煤制烯烃的研究进展

许银花（青海盐湖镁业有限公司，青海 格尔木 816000）

煤制烯烃的研究进展

许银花（青海盐湖镁业有限公司，青海 格尔木 816000）

近年来，烯烃作为重要的化工原料，在很多种工业发展中都有着十分重要的作用。以前我国的主要能源是原油，而原油作为一种不可再生能源，它的储量越来越少，供需矛盾越来越突出，给我国国民经济的发展带来了阻碍，同时也增加了社会的不稳定因素。本文就主要分析了我国目前的煤制烯烃的研究现状以及未来发展前景。

煤制烯烃；发展；原料

为了改变原油不足带来的经济阻碍以及社会矛盾日益突出的局面，我国迫切需要寻找一种新型替代原料来代替原油作为新能源使用。而煤制烯烃工艺就很符合我国的发展现状。

1 国内煤制烯烃技术的发展现状

传统的烯烃制取路线是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。我国是一个石油和天然气资源较少，而煤炭资源相对丰富的国家。石油资源的日益紧缺和油价的持续攀升的当今，发展煤代油产业成为我国必然的战略选择。

2 煤制烯烃的主要工艺路线

煤制烯烃包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。主要分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。而其中煤制甲醇的过程占了煤气化、合成气净化、甲醇合成这三项核心技术。截止2008年底，煤气化、合成气净化和甲醇合成技术均已实现商业化，有多套大规模装置在运行，甲醇制烯烃技术已日趋成熟，具备工业化条件。水煤浆气化作为煤制甲醇的的重要组成部分。

（1）气化技术是煤制甲醇的核心，而喷嘴是水煤浆气化技术的核心，喷嘴性能的好坏，将直接影响气化反应结果耐火砖及其喷嘴自身的使用寿命。华东理工大学在多年科技攻关基础上，与原鲁南化肥厂、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心合作，研制出新型水煤浆气化喷嘴，实现了技术创新与工业应用。新型气化炉为四喷嘴对置结构，通过调整喷嘴配置，优化气化炉结构与尺寸，以撞击式射流形式，强化了热质传递过程，更有利于进行气化反应和延长耐火砖的使用寿命。

（2）DMTO工艺技术，甲醇制烯烃(简称MTO)技术源于甲醇制汽油(MTG)。在MTG的开发过程中，发现C2-C4烯烃是MTG过程的中间产物。控制反应条件（如温度等）和调整催化剂的组成，能使反应停留在生产乙烯等低碳烯烃的阶段。显然，催化剂的研究则是MTO技术的核心。为提高吨甲醇的烯烃产量，大连化物所开发了第二代DMTO技术，简称DMTOⅡ，DMTOⅡ是在第一代DMTO技术的基础上耦合碳四组份转化制烯烃的多产烯烃技术。该技术甲醇转化率达到99.97%，烯烃的选择性提高了七个百分点左右。陕西蒲城70万吨/年烯烃项目采用DMTOⅡ技术，该项目于2014年11月中交，DMTO-II技术实现了甲醇转化和C4以上重组分的再转化制烯烃系统的有机耦合，同等规模生产装置的吨烯烃消耗比上一代DMTO技术降低10个百分点以上，具有更大的经济潜力和产业化前景。

大连物化所的DMTO-II目前处于世界先进水平行列。

（3）甲醇制丙烯（MTP）工艺技术，甲醇制丙烯（MTP）工艺是德国鲁奇公司使用甲醇作为原料生产聚合级丙烯的专利技术，该工艺同时可副产乙烯、LPG和汽油。使用的催化剂为ZSM-5分子筛催化剂，由德国南方化学公司独家生产，转为MTP工艺开发，该工艺的转化率为71%（主要是丙烯），主产品为94%丙烯，6%乙烯，两者的比例可调节小范围。副产品为LPG、汽油。C2以上转化率为85%，甲醇转化率大于99%。MTP和DMTO工艺技术优缺点：（1）MTP工艺和DMTO工艺以“煤”代“油”克服了石油资源紧缺、价格上涨所带来的经济危机，并且两种工艺技术都比较先进，甲醇的转化率都打到了99%。（2）MTP和DMTO装置投资比较大。MTP和DMTO工艺的原料都是甲醇，要和煤制甲醇的装置配套。（3）两种工艺技术能耗高、水耗高和污染都比较严重。

3 煤制烯烃在国内的发展前景

3.1 在未来将保持高景气

现目前来说，世界大多数国家都将烯烃作为衡量一个国家石油化工产业发展的重要标志，就目前我国烯烃供需缺口较大的情况来说，积极发展烯烃工业具有十分重要的战略意义。据专业评估报告显示，在未来，乙烯的需求量还会大幅增加，乙烯的需求量大致与GDP增速保持在同步的范围里。聚乙烯在很多方面都有广泛的应用，包装、农膜、网购材料等都是它的市场，由此可见，在未来，煤制烯烃会有一个很好的发展前景。

3.2 煤制烯烃的成本竞争力

随着国内引进的MTP装置开车及国产MTO技术成熟，必将催生甲醇制取烯烃建设的高潮。煤炭资源储备充足不需要外国进口，因此原料成本会相对较低。

4 煤制烯烃面临的问题

4.1 煤制烯烃的投资比较大

从煤制烯烃的工艺技术来看，煤制烯烃的工艺路线是首先用煤制甲醇，然后用甲醇再制取烯烃。要实现煤制烯烃要建设煤制甲醇装置和甲醇制烯烃（DMTO）装置或者甲醇制丙烯（MIP），必要时还要建设聚丙烯装置来进行配套。煤制烯烃最少要建设两套装置，所以投资比较大。

4.2 能耗高、水耗高污染严重

煤制烯烃技术以煤炭为原料，对煤炭的消耗十分的高，加之它的制作工序影响。煤制甲醇中水煤气变换过程水耗高、能耗高的特点。污染大，这些都不符合我国的可持续发展战略和绿色低碳发展的观念。

5 如何解决面临的问题

面对污染日益严重的生态环境问题，不仅中国，世界各国都十分重视。煤制烯烃除了原料影响外，也受制作技术的影响，导致它的污染严重，不符合现在的生态环保、绿色低碳的发展理念，因此为了让它适应当前的局势，寻求技术突破，尽最大可能节能降耗减少污染已经迫在眉睫。只要解决好污染问题，煤制烯烃的全面发展是势在必行。

6 结语

煤制烯烃的技术是符合我国国情和自然资源条件的，因此在未来，会有一个相对较好的发展前景。但在目前看来，我国的煤制烯烃技术还存在一些短板，积极解决短板问题、寻求技术突破已经迫在眉睫。随着石油资源的不断减少，供需矛盾日益突出，煤制烯烃的优势也会逐日显现。

[1]王少青,侯炜,乔子荣.煤制烯烃和油废水处理研究进展[J].内蒙古石油化工,2017,(01):19-21.

[2]吴秀章.煤制低碳烯烃工业示范工程最新进展[J].化工进展,2014,(04):787-794.

许银花（1987-），性别：女，名族：汉，籍贯：青海省乐都县，学历：本科，学校：青海大学，专业：化工工艺，职称：化工工艺助理工程师，研究方向：煤制烯烃。