年产60万吨mto项目可行性研究报告管理资料

60MTO名目第一章 总论555com6com6com7国内外有关争论工程7com 美国UOP公司MTO技术7com 我国MTO10其次章 1314com 14com15com16com 概述16com18com 27com 28MTOMTP3131313234FCC工艺36com com 提升管反响器汽提段38com 再生器热量催化剂回收4145com 45com 46com49C452com comC453com 53com C454第四章MTO工艺系统集成方案5757comMTO57comMTO精馏工段5859com com 热集成60第五章 厂址选择64646464com65com65com6655 66com66com66com67com67com68com68第六章 经济及社会效益70经济效益分析70com com 总本钱估算72com 74com 75com 76com 76com 经济技术指标7778com对环境保护的影响78com对当地经济的进展78com 78com对资源利用的影响78com对长远进展的影响79工程概况在我国目前的自然资源条件下削减烃原料化工对石油资源的过度依靠是我国经济和社会可持续进展所面临的一项重要任务因此进展以煤气资源为源头的烃原料生产技术成为我国科技界的一个热点争论领域本工程的目标是为一煤化工综合企业设计一座MTOMTP甲醇分厂的合成甲醇合成以乙烯丙烯为主的产物并且考虑C4组分的利用同时需要考虑尽可能削减对自然环境的污染以及对污染的治理措施调研依据《化工建设工程可行性争论报告内容和深度规定》2023年10月com能源问题已经成为目前国际最热门话题之一其中国际油价持续走高对于国WEC后10年内世界一次能源供给将照旧以石油为主将占到总量的50左右煤炭将25左右而伴随石油资源的削减油价持续走高对与之关系亲热的化工产生较大影响图11 世界能源储量分布柱状图杯第五届全国大学生化工设计竞赛图12 最近5年国际原油石油走势趋势图以0508年数据来看我国能源消费量增长速度分别为 127133138和134而同期经济增长速度为95958397即以高能耗来支撑国民经济进展的不良形势到目前为止我国的一次能源消费均以煤炭为主且较长时间内将不会有所转变其比重在总能源利用中占到7075的形式紧急年进口量持续增长而在化工中运用的能源多数来自于石油能源而非煤炭资源所以削减我国烃原料化工等对于石油资源的依靠程度在各方面都具有重要意义而依据我国煤炭资源储量相对丰富的状况通过进展煤化工将煤资源运用到烃原料化工中前景可观com烯烃产业现状目前乙烯主要是通过石脑油蒸汽裂解生产而丙烯60来源于乙烯联产35FCC3PDH2因此乙烯丙烯根本是通过石油路线而来但是由于石油资源的有限性石油价格的波动因此各国在对原有工艺技术进展增产改进的根底上已经开头致力于非石油路线生产乙烯和丙烯的开发以满足乙烯和丙烯强劲的需求特别是对于我国这样一个典型的缺油少气多煤的国家其战略意义更为重大从1993年开头我国从石油净出口国变为进口国近几年来我国石油进口量持续增长如不尽快寻求石油的替代能源工艺路线对进口石油的依靠度越来越大将会严峻制约社会经济的进展非石油路线生产低碳烯烃的原料来源主要有自然气和煤com煤化工前景在21世纪伴随市场经济的进展我国的煤炭行业的产业构造和产品构造正在不断进展调整而在其中最重要的方向进展煤化工的道路上煤炭液化及速度照旧可以支撑200年左右故假设能使煤炭资源逐步取代或局部取代石油在目前我国的煤炭液化产业化已经根本完成自主开发技术工程化应用示范正逐步形成煤炭高技术转化型产业同时国家有关部门也正在开发多喷嘴水煤浆气化和干煤粉气流床汽化等具有自主学问产权的煤气化技术com能源市场分析在目前市场我国的煤炭市场相较石油市场集中度较低无序竞争猛烈06年以来仅有神华集团中煤能源集团山西焦煤集团以及黑龙江龙煤矿业集团等4家大型集团公司产量超过5000万吨假设加上大同煤矿集团这产量前五的06年总产量为451亿吨占全国186进展十一五规划》的整合为主建为辅形成68810个500050市场中石油中石化和中海油这三家企业把握了石油开采权和原油的进口权换言之这三家企业根本垄断了这一行业而其他能源市场如自然气等则呈现在开采运输等方面形成垄断格局而经营等方面则竞争猛烈的形势但在能源总量上占到比重目前相对较小对烃原料化工的影响也远未如煤炭和石油重大故未列入比较14 国内外有关争论工程com 美国UOP公司MTO技术1988年UOP公司兼并了UnionCarbide联合碳化学公司的分子筛部发现SAPO-34分子筛催化剂硅铝磷酸盐对于甲醇转化为烯烃有很好的选择性450-550℃反响压力01-05MPa在小试验的根底上1992年UOP与挪威NorskHydro公司合作共同开发MTO技术对催化剂制备性能试验催化剂再生能量利用工程化等问题进行了深入试验研究取得试验成果形成了UOPHYDROMTO专利技术此后又在挪威Prosgrann建立了小型工业演示装置甲醇进料量为075-10td承受流化床反响器和再生器改进的SAPO-35催化剂操作压力10-30MPa反响温度400-500℃可灵敏调整乙烯丙烯比例1-15 甲醇转化率为100烯烃选择性大于80产品乙烯丙烯可满足聚合级要求装置运行6个月以上对催化剂和工艺流程进展了考核验证取得了大量设计数12CH3OH→C2H42H2O△H-1172kJmol3CH3OH→C3H63H2O△H-3098kJmol2MTO工艺流程3MTO工艺主要有以下几个步骤进料甲醇气化反响器和再生器产品冷凝和脱水压缩氧化回收脱除杂质蒸馏及净化等单元工艺该工艺承受炼油工业中常用的催化裂化连续反响－再生流化床反响器催化MTO-10001MPa-05MPa350℃-500℃下进展反响气相产物先经热回收脱水和脱CO2C4等当反响产物中甲烷很少时可省去脱甲烷塔虽然以甲醇二甲醚作原料均可催化剂寿命有利由于产物中包括乙烯丙烯和丁烯为满足市场需求可承受图13UOPHYDRO工艺流程图3UOPHYDROMTO工艺主要特点1流化床反响器和再生器可实现连续稳定运转2催化剂具有突出的择形性能3可以在较宽的范围内灵敏调整乙烯075-15的产率比较稳定804工艺原料的适用范围较大可以用粗甲醇浓度80-82燃料级甲醇浓度95AA级甲醇浓度995产品主要是烯烃类不设置乙烯丙烯分别器的状况下可得到97烯烃设置乙烯丙烯分别设备可得到聚合级轻烯烃近期UOP公司又对该工艺做了如下改进1由于反响器物流中只含相对少量的甲烷和饱和物所以省去了前脱甲烷塔而选择了前脱乙烷塔蒸气对催化剂稳定性和寿命的负面影响还可以减小设备尺寸节约投资费用考虑以反响产物分别后的甲烷或低碳烯烃物料作稀释剂关于如何循环利用甲醇制烯烃副产物水提出了两点建议一是直接将水回收到合成气生产装置中不进展任何脱除烃或有机氧化物工序甲醇制烯烃所丙醚DIPE烯和丁烯也能歧化为丙烯甲醇制烯烃反响产物中丁烯C5及C5以上烃类的利用和处理日益受重视的处理方法是将丁烯C5及C5以上烃类转化为乙烯和SuperflexLyondelMOIExonMobilPropylurLurgi和最的ParisAtoFinaUOP等工艺可以实现4SAPO-34SAPO-341984UCC公司研制开发的一种结晶磷硅酸烃的选择性到达90以上与ZSM-5催化剂相比其孔径比小孔道密度高可利用的比外表大MTO反响速度快此外SAPO-34还具有较好的吸附性能热1000℃在20600℃下处理仍可保持晶体构造这一点对MTO的连续反响和催化剂再生操作具有格外重要的作用SAPO的觉察使MTO工艺取得突破性的进展从近期的SAPO催化剂改进主要有以下两方面的内容一是将各种金属元素引入SAPO-34MTO流化床对催化剂的强度耐磨和确定筛分粒度都有确定的要求为此对于催化剂强度方面的改进也是一个主要方面催化剂SAPO-34 34CaSAPO-34BaSAPO-34乙烯收率 492671523503丙烯收率 350224347353 总收率832895870856 乙烯丙烯 14301514 表11 引入不同碱土金属离子的催化剂性能注表中各产品收率为质量分数由上表可以看出引入Sr后乙烯和丙烯总收率高达895乙烯与丙烯比到达30com 我国MTO工艺及催化剂开觉察状我国开展MTO争论的时间较晚争论单位较少从申请专利的角度分析从事这方面争论的主要有中科院大连化学物理争论所和清华大学两家com1 大连化物所MTO工艺大连化物所的DMTO工艺与UOP工艺根本一样只是催化剂有所不同而后DMTO工艺上再进展形成了DMTO-II工艺1DMTO工艺特点12DMTO专用催化剂3乙烯丙烯比例在适当范围内可以调整2DMTO-II工艺特点甲醇转化反响与C4转化反响承受同一种催化剂甲醇转化和C4转化均承受流化反响方式分别在不同的反响区进展可以共用再生器耦合构成相互联系的完整系统C4的转化要求也能实现热量的耦合到目前为止大连化物所MTOSDTO技术已申请25项专利拥有学问产权目MTO工业试验装置为大型工业扮装置建设供给设计数据从MTO中试装置所取得数据比较美国UOP和大连化物中试的乙烯质量收UOP公司相当见表122-24DO123催化剂的价格却低得多工程原料UOP甲醇大连化物所二甲醚 中试规模t·d-1分子筛类型反响器类型 SAPO-34SAPO-34流化床烯烃选择性质量分数 乙烯 34～4650 乙烯丙烯 76～7980 乙烯丙烯丁烯85～90～90 单位质量混合烯烃的原料消耗2659

