选择新高，仅乙烯、丙烯两种产 品的收率就可达81%.3:Lurgi公司开发了使用固定床反应器和专用沸石催化剂的MTP工艺。在420490 、0.130.16 MPa条件下生产丙烯，甲醇转化率在99以上，可把甲醇中70 以上的碳转化成丙烯，副产品是燃料、液化气和水。4: 甲醇制丙烯(MTP)技术的开发鲁奇公司开发了甲醇制丙烯的MTP工艺。先采用天然气自热式转化生产合成气和采用组合甲醇合成技术生产甲醇，再采用MTP技术将甲醇制取丙烯。被公认为是目前从天然气通过甲醇生产丙烯费用最低的方法.丙烷脱氢、烯烃转化和MTP是近年来新开发的3种丙烯生产技术。丙烷脱氢是专门生产丙烯的工艺。该工艺的装置投资较大，能耗较高，丙烯生产成本较高，而且装置的经济性受原料丙烷的影响较大，比较适合在丙烷资源比较丰富的地区建装置。由于我国丙烷资源相对短缺，尤其是缺少丙烷含量较高的湿性天然气田，加之液化石油气(简称液化气)的市场需求增长较快，丙烷的供应将会逐渐减少，所以在我国发展丙烷脱氢工艺的条件尚未成熟。用烯烃转化技术生产丙烯需消耗一定量的乙烯，而乙烯本身是非常重要的基本化工原料，一旦乙烯资源发生紧缺，丙烯的生产原料将难以得到保证。因此，受原料来源等因素的限制，大量推广应用烯烃转化技术的可能性不大。MTP技术实际上是先用煤、天然气或生物质通过合成气合成甲醇，然后再将甲醇转化为丙烯。MTP技术的出现，主要是由于合成甲醇装置的大型化技术有了新突破，从2004年开始陆续有一批生产能力较大的大型甲醇生产装置在全球建成投产，使甲醇的生产成本降低,而出现了甲醇过剩的局面.因此，业内专家普遍认为，MTP极有可能成为继蒸汽裂解和催化裂化之后丙烯的第三大稳定来源。近年来，国内不断有新建甲醇装置的报道，预计到2010年，我国甲醇生产能力有望达到14 Mt，需求量将达到l2.31 Mt。因此，应充分利用丰富的甲醇资源，努力开发MTP工艺。MTP工艺一旦实现规模化生产，不但可以提高我国甲醇装置的经济效益，同时可以缓解国内丙烯供应紧张的矛盾，从而达到双赢的目的。与MTO工艺相比，MTP工艺具有以下优点：(1)所采用的固定床反应器简单、易放大、投资成本低；(2)所采用的高选择性催化剂可最大限度地生成丙烯，发生结焦的原料量低于总量的001(质量分数)，而MTO工艺有5的甲醇转化成焦炭，所以MTP工艺的碳效率明显比MTO工艺高；(3)净化工艺比较简单，与乙烯丙烯分离方案相比，仅需要一个简单的冷箱系统；(4)由于结焦量低，所以催化剂的寿命长，通常可以运行600700 h后再对催化剂进行再生处理，且再生过程非常简单，在接近反应温度和压力下使用氮气和空气的混合物即可进行就地再生。因此，MTP工艺是满足丙烯需求快速增长的更为理想的方案。5:国内甲醇制丙稀技术的开发 2007年10月18日，“新一代煤(能源)化工产业技术创新战略联盟”在淮化隆重举行“流化床甲醇制丙烯技术开发项目工业试验装置”开工典礼。作为国家科技支撑项目和省十大产业技术攻关项目.经过两年多的时间，凭借中国化学工程集团公司雄厚的经济基础和工程技术优势，利用清华大学循环流化床甲醇转化丙烯国家专利技术成果，参与试验的人员经过500多个日日夜夜的工作,2009年10月9日，位于安徽淮南市淮化集团的流化床甲醇制丙烯(FMTP)试验装置连续稳定运行470个小时后，取得了圆满成功。最终形成具有自主知识产权的专利技术。1.FMTP采用的是SAPO34类催化剂，ZSM的孔径较SAPO孔径大，生成烯烃的选择性较差。需要指出的是，ZSM并不排斥流化床反应器，并不是采用ZSM5就要使用固定床。对于甲醇转烯烃而言，大