国内甲醇制烯烃(MTO)发展分析

丙烯 PP PP PP PP PP 粉料外销 PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP 单体自用
C4+下游 MTBE/丁烯-1分离装置+2-丙基庚醇(2-PH)
外销 外销 OCU 外销 OCU 热裂解制乙烯丙烯 外销 OCU 目前外售 外销 MTBE/丁烯-1分离装置 OCU OCU OCU OCU 一期、二期副产综合利用（方案在制定） 外销 热裂解制乙烯丙烯
富德常州330kta
Funder Energy
浙江兴兴新能源600kta
Xing Xing (Zhejiang)
浙江宁波富德600kta
Funder Energy (Ningbo)
河南中科600tka
甲醇制烯烃—2017.3月以前投产项目（单位：万吨/年）
序号
1
2
3 4 5 6 7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
项目名称 神华包头 延长靖边 山东神达 宁波禾元 青海盐湖 浙江兴兴 蒲城能化 延长延安 中煤榆林 宁夏宝丰 神华榆林 中煤蒙大 山西焦化 富德常州 青海大美 青海矿业 宁夏宝丰二期 延长靖边二期 天津渤化
乙烯 PE PE EVA +EOD EO/EG PVC 单体外销 PE PE PE PE PE PE PE 单体外销 PE PE PE PE 单体自用
>800oC, +H2O
煤、天然气
Coal, Natural Gas
合成气 Syngas
成熟技术 Mature Technology
甲醇 Methanol
?
MTO MTP
甲醇制烯烃（MTO）反应是C1化学的一个最重要的反应，它提 供了一个从非石油资源，如煤炭和天然气，生产基础石化产品的 机会。MTO是连接煤炭（或天然气）工业和现代石油化工工业的 桥梁。
乙烯 C2H4
丙烯 C3H6
甲醇制烯烃技术专利商情况
1400 1200 1000
800 600 400 200
0
DMTO
工艺
DMTO SMTO UOP MTO Lurgi MTP FMTP Total
SMTO
MTO+OCP
装置
23 5 7 3 1 39
MTP Lurqi
FMTP
烯烃产能 （万吨/年）
0.08
丁炔
0.1873
0.02
合计
100.0000
8.50
直链丁烯约7.6万吨/年；异丁烯约0.38万吨/年。按大连化物所中试试验结 果，180万吨甲醇制烯烃装置副产C4可生产10万吨/年正戊醛。
我国甲醇制烯烃MTO/MTP发展前景分析
一、现代煤化工和石化产品发展规划 二、我国人均塑料需求 三、我国甲醇行业和世界甲醇业的发展 四、烯烃原料多元化影响 五、新技术突破与发展的影响
.环氧氯丙烷 聚醚多元醇
环氧树脂
聚四亚甲基 醚二醇
碳酸二甲酯
1,2－丙二醇
苯酚/丙酮
双酚A
聚碳酸酯
基中 本国 原东 料南 发沿 展海 下地 游区 精需 细乙 化烯 学丙 品烯
作
为
DMTO投料开车及设计中的产品方案一览
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
洁净能源技术 4.燃料电池研究部 5.储能技术研究部 6.氢能与先进材料研究部
具有学科基础 技术特色与优势
可再生能源 7.生物能源研究部 8.太阳能研究部 9.海洋能研究部(与大连理工大学合作）
能源研究支撑体系 10.能源基础与战略研究部 11.能源研究技术平台
根据洁净能源发展 趋势建设新部署
出口
0.9
0.25 0.0034 0.0197 0.0012 0.817
表观消 1630.1 1629
费量
1792.9 1846.6 1866.1 1946.7
产量 1502.0 1520.0 1719 1864 2310
进口 175.52 214.74 264.06 304.79 ~272
出口
0.15
四个国家（工程）实验室： 洁净能源国家实验室 化学激光国家重点实验室 分子反应动力学国家重点实验室 甲醇制烯烃国家工程实验室 2
洁净能源国家实验室基本架构
我国能源领域筹建的第一个国家实验室
化石能源的清洁高效利用 1.化石能源与应用催化研究部 2.低碳催化与工程研究部 3.节能与环境研究部
聚焦能源化学 注重能源转化
内容
甲醇制烯烃MTO/P技术工业化 MTO经济性分析—合理的丙烯乙烯比 乙烯丙烯产品路线和副产品C+利用
未来我国MTO产业发展
我国烯烃生产、消费需求矛盾突出
单位：万吨
2012~2016聚烯烃净进口统计
聚
2012年聚乙烯760万吨
