山西发展甲醇制烯烃产业的探讨与思考

李 蕾， 单 坤

（山西省化学工业行业管理办公室，山西 太原 030001）

引 言

随着我国石油资源的日益短缺以及对外依存度的逐年提高，非石油原料生产低碳烯烃受到业内人士关注，而甲醇制烯烃成为最有希望部分替代石脑油路线制烯烃的工艺。对于富煤缺油的山西来说，发展煤基（包括焦炉煤气、煤层气）甲醇制烯烃产业十分必要，而且具有技术、资金、人才、政策等多方面的优势，因此，在山西发展这一产业可行且前景乐观。

1 甲醇制烯烃产业兴起的背景

低碳烯烃中的乙烯和丙烯是现代化学工业的基本有机原料，其生产量是衡量一个国家化工水平高低的重要指标。乙烯最大的用途是生产聚乙烯，其次可以生产多种有机原料，如氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇等。

丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机化工基本原料，最大的用途是生产聚丙烯。此外，还可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其酯类以及环氧丙烷和丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。

制取乙烯、丙烯的传统路线是采用石脑油裂解生产，但这种路线要完全依赖石油［1］。目前，我国面临石油资源短缺越来越严重的局面，预计到2015年，我国石油对外依存度将达到60%。同时，近年来，国际油价持续高位运行，石化原料成本大幅上涨，赢利空间受到严重挤压，这些因素在一定程度上限制了以石化路线生产乙烯和丙烯产品的发展。因此，以非石油资源来制取低碳烯烃的技术日益引起人们的重视。

甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的化工技术。该技术以煤（包括焦炉煤气、煤层气）或天然气合成的甲醇为原料生产低碳烯烃，成为最有希望部分替代石脑油路线的制烯烃工艺。与此同时，随着我国甲醇行业的迅猛发展，国内甲醇产能过剩的矛盾日益突出。2006年—2011年［2］，我国甲醇产能平均利用率仅51%；2012年底，我国甲醇企业平均开工率约为57%。而甲醇制烯烃对消化过剩甲醇产能的效果十分明显。因此，适度发展甲醇制烯烃有望成为改善甲醇产能过剩现状的新热点。

2 甲醇制烯烃代表性技术［1，3］

目前，国内外开发研究比较成功的甲醇制烯烃工艺主要包括环球石油公司（UOP）和海德鲁公司（Norsk Hydro）共同开发的 UOP／Hydro MTO 技术、中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO（DMTOⅡ）技术和中石化的SMTO技术；德国鲁奇公司（Lurgi）开发的Lurgi MTP技术和我国清华大学自主研发的FMTP技术。

3 国内甲醇制烯烃的重点项目

3.1 大连化物所DMTO技术的工业化应用

3.1.1 神华集团包头煤基甲醇制烯烃项目

生产规模：180万t／a煤基甲醇，烯烃60万t／a，聚乙烯30万t／a，聚丙烯30万t／a。

DMTO技术于2006年完成首套万吨级工业性试验后正式进行商业化许可。2007年初，神华包头煤制烯烃项目被国家发改委核准为大型煤化工示范项目，其核心技术采用大连化物所具有完全自主知识产权的甲醇制烯烃技术，是世界首套、全球最大的以煤为原料生产石化产品聚烯烃的特大型煤化工项目。该项目于2010年8月8日一次开车成功，2011年1月1日实现商业化运行，至今已经稳定运行2年以上。表明，我国在甲醇制烯烃技术和工业化方面均处于国际领先地位。

3.1.2 山西焦煤集团焦炉煤气制甲醇制烯烃项目

生产规模：烯烃60万t／a，聚乙烯30万t／a，聚丙烯30万t／a。

该项目是山西省资源型经济转型综合配套改革的示范项目，以焦炉煤气为原料制甲醇，由甲醇延伸加工制烯烃，有利于焦炉煤气的综合利用和焦化产业向新型煤化工延伸，具有较好的经济效益和社会效益。2011年8月1日，该项目在洪洞工业园区开工奠基，预计2014年建成试车。项目总投资估算为85.85亿元。其中，固定资产投资约84.72亿元。

3.2 德国鲁奇公司MTP技术的工业化应用

3.2.1 神华宁夏煤业集团煤基甲醇制烯烃项目

生产规模：甲醇167万t／a，聚丙烯50万t／a。

神华宁夏煤业集团煤基烯烃项目是世界上最大的以煤为原料生产聚丙烯的煤化工项目，于2010年10月投料试车成功，产出纯度为99.69%丙烯产品。该装置的运行标志着全球首套甲醇制丙烯工业化核心技术在我国成功应用，从而在世界上率先开创了一条以煤为原料经甲醇生产丙烯的全新技术路线。

3.2.2 大唐国际多伦煤基烯烃项目（MTP）

生产规模：甲醇168万t／a，聚丙烯46万t／a。

大唐内蒙古多伦煤化工项目是我国首个以褐煤为原料制甲醇生产聚丙烯的示范工程。大唐多伦MTP装置于2011年1月一次投料试车成功，并已实现安全稳定长周期运行。

4 近期国家核准的甲醇制烯烃项目

2013年3月以来，10个新型煤化工项目获国家发改委“路条”，同意开展该工程前期工作。10个项目中有5个煤制天然气、4个煤基甲醇制烯烃和1个煤制合成油项目。

4个煤制烯烃的项目为：中石化集团在贵州织金投资建设的60万t／a煤制烯烃项目，中石化与河南煤业集团合作在河南投资建设的60万t／a煤制烯烃项目，中煤集团在陕西榆林投资建设的煤制烯烃二期60万t／a煤制烯烃项目，甘肃华鸿汇金公司在平凉投资建设的60万t／a项目。

