2013年中国煤制芳烃进展

煤制芳烃CTA Coal to Aromatics)是指以煤为原料,通过煤气化技术进行芳烃的合成。作为五大现代煤化工路径之一,煤制芳烃前景被业内普遍看好,正成为沸腾的煤化工产业中又一个庞大的资金池。

市场前景看好

        芳烃为大宗基础有机化工原料,目前我国年消费量超过2000万吨。是化纤、工程塑料及高性能塑料等的关键原料,广泛用于服装面料、航空航天、交通运输、装饰装修,电器产品、移动通讯等。

        目前芳烃97%以上来源依赖于石油原料,由于受到产能影响,多年来对外依存都接近总需求量的50%。芳烃产品中产能最大、与国民经济密切相关的对二甲苯(PX),2012年的产量是773万吨,表观消费量1382万吨,自给率55.9%;截至2013年,国内PX产能仅896万吨,对外依存度达46%。

        同时,中国PX产能增长一直比较缓慢。一些拟建或建成的PX装置因种种原因未能按计划投产,导致国内PX产不足需矛盾加剧。随着厦门、福州、大连、咸阳等PX项目因当地群众抗议而被迫搁浅。中国PX正遭遇后续项目断档的危机,这为煤制芳烃的成长与发展提供了巨大的空间。

成本优势较明显

        万吨级试验装置生产1吨芳烃消耗甲醇不足3吨,百万吨级装置吨芳烃消耗甲醇有望降至2.5~2.8吨,同时生产液化气及氢气等高附加值产品。其中,副产的氢气返回甲醇装置后,可增产甲醇12%,从而使芳烃的综合成本大幅降低。届时,煤制芳烃不仅较石油路线具有显著的成本优势。即便与DMTO相比,也会因芳烃价格通常高于烯烃20%~30%,而原料甲醇消耗量与DMTO相当而更具优势。

技术水平先进

        首先,中国分别掌握了固定床、流化床甲苯甲醇制PX和甲醇直接制PX四项技术,且全部通过了中试或工业化运行验证,煤制芳烃的技术水平先进。

        目前国内中科院山西煤化所和赛鼎工程公司合作的固定床甲醇制芳烃技术和清华大学的循环流化床甲醇制芳烃技术(FMTA)都在积极推进工业化示范,此外,河南煤化集团研究院与北京化工大学也在合作开展甲醇制芳烃技术研发。中石化扬子公司2012年已经建成投产20万吨/年的甲苯甲醇烷基化生产PX的装置。

首套百万吨甲醇制芳烃工业示范装置启动

        2013年,流化床甲醇制芳烃(FMTA)技术由华电集团、清华大学联合开发成功。首套3万吨/年甲醇制芳烃工业化试验装置由中国华电集团投资,东华工程EPC总承包。装置于2012年在华电煤业陕西榆林煤化工基地建成,2013年1月投料试车成功,装置运行稳定。2013年3月,通过技术鉴定。

        该技术采用流化床反应器,使用自主研发改性分子筛催化剂,反应过程包括甲醇制芳烃、轻烃芳构化和苯、甲苯甲醇烷基化等反应。鉴定显示,甲醇单程转化率99.99%,甲醇到芳烃的烃基总收率约75%,吨芳烃耗甲醇3.07吨,催化剂消耗0.20 kg/吨甲醇。

        之后华电在陕西榆林煤化工基地启动世界首套百万吨甲醇制芳烃工业示范装置。该基地将形成年产1000万吨煤炭、300万吨煤制甲醇、100万吨甲醇制芳烃和120万吨精对苯二甲酸(PTA)产能。

        煤制芳烃技术将是继煤制烯烃煤制天然气煤制油等新型煤化工项目之后的第五大新型化工技术,在未来几年成为新型煤化工行业的后起之秀。

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