02煤经甲醇制烯烃技术（DMTO）的发展及产业化进程-12届聚烯烃年会.ppt

1、,中国科学院大连化学物理研究所 新兴能源科技有限公司 甲醇制烯烃国家工程实验室,煤经甲醇制烯烃技术（DMTO） 发展及产业化进程,1,2012.03 三亚 12届聚烯烃年会,甲醇制烯烃（DMTO）技术概况 不同烯烃生产路线的经济性分析 煤制烯烃项目对聚烯烃行业发展的影响 国内煤制烯烃行业发展现状 未来煤制烯烃的产业布局及思考,内 容,2,甲醇制烯烃（DMTO）技术概况 不同烯烃生产路线的经济性分析 煤制烯烃项目对聚烯烃行业发展的影响 国内煤制烯烃行业发展现状 未来煤制烯烃的产业布局及思考,内 容,3,烯烃生产技术路线,800oC，+H2O， 乙烯丙烯 收率45%,800oC，+H2O,石脑油,

2、乙烷,乙烯 丙烯,煤 天然气,4,大连化学物理研究所概况,三个国家工程中心: 催化国家工程中心 膜技术国家工程中心 色谱研究和分析国家工程中心,正在建设： 洁净能源国家实验室 甲醇制烯烃国家工程实验室,5,实验室小试 地点：大连化物所 前期：乙烯丙烯80% 后期：乙烯丙烯 90%,中试（八五） 上海青浦化工厂(流化床) 乙烯丙烯80% 中科院科技进步特等奖,工业性试验 陕西，华县 乙烯丙烯:80%,大连化物所 新兴公司 洛阳石化工程公司,2004.08-2006.08 国家发改委,1980年代初期,“七五”、“八五”、“973”,中试（七五） 大连化物所(固定床) 乙烯丙烯丁烯85%,商业化装

3、置 神华60万吨/年烯烃 延长60万吨/年烯烃 *30万吨/年烯烃 *33万吨/年烯烃 *60万吨/年烯烃 *20万吨/年烯烃 *60万吨/年烯烃 *60万吨/年烯烃,2006.08- 国家发改委,新一代技术 工业性试验 陕西，华县 乙烯丙烯:86%,2009.04-2010.06 国家发改委,大连化物所 陕西煤化工技术工程中心 洛阳石化工程公司,DMTO技术研发历程,大连化物所连续进行了近30年的甲醇制烯烃研究，始终处于国际领先地位 在国际上最早将SAPO-34用于MTO反应 （Applied Catalysis，Vol.40, No1-2，p316，1988 ；Applied Cataly

4、sis, vol.64，p31-40, 1990 ）,6,技术依托,工业性试验,催化剂,成熟的工程 设计理念,DICP技术支撑 工业性试验基地,DMTO 产业化过程,甲醇制烯烃国家工程实验室 陕西煤化工技术工程中心有限公司 洛阳石油化工工程公司,反-再流化工艺与成熟的FCC工艺相似 LPEC有40多年的FCC工程实践经验,世界首套万吨级工业化试验,2008年投产，2000吨/年产量,DICP 167.3164.8kcal/kg甲醇) 快速反应 分子筛催化的形状选择性效应,DMTO反应工艺简图,反应器,再生器,烟气,甲醇,空气,烯烃分离单元,产品水,急冷-水洗塔,10,11,反应-再生连续的密相

5、循环流化反应 实现催化剂的连续反应-再生过程； 有利于过剩热量的及时导出，很好地解决床层温度分布均匀性的问题； 方便地控制反应条件和再生条件； 实现较大的反应空速，缩小反应器体积； 方便地设定物料线速度，有效控制接触时间； DMTO的反应温度为400-550 oC，再生温度为550-700 oC ，对反应、再生设备材质要求适中。 DMTO专用催化剂 丙烯/乙烯比例可以在适当的范围内调节 (0.8 1.2),DMTO工艺特点,12,DMTO工业装置工艺流程图,工艺流程前部分使甲醇转化为低碳烯烃，总体流程与催化裂化装置相似，包括反应-再生、急冷水洗、烟气能量利用和回收、反应取热、再生取热等部分。,

6、精制分离部分，与石脑油热裂解工艺的精制分离部分相似，包括碱洗、干燥、压缩、制冷、脱C2塔、炔烃前加氢、脱C1塔、C2分馏塔、脱C3塔、C3分馏塔、脱C4塔等。,12,甲醇制烯烃（DMTO）技术的概况 不同烯烃生产路线的经济性分析 煤制烯烃项目对聚烯烃行业发展的影响 国内煤制烯烃行业发展现状 未来煤制烯烃的产业布局及思考,内 容,13,甲醇制烯烃工艺技术经济性分析,* 装置规模为180万吨/年 甲醇 taking the 1,800 KTA methanol as an example * 内部收益率为12 IRR=12%,单位：元/吨 Unit: RMB/ton,表A. 不同煤价时甲醇的生产成

