關(guān)于煤化工與石油化工的協(xié)調(diào)發(fā)展
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煤制乙二醇技術(shù)
乙二醇是一種重要的有機(jī)化工原料，可用于生產(chǎn)聚酯纖維、塑料、橡膠、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、潤(rùn)滑劑和炸藥等產(chǎn)品，用途十分廣泛。以乙二醇為原料引發(fā)的下游產(chǎn)品的市場(chǎng)總值巨大，僅聚酯的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總值已超過(guò)?500?億美元。目前全世界乙二醇的年需求量約?2?400?萬(wàn)噸，其中約?1／2?的市場(chǎng)需求在中國(guó)。目前乙二醇生產(chǎn)主要采用以石油為原料的“石腦油—乙烯—環(huán)氧乙烷—乙二醇”技術(shù)路線。石油對(duì)外依存度日益增加，使得大規(guī)模發(fā)展石油路線生產(chǎn)乙二醇具有很大的局限。2018?年，我國(guó)乙二醇全年凈進(jìn)口量約?1?000?萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量約?720?萬(wàn)噸，對(duì)外依存度超過(guò)?60％。這種現(xiàn)狀嚴(yán)重制約著我國(guó)以乙二醇為原料的基礎(chǔ)化工工業(yè)特別是聚酯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)的大化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生不利影響。
中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所（以下簡(jiǎn)稱“福建物構(gòu)所”）經(jīng)過(guò)?20?多年攻關(guān)，通過(guò)與企業(yè)合作于?2007?年?12?月建成了全球首套“萬(wàn)噸級(jí)煤制乙二醇”工業(yè)性試驗(yàn)裝置并運(yùn)行成功；2009?年建成了世界首套?20?萬(wàn)噸級(jí)示范裝置，標(biāo)志煤制乙二醇邁向產(chǎn)業(yè)化。截至?2018?年底，我國(guó)煤制乙二醇產(chǎn)能?466?萬(wàn)噸，超過(guò)國(guó)內(nèi)乙二醇總產(chǎn)能的?40％。目前，福建物構(gòu)所正在與貴州鑫醇科技發(fā)展有限公司、中石化廣州工程公司共同合作開發(fā)新一代煤制乙二醇技術(shù)，千噸級(jí)／年中試裝置于?2017?年?11?月建成，2018?年?6?月順利投料，2018?年?9?月通過(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)考核，已具備實(shí)施工業(yè)化示范基礎(chǔ)。相比石油路線制乙二醇，煤制乙二醇不僅具有原料結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，還具有成本低、水耗能耗小、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)。新一代煤制乙二醇技術(shù)更是可以大幅降低生產(chǎn)成本，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
甲醇石腦油耦合制烯烴技術(shù)
如前所述，目前低碳烯烴的主要生產(chǎn)途徑仍然是石腦油高溫水蒸氣裂解技術(shù)，該技術(shù)烯烴產(chǎn)率偏低（42％—48％），特別是丙烯產(chǎn)率僅有?5％?左右，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不易調(diào)整；并且該反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需要在?800℃?以上的條件下進(jìn)行，是化工行業(yè)能耗最大過(guò)程之一。石腦油催化裂解制低碳烯烴由于反應(yīng)溫度相對(duì)較低，能夠大幅度降低能耗；同時(shí)，甲烷和焦炭產(chǎn)率低，丙烯產(chǎn)率高，原料利用率較高。
大連化物所在?DMTO?技術(shù)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地開發(fā)了甲醇－石腦油催化裂解制烯烴的技術(shù)。如前所述，DMTO?技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，是目前世界上投產(chǎn)數(shù)量及產(chǎn)量最多的甲醇制烯烴技術(shù)。甲醇制烯烴是一個(gè)采用分子篩催化劑的強(qiáng)放熱反應(yīng)，工業(yè)裝置一般在?500oC?左右運(yùn)行，需要不斷從反應(yīng)器移除熱量，以保證裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。石腦油催化裂解則是一個(gè)在分子篩催化劑上實(shí)現(xiàn)催化轉(zhuǎn)化的強(qiáng)吸熱反應(yīng)，目標(biāo)產(chǎn)品也是乙烯、丙烯等。大連化物所經(jīng)過(guò)多年的基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)將石腦油原料和甲醇原料耦合起來(lái)，通過(guò)相同的分子篩催化劑經(jīng)過(guò)催化反應(yīng)制取烯烴，具有明顯的理論合理性和技術(shù)先進(jìn)性：不僅能夠在反應(yīng)過(guò)程中直接實(shí)現(xiàn)吸熱／放熱平衡，提高整個(gè)體系的能量利用效率，增加產(chǎn)品收率，同時(shí)在同一反應(yīng)器里可以耦合使用煤化工（甲醇）與石油化工（石腦油）的基本原料，推動(dòng)行業(yè)的協(xié)同發(fā)展。目前，該技術(shù)正在進(jìn)行中試，技術(shù)開發(fā)完成后，可以直接改造傳統(tǒng)石油化學(xué)工業(yè)中能耗最為嚴(yán)重的烯烴工廠，大幅降低烯烴生產(chǎn)能耗；并且采用煤化工生產(chǎn)的甲醇替代部分石腦油原料，實(shí)現(xiàn)大型傳統(tǒng)石油化學(xué)工業(yè)烯烴工廠原料靈活多樣。