乙
2013年聚乙烯800万吨 2014年聚乙烯900万吨
青海大美600kta
Qinghai Damei
青海盐湖330kta
Yanhu (Qinghai)
青海矿业600kta
Qinghai Mining
甘肃平凉600kta Huahong huijin
陕西：
神华榆林 Shenhua(Yulin) 600kta 中煤榆林*2 Chinacoal(Yulin) 600kta*2 延长靖边 Yanchang Petroleum (Jingbian) 600kta1
期、2期 延长延安Yanchang Petroleum (Yan'an) 600kta 蒲城 PCEC(Pucheng) 680kta
天津大沽化680tkaLeabharlann Baidu
Tianjing Dagu Chemical
山西焦化600tka
Shanxi Coking Group
山东神达煤化工330kta
Shenda Chemicals
环氧乙烷 超高分子量 聚乙烯 醋酸乙烯 醋酸乙酯
乙苯
乙醇胺
切割液
乙二醇 环氧乙烷 衍生物 白乳胶
聚乙烯醇
EVA乳胶
过氧化 氢乙苯
PET
VAE树脂 苯乙烯
SBS弹性体 聚苯乙烯 丁苯橡胶
聚丙烯 丙烯腈 丙烯酸 乙丙橡胶 丙烯醇
环氧丙烷
异丙苯
ABS树脂 聚丙烯腈 丙烯酸酯
吸水树脂
1，4-BDO 四氢呋喃
DMTO+OCU
MTP DMTO DMTO DMTO-II DMTO+OCU MTO+OCP DMTO DMTO
MTO SMTO DMTO DMTO MTO+OCP
以烯烃为原料发展精细化学品 Develop fine chemicals with MTO/MTP olefin
乙烯 丙烯
C6-C8α烯烃
生产装置
宁波-180万吨/年甲醇 嘉兴-180万吨/年甲醇 南京-80万吨/年甲醇 常州-100万吨/年甲醇 连云港-240万吨/年甲醇
甲醇需求：780万吨/年
设计/在谈装置
天津360万吨甲醇/年 （一期180） 宁波二期-180万吨甲醇/年 南京二期180万吨甲醇/年 锦州港180万吨甲醇/年
甲醇需求：720万吨/年
项目
神华包头
中石化中原
神华宁煤 大唐多伦 宁波富德能源公司 惠生(南京)公司 延长靖边
中煤榆林
神华宁煤二期 宁夏宝丰 山东神达 陕西蒲城 浙江兴兴 山东阳煤恒通 神华榆林 中煤蒙大 神华新疆 中天合创 青海盐湖 常州富德 江苏斯尔邦 合计
甲醇规模（万吨）
180
60
167 167 180 80 180
P■S&聚E苯PS乙C烯on&su发m泡pti聚on苯/pe乙r c烯ap人ita均消耗量PET
■聚对苯二甲酸乙二醇酯人均消耗量
Consumption/per capita
中国甲醇行业发展是支撑MTO行业的基础
MTO生产成本中原料甲醇费 用占到70%以上，甲醇价格 是制约因素；当甲醇价格超 过2200元/吨时，烯烃生产 成本中甲醇费用要超过80%。
2016
产能 1558 1698 1825 2072 2117 2396
产能 1810.0 1888.0 2096.5 2501.0 2780
3183
产量 1525 1487 1622.5 1696.7 1714.6 1781.1
进口
106
142 170.38 149.72 151.57 165.6
14
C4+下游技术方案
技术方案五：丁烯氢甲酰化制正戊醛
• 180万吨甲醇进料DMTO装置：
wt%
万吨/年
异丁烷
0.2181
0.02
正丁烷
4.5327
0.39
反-2-丁烯
36.9233
3.14
异丁烯
4.5280
0.38
C4
正丁烯
25.6786
2.18
顺-2-丁烯
26.9742
2.29
1,3-丁二烯
0.9578
年度 产能（万吨） 产量（万吨） 进口（万吨） 出口（万吨） 表观消费量
2009 3300 1129 529
1.4 1657
2010
2011
3756.5
～4550
1574
2226.9
518.9
1313 200+120
292 140 20 2085
装置（套） 烯烃产能（万吨） 已投产（万吨）
2017年3月统计
已投产 （万吨/年）
658(12套开车)
87（2套开车）
139（3套开车）
140（3套开车）
0
1024
7
SAPO-34分子筛 8
DMTO工艺技术特点
反
酸性催化特征
应
高转化率
烯
2015年聚乙烯956万吨
2016聚年聚乙烯964万吨 2012年聚丙烯480万吨
丙
2013年聚丙烯359万吨
烯
2014年聚丙烯363万吨.
