甲醇制烯烴技術

煤制烯烴是以煤炭為原料合成甲醇，然后再用甲醇制取乙烯、丙烯等低碳烯烴。煤制甲醇是傳統煤化工成熟技術，因此煤制烯烴過程最重要的是甲醇制烯烴技術。作為現代煤化工的重要路線之一，煤制烯烴在過去?10?年中經歷了快速發展。2010?年?8?月，采用中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）開發的甲醇制烯烴（DMTO）技術，神華集團在包頭建成了世界上首套煤制烯烴工業裝置（規模?60?萬噸／年烯烴）并順利投產。目前，煤（甲醇）制烯烴產能達到?1?300?萬噸／年，其中乙烯產能和丙烯產能分別占到全國總產能的約?17％?和?24％。另外，全國有約?1?500?萬噸／年的煤（甲醇）制烯烴產能在建或擬建。這些裝置全部建成后，我國烯烴工業將進入原料和工藝多元化發展的新時代。目前，DMTO?系列技術已累計技術許可?24?套工業裝置（投產?13?套），對應烯烴產能?1?386?萬噸／年，預計拉動投資近?3?000?億元人民幣，全部投產后可實現年產值?1?500?億元人民幣。在?DMTO?技術領域，中國不僅具有完全的自主知識產權，而且技術指標先進，是國際領跑者。

為持續保持在這一領域的國際領先地位，大連化物所正在開發新一代甲醇制烯烴工藝。新一代技術的基本思路是發展新一代高效催化劑與高效流化床反應器，將甲醇制烯烴工業裝置單套產能從?60?萬噸／年提高到?100?萬噸／年以上，同時生產每噸烯烴所需甲醇消耗也降低?10％?以上，大幅度提高技術經濟性。相應地采用石油路線的石腦油蒸汽裂解制烯烴技術，單臺裂解爐產能為?15?萬—20?萬噸／年，產能為?100?萬噸／年的烯烴工廠需要周邊配套有一個?1?000?萬噸／年的煉油廠提供石腦油原料。因此，甲醇制烯烴技術更加具有靈活性。目前新一代?DMTO?技術中試已經完成，正在進行成套技術工藝包開發，并實施百萬噸／年煤制烯烴工業示范。該技術的開發，可以大幅度減少烯烴生產原料對石油的依存度，促進石油替代戰略的實施，為我國烯烴產業的結構調整和優化提供技術保障。

甲醇制乙醇技術

乙醇既是重要的基礎化學品，也是重要的汽油添加劑。作為汽油添加劑，乙醇可有效改善汽油品質，大幅減少車輛污染物排放。目前，全世界乙醇產量約?1?億噸／年，主要由美國和巴西利用糧食和甘蔗等生物原料生產。我國乙醇產量只有?700?萬噸／年，其中燃料乙醇僅?250?萬噸／年，主要利用陳糧并依賴國家補貼進行生產。2017?年，國家十五個部門明確提出到?2020?年在全國范圍內推廣使用?E10?車用乙醇汽油。2016?年中國汽油表觀消費量?12?000?萬噸，按?10％?添加量，乙醇作為汽油添加劑可替代?1?200?萬噸汽油，這對于減少我國石油對外依存度具有重要意義。然而，我國地少人多，糧食安全是國家頭等大事，特別是在國際環境大變化的形勢下，以糧食為原料制備燃料乙醇并不適合在我國大范圍推廣。

大連化物所提出以煤基合成氣為原料，經甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇的工藝路線。該路線采用非貴金屬催化劑，是一條獨特的環境友好型新技術路線。通過大量的創新性研究和攻關，大連化物所成功開發出具有高活性和高穩定性的工業催化劑，并聯合陜西延長集團于?2013?年完成了項目中試研究工作。2017?年?1?月，陜西延長集團采用該技術建設的全球首套煤基乙醇工業示范項目打通全流程，生產出合格無水乙醇。該項目是大連化物所和陜西延長石油（集團）有限責任公司（以下簡稱“延長石油集團”）深化產學研合作的一項新的重大成果，標志我國新型煤化工產業化技術應用的又一次重大突破，表明我國在該技術領域達到國際領先水平，對保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重要的戰略意義。目前，延長石油集團已經開始建設?50?萬噸／年乙醇工業裝置。2018?年?11?月，大連化物所與新疆天業集團簽署?120?萬噸／年煤制乙醇項目技術許可合同。目前，還有?30?多家企業正在與大連化物所進行技術許可洽談。

煤基乙醇的成本將遠低于糧食乙醇，并且顛覆傳統的生物制乙醇方式，可避免糧食乙醇所帶來的糧食安全問題。同時，乙醇便于運輸和儲存，可以方便靈活地生產乙烯，促進下游精細化工行業的發展。

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