乙烯工業(yè)2006,18(2)1-4ETHYLENE INDUSTRY煤制烯烴項目發(fā)展探討田云生(中國神華煤制油有限公司,北京,10001)摘要:現(xiàn)代煤化工技術(shù)的快速發(fā)展和國際原油價格居高不下,使發(fā)展渫制烯烴產(chǎn)業(yè)的條件逐漸成熟。文中通過對不同原料路線乙烯生產(chǎn)工藝的分析,對原料需求、公用工程及配套條件、投資、技術(shù)、成本、環(huán)境保護、現(xiàn)狀和前景等的分析,對煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進行論述探討。關(guān)鍵詞:煤;烯烴;乙烯工業(yè);煤化工乙烯工業(yè)代表著一個國家或地區(qū)石油化工的雖暫無工業(yè)化裝置運行,但經(jīng)多年開發(fā),已具備工發(fā)展水平。1962年我國首套5ka乙烯生產(chǎn)裝置業(yè)化條件1。在蘭州化學(xué)工業(yè)公司誕生,經(jīng)過近40年的發(fā)展1995年,MO工藝完成中試,驗證了其工藝我國目前已建成乙烯生產(chǎn)裝置20套。雖然近期催化劑的可靠性。該工藝類似煉油催化裂化工國內(nèi)正在規(guī)劃和建設(shè)多套大型乙烯裝置,但隨著藝苛刻度更低,反應(yīng)產(chǎn)物組成更簡單,可采用常我國CDP的快速增長,未來一段時期國內(nèi)烯烴產(chǎn)規(guī)的石腦油裂解烯烴分離技術(shù),分離回收更容易。品仍將供不應(yīng)求。目前,UOP公司已向尼日利亞、埃及各轉(zhuǎn)讓了2003年以來,國際原油價格一路攀升,2005年2400k/a甲醇進料的工業(yè)裝置,尼日利亞Mro項創(chuàng)下了72美元桶的高價位,隨著國際油價升高,目已完成基礎(chǔ)設(shè)計。為通過集成技術(shù)的整合,進乙烯生產(chǎn)成本大幅度提高。以儲量豐富、價格低一步提高整體效益, TOTAL公司也在開展千噸級的煤炭為原料生產(chǎn)乙烯及其衍生化工產(chǎn)品前景烯烴產(chǎn)品/年的M0、OCP(烯烴轉(zhuǎn)化)和聚烯烴集看好。同時煤化工路線可對CO2和SO2等氣體集成技術(shù)的演示試驗,預(yù)計2007年完成試驗工作。中回收,總脫硫率可達到9.5%以上,比直接燃燒日前中科院大連化學(xué)物理研究所的年處理甲醇方式減排SO215kua以上。近兩年來,國內(nèi)大型16k的工業(yè)示范裝置已經(jīng)完成10天的首次投料煤炭企業(yè)、富產(chǎn)煤炭的地區(qū)都在規(guī)劃建設(shè)大型煤試運,達到了國外同類技術(shù)的水平。化工項目。尤其是煤經(jīng)甲醇制烯烴項目,以其原德國Iugi公司的MP工藝在20世紀(jì)90年料易得、成本低廉,環(huán)境友好、競爭力強等優(yōu)勢,正代開發(fā)成功。2001年該公司在挪威建設(shè)了MP引起相關(guān)行業(yè)的廣泛關(guān)注。工藝的演示裝置,為大型工業(yè)化設(shè)計取得了大量數(shù)據(jù)。MP工藝的反應(yīng)器為固定床,工藝流程與1技術(shù)來源20個世紀(jì)80年代在新西蘭建成的甲醇制汽油裝煤經(jīng)甲醇制烯烴工藝是近年開發(fā)成功的新技置基本相同,反應(yīng)器的工業(yè)放大有成熟經(jīng)驗可以術(shù),主要由煤氣化制合成氣、合成氣制甲醇、甲醇借2制烯烴三項技術(shù)集成。大型煤氣化技術(shù)、百萬噸°目前可以實現(xiàn)10m直徑反應(yīng)器的設(shè)計,中國煤化工很小。204年該公級甲醇生產(chǎn)技術(shù)均已成熟,關(guān)鍵是甲醇制烯烴技CNMHG收稿日期:2006-03-13。術(shù),具備工業(yè)化條件的有:美國UOP公司和挪威作者簡介:田云生(1968-),男,河北玉田人,高級工程師,Hydo公司共同開發(fā)的甲醇制乙烯加丙烯(Mo)1991年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油化工系,一直從事大型石油工若;是m公司的甲醇制丙烯(MP)工藝化工廠生產(chǎn)技術(shù)管理、項目前期規(guī)劃和建設(shè)管理工作乙烯工業(yè)第18卷司與伊朗國家石化公司簽訂100ka規(guī)模MP裝國發(fā)展煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的原料有充分保障。