450 1500催化剂的价格催化剂牌号 高MTO-100DO-123

比较低表12大连化物所与ＵＯＰ公司的中试装置评价结果比较com2 清华大学MTO工艺大学与清华大学合作也在从事从MTO的系统工作清华大学申请的专利如下2023年申请了一种由二甲醚或甲醇生产低碳烯烃的工艺方法及其系统该工艺承受磷酸硅铝分子筛SAPO－34作为催化剂利用气固并流下行式流化床超短接触反响器催化剂与原料在气固并流下行式流化床超短接触反响器中接触反响物流方向为下行催化剂及反响产物出反响器后进人设置在该反响器下部的气固快速分别器进展快速分别准时中止反响的进展有效地抑制了二次反响的发生分别出的催化剂进人再生器中烧炭再生催化剂在系统中连续再生反响循环进展通过使用本制造的工艺方法和系统削减了副产物烷烃的产生降低了后续分别工艺的难度进而增加了产物低碳烯烃的产量二甲醚或甲醇的转化率大于98％低碳烯烃的收率大于93％2023催化剂进人反响器后先在400～650oC的温度下与原料甲醇或二甲醚反响进展预处理催化剂离开反响器后并不进人再生器再生而是直接返回反响器承受由甲醇二甲醚在磷酸硅铝催化剂作用下的热裂解制烯烃的工艺抑制了现有技术中以原油为原料制烯烃的高本钱可以提高乙烯的选择性并可调整乙烯和丙烯的比例15 本厂建设意义对于两个消费量最大的有机原料乙烯和丙烯生产来说由煤经合成气直接或间接生产乙烯丙烯等低碳烯烃是很有诱惑力的路线煤生产合成气的工艺已经工业化且已经实现大型化生产假设要生产低碳烯烃从装置大型化的角度考虑由合成气生产甲醇然后再由甲醇制备低碳烯烃及其它油品是最易实现大型化生产的路线而且现在甲醇市场的总体形势是供大于求因此MTO可以有效的改善我国石油资源短缺过分依靠进口的现状对于长期进展有裨益其次章建设规模21 设计原则建设规模的原则要依据厂区的特点而定具体说来有以下几个方面国家地区局部行业的经济进展打算考虑到经济进展打算的要求才能保证国民经济有合理的构造才能与国家地区行业的经济协调进展取得良好的效益煤的价格烯烃的量是由甲醇的量所打算的甲醇的量是由甲醇分厂的生产力气所打算的甲醇的量则是由合成气生产力气打算的合成气的量则是由原料煤的价格所打算的因此煤的价格对产品的产量至关重要市场的需求量市场的需求量是产品生产的主要依据产品滞销带来的后果要远比其他一切影响大得多产品所处的生命周期阶段序号进展阶段 增长趋势和特征 本钱 利润1 投入期前期增长率不稳定产品刚投产开头进入市场亏损随着产量增大而上升本钱很高本钱缓慢上升 010大量进入市场开头有微利市场本钱开头下降 0 3 成熟期增长率10产量最大销售量最多赢利最多本钱最低 0衰退期增长率急剧下降产品开头陈旧化处于被淘汰状态赢利下降甚至消灭赔本 本钱上升00 表21产品生命周期阶段及其特征处在成长期的产品需求在增长可以考虑投资建厂或对原生产厂进展技术改进以求降低生产本钱增加利润和提高产品的竞争力气假设效益可观还可以扩大生产力气其他原料状况除了甲醇为原料之一外还需要有其他的化工原料进展关心生产所以其他原料的来源和价格对产品的生产也有着确定的影响来源广泛价格廉价可以考虑使用较大的规模资金来源化工厂的初期建设需要大量的资金注入因此生产规模要以能和各种渠道供给的资金数量相适应而又不影响总的经济效益为原则来确定都会对生产规模产生或多或少的影响需要综合考虑22 规模确定com 本钱经济分析MTO本钱主要由甲醇原料的价格所把握依据规模的不同甲醇原料的完全本钱占低碳烯烃完全制造本钱的70～85100万t甲醇进料1000t1600t8317～24的本钱费用则为燃料动力催化剂消耗人工本钱和制造费用假设甲醇原料价格可以降低到1000t的水平MTODMTO工艺生产低碳烯烃会有比较好的经济效益和市场竞争力对于这样的原料价格假设用天然06m3～07元m3205美元MMBTU～239美元MMBTU由于我国的自然气生产本钱高自然气价格难以低到这样的水平而对于以煤炭为原料制甲醇而言假设煤炭价格低廉而且生产装置大型化到达100万ta～150万ta甲醇生产规模有可能使甲醇生产成本降低到1000元t以下使煤基甲醇的MTO或DMTO 工艺技术经济可行如果是生产装置20万ta50万ta甲醇规模经济效益则很难可行这就是国外MTO工业扮装置都是大型化的缘由所在所配套的甲醇装置原料处理力气都在100万ta以上甚至是150万ta～250万ta 的力气在甲醇原料价格为1300元t时低碳烯烃单位制造本钱中原料本钱占753700元催化剂和关心材料费用一般占3～5燃料及动力一般占4～6110～13制约因素国外大型化的自然气制甲醇装置由于自然气价格格外低廉甲醇的制造MTO工艺生产的低碳烯烃有价格竞争优势因此要降低甲醇的原料费用关键之一是装置大型化一般甲醇装置的规模在100万ta以上煤基甲醇装置的气化局部按目前技术需要2套气扮装置自然气基甲醇的合成气局部目前技术力气已经格外大单系列就可以满足后续175ta250ta甲醇合成局部的合成气要求关键之二是自然气和煤炭的价格要比较低廉即使在原油价格比较高的今日原料煤炭价格假设高于150元t200元tMTO生产的低碳烯烃对于下游化工生产而言照旧难有竞争力对于生产聚乙烯聚丙烯而言一般是如此对于生产乙二醇等其他精细化工产品而言还需要作比较细的技术经济评估50t产本钱将增加100t左右低碳烯烃的生产本钱就将增加近300t响极其大在15万ta德士古水煤浆气化急冷工艺制甲醇生产本钱分析的煤炭价风格整时的计算原则原料煤炭价格中间列225元t为基准价×原料煤单耗1442tt甲醇 生产本钱中原料煤的费用甲醇生产本钱中动力煤炭的费用计算依据确认 1t动力煤可以产生527t蒸汽假设动力煤价格比原料煤低40元t吨醇单耗蒸汽量为254t动力煤价527每吨蒸汽中动力煤的价格动力煤价527×254单位甲醇本钱中蒸汽3 