大型煤制烯烃循环经济示范项目的特点和节能减排效果分析

万ｔ／ａ．减排效果十分明显。
４结论
＋折算成标准煤消耗。
（１）本项目依托资源优势，采用先进技术。 把生产要素及资源要素进行组合、创新和优化配 置．形成了集约化并具有鲜明循环经济和节能减 排特色的一体化产业集群。项目的建设使得煤炭、 煤层气得到高效清洁转化．实现了石化原料生产 多元化的新途径．推进了我国石油和化工产业的 结构调整和整体水平的提高．符合国家经济发展 战略、国家产业政策以及石化产业调整和振兴规 划的要求． （２）本项目采用甲醇制烯烃（ＦＭＴＰ）和粉煤 干馏技术生产油品和石化产品．相当于替代石油 ２３０万ｔ／ａ．开辟了油品生产和石化原料生产多元 化的新途径。这对于促进国家能源战略结构调整． 缓解石油进１２１压力．保障我国能源运行的安全有 着十分重要的意义。 （３）本项目通过煤、煤层气、干馏煤气等多 种原料的优化配置．达到了提高资源利用率的目 的。通过计算。资源利用率较国际先进水平高 ５．４％．比国内先进水平高１１．６％．比国内一般水 平高２２．７％，资源利用方案先进、合理，效果非 常显著。 （４）本项目粉煤干馏制油单位产油能耗比直 接合成油装置的能耗低６１．４％．与间接合成油装 置相比能耗降低６０．２％。粉煤干馏制油的能源转 化效率高达８０．９％。是能源效率最高的煤制油技 术路线；本项目单位甲醇产量的能耗比国外和国 内先进水平煤制甲醇装置的能耗低１２．２％～１５．７％． 与国内～般水平煤制甲醇装置相比能耗降低１５．７％～
减排量为３２６．５万ｔ／ａ；与间接合成油法ＣＯ：排放 量７．０ ｔ／ｔ相比，减排比例为８６．６％，ＣＯ，减排量 为３２１．２万ｔ／ａ。因此。粉煤干馏制油是ＣＯ：排放 量最低的煤制油ｔ艺技术。 通过计算得出．本项目甲醇装置单位产量 ＣＯ，排放量为２．３５ ｔ／ｔ．与煤制甲醇装置的３．５６
价相比。减排比例为３４％，减排Ｃ０２量达２１７．８
３．２．３
ＭＴＰ装置 按ＦＭＴＰ有关技术参数分析计算．本项目单
位产量烯烃的能耗（折算成标准燃料油消耗）为
４６８
ｋｇ／ｔ．比国外先进水平的石脑油为原料的乙烯
装置能耗低６．４％．折算成标准煤消耗节约煤达 ３．５万ｔ／ａ：比国内先进水平的以石脑油为原料的 乙烯装置能耗低２２．３％．折算成标准煤消耗节约 煤１４．４万ｔ／ａ：与国内一般水平以石脑油为原料 的乙烯装置相比能耗低３７．６％．折算成标准煤消
开发的工艺技术：甲醇装置采用煤层气、干馏 煤气和粉焦联合造气．通过调整氢碳比．达到 甲醇合成的要求。煤层气和干馏煤气采用国内 蒸汽转化技术．煤气化装置采用８．７ ＭＰａ水煤浆 气化技术：甲醇制丙烯装置拟采用陕西煤业化 工集团有限责任公司、中国科学院大连化学物 理研究所联合自主研发的ＤＭＴＰ工艺技术或中 国化学工程集团公司、清华大学与淮化联合自 主研发的ＦＭＴＰ工艺技术：聚丙烯装置采用引进 Ｂａｓｅｌｌ公司的Ｓｐｈｅｒｉｐｏｌ—ＩＩ液相本体聚合加气相 共聚的工艺技术。本项目流程和物料平衡见
表１本项目资源优化利用效果分析
通过计算。本项目与单纯以煤、煤层气和焦 炉气分别制甲醇相比．在原料量相同的情况下。 本项目资源利用率较国际先进水平高５．４％．比国 内先进水平高１１．６％．比国内一般水平高２２．７％。 资源利用率的提高，减少了原料消耗．与国际先 进水平相比，相当于每年节约天然气７ ８０８万ｍ，． 或节约煤炭１３．８万ｔ．与煤制甲醇相比节水１３８ 万ｔ；与国内先进水平相比，相当于每年节约天然 气１７ ７９６万ｒｌｌ３，或节约煤炭２９．２万ｔ．节水２８１ 万ｔ：与国内一般水平相比。相当于每年节约天然 气３４ ９３２万ｍ３，或节约煤炭５６．６万ｔ．节水４９９ 万ｔ。由此可以看出，本项目资源利用方案是先
