煤制芳烃价值链分析

         芳烃尤其是对二甲苯(PX)是中国紧缺的重要化工原料,中国聚酯工业的大发展带动了对原料精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇的巨大需求。由于民营企业的进入,中国PTA产能大幅扩张,但PTA的原料PX供应严重不足。2013年中国PX净进口量将达872万吨,比2012年的609万吨增加43%。今后几年我国PTA产能将继续增长,预计2017年将达4000万吨,按照75%开工率计算,生产3000万吨PTA将需要1965万吨PX。

        以煤基甲醇为原料,通过ZSM-5择形分子筛,使甲醇发生芳构化反应,并配合以副产的轻烃芳构化、甲苯/甲醇烷基化和二甲苯异构化等反应,可以实现最大化地多产高价值PX产品。2013年3月,由华电集团和清华大学联合开发的万吨级甲醇制芳烃工业试验装置在陕西榆林成功运行。在此背景下,煤制芳烃具备了技术和经济上的可行性。

煤制芳烃价值链

煤气化——合成气制甲醇——甲醇制芳烃——轻烃芳构化、二甲苯异构化、对二甲苯制PTA

        可以发现煤制芳烃价值链上除了甲醇制芳烃(MTA)工段,其他都是成熟的技术,可以有效降低煤制芳烃示范项目的技术风险。前端的煤气化、合成气净化和甲醇合成是煤化工行业的成熟技术,已经顺利应用于煤制烯烃一体化装置。而后端的轻烃芳构化、二甲苯异构化、对二甲苯制PTA等是传统石化行业的成熟技术。

煤制油衍生品制芳烃

        根据公开数据,100万吨/年的直接液化煤制油项目,产品结构为61万吨/年柴油、28.1万吨/年石脑油和10.9万吨/年LPG。而405万吨/年间接液化煤制油项目,产品结构为274万吨/年柴油、98万吨/年石脑油和33万吨/年LPG。

        石脑油催化重整制芳烃是石化行业的传统路线,技术完全成熟,LPG制芳烃技术也已成熟。因此,在煤制油项目的集聚区域,如鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东、山西长治等地,建设煤制芳烃与煤制油联合装置,将具有如下优势:

        1、大大增加BTX(苯Benzene、甲苯Toluene、二甲苯Xylene,简称)

产量,使下游芳烃分馏、甲苯甲醇烷基化、二甲苯异构化和PX吸附分离等装置实现经济规模,从而降低单位产品分摊的财务费用和折旧。

        2、煤制油副产的LPG和煤制芳烃副产的LPG汇总后,使轻烃芳构化装置实现经济规模。

        3、解决煤制油副产的石脑油和LPG的销售难题,并且最终销售化工产品如PTA等,也将避免石油产品的消费税问题。

        总的来说,技术进步带动产业升级,预计煤制芳烃(CTA)将继煤制烯烃(CTO)之后,成为中国煤化工产业的重要发展方向。而对二甲苯(PX)大量进口和价格坚挺的市场现状,将使煤制芳烃的经济性得到保障,煤制芳烃价值链上的众多企业也将迎来新的市场机会。

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