7、本及销售成本 Table A Influence of Coal Price on Production Cost and Selling Cost of Methanol,14,表B. 不同甲醇价格下混合烯烃生产成本及销售成本 Table B Influence of Methanol Price on Production Cost and Selling Cost of Olefins,单位：元/吨 Unit: RMB/ton,甲醇制烯烃工艺技术经济性分析,* 内部收益率为12 IRR=12%,15,表C. 不同石脑油价格下混合烯烃生产成本及销售成本 Table C Influence

8、of Naphtha Price on Production Cost and Selling Cost of Olefins,* 扣除副产品后，石脑油在成本中的费用 Corrected by byproduct recoveries * 内部收益率为12 IRR=12%,单位：元/吨 Unit: RMB/ton,甲醇制烯烃工艺技术经济性分析,16,两种烯烃生产路线经济性比较,石脑油,甲醇,4000元/吨,2300元/吨,DMTO,煤,550元/吨,甲醇,2300元/吨,据上述测算数据可以明显看出： 1、 当原油处于低价位时，石脑油水蒸汽裂解制取烯烃的成本优势明显； 2、当国际原油离岸价（FO

9、B）高于50美元/桶时，对应的石脑油不含税价在4000/吨 以上，石脑油裂解制取混合烯烃的税前销售成本在8300元/吨； 3、在目前世界石油价格70-100美元下，MTO的经济优势明显。,17,甲醇制烯烃（DMTO）技术概况 不同烯烃生产路线的经济性分析 煤制烯烃项目对聚烯烃行业发展的影响 国内煤制烯烃行业发展现状 未来煤制烯烃的产业布局及思考,内 容,18,中国石化工业的高速发展,19,20,国内乙烯供需平衡情况,注：新产能统计不包括未获批或未确认产能的项目,20052006年，PE生产出现一次扩能高峰，2006年底PE产能达到673万吨/年 20092010年，新扩产能349万吨/年 20

10、112014年，中国PE产能年均增长率预计6.88%，每年约100万吨PE增长,国内PE产能及产量,21,国内PE进口情况,2010进口同比再现负增长，但进口水平仍居于高位，超过700万吨 20112014年，预计进口量将继续维持较高水平，年增幅4%左右。“十二五”计划后期待国产扩能基本结束，需求稳定发展，进口增速有望出现反弹,22,国内PP需求,2011年，国内PP的需求量超过1600万吨 预计2014年，PP的表观需求量将超过2000万吨,23,国内PP产能及产量,20052010年，PP产能产量高速发展，年均增幅分别高达16.39%和11.59%，远高于世界多数国家和地区 产能主要集中在

11、PP粒料生产 预计20122014年，PP产能产量的增长速度将同步放缓趋于温和，但总体供应水平仍将继续增长,24,2010年国产PP占供应比重的约65%；未来受国内扩产影响，2014年国产比重将提高至79.7%，同时进口依存度随之下降 2010年PP进口量高达480万吨，预计20112014年，年均进口量约420万吨左右,国内PP供应格局,25,2008年中国乙烯原料构成,烯烃来源受限于石油资源,26,中国石油供应情况,27,预计到2020年原油的对外依存度60%,世界步入高油价时代,28,实现烯烃原料生产多元化 煤制烯烃(CTO)和甲醇制烯烃(MTO)项目，有利于实施石油替代战略，缓解石油供

12、求矛盾 高油价下，采用开发成功并实施商业化工厂运行的甲醇制烯烃（DMTO）技术，具有巨大的经济利益和战略意义,对聚烯烃行业的影响,29,甲醇制烯烃（DMTO）技术概况 不同烯烃生产路线的经济性分析 煤制烯烃项目对聚烯烃行业发展的影响 国内煤制烯烃行业发展现状 未来煤制烯烃的产业布局及思考,内 容,30,31,神华包头煤制烯烃工厂,设 计 范 围,甲醇 装置,甲醇制烯烃 单元,PP/PE 装置,烯烃分离 单元,上游装置：180万吨/年煤制甲醇装置 下游装置：30万吨/年聚乙烯装置 30万吨/年聚丙烯装置 副产：C4 9.9万吨； C5+ 2.6万吨；燃料气4.9万吨,美国LUMMUS公司中标承揽