置的專利合同,2005年與寧夏煤業(yè)集團和大唐電事實上,上海焦化股份有限公司、渭河化肥廠力集團簽署了技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同。等均以煤炭為原料生產(chǎn)合成氨、甲醇等產(chǎn)品,經(jīng)營狀態(tài)一直很好。隨著石腦油資源緊張、價格升髙,2原料的可獲得性與保障程度20世紀(jì)90年代后期中國石化巴陵、金陵、安慶、湖2.1石油腦路線北化肥等多家企業(yè)均對其合成氨裝置進行原料我國裂解原料問題一直是困擾著乙烯工業(yè)健“油改煤”改造,2005年底陸續(xù)開車,將扭轉(zhuǎn)石腦油康發(fā)展的重要問題。2005年我國生產(chǎn)乙烯7.54為原料的嚴(yán)重虧損狀態(tài)。t。據(jù)中國石化經(jīng)濟技術(shù)研究院預(yù)測,2010年和2020年我國乙烯裝置生產(chǎn)能力將分別達到14Ma3公用工程及配套條件和20Mta,分別需要裂解原料434Mt和62Mt左3.1石腦油路線右,幾乎全部來自煉油行業(yè),然而煉油行業(yè)的主要乙烯工廠對周邊產(chǎn)生輻射效應(yīng),促進相關(guān)產(chǎn)目的是生產(chǎn)燃料3。目前我國每年進口的100Mt業(yè)發(fā)展,但也需龐大公用工程和社會為依托原油中,有半數(shù)以上通過馬六甲海峽從中東地區(qū)1MU/a規(guī)模的乙烯工廠,需廠外提供3Ma的石進口,2006年開始從哈薩克斯坦進口10~20Mu/a腦油原料(10Mt/a煉油廠提供或從市場購買),的原油,同時從俄羅斯進口50Mu/a以上的原油貿(mào)30~40M/a的新鮮水,(10~12)×104kW的供電易合同也在落實之中,然而國際政治和經(jīng)濟形勢能力,3~6MUa的鐵路運輸能力,20~40k/a廢的變化勢必影響乙烯裝置的原料保障。物環(huán)境接受容量,1000~2000人的人力。工廠內(nèi)由于我國缺乏輕烴資源,裂解原料一直以石循環(huán)水量在(10~12)×104m3/h,高壓蒸汽量800腦油等輕質(zhì)油品為主,個別地區(qū)甚至輕柴油占相1200Uh。工廠建設(shè)期間要解決20~50臺套的超當(dāng)大的比重,而輕烴等優(yōu)質(zhì)裂解原料不超過5%。大設(shè)備的制造運輸、安裝問題。目前我國西南地區(qū)一家正在規(guī)劃建設(shè)的乙烯廠從我國經(jīng)濟較發(fā)達的沿海地區(qū)、石油資源相對半原料是柴油,成本之高不言而喻。為獲得裂豐富的地區(qū),乃至全球范圍,因乙烯工廠對原料、市解原料,部分乙烯廠只能以額外支付200元/t以場和社會資源的巨大需求,一般在00~300km范上的運輸成本從外地組織裂解原料,加之原料品圍內(nèi)不具備建設(shè)兩套百萬噸規(guī)模乙烯工廠的條件。質(zhì)變化,乙烯廠生產(chǎn)難度大,成本高。3.2煤炭經(jīng)甲醇路線2.2煤炭經(jīng)甲醇路線目前上海焦化股份有限公司、渭河化肥廠等年產(chǎn)百萬噸的煤制烯烴(1M乙烯+1M丙受規(guī)模限制,其公用工程規(guī)模有限。神華集團在烯)工廠,年需煤炭12Mt。據(jù)國際能源機構(gòu)的統(tǒng)計,包頭建設(shè)的年產(chǎn)600kt/a的煤制烯烴項目,超常規(guī)石油、天然氣和煤炭三種主要一次能源,其全球剩尺寸的設(shè)備10余臺套,制造、運輸和安裝工作均具余儲量可供世界利用的時間分別為40年、50年和挑戰(zhàn)性。該項目工藝原料煤3.50M/a、燃料煤1.30240年。煤炭、石油、天然氣探明儲量分別占中國化M/a,運人煤炭4.80M/a、運出產(chǎn)品730k/a、灰渣石能源探明儲量的%4%、54%、0.6%,比較而言,600kt/a,補充新鮮水4000×104m3/a,電網(wǎng)向工廠我國煤炭資源更為豐富。按1999年我國煤炭資源供電能力25×104kW,工廠循環(huán)水139×10m3/h,預(yù)測與評價結(jié)果煤炭地質(zhì)總資源量為5萬多億噸,自探明煤炭資源量為1萬多億噸,均居世界前列。