MTO工艺混合乙烯丙烯收率按35计算4烯烃本钱中甲醇本钱均依据75com产品经济分析低碳烯烃特别是乙烯丙烯是化学工业中最重要的两种根底有机原料从全球范围来看乙烯产能趋于饱和根本供求平衡2023年底全球乙烯产能到达112105亿吨其中约5813111999～2023年间全球丙烯需求量2023年全球丙烯产能7502万吨产6489万吨开工率为86但消费量达6510万吨2023年世界丙烯产能增196419466万吨年均增长率为48开工率进一步提高至88届时下游行业对丙烯的需求将到达8309万吨市场仍处于紧急状态供不应求在我国乙烯和丙烯仍有宽阔的市场需求2023年我国乙烯自给率只有BASF60aSECCO90aShell80aExxon80t2023年乙烯自给率到达60以上但照旧是供不应求随着丙烯下游产品的快速进展极大地拉动了我国丙烯需求量的增长2023年我国丙烯下游衍生物共消费丙烯约6346万吨其中聚丙烯是丙烯最大的消费衍生物对丙烯的消费量约占丙烯总消费量的749丙烯腈是我国丙烯的其次大衍生物约占总 消费量的醇约占63其他化工产品约占282023～2023年我国对丙烯需求量年均增长率将到达58估量2023年丙烯表观消费量将到达1049万吨当量需求将到达1905万吨2023～2023年我国丙烯装置年生产力气的增长率到达572023年我国乙烯联产丙烯的生产力气将到达约722万吨丙烯总生产力气到达1080万吨而2023年国内对丙烯的当量需求到达1905825目前乙烯主要是通过石脑油蒸汽裂解生产而丙烯60来源于乙烯联产35FCC3PDH2因此乙烯丙烯根本是通过石油路线而来但是由于石油资源的有限性石油价格的不稳定因此各国在对原有工艺技术进展增产改进的根底上已经开头致力于非石油路线生产乙烯和丙烯的开发以满足乙烯和丙烯强劲的需求特别是对于我国这样一个典型的缺油少气多煤的国家其战略意义更为重大从1993口量持续增长如不尽快寻求石油的替代能源工艺路线对进口石油的依靠度越来越大将会严峻制约社会经济的进展非石油路线生产低碳烯烃的原料来源2023年已探明可开采量为1886亿吨可开采150年以上虽然我国的自然气资源也相对丰富但自然气的利用构造有待完善com产量规模具体的产量规模仍需依托总厂的甲醇分厂产量规模而定而本厂甲醇分厂年180万ta所以此MTO工程暂定生产力气为180万ta即制60万吨23 场及价格推想com 概述com1 PP聚丙烯PP是丙烯的聚合物聚丙烯塑料因其具有良好的耐热性耐腐蚀性电绝缘性和密度低等特点其应用在近20年来得到快速进展国外聚丙烯的主要用途是生产货物的周转箱工业零件等注塑制品同时由于其密度低具有良好的机械性能也大量用于汽车配件另外纤维和薄膜在聚丙烯消费构造中占的比例也较大从我国聚丙烯的消费构造来看编制制品始终占据了聚丙烯总消费量的一半以上PP纤维即丙纶是指以PP为原料通过熔融纺丝制成的一种纤维制品由PP纤维有着很多优良性能因而在装饰产业服用三大领域中的应用日益广泛已成为合成纤维其次大品种PP纤维分为短纤长丝无纺布纺粘和熔喷烟用丝束工粮食饲料原盐等领域还有在香烟滤材土工建材服装地毯卫生制品等领域广泛使用纤维料因土工材料的进展而获得了的市场机遇需求增长较快而兴盛国家却是注塑料占据了近40的市场这和我国的国情有关农业和根底建设对于编制制品的需求始终很旺盛但是从近几年的数据看虽然编制制品确实定用量仍在增加消费比例却有下降的趋势注塑制品是指通过向具有特定外形的模具内注射熔融态聚丙烯然后冷却成型的方法所得到的制品要求原料要有较高的流淌性能主要应用领域是汽车保险杠仪表盘蓄电池外壳内饰家电各种大小家电外壳洗衣机内桶电风扇叶轮和底座冰箱内衬抽屉和接水盘等家居用品塑料家具玩具等另外PPPP料将成为市场进展的热点注塑制品是我国聚丙烯的其次大消费领域并且消费比例有不断增加的趋势CPPBOPPBOPPCPP薄膜料因包装业的进展而快速进展其中定向薄膜可作为印刷标签等涂布香烟及食品和农副产品包装袋非定向膜用于电容器或各种包装材料聚丙烯的第四大消费市场是纤维类市场主要消费市场包括绳索用纤维地毯用粗旦背衬和细旦纤维面纱服装用纤维玩具填充物烟用丝束过滤嘴医用和卫生用无纺布产品一次性湿纸巾百洁布婴儿纸尿裤一次性口罩手术服等工业用滤布等其中无纺布产品的增长趋势格外明显管材专用料冷热水管污水管的市场虽然目前不是很大但是自从国家制止用镀锌管材质的水管后还是有确定的进展市场不过目前国产管材专用料的质量还有待改进聚丙烯的其他应用领域包括聚丙烯片材板材和工程用土工格栅等PP片材板材广泛应用于食品包装建筑装饰汽车文具箱包化工环保与水处地基加强com2 PEPE树脂是由乙烯单体聚合而成的一种热塑性塑料是当今世界上产量和消费量最大的通用塑料产品之一PE树脂工业化生产在世界上已有50多年历史其中低密度聚乙烯LDPE和高密度聚乙烯HDPE分别在上世纪30年月末和50年月实现工业化而线性低密度聚乙烯LLDPE的大规模生产是在上世70年月末在比较短的时间内LLDPE以其优异的性能和较低的本钱在很多领域已替代了LDPE目前LLDPE几乎渗透到全部的传统聚乙烯市场包括薄膜模塑管材和电线电缆具有最大优势的领域是包装如拉伸缠绕包装杂物袋和重包装袋但在高透亮度薄膜及电线电缆等绝缘应用中LDPE仍占优势HDPE主要应用于注塑和吹塑领域com市场分析com1 1世界聚丙烯消费近10年来始终保持高速增长的态势1996年以来世界聚丙烯生产力气以年均852023年世界聚丙烯产能到达3947万吨产量到达3422万吨消费量到达3383万吨2023年世界聚丙烯产能到达46574025万吨消费量到达3995供需状况2023年世界聚丙烯供需状况详见表2-1区域北美产能1040产量890896