2015年聚丙烯323万吨
2016年聚丙烯278万吨
乙烯 2011 2012 2013 2014 2015 2016
丙烯 2011 2012 2013 2014 2015
0.25 0.0005 0.003 0.0035
表观消 1677.4 1734.7 1983 2168.8
费量
2582
2497 290 0.0048 2787
甲醇是连接煤化工和石油化工的最 重要的基础化学品
石脑油 Naphtha
>800oC, H2O, C2=＋C3= Yield～45%
乙烷、丙烷 Ethane，Propane
特
低压反应
征
强放热
快速反应
分子筛催化的形状选择性效应
工
连续反应—再生的密相循环流化反应
艺
专用催化剂不仅具有优异的催化性能，也具有合适的物理 性能
特
乙烯/丙烯比例在适当的范围内可以调节
点
原料甲醇对碱性要求严格
采用不完全再生，再生催化剂具有一定碳含量
反应原料可以适当含水
C4+下游技术方案
技术方案一：通过C4+裂解增产乙烯和丙烯
DMTO
2.9～3吨甲醇→1吨烯烃
中间产品
流
化
甲醇
反 应
混合烯烃
分离 C4+ + C2= + C3=
～80%
DMTO-II
2.6～2.7吨甲醇→1吨烯烃
P/E—1.07
中间产品
流
化
甲醇
反 应
混合烯烃
分离 C4+ + C2= + C3=
85-90%
2013.1 2013.9 2014.6
2014.7
2014.8 2014.1 2014.11 2014.12 2015.4 2015.7 2015.12 2016.4 2016.10 2016.10 2016.10 2016.12 2017.1
备注
DMTO
SMTO
MTP MTP DMTO + OCU MTO + OCP DMTO
90 80 70 60 50 40 30 20 10 -
M中DE东
2015年人均塑料需求量(kg/人)
东SE南A亚
W西E欧P
南SA美M
中CH国I
美US国
日JA本P
P■E PCoEn人su均mp消tio耗n/量per capita
PP Cons■umpPtiPo人n/p均er消ca耗pit量a
PVC Consu■mpPtiVonC/p人er均ca消pi耗ta 量
国内甲醇制烯烃（MTO）发展分析
马行美 研究员 中国科学院大连化学物理研究所
新兴能源科技有限公司 甲醇制烯烃国家工程实验室
2017.6.29
大连化学物理研究所研究系统设置
五个国家工程（研发）中心: 国家催化技术工程中心 国家燃料电池及氢能技术工程中心 国家膜技术工程中心 国家色谱研究和分析工程中心 国家能源低碳催化与工程研发中心
180
167 180 100 180 180 80 180 180 180 180 100 100 240 3241
烯烃
60
20
47 46 66 29 60
60
47 60 33 67 66 29 60 60 67 68 33 33 80 1091
投产时间
2010.8
2011.1
2011.4 2012投产
国内DMTO装置布局图（23套装置、1313万吨烯烃产能）
宝丰内蒙项目600kta 宝丰600kta1期、2期 Baofeng Neimenggu
Baofeng Energy (Ningxia)
中煤蒙大600kta
Chinacoal Mengda
神华包头600kta
Shenhua(Baotou )