表２粉煤干馏及煤焦油轻质化装置能耗与合成油法的比较
耗节约煤达３０．９万Ｉｒａ。由此可见．ＦＭＴＰ工艺技 术属于节能技术。节能效果显著。 ３．３减排效果分析 通过计算得出，本项目（粉煤干馏制油）单 位产油ＣＯ，排放量为０．９４ ｔ／ｔ。与直接合成油法
ＣＯ：排放量７．１们相比，减排比例为８６．８％，Ｃ０２
图１。
注：气体流量均为标准状态的气体的流量。 图１ 大型煤制烯烃循环经济示范项目流程及物料平衡示意
２示范项目的特点和作用分析
（１）采用科学合理的方式，实现煤炭的高效 清洁利用。 根据原料煤含油量高的特点．采用粉煤干馏 技术，分离出中低温煤焦油，进一步加工成国内
紧缺的石脑油和柴油产品：生产的粉焦产品具有 热值高、含硫低的特点，可用于高炉喷吹、发电
万方数据
第７期
尚建选等：大型煤制烯烃循环经济示范项目的特点和节能减排效果分析
．４１．
进、合理的。提高资源利用率效果非常显著。 ３．２节能效果分析 本项目按照循环经济的发展模式进行建设． 充分体现了“减量化、再循环、再利用”的循环 经济理念，最大程度地提高资源利用率，实现各 种资源的最优化配置．达到节能减排的目的。 ３．２．１粉煤干馏及煤焦油轻质化装置 表２列出了本项目粉煤干馏及煤焦油轻质化装 置的能耗、能量转化效率与合成油法的对比数据。
从表２数据可以进一步计算得到．本项目单 位产油能耗（折合标准煤）为１．４７ ｔ／ｔ。比直接合 成油装置的能耗低６１．４％，节约标煤达１２４万ｔ／ａ： 与问接合成油装置相比能耗降低６０．２％．节约标 煤达１１８万ｔ／ａ。由此可见．粉煤干馏及煤焦油轻 质化装置能耗大大低于直接合成油和间接合成油 装置．属于节能效果显著。粉煤干馏制油的能源 转化效率高达８０．９％．是能源效率最高的煤制油 技术路线． ３．２．２甲醇装置 本项目甲醇的单位产量能耗为４２．１６ ＧＪ／ｔ，比 国外和国内先进水平煤制甲醇装置的能耗４８．５０ ＧＪ／ｔ低１２．２％．１５．７％。折算成标准煤消耗节约 ３５．８万。４８．１万ｔ／ａ：与国内一般水平煤制甲醇装 置５０。５５ ＧＪ／ｔ能耗相比．降低１５．７％～２３．３％。折 算成标准煤消耗节约４８．１万～７８．８万ｔ／ａ。由此可 见．本项目甲醇装置能耗大大低于传统煤制甲醇 装置，节能效果显著。
第２８卷第７期
２０１０
化学工业
年
７
月
ＣＨＥ～ⅡＣＡＬ矾ＤＵＳＴＲＹ
・３９・
大型煤制烯烃循环经济示范项目的特点和节能减排效果分析
尚建选１一，王立杰１，甘建平２
（１．中国矿业大学，北京 １０００８３；２．陕两煤业化工集团有限责任公司，西安７１００５４）
摘要：陕西某大型煤制烯烃循环经济示范项目由５００万ｔ／ａ粉煤干馏装置、６０万ｔ／ａ煤焦油轻质化装置、１８０ 万ｔ／ａ甲醇装置、６０万ｔ／ａ甲醇制烯烃装置和６０万ｔ／ａ聚丙烃装置组成。其产出相当于２３０万ｔ／ａ炼油一石化项目。 定量的技术经济比较显示．该项目的资源利用率较国际先进水平高５．４％：单位产量烯烃的能耗比国外先进水平 的石脑油乙烯装置低６．４％；其粉煤干馏制油的ＣＯ：排放比直接合成油法减排８６．８％，比间接合成油法减排 ８６．６％：其甲醇装置ＣＯ，排放比煤制甲醇装置减排３４％。 关键词：煤化工；甲醇；烯烃；制备；技术经济对比；技术经济效果 文章编号：１６７３—９６４７（２０１０）７—００３９—０４ 中图分类号：ＴＱ５４ 文献标识码：Ａ