消费量南美 235198178 西欧 1145 965975 东 欧

中东

亚洲

1377

1560其它

合计

4025

3995市场推想2023年较2023年增长了约176到达了3995万吨其中亚洲地区的消费量为1560万吨较2023年增加183列第一位其次为北美地区消费量约为896万吨较20231622023年聚丙烯消费量约为975万吨较2023158世界其它国家和地区2023估量2023年世界聚丙烯的需求量将到达4728万吨2023年需求量将达到5263万吨详见表2-2需状况单位万吨实际 预测力气2023年39472023年46572023年48172023年52562023年5663 产量 3422 4025 4285 4728 5263需求 3383 3995 4250 4728 52631996年后亚洲聚丙烯生产力气以年均1032023年亚洲聚丙烯的产能到达了1576万吨是世界上最大的聚丙烯生产地区估量到2023年亚洲聚丙烯的产能将到达1669万吨2023年到达1858万吨2023年到达1975亚洲地区对聚丙烯的需求呈快速增长的势头估量2023年将到达1995万吨2023年将到达2217万吨虽然世界聚丙烯产销大体平衡但由表2-3可见需状况单位万吨实际 预测力气1996年848 2023年15762023年16692023年18582023年1975

产量

1508 1714 1879 需求 8471560

1682

22171我国聚丙烯生产厂商力气大多偏小到202378455万吨年其中连续法聚丙烯装置35套生产力气为346万吨年间歇法小本体装置109套生产力气约109万吨年当年聚丙烯384万吨年2023年国内聚丙烯主要生产企业及力气详见表2-5生产商上海石化 产能400 产量472