13、甲醇制烯烃分离单元工艺包设计 LPEC设计范围为MTO装置甲醇制烯烃单元界区的全部工程,以神华集团生产的煤为原料生产甲醇，通过MTO装置转化为烯烃，经聚合装置生产出聚乙烯和聚丙烯，同时副产硫磺、丁烯、丙烷和乙烷以及C5+等副产品。,32,甲醇合成装置,DMTO装置,聚烯烃装置,2010年5月31日，装置全部建成中交，进入投料试车阶段,备煤装置,神华包头煤制烯烃工厂,33,2010年8月8日甲醇投料，8月15日，生产出合格聚丙烯；8月21日生产出合格聚乙烯；DMTO结果：甲醇转化率100 % ，乙烯丙烯选择性大于 80%； 2011年1月1日，装置正式商业化运行。 2011年3月26日，装置通过

14、了性能考核，各项技术指标均圆满达到了合同要求。 据包头日报报道：截至2011年6月30日，神华包头煤制烯烃项目累计生产聚烯烃产品27.3万吨；累计实现销售收入31亿元，实现利润8.75亿元,神华包头煤制烯烃工厂,34,神华宁煤煤制丙烯项目,项目名称：神华宁煤52万吨/年MTP项目 MeOH：167万吨/年 MTP：52万吨/年 总投资：185亿元 进度：2010年10月4日建成，目前正在进行装置调试，预计2012年正式投产 地点：宁夏宁东基地,本信息来自2012（第六届）中国聚烯烃市场高峰论坛,35,大唐多伦煤制丙烯项目,项目名称：大唐多伦46万吨/年MTP项目 MeOH：169万吨/年 MT

15、P：46万吨/年 总投资：180亿元 进度：2010年11月全部建成中交，目前正在进行装置调试，预计2012年全面投产 地点：内蒙古多伦县,本信息来自2012（第六届）中国聚烯烃市场高峰论坛,36,中原石化煤制烯烃项目,项目名称：中原石化20万吨/年SMTO项目 MeOH：就近采购 SMTO：20万吨/年 产品方案：PP/PE 总投资：15亿元 进度：2010年10月10日一次开车成功 地点：河南省濮阳市,本信息来自2012（第六届）中国聚烯烃市场高峰论坛,甲醇制烯烃（DMTO）技术概况 不同烯烃生产路线的经济性分析 煤制烯烃项目对聚烯烃行业发展的影响 国内煤制烯烃行业发展现状 未来煤制烯烃的

16、产业布局及思考,内 容,37,煤制烯烃,国家发改委发改产业2011635号文件：年产50万吨及以下煤经甲醇制烯烃项目,禁止建设；煤制烯烃项目以国家产业政策为主导，带动区域煤化工产业园的发展。 国务院工业转型升级规划(2011-2015 年)(国发201147 号) ：有序推进煤制烯烃产业化项目,中国的能源消费结构具备建设煤基DMTO的资源条件；,38,煤制烯烃市场分析,自然资源-煤、水资源逆向分布（煤北多南少、西多东少；水淡水资源集中南方。） CO2排放-京都协议、哥本哈根协议 - CO2的捕集和封存（CCS）越来越受到重视！ 人力资源 资金,受限因素,新型煤化工产业是密集型产业：资源+技术+

17、人才+资金,在条件具备的地方，根据国家产业结构政策，在指定区域合理布局，以聚烯烃为产品，带动煤化工产业园的发展。,39,外购甲醇建设甲醇制烯烃工厂,风险提示,甲醇产能和价格是敏感因素，如何解决甲醇来源是关键！,在发达地区，特别是东南沿海城市（港口城市），从海外外购甲醇，生产乙烯丙烯，发展下游产品，优势明显。,摆脱对煤、水等资源的依赖 市场决定厂址，整合人才、资金，收益最大化 保护环境-无CO2排放 -避免了甲醇合成中高污染、高能耗的化工过程 节约资源-甲醇是与石油、天然气、煤同样重要的资源！,40,2020/8/14,世界甲醇产能分析,资料来源：IMPCA亚洲甲醇会议 2011年11月,中国甲醇生产和消费情况,目前中国甲醇生产企业270余家，其中产能在20万吨/年以下的装置占有很大比重，产能分散。“十二五”中期，甲醇产能将超过5000万吨/年，将严重超出市场需求！,42,43,烯烃产业的发展格局,石油路线制烯烃产业链 成熟，但严重受限于石油资源 煤经甲醇制烯烃产