5 山西发展煤基甲醇制烯烃产业的探讨与思考

5.1 山西发展煤基甲醇制烯烃产业的必要性

对于山西来讲，至今没有一个烯烃项目，而且富煤缺油的资源现状决定了山西不可能发展石油路线烯烃产业，只有用煤（包括焦炉煤气、煤层气）来做文章，依托成熟的甲醇制烯烃技术，发展煤基甲醇制烯烃产业。

第一，可以大量消化吸收我省过剩的甲醇产能，从而实现资源的高效清洁利用。截止到2012年底，我省共有甲醇生产企业30户，均是煤基甲醇（包括煤制甲醇、焦炉煤气制甲醇、合成氨联醇）。其中，煤制甲醇、焦炉煤气制甲醇的产能占到了总产能的70%。2012年，甲醇产能达到403万t，产量仅有147万t。产能过剩、开工率低等因素制约着我省甲醇行业的可持续发展。因此，做好产业技术升级，积极发展甲醇下游产业，特别是发展甲醇制低碳烯烃，对实现煤炭资源的高效清洁利用和煤炭企业转型发展具有重大意义。

第二，能为我省乃至全国日益增长的烯烃深加工产品市场需求提供更多的供给。有关专家预测，2015年，我国乙烯供需缺口将达到1 200万t，丙烯供需缺口将达到700万t。因此，对于山西来说，发展煤基甲醇制烯烃有着较大的市场空间。

第三，符合我省“以煤为基，多元发展”的总体发展战略。山西煤炭资源丰富，应利用好自身优势，适度发展煤制合成油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制芳烃等现代煤化工产业，实现“以煤为基，多元发展”。

5.2 山西发展煤基甲醇制烯烃产业的可行性

第一，采用国内自主开发的甲醇制烯烃DMTO技术和成功商业化运行的MTP技术。神华包头DMTO项目和神华宁煤MTP工业生产装置的成功投产以及稳定运行，说明该技术已完全成熟可靠，为山西发展甲醇制烯烃提供了技术保障。

第二，我省具有丰富的低质煤炭资源，特别是高硫、高灰、高灰熔点的低质煤资源，同时还有炼焦企业所产生的大量副产焦炉煤气资源。利用低质煤和副产焦炉煤气生产甲醇，进而发展烯烃产业，可以最大限度地降低甲醇和MTO／MTP的生产成本，提高产品的竞争力，保障投资项目具有较好的经济效益。

5.3 山西发展煤基甲醇制烯烃产业的支持体系

第一，有大型企业集团做项目承载。现代煤化工项目投资大、资本回收期长，甲醇制烯烃也是如此。因此，发展这一项目必须依托大企业、大集团给予煤炭资源、投融资、人才和管理等方面的支持。

第二，有众多科技力量作技术支持。山西省化学工业经过长期发展，形成了强大的技术研发和转化、工程设计和建设、生产运行和管理等方面的优势，培养和造就了一大批专业的研发机构和优秀的产业人才，积聚了中国科学院山西煤炭化学研究所、太原理工大学国家级煤化工工程实验中心、赛鼎工程有限公司（原化学工业第二设计院）、山西省化工研究所、山西省化工设计院、山西省应用化学研究所等一大批国内知名的煤化工专业研究机构，极大地提升了山西煤化工产业的创新能力和技术支持。

第三，有综改试验区的政策支持。山西综改试验区的获批对山西煤化工，特别是现代煤化工，带来了前所未有的发展机遇。目前，综改试验区总体方案已经发布，相关部门将围绕方案给予包括甲醇制烯烃在内的煤化工项目有关土地、资金、人才、税收等方面更多、更合理的政策支持。

5.4 山西发展甲醇制烯烃产业的几点建议

第一，利用丰富低廉的低质煤和焦炉煤气制甲醇发展甲醇制烯烃产业，首先，要落实煤源、煤质、煤价或气源、气质、气价，为项目的实施把好第一道原料关；其次，要对烯烃及其下游产品的消费量、价格等做好市场预期分析，科学把握产品的市场动态；再次，在项目的实施和生产过程中要做好环保、安全、节能减排等工作，创造和谐稳定的发展环境。

第二，针对山西煤质的特殊性（特别是低质煤的煤质特性），山西在发展煤基甲醇制烯烃等煤化工项目时，一定要特别重视煤炭气化工艺的选择。对不同的气化用原料煤，要进行科学评价，选择经济、合适的煤气化工艺，这对我省发展煤化工项目具有重大意义。采用焦炉煤气制甲醇制烯烃的路线，要特别重视原料焦炉煤气的集中加工，做到集约高效利用。

第三，省委、省政府应对我省的甲醇制烯烃项目给予重点支持。特别是山西焦煤集团焦炉煤气制甲醇制烯烃项目，该项目以焦炉煤气为原料制甲醇，通过MTO生产烯烃及其深加工产品PE、PP，对山西来讲是最现实、最经济的项目，对我省发展现代煤化工以及落实综改区的各项政策具有较好的示范引领作用。

第四，有关部门要鼓励和引导项目的合理布局，积极推进现代煤化工产业园区建设，特别是促进焦炉煤气、甲醇、甲醇制烯烃、烯烃深加工等生产企业的集中联盟，实现利益共享、风险共担，推动我省焦化行业、甲醇行业、煤化工行业的科学健康发展。

［1］唐宏青.现代煤化工新技术［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［2］谢克昌，李忠.甲醇及其衍生物［M］.北京：化学工业出版社，2002.

［3］贺永德.现代煤化工技术手册［M］.第2版.北京：化学工业出版社，2010.