煤制烯烃已具备产业化条件

□ 杨学萍

煤经甲醇制乙烯和丙烯工艺作为拓展非石油资源转化为基本石油化工原料的新途径，减轻了我国对进口石油过分依赖的压力，同时也为缓解国内目前甲醇产能严重过剩压力开辟了一条新路。

随着经济的快速发展，我国已成为世界能源消费大国。据统计，2010年我国一次能源消费量为32.5亿吨标准煤（折合22.7亿吨标准油），占全球能源消费总量的比例已从2000年的11%增长到20.3%。从资源禀赋上看，我国缺油少气富煤的特点使得原油对外依存度不断提高，2011年原油对外依存度达到55%。因此，出于能源安全和经济安全考虑，利用我国化石资源中相对丰富的煤炭储备来满足日益增长的能源需求，具有重要的战略意义。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，包括煤制油、煤制烯烃、煤制甲烷气、煤制二甲醚、煤制乙二醇等，形成了煤炭—能源化工一体化的新兴产业。

近年来我国新型煤化工发展迅速，一批重大关键技术取得突破，先后建成了煤制油和煤制烯烃的示范工程。以煤炭为原料生产油品以及化学品作为不同的石油替代路线，未来的市场推广深度要视其技术的成熟程度、技术经济指标的合理性、产品运输与应用方式能否满足市场需求而定，新型煤化工应走阶梯式的发展途径。

煤制烯烃工艺流程包括煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇制烯烃及烯烃聚合或生产烯烃衍生物五个关键环节。煤制甲醇的工艺步骤和烯烃的下游工艺都已经十分成熟，有多年的商业化生产经验。因此，甲醇制烯烃成为煤制烯烃的关键环节。

自20世纪70年代美国美孚公司发现在一定反应条件和催化剂作用下，甲醇可以转化为低碳烯烃之后，众多能源公司投入大量人力物力研究这一工艺，涌现出若干非常具有代表性的工艺，如UOP/Hydro公司的MTO工艺、Lurgi公司的MTP工艺、中科院大连化物所的DMTO工艺和中国石化的S-MTO工艺等。甲醇制烯烃最终在中国率先实现了工业化。2010年8月，世界首套MTO装置在我国神华包头煤化工工业园投料成功。2011年10月，中国石化拥有自主知识产权的S-MTO工艺技术应用于中原石化60万吨/年甲醇制烯烃装置，顺利产出聚合级乙烯、丙烯产品，标志着我国煤制烯烃技术取得了重要突破。

根据商业示范装置数据计算，规模为180万吨/年的煤制烯烃项目在煤炭价格为550元/吨时，完全成本（指没有聚合的乙烯、丙烯单体的成本，下同）可以控制在8300元/吨，与国际原油价格60美元/桶所对应的石油制烯烃完全成本相当。如果对工艺和催化剂进一步改进，煤制烯烃的完全成本可以控制在7800元/吨。可见在现有的煤炭和石油价格条件下，煤制烯烃产品比石油路线有明显的经济优势，且其抗国际油价变化风险的能力更强，即使油价在低位徘徊时也有利可图。目前以煤为原料制得的烯烃产品经净化工艺和吸附剂处理后，其质量与石油路线同类产品质量相同。由煤基丙烯制备的商品级质量标准的聚丙烯产品正实现批量生产，并送往下游产品生产装置进行深加工。

从运输角度考虑，煤制烯烃的聚烯烃产品数量较少，仅为用煤量的1/7左右。即使在新疆这样的边远地区，由于煤炭资源丰富，如果生产规模足够大，就有生产成本低的优势，对内地市场尚有竞争力，而且还有进入中亚市场的可能性。

总体看来，煤制烯烃已具备产业化条件，将成为石油基烯烃产业的有力补充。煤经甲醇制乙烯和丙烯工艺作为拓展非石油资源转化为基本石油化工原料的新途径，减轻了我国对进口石油过分依赖的压力，同时也为缓解目前国内甲醇产能严重过剩开辟了一条新路。