扬子石化

燕山石化

茂名石化230171大连石化140158广州石化110149荆门石化100119茂名石化实华公司100115大庆石化100114九江石化100109140105大连太平洋石化 100102 武汉石化 100101 岳阳长岭公司100101 抚顺石化 90941995年-2023年间国内聚丙烯产量由102万吨增长到455万吨年均增长率到达192快速增长从80年月初开头我国每年都要进口几十万吨聚丙烯树脂1995年我国聚100万吨到2023年到达3411995年-2023年聚丙烯进口量年均增长率121995年我国聚丙烯表观消费量为2076万吨2023年增795万吨年均增长率为162023年国产满足率仅为581995年-2023年聚丙烯产量进口量表观消费量见表2-6年份1995产量1023进口量1068出口量146 2076自给率％493

1996

1129

564 1997 18811248

605

1998

2075

1545

5771999

2647

1473

645 2023

1640 104870

665

2023

3340

2086 095417

617

2023

37422442

136172

606 2023

2734

127177 6032023

4749

2914 157647

572

2023

5142982081063462023 5635 290258516622 2023估量6502548 309018 7208以上数据说明到目前为止我国对聚丙烯的需求还是有很大的缺口2023年产量514万吨进口量近300万吨总消费量810万吨估量到2023年需求量900万吨产能将到达650万吨进口量约250万吨因此说还是有很大的空间来填补这个缺口3场需求相距甚远虽然近年来不断有的生产装置投入生产产能增长速率较快但市场需求强劲聚丙烯自给率仍略呈下降趋势我国2023455国内近年来打算增聚丙烯产能见表2-7产能生产厂家年间技术来源30BP50Spheripol工艺Spheripol工艺Spheripol工艺壳牌50中海壳牌石油化工2402023年底中海油455中石油兰州石化 3002023年10月Spheripol工艺一期2023年绍兴富陵实业集团300底Spheripol工艺300 二期2023年 Spheripol工艺Spheripol工艺福建炼化50美中石化福建炼油化工 正在规划中国埃克森美孚和沙特阿美海外公司各25中石油内蒙等四项100×4开车时间不明BasellSpheripol工艺国产化其次代环管聚丙烯技术根底中石化茂名石化 3002023年7月上经过改进的工艺技术HR延炼实业公司1002023年3月 国产化其次代环管H．浙江绍兴200 2023 国产化其次代环管HR中石化海南实华炼化 2002023 国产化其次代环管H中石化山东青岛炼化 200 2023 国产化其次代环管H台塑集团浙江宁波 4502023年 Novolen工艺HRCIC

4002023

Novolen工艺HRCIC中石油锦西石化 1502023年 Novolen工艺HRC中石油广西钦州200正在谈判DowBasellABB三家选一家宁煤集团 522023年 DowBasellABB三家选一家大唐国际发电股份有限公司多伦煤化工490 2023年 DowUnipol 工艺假设上述打算增生产力气能全部形成估量我国聚丙烯产能在2023年将达到约6502023年将到达约901万吨年将到达128020232023年10将来数年我国聚丙烯供需推想见表2-8表2-820232023年我国聚丙烯供需推想单位万吨工程2023年

2023年缺口

力气 650921 产量 650921252409不争的事实com2 聚乙烯世界市场分析12023年全球聚乙烯树脂生产力气到达70491万ta280316高密度聚乙烯占396LLDPEHDPE近年来生产力气的增长比较快在过去几年里LLDPE年均增134LDPE近年的进展速度比较慢同一时期其全球年均增长率18目前全球聚乙烯树脂的生产主要集中在美国西欧和亚洲地区2023个地区聚乙烯树脂总生产力气达55555万ta生产力气的787近几年世界各地LLDPE产能均显现快速进展的势头进展速度最快的地区是非洲东欧和拉丁美洲但以上地区的生产力气比较小而亚洲地区不含日本在生产力气比较大的状况下照旧保持了比较高的增长率HDPE进展也比较快目前HDPEPE产品中生产力气最大的品种估量到2023年全球聚乙烯树脂生产力气将到达9400万ta约为49左右其中中东地区将是生产力气增长最快的地区产能增长速度将152023年全球聚乙烯树脂的生产力气将到达10060万ta22023年全球聚乙烯树脂总消费量约5868万t主要消费地区为亚洲北美和西欧其中亚洲消费量约1955万t占总消费量的333北美消费量为15741306万t223个地区合计占全球总消费量的8242023年世界聚乙烯供需状况如下表tat地区非洲力气1248产量854 进口量765 出口量154 实际消费量1465

亚洲 19364 17917

5526 19552

中东欧3409

2469

2302

中东

6067

12034899

2371

北美 20627 174693598

5331 15736 大洋洲 41735533825668

中南美洲 3459

2853 1489

8143528西欧 1545212163

8904

13056

合计 7049160147 2530626775 586782023年全球聚乙烯树脂总消费量约 5868万t其中HDPE消费量约为2451t418LDPE1858t317LLDPE1559LDPE需求将以年均18LLDPE将61的速度增长HDPE57的速度增长到2023年全球PELDPE的消费比例将降低到268LLDPE和HDPE则相应增加到2894432023年世界乙烯消费构造及2023年需求推想状况如下表2023年世界聚乙烯消费构造及2023年需求推想单位万t％2023年 2023年 2023-2023年品种消费量比例 需求量比例年均增长率HDPE2451418341144357LDPE1858317206326818LLDPE1559266222528961合计5868

1000

7699

1000 46万t最大的比例约占646％其次为注塑制品约占低密度聚乙烯的78％2023年世界消费高密度聚乙烯2451万t在其消费构造中吹塑制品注HDPE的主要消费领域约占HDPE68％近年来HDPEHDPE潜力的应用领域1999-2023年期间全球聚乙烯树脂年均消费增长率为44其中亚洲中东和中南美地区是消费增长最快的地区2023-2023年期间上述地区仍将保持较高的增长速度北美聚乙烯的消费增长速度也将明显加快估量 2023年至2023年间全球聚乙烯树脂需求增长率将保持在46左右到2023年时全球聚乙烯树脂年需求总量将到达7699万t其中亚洲地区的消费将到达近3000万t到2023年全球聚乙烯树脂年需求总量估量将到达 9200万t2023-202336国内市场分析1多套大型聚乙烯装置间续建成投产聚乙烯树脂的生产力气和产量都有大幅增长2023年国内聚乙烯树5595万ta和52904t分别比2023年增长283199量少产品存在严峻的构造不合理造成这种不合理的缘由时由于我国装置技术水平普遍偏低很多企业的聚乙烯生产装置大多引进的是上世纪 80年月的技术2023年国内聚乙烯树脂主要生产企业如下表2023ta％产品LDPELLDPE全密度产品生产企业齐鲁石化股份公司 12比例21407