收稿日期：２０１０－０５—３１ 作者简介：尚建选（１９６５一），男，河南省人，高级工程师，在读 博士．副总经理。从事煤ＨＥ＾ⅡＣＡＬ肿ＵＳＴＲＹ
２０１０年第２８卷
或化工用途。本项目通过粉煤干馏技术，实现了 依据煤质特点的科学合理利用．大大提高了煤炭 利用的附加值。通过计算证明。粉煤干馏制油是 能量转化效率最高，ＣＯ：的排放量最少的煤制油 工艺路线。 （２）联合造气，实现甲醇生产的最优化。 煤气化制合成气气体元素组成碳多氢少。干 馏煤气和甲烷蒸汽转化制合成气气体元素组成氢 多碳少。采用煤炭、煤层气和干馏煤气联合的方 法．实现碳、氢互补，可使煤层气和干馏煤气得 到有效利用。又可减少原料煤的用量，降低能耗． 同时大幅度降低ＣＯ：的排放量，实现不同原料路 线建设化工项目的“一体化”和“最优化”。 （３）发展煤基能源化工产品，实现对石油的 部分替代。 随着我国经济持续快速的发展．能源及石化 产品供需矛盾日益突出．２００９年我国原油表观消 费量为３．８８亿ｔ。其中国内产量１．８９亿ｔ，净进口 量１．９８６亿ｔ。对外依存度达５１．２％。根据我国经 济社会发展需要．预计．２０２０年石油需求量约为 ５．８亿ｔ。对外依存度将进一步增长到６５％。能源 安全问题引起了国内外的广泛关注。 本项目从我国能源赋存结构的特点出发．以 丰富的煤炭资源为原料。生产石脑油、柴油、聚 丙烯等能源化工产品．可以部分缓解石油需求的 压力。这对于促进国家能源战略结构调整。缓解 石油资源短缺．保障我国能源运行的安全有着十 分重要的意义。 （４）采用世界领先的自主知识产权技术。开 辟石化产品生产的新渠道。 本项目采用的核心技术为甲醇制烯烃（ＤＭＴＰ 或ＦＭＴＰ）和粉煤干馏技术．二者均为我国自主 创新技术．工业化进程已经达到国际领先水平。 项目的建设开辟了油品生产和石化原料生产多元 化的新途径．有助于突破我国烯烃系列化工产品 深受石油资源制约的发展瓶颈．有利于解决我国 经济发展中长期存在的．烯烃化工产品资源性供 给不足与市场需求紧缺的突出矛盾．可以促进我 国石油和化学工业整体水平的提高。 （５）以循环经济的发展模式，提高资源利用 率，实现可持续发展。 项目中将煤炭、煤层气和干馏煤气三种原料 结合起来生产甲醇。实现碳、氢互补，可使煤层
Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅｄ ＣＴＯ Ｐｉｌｏｔ
ＳＨＡＮＧ
Ｐｒｏｊｅｃｔ
Ｊｉｍ一石呦１‘２，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｊｉｅｌ，ＧＡＮ ｊ溉－ｐｉ，谚
７１００５４，Ｃｈｉｎａ）
ｔｏｎｓ
（１．Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ；
１示范项目简介
在陕西某煤田附近。以煤炭和煤层气为原料． 建设大型煤制烯烃循环经济示范项目。本项目由 ５００万ｔ／ａ粉煤干馏装置、６０万ｔ／ａ煤焦油轻质化 装置、１８０万ｔ／ａ甲醇装置、６０万ｔ／ａ甲醇制烯烃 （ＭＴＰ）装置和６０万ｔ／ａ聚丙烯装置（两条线）等 ５套主要生产装置组成。生产装置规模符合国家 相关产业政策对生产规模的要求．已经达到世界 级水平．其规模经济合理、有利于提高整个项目 的竞争能力。 本项目粉煤干馏装置采用大连理工大学开发 的粉煤干馏技术：煤焦油轻质化装置采用国内