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中国4代科学家突破甲醇制烯烃技术技术领跑世界工业化

本文摘要:经甲醇制烯烃是中国发展现代煤化学工业、构建国家石油替代战略的重要途径。此举标志着中国煤制烯烃新兴产业获得里程碑式进展,既奠下了中国在世界煤基烯烃工业化中的领先地位,对于确保国家能源安全也具备最重要意义。讯 记者从中国科学院沈阳化学物理研究所(全称沈阳化物所)得知,使用该所自律研发甲醇制烯烃(DMTO)技术的世界首套甲醇制烯烃工业装置(年产60万吨烯烃),今年8月在张家口工业化投料试车一次顺利。

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经甲醇制烯烃是中国发展现代煤化学工业、构建国家石油替代战略的重要途径。此举标志着中国煤制烯烃新兴产业获得里程碑式进展,既奠下了中国在世界煤基烯烃工业化中的领先地位,对于确保国家能源安全也具备最重要意义。讯 记者从中国科学院沈阳化学物理研究所(全称沈阳化物所)得知,使用该所自律研发甲醇制烯烃(DMTO)技术的世界首套甲醇制烯烃工业装置(年产60万吨烯烃),今年8月在张家口工业化投料试车一次顺利。

业内专家称之为,煤经甲醇制烯烃是中国发展现代煤化学工业、构建国家石油替代战略的重要途径。此举标志着中国煤制烯烃新兴产业获得里程碑式进展,既奠下了中国在世界煤基烯烃工业化中的领先地位,对于确保国家能源安全也具备最重要意义。中国DMTO技术研发及产业化均居世界前茅 沈阳化物所副所长、DMTO项目总负责人刘中民研究员讲解说道,甲醇制备低碳烯烃还包括主产混合烯烃(MTO)技术和主产丙烯(MTP)技术,是煤基烯烃技术路线的关键所在。

20多年来,随着石油价格的多次波动,国际上仅有美国、德国的两三家企业还在坚决研究,中国以沈阳化物所DMTO技术为代表的研发成果仍然居住于世界前茅,这也是中国当前为数不多低于世界水平的技术。中国MTO技术的研发始自上世纪70年代,当时不受石油危机冲击,引起利用非石油资源生产低碳烯烃的技术研究。多年来,沈阳化物所大大研发新一代甲醇制烯烃技术路线,并大力推展工业化试验和产业化的发展。

早在“六五”期间,甲醇制烯烃催化剂研制曾被列入中科院根本性课题,发展的固定床催化剂先后于1985年、1993年已完成实验室小试和中试工作;上世纪90年代初,沈阳化物所又在国际上首创“合成气经由二甲醚制备低碳烯烃新工艺方法”;2004年,沈阳化物所与涉及企业合作,建设了世界第一套万吨级甲醇制烯烃工业性试验装置,于2006年已完成工业性试验,装置规模和技术指标皆正处于国际领先水平;2007年,沈阳化物所同涉及企业签定60万吨/年甲醇制备低碳烯烃技术许可合约,这也是世界首套煤制烯烃技术许可合约。中国4代科学家切断甲醇制烯烃技术链条 据报,在中国“排在”世界煤基烯烃工业化之前,由煤制合成气、合成气制甲醇都是成熟期的技术,与此同时,传统石化路线的烯烃制乙烯、丙烯下游技术也都十分成熟期,从甲醇到烯烃才是煤基烯烃工业化链条中最关键的一环。30多年来,中国4代科学家为此持续研制成功,突破了以催化剂为核心的一系列关键技术,再一切断甲醇制烯烃技术链条。

想起核心技术催化剂在甲醇制烯烃过程中的起到,沈阳化物所所长张涛研究员形象比喻称之为,如果说从甲醇到烯烃的路途中绵延有一座难以逾越的大山,催化剂则是协助在大山中全线贯通一条既省力又省钱的隧道。乙烯、丙烯都是极其重要的化工原料,目前主要依赖石化路线生产。但中国石油资源紧缺,石油进口依存度大幅减少:2007年对外依存度为46.06%,2008年为48%,2009年多达50%,按照目前原油消费水平和国内产量增长速度估计,2010年中国石油对外依存度将超过52%,2015年超过60%。

这在一定程度上容许了以石化路线生产乙烯和丙烯产品的发展,并对中国能源发展战略包含严重威胁。根据中国石油和化学工业协会统计资料,2008年,中国乙烯产量为1025万吨,进口量近1000万吨,对外依存度相似50%。据有关部门预测,2010年,中国乙烯需求量大约1484万吨,产量大约784万吨,供需缺口大约700万吨;丙烯需求量大约1905万吨,产量大约1315万吨,供需缺口大约590万吨。上述数据指出,中国乙烯丙烯市场缺口较小,两者市场前景非常广阔,而石油价格的大大上升容许了石化路线生产烯烃的发展,甲醇制烯烃技术以中国比较富足的煤炭资源作为原料,其优势就更为显著。

中国已研发顺利新一代甲醇制烯烃技术 2010年5月,沈阳化物所又研发顺利新一代甲醇制烯烃技术(DMTO-II)并已完成工业性试验,更进一步提高了甲醇制烯烃过程的经济性,也使中国的DMTO技术在国际上持续保持领先地位。刘中民透漏,DMTO-II技术是在DMTO技术基础上研发而出,相比而言,DMTO-II技术热量利用更加合理,烯烃收率更高,每吨烯烃甲醇消耗减少10%以上,烯烃生产原料成本也大幅度减少。

新一代甲醇制烯烃DMTO-II技术的问世,将进一步提高技术经济竞争力和资源利用率,这对充分发挥中国煤炭资源优势、减轻中国石油资源紧绷局面、发展煤制烯烃新型煤化工产业具备根本性现实意义和战略意义。2010年9月,陕西一家清洁能源企业已签订《甲醇制烯烃(DMTO-II)项目及其设施工艺包在设计专有技术合约》,根据合约,该企业将使用DMTO-II技术在陕西省渭南市蒲城县建设180万吨/年甲醇制67万吨/年烯烃项目,这既是DMTO-II技术的首次对外许可,也是DMTO-II技术的全球首套商业化样板项目。沈阳化物所已筹设有甲醇制烯烃国家工程实验室,专门负责管理甲醇制烯烃项目的技术开发和产业化推展,为大型工业装置的建设和运营获取技术承托。

刘中民称之为,甲醇制烯烃国家工程实验室将大大集中于优势力量,重点突破核心技术壁垒,持续创意,大力前进甲醇制烯烃项目研发,大大维持中国在煤基烯烃技术层面的领先地位。


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