陜員H中國煤化工電12.5×10kW,定CNMHG煤制烯烴工廠的配西、山西、內(nèi)蒙古等地區(qū)煤礦的產(chǎn)品單位成本不過套設(shè)施相當(dāng)于百萬噸規(guī)模的傳統(tǒng)乙烯工廠,主要原50元人民幣,且水含量低、灰分低、低硫低磷、化學(xué)因是煤炭氣化過程需要巨大的公用工程。反應(yīng)鼓嘉,適于作為化工原料在資源方面,我按傳統(tǒng)乙給工廠乙和丙烯產(chǎn)量比為21第18卷田云生.煤制烯烴項目發(fā)展探討計,該工廠乙烯當(dāng)量可折算為400ka規(guī)模。也就的投資要高得多。神華包頭擬采用Mo工藝技是說煤制烯烴工廠需要更大的公用工程和配套能術(shù)的600kta煤制烯烴項目及寧夏煤業(yè)集團應(yīng)用力,為傳統(tǒng)乙烯工廠配套能力的2~2.5倍。德國魯奇公司MIP工藝技術(shù)的520kta烯烴工廠總投資均超過百億元。結(jié)合目前云南、內(nèi)蒙古等4投資及成本地規(guī)劃的大型煤制烯烴項目,折合噸乙烯產(chǎn)品投4.1投資資為3~3.5萬元。煤制烯烴工廠投資強度更高,4.1.1傳統(tǒng)乙烯工廠投資集中總投資約為石油路線的1.5~2倍。近些年,乙烯裝置規(guī)模不斷增加,單位乙烯產(chǎn)煤制烯烴項目投資高的原因主要有:一是煤品建設(shè)投資不斷降低,但投資還是比較集中。我制烯烴工廠的原料煤炭為固體,煤氣化前要經(jīng)磨國乙烯裝置建設(shè)分三類4:一是老裝置擴建。20粉、制漿等復(fù)雜工序,設(shè)備龐大、造價高;二是煤氣世紀(jì)90年代后期,吉化、蘭化、齊魯?shù)纫蚁┭b置陸化單元投資高,約占工廠投資的50%。從煤氣化續(xù)開始第二輪改造,從200~300kt/a擴大到400~到終端產(chǎn)品裝置的專利費較高,平均噸乙烯產(chǎn)品600kta,單位乙烯產(chǎn)品總投資一般在1.2-1.6萬為180~250美元,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)路線的噸乙烯元。因充分利用和依托已有設(shè)施,比新建裝置節(jié)10~30美元;三是煤制烯烴工廠的公用工程巨大省20%以上的投資;二是中外合資建設(shè)新裝置。需要投入更多的資金建設(shè)鍋爐、電站、供配電、循在老乙烯裝置擴能的同時,中石化、中海油也在與環(huán)水、污水處理等系統(tǒng)。國外投資者合資建設(shè)乙烯項目。南京揚巴60042成本kta乙烯項目總投資26.5億美元,上海賽科94.2.1烯烴成本構(gòu)成kt/a乙烯項目總投資29億美元,惠州800kt/a乙石化項目中,一般可變成本構(gòu)成總成本的主烯項目總投資43.5億美元。由于其建設(shè)條件、下要部分,固定成本占次要部分。石腦油原料的乙游配套裝置等不同,單位乙烯產(chǎn)品投資在24~烯成本中,原料占總成本的65%~80%。而煤化4.5萬元;三是國內(nèi)獨資建設(shè)新裝置。近期中石油工項目中,固定成本占總成本的重要部分。神華在規(guī)劃建設(shè)獨山子、四川、撫順等大型乙烯項目。包頭煤化工項目的固定成本高達56.66%,而可變獨山子1000ka乙烯項目總投資約在200億元,成本僅占43.34%。其中原材料占31.53%。表1四川800kta乙烯項目總投資205億元,撫順800為我國西部兩個煤制烯烴項目、兩個大型石腦油kta乙烯項目總投資126億元,平均單位乙烯產(chǎn)品制乙烯項目的成本構(gòu)成。由表1可見,煤化工項投資在1.6~2.0萬元。目抵抗原料價格波動的能力更強,可以規(guī)避原油4.1.2煤制烯烴工廠投資更高凈進口國因國際油價上漲帶來的重負(fù)。