兰州石化分公司 1323上海赛科石化公司3054

小计 2276吉林石化分公司3054 上海石化股份 38569 中国石油大庆石化分公司2443 扬子石化股份公司2341HDPE

1832

齐鲁石化股份公司 1425 兰州石化分公司 1425 中国石油辽阳石化公司8 14360 总计

5595

北京助剂二厂18031000

小计 7>2023由于国内乙烯工业的进展使得聚乙烯工业连续保持确定的上升态势2023年国内聚乙烯产量为52904t2023-2023年国内聚乙烯产量的年均增长114％从2023-2023年间随着我国一轮乙烯改扩建的进展和大型合资企业的城里聚乙烯产能还将有较大的增加一些的聚乙烯装置将间续投产2023中海壳牌的投产和吉化大庆乙烯改扩建后的投入正式运行国内聚乙烯树脂供给将有确定幅度的增加估量2023年国内将增聚乙烯生产力气150万ta以上依据和的规划将来几年国内PE将进入的扩能顶峰预计到2023年我国低密度聚乙烯力气将到达794万taHDPE力气将到达356万ta总力气到达1150万ta到2023年我国低密度聚乙烯力气将到达979万taHDPE力气将到达501万ta1480万ta2求不断增长拉动我国聚乙烯的消费量快速增长2023年我国聚乙烯表观消费量突破1000万t到达10493t尽管近年来我国聚乙烯树脂的生产有了较快的进展但由于需求量的我国聚乙烯树脂供需状况如下表近年我国聚乙烯树脂供需状况单位万t％年份2023年 产量3084进口量2967出口量09表观消费量6042自给率510 2023年 3122 4112 077227 432 2023 年3547

4559 118095

438

2023

4132

4690

138809469

2023

4413

4799

159197

480

2023

52905260 5710493504聚乙烯树脂在我国应用格外广泛由于性能好加工便利制成的制品广泛用于日用电子电器建材计算机体育器械农用薄膜浇灌材料医疗器械和办公2023年我国聚乙烯树脂消费构造及20232023年国内聚乙烯树脂消费构造及2023t％品种2023例2023比例2023-2023年年均增长率

2405

LLDPE37563585074262

HDPE

4333

4136544186

合计 104931000 1454 00067①LDPE2023年国内LDPE表观消费量2405万t其主要应用领域是薄膜约占总6852023年国内LDPE消费构成及需求推想如下表2023年国内LDPE消费构成及需求推想单位万t％2023年 2023年 2023-201年消费领域②LLDPE2023年国内LLDPE表观消费量约3756万t2023年国内LLDPE消费构2023年国内LLDPE消费构成及需求推想单位万t％2023年 2023年 2023-2023年消费领域 消费量比例 需求量比例 年均增长率 薄膜 32308643585861

挤出成型158422651105

其它 36898469146 合计 3756 10050710062③HDPE2023年国内HDPE表观消费量约4333万t2023年国内HDPE消费构成2023年国内HDPE消费构成及需求推想单位万t％消费领域吹塑成型制品 消费量901 5年比例208 201需求量145 0比例222 2023-2023年年均增长率100 薄膜 87120112519175 注塑及中空制品 78418112218792 板片管材698161123188120 单丝和编织产品6071407411341446765

电线电缆152352132674333 1000 6541000 86

其它 32174由于需求的快速增长国内聚乙烯树脂缺口还将连续扩大估量今后我国经济将持续稳定地进展生产总值增长率将在75以上经济的持续进展将拉动化工产品的需求增长估量近期我国塑料制品业对聚乙烯的需求量将以年均67的速度增长到2023年聚乙烯树脂需求量将到达1454万t2023-2023年间估量国内聚乙烯市场将进入相对较成熟的阶段但需求仍将以62023年时国内年需求总量将到达1930万t左右com 目标市场分析依据市场调研陕西等区域内聚丙烯需求量较小因此聚乙烯聚丙烯的目标市场初步确定在沿海兴盛地区华东和华南市场华东和华南地区是我国聚乙烯聚丙烯产品的主要消费地区当地的聚乙烯聚丙烯产量远不能满足当地市场需求聚乙烯聚丙烯进口量连年递增需求上升趋势明显2023年2023年华东华南地区聚乙烯聚丙烯进口数量见表2-16表2-16 区进口数量单位万吨产品华东2023华南华东2023年华南 聚丙烯995 1575 126 193 聚乙烯12512031

1569

2573税价格相比具有较大的获利空间com 价格推想com1聚丙烯价格推想十年来国际市场聚烯烃价格随原料价格的涨落和供需关系的变化而发生大幅度的波动价格波动幅度较大而我国聚丙烯国产满足率在50格受国际市场和进口产品影响与国际市场聚烯烃价格走势根本全都CIF同时参考近八年国内市场平均价格参见表2-20和表2-21表2-20 近八年聚丙烯产品国内市场价格单位元吨品种1998均 PP5732

