神华包头60万吨煤制烯烃项目

■神华包头60万吨煤制烯烃项目

——国家煤制烯烃工业化示范项目

【1】项目概述及进程回顾

图为项目甲醇制烯烃装置

神华包头煤制烯烃项目是世界首套以煤为原料，通过煤气化制甲醇、甲醇转化制烯烃、烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃塑料的特大型煤化工项目。其核心的甲醇制烯烃装置采用中国自主知识产权DMTO（甲醇制低碳烯烃）工艺技术。

神华包头煤制烯烃项目厂址位于包头市九原区哈林格尔镇西南，东距昆都仑区约20 公里，东北距包钢厂区约10公里，北邻包头市南绕城公路和包兰铁路，南

距黄河10公里，占地面积231公顷（3465亩）。

项目总投资170亿元，建设规模为：180万吨/年煤制甲醇、60万吨/年甲醇制烯烃、30万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚丙烯、4套6万立方米/小时空分制氧、3

套480吨/小时蒸发量的热电站以及辅助生产设施和公用工程等。

神华包头煤制烯烃示范工程采取的工艺技术路线集成了包括煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇制烯烃、烯烃分离、烯烃聚合等技术。

其中：

甲醇制烯烃技术为核心技术，首次由1.67万吨级（进料）/年的中试装置放大至180万吨级（进料）/年的工业化装置；首次使用煤基甲醇制烯烃生产的乙烯和

丙烯来生产聚乙烯、聚丙烯树脂；煤气化、合成气净化、甲醇合成技术均为世界最大的以煤为原料的工业化装置；制氧能力为6万Nm3/h空分为国产技术最大规模的工业化装置；煤制烯烃工业化示范工程污水处理和回用成套技术也是全世界首次技术开发和工业化应用。项目已取得授权发明专利25项，核心技术拥有自主知识产权。

进程回顾：

2004年初

神华集团提出在包头建设世界首套煤制烯烃工业化示范装置的设想；

2006年12月11日

获得国家发改委核准（发改工业〔2006〕2772号文）；

2007 年5月8日，开工建设；

2007年9月

总投资170亿元的神华包头煤制烯烃项目装置区正式开工建设；

2009年12月

煤气化、合成气净化和甲醇三套装置实现中交；

2010年5月

该项目的6大系统共46套装置（单元）建成；

2010年5月30日

气化装置第1台气化炉投煤；

2010年7月3日

净化装置、甲醇合成装置打通流程，生产出合格的MTO级甲醇；

2010年8月8日，MTO装置首次投甲醇；

2010年10日，烯烃分离装置开车；

2010年12日和13日

分别产出合格的聚合级丙烯和乙烯；

2010年8月14日，聚丙烯装置开车；

2010年8月15日

产出合格的聚丙烯产品颗粒，聚乙烯装置开车；

2010年8月21日，生产出合格聚乙烯产品颗粒；

2010年，生产聚烯烃产品8.2万吨；

2011年1月

项目正式投入商业化运营；全年生产聚烯烃产品50万吨，实现销售收入50多亿元，负荷达到85%以上；

2013年1月

项目被环保部短期紧急叫停，后复产；

2013年11月

自2011年1月投入商业化运营以来，目前已累计生产烯烃130余万吨，实现收入148亿元，利润24.3亿元。

【二】项目总流程

1、气化及净化

原煤由火车运输入厂，进入卸车间卸车，翻车机卸煤进入受煤深地槽。地槽的贮煤经叶轮给煤机、地槽带式输送机、进入料场贮存；

料场的煤经仓下叶轮给煤机、仓底带式输送机输送进入环锤破碎机破碎。破碎合格后，经圆管带式输送机、带式输送机分别输送到煤气化和热电站系统；

由煤运系统送来的原料煤（干）送至煤贮斗，经称量给料机控制输送量送入棒磨机，出棒磨机的煤浆浓度约60%，经出料槽泵加压后送至气化工段煤浆槽；

煤浆由煤浆槽经煤浆给料泵加压后，连同空分送来的高压氧进入气化炉，气化反应在6.5MPa(G)、1350～1400℃下进行；

反应生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体；

离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段；

气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由捞渣机捞出后装车外运；

气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理，处理后的水循环使用；

由气化碳洗塔来的粗水煤气送至变换工段，经气液分离器分离掉气体夹带的水分后，进入变换炉，与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应，出变换炉的高温气体经热量回收后进入低温甲醇洗系统，依次脱除H2S+COS、CO2后，净化气中CO2含量小于3%，H2S+COS<0.1ppm，压力约为5.76MPa，送到甲醇合成系统；

在净化工段，来自吸收塔上段的含CO2富液，中间二次塔底出来的含硫富液分别进行再生后，经泵送到吸收塔循环使用。从酸性气分离器出来的酸性气送至硫回收装置进行硫磺回收，硫回收尾气达标排放。

2、甲醇合成及精馏

经甲醇洗脱硫脱碳净化后的合成气经甲醇合成气压缩机增压与来自甲醇合成回路的循环气被压缩至合成需要的压力，送入甲醇合成回路进行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化剂作用下，合成粗甲醇；

出甲醇合成塔的热气体经回收热量和冷却后，进入甲醇分离器，从分离器上部出来的未反应气体除少部分作为弛放气送至氢回收，绝大部分进入循环气压缩机压缩，返回到甲醇合成回路；

粗甲醇从甲醇分离器底部排出，送往甲醇精馏工段。在甲醇精馏工段经过脱轻组分塔，得到MTO级甲醇；约30％的粗甲醇送入精馏塔生产商品级的精甲醇，并副产甲醇油。精甲醇和MTO级甲醇送入MTO装置或中间产品罐区储存，精制后的甲醇送入MTO装置或中间产品罐区储存。