比較石油原料乙烯工廠而言,煤制烯烴工廠表1成本構(gòu)成及變化表項目原材料動力可變成本固定成本原料價格變化對成本的影響煤制烯烴A3l.5343.3456.663.209.5015,7022.1031煤制烯烴B10.1663.082.708.0013,4018.7026.8石腦油乙烯A30.516.8920.7034.5048.2068.90石腦油乙烯B6723.0138.3053.6976.70注:表中數(shù)據(jù)僅供參考中國煤化工4.22兩種路線烯烴成本比較成CNMHG煤制烯烴項目大都靠近煤礦產(chǎn)地,通過大規(guī)在我國東北地區(qū)或西部地區(qū),建設(shè)600ka煤模煤制甲醇裝置,能夠獲得低成本的粗甲醇(不高制烯烴工廠和1200k∪a石腦油制烯烴的工廠,煤于雅0,然后采用甲醇制烯烴技術(shù)制得低制烯烴的成本要低于石腦油制烴的成本4·乙烯工業(yè)第18卷煤炭坑口價格分別為100元/t和185元/t時,表2不同原料生產(chǎn)乙烯的成本比較美元/t煤制烯烴項目與石腦油制烯烴項目的競爭力對比目乙烷丙烷正丁烷石腦油 AGO VGC見圖1。原料價格12012312114612699原料費用433486483煤價100元∧PP成本差煤價100元APE成本差操作費用128131133155185202z8乙烯成本270397424588671690家能源戰(zhàn)略和經(jīng)濟安全,而且可以改善環(huán)境質(zhì)量促進經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。2004年6月,國務(wù)院▲一煤價185元PP成本差煤價185元∧PE成本差1000出臺的《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要》、《關(guān)于促進煤1214161820222426炭工業(yè)健康發(fā)展的若干意見》均將煤制油/煤化工原油價格/美元/桶)列為重要發(fā)展方向。在當(dāng)前油價不斷攀升的形勢圖1煤制烯烴和石腦油裂解制烯烴成本比較下,國內(nèi)部分大型企業(yè)集團規(guī)劃煤化工項目,幾個由于中東地區(qū)天然氣價格僅為015元(人民大型煤化工項目已經(jīng)開始建設(shè)?？梢灶A(yù)見,未來幣)m3,乙烯完全成本不超過120美元/t。2008年幾年中,將有多套大型煤化工項目陸續(xù)投產(chǎn),將成該地區(qū)規(guī)劃建設(shè)的總量為10Mt/a的乙烯生產(chǎn)能為我國石腦油制乙烯工業(yè)的有效補充。但煤經(jīng)甲力陸續(xù)投產(chǎn)后,將嚴(yán)童沖擊我國乙烯市場。醇制烯烴尚處于起步階段,“入門”條件較高,高投2005年華東地區(qū)煤炭價格高達400~500資、高科技含量、經(jīng)濟風(fēng)險大、運營條件苛刻等特元,扣除運費后,煤炭坑口價格為150-200元/點也不容忽視。t,此價格下的煤制烯烴成本相當(dāng)于原油25~30美元/桶時的石腦油制烯烴的成本?？梢?即使在參考文獻1胡徐騰,李振宇.我國能源化工面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方2005年的石油和煤炭價格下,煤制烯烴比石油制向國際石油經(jīng)濟,2005,13(9):41-44烯烴的成本相比,具有很強的競爭優(yōu)勢。2胡玉梅.甲醇制丙烯技術(shù)應(yīng)用前景及裝置建設(shè)相關(guān)問乙烯成本受原料的價格影響很大,表2是不題探討國際石油經(jīng)濟,2005,13(9):45-47同原料生產(chǎn)乙烯成本。3袁晴棠解決裂解原料制約,加快乙烯工業(yè)發(fā)展當(dāng)代石油石化,2004,12(9):1-55前景預(yù)測及建議4房廣信,李立新.中國乙烯工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展展望與對煤化工產(chǎn)業(yè)不僅可以緩解石油緊張,保證國策.當(dāng)代石油石化,2004,12(9):14~18·閩外瞭望PTT年底擴大1號裂解裝置生產(chǎn)能力PT公司是泰國的石油、天然氣和石化大公司,這家公司的人士5月10日說,公司打算在12月份計劃檢修期間,擴大馬塔堡1號裂解裝置的乙烯和丙烯生產(chǎn)能力到年底完成定期檢修后,這套385k/a裂解裝置的乙烯中國煤化工增加約30%。增加的乙烯大多供泰國乙二醇公司( Thai glyco)新建日HCNMH置使用。MEG裝置將于2006年6月開車,但由于乙烯不足,裝置無法滿負(fù)荷運行。PTl號裂解裝置的擴能可使丙烯生產(chǎn)能力增加60ka,估計產(chǎn)量將提高到260ku/a左右。摘自《中國化工在線》2006-05-12