19995428

20236740

20236349

20236193

20237248

20239117

2023 平112007251 表2-21 近八年聚丙烯产品进口价格单位美元吨元吨品种1998

1999

2023 2023 2023 2023 2023 2023 平PP6426316986526707409351036 7516087场原油价格与聚丙烯价格相关联系见统计表2-22表2-22 烯价格统计表美国WTI原油时间美元桶2023年28502023年25832023年26082023年31132023年41541月34312月34563月36664月36595月40866月38027月40178月45199月452510月541611月486012月44124510500～11000吨目前聚丙烯市场价格坚硬居高不下中石化系统各种聚丙烯出厂平均价格10500～12023元吨之间香港聚丙烯挂牌价也高达1125美元吨近几年国内聚丙烯年平均价格逐年上涨主要由于国际原油价格上涨导致丙烯聚丙烯价格上涨估量将来几年原油价格仍将保持在高位PP大依据上述分析考虑到本工程聚丙烯产品销往华东华南地区的运输本钱本工程聚丙烯出厂销售价格确定为10500元吨均聚共聚含销项税com2聚乙烯价格推想聚乙烯树脂产品的国内价格完全与国际市场接轨近年来变化波动的趋势根本与国际市场全都聚乙烯不同种类的产品其价格也有差异通常状况下同期价格LDPE为最高其次LLDPEHDPE为最低聚乙烯一样种类的产品其价格因地区生产和牌号不同也有差距如HDPE在不同的消费领域之间其价格存在着惯性差异通常注塑料比吹膜料价格高由于我国聚乙烯供需缺口较大进口量较多聚乙烯价格受原油价格及国际市场价格影响较大2023-20232023-2023t年份布伦特原油价格

HDPE LDPE LLDPE

2023

28637768 8461 7974

2023

2445

7235

7654

69182023

2501

6557

6087 2023年

71567680

6778 2023年 3821 9589 11142 9610

2023年5438109231160510793保持在较高的水平估量将来国内各种聚乙烯市场价格将在11000-13500化考虑到本工程聚乙烯产品销往华东华南地区的运输本钱本工程聚乙烯出厂销11500元吨全密度含销项税MTOMTP31技术总论甲醇制烯烃MethanoltoOlefins 到的甲醇为原料在特定的催化条件下制取低碳烯烃为目标产品的技术是重要的C1化工过程甲醇气体在ZSM-5SAPO-34等固体催化剂作用下常压高温下于固定床或流化床等反响器内发生气固反响甲醇转化率在90烯为主的低碳烯烃选择性可达80-90相比于传统石油路线甲醇制烯烃是一个起步较晚的型技术自上世纪七十年月以来由于屡次爆发石油危机世界各国纷纷致力于争论及开发其他非石油路线来猎取低碳烯烃1976年美国Mobil公司首先开发了基于ZSM-5沸石催化toGasolineMTG9个月的中试试验随后众多国际知名石化公司如Exxon-MobilBASFDowUOPNorskHydro等都纷纷投入巨资对其进展技术开发和争论在工业化方面由于石油价格的持续走低直到本世纪初各国对甲醇制烯烃的争论仅停留在中试试验及示范性装置建设阶段进展技术贮存工业化进程缓慢后来随着伊拉克战斗引发的石油危机及中东局势的不稳定导致石油价格的波动近年来国内外甲醇制烯烃工业化工程实现了阶跃式的进展工业放大规模扩大并于2023年在中国有了投产成功的消息表31了这一领域工业化进程较具代表性的一些事例时间进展进程 主要争论者19842023tdMTG工业装置建成次年投入运行流化床反1992750kgd甲醇进料量MTO中试装置流化床反响器MTO-100催化剂可长时间运行操作稳定ZSM-5催化剂2023世界首套万吨级MTO工业试验装置于陕西榆林建成大连化物所DMTO2023Lurgi公司与伊朗签署10万吨年MTP2023尼日利亚石化联合装置第一次商业化应用UOPHydro技术Mobil公司UOPHydroLurgi司大连化物所中石化LurgiUOPHydroViva公司202360MTO器国产SAPO-34催化剂2023宁煤50万吨MTP工业投产承受Lurgi工艺全球首套MTP技术工业化运用202346万吨MTP工业装置于多伦开车成功多段绝热固定床ZSM-5催化剂表31甲醇制烯烃工业化历史沿革华集团LurgiLurgiMTO是适宜的反响装置三是相关的分别技术以下分别予以介绍32催化剂进展ZSM-5及SAPO-34催化剂是目前甲醇制烯烃过程中常用的催化剂前者是上Mobile公司开发得到的中孔沸石催化剂在争论中觉察随着反应温度上升催化剂活性降低烯烃生成速度超过芳构化反响速度产物向烯烃转化从20世纪70年月始终到现在世界上各大公司都投入了相当大的人力物力到MTO工艺的争论中其中很大一局部争论工作主要集中在高性能MTO催化剂的研制表11简洁列举了这一段时期内MTO工艺催化剂争论过程中较有代表性的一些事例时间争论单位 催化剂及工艺类型 1976 Mobil Mobil开发了ZSM-5沸石催化剂用于MTG工艺1970sMobilBASFHoechstICICoMgMnBTiZrHfSilicaFeZnSb改性ZSM-5ZSM-34或ZSM-45作为MTO催化剂BASF两段MTOUCC公司开发出SAPOIFP提出用脱铝丝光沸1980sUCCIFPUCC石生产丙烯MeAPOMeAPSOMeZnMgMnCo等SAPO-34Lurgi公司开发出MTP工艺承受南方化学公司的ZSM改1990sLurgiUOPNorskHydroKyotoUniv性催化剂SAPO-34MTO-100SAPO-34Ni改性2023sUOPExxonMobilSAPO-34Y2O3混合催化剂用于MTOCHA构造和AEI构造分子筛混合催化MTO表32MTO催化剂争论中的某些典型事例目前由南方化学公司开发的ZSM-5改性催化剂广泛运用于Lurgi的MTP70SAPO-34催化剂则是于上世纪八十年月UCCUnionCarbideCorporation首先开发得到铝磷硅分子筛催化剂其独特的微孔道构造对以乙烯丙烯为主的低碳烯烃有着很高的选择性成为甲醇制烯烃过程抱负的催化剂并成为该过程争论的热点目前很多公司都是基于SAPO-34催化剂进展改性争论和进一步的开发如国外的UOPExxonMobil公司以及国内的中科院大连化物所下面将主要介绍SAPO-34催化剂的相关特性如图21所示SAPO-34催化剂主要由四元环和八元环组成的笼体和连接笼体的六棱柱微孔道组成孔径为043nm活性位点主要存在于笼体内酸度适中具有强弱两种酸中心[2023]以上特点使SAPO-34分子筛催化剂用于MTO反响时表现出了优异的催化性能图31SAPO-34催化剂构型SAPO-34分子筛特有的孔道构造温存可调的中等酸性以及良好的水热稳定性是保证其良好的MTO催化性能的条件相对于以往的ZMS-5分子筛催化剂在保证100％甲醇转化率的根底上SAPO-34具有更高的低碳烯烃乙烯丙烯选择性没有C5以上重组分生成也是其优异择形催化性能的表现对于给定的SAPO-34SAPO-34催化剂积炭失活速率快是其主要缺点需要频繁烧炭再生而参与确定量的水不但可以提高乙烯的选择性削减丙烷等副产物的生成量还可以有效延缓催化剂积炭的生成速率但另一方面SAPO-34催化剂也更易积碳失活这是由于其独特的笼体和微通道构造致使在笼体内形成的芳香烃等重组分更难集中出来而困于笼体内形成固体积碳目前的争论方向大多是针对该催化剂做合成工艺的改进和改性试验合成工艺方面主要是尽量选用低本钱的模板剂和优化合成条件改性试验的争论重点则在于进一步提凹凸碳烯烃的选择性降低副产物以及33反响机理综述目前针对于MTO反响机理争论争论比较广泛一般认为该反响过程的主要由以下三步组成甲醇首先在催化剂上形成二甲醚并形成平衡初始C-C键的形成并形成低碳烯烃低碳烯烃经过中间物生成其他多碳烃类[22]如图22所示-H2O2C H 3O HC H 3OCH3H2O-H2OLightolefinsParaffinsHigherolefinsAromaticsnaphthenes图32MTO反响路径示意图Chang争论了ZSM-5催化剂上甲醇形成二甲醚的过程由于是反响物在催化剂上的酸性中心发生质子化的过程因此一般认为在SAPO-34机理甲醇首先吸附于催化剂上的酸性中心上并质子化然后脱水形成外表甲氧基接着气相中甲醇组分与之发生亲核反响并随之去质子化形成二甲醚二甲醚也可33这也是很多争论机构选用二甲醚制备烯烃的依据图33 催化剂上甲醇形成二甲醚的反响机理而从低碳烯烃转化为多碳烃类则是通过经典的碳正离子中间体机理不断发生甲基化加成反响得到但在SAPO-34催化剂上由于孔径的微小使这步反响得到了显著的抑制从而使主要产物停留在了低碳烯烃这一层次上关键的是其次步反响对于初始C-C键的形成众多学者进展了持续的长时间的争论并相继提出了众多反响机理Stocke对这些争论进展了综述并对其中争论最广泛的几种机理进展了表达如氧鎓叶立德机理卡宾机理碳正离子机理自由基机理以及碳池机理等其中碳池机理如图34所示在上世纪90年月中期首先为Dahl及Kolbe提出他们认为甲醇二甲醚气体首先于成分及积碳目前为止反响诱导期的觉察活性中间物确实定平行反响网络对反响过程的适用等越来越多的证据趋向支持碳池机理也为大多数争论者所接受争论的重点也转向了碳池的形成碳池组分的分析及反响过程的完善等方面C2H4C H 3O HC H 2 n C3H6SaturatedhydrocarbonsC4H8Coke图34 碳池机理示意图目前的争论一般认为困在SAPO-34催化剂笼体内的多甲基苯类物质是构成碳池的主要物种[28]碳池既是生成烯烃和烷烃的中间物也是形成积碳的前驱体C1催化剂孔道的产物择型动力学把握生成低碳链状烯烃集中至催化剂外部生成的烯烃也可以连续与碳池反响从而异构化得到其他种类的烯烃同时碳池也可以通过氢转移反响生成稳定的低碳烷烃和一些更加简洁稳定的多元芳香烃类物质后者由于浩大的体积和固化性质一般永久性堵塞在催化剂笼体和孔道内该类物质便是构成积碳主要成分MTO剂上通过异构化齐聚裂解氢转移等多种简洁的过程生成烷烃高碳烃以及积碳的二次反响影响MTO过程中轻烯烃组分的选择性虽然也有争论者考虑了轻烯烃氢转移向烷烃和积碳的转化以及甲基转移高碳烃的深度裂解等反应但这些工作对于MTO二次反响的争论尚还不完善一些争论者对SAPO-34催化剂上烯烃转化的争论得到了更多的结论例如OikawaZhou觉察在不同低碳烯烃单独进料状况下都会有确定量的其他烯烃以及烷烃的生成34FCC工艺反响器是工艺的核心装置目前用于甲醇制烯烃过程的反响器主要有两大类一是固定床反响器如LurgiMTP工艺便承受多段绝热固定床反响器一是其MTO工艺所承受的流化床反响器Lurgi公司承受南方化学公司供给的ZSM-5沸石催化剂结焦速率缓慢可长时间操作其在气固固定床开发和放大方面亦有着丰富的阅历因此 Lurgi公司的MTP技术承受固定床反响器但对于基于SAPO-34催化剂的MTO工艺由于气固反响速率快热效应显著催化剂易积碳失活传统的固定床操作不利于该过程的实现因此一般选用流化床反响器进展循环操作此过程可借鉴在开发放大方面有着丰富工业使用阅历的FCC流化床反响器年份重要状况 1915 Gulf炼油公司的McAfee觉察三氯化铝弗里德尔-克拉夫茨催化剂可催化裂化重油 1936 应用自然粘土作为催化剂可极大地提高裂化效率 1938 催化争论协会CRA成立最初CRA成员有泽西Standard公司印第安纳Standard公司AngloIranian石油公司BPTexasTexacoShell公司环球石油产品公司StandardBatonRougeLouisiana运转第一套催化Kellogg

1942 第一套FCC工业装置在泽西1943 第一套下行FCC工业装置开头1947 UOP第一套烟囱式FCC装置建成出III型FCC装置 1948 comeCo的Division开发出微球FCC催化剂

1950

床层裂化工艺取得改进

1951 Kellogg公司推出正流化剂

195250

ExxonIVUOP引入并列式设计

1954中期

Al2O31956Shell石油公司制造提升管裂化反响器 1961 Kellogg 公司和Phillips公司开发出渣油裂扮装置并