化工技术经济可行性研报告20页

可行性研究报告

1.总论

传统的乙烯、丙烯的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前已趋于成熟。甲醇制烯烃技术的发展，开辟了由煤炭经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于优化传统煤炭产业的产品格局，提高应对市场的竞争能力，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径，同时对缓解我国石油短缺的矛盾具有重要的战略和现实意义。

一、我国发展煤制烯烃产业的必要性

１．１符合我国多煤少油的能源结构特点

近年来，随着国民经济的快速发展，我国对石油资源的需求日益增长，已经成为石油生产大国和消费大国。自从１９９３年我国成为石油净进口国之后，进口石油的比重不断加大，２００４年我国原油净进口量１．２亿ｔ，对境外石油的依存度超过４０％。我国石油缺口逐年增大已是不可回避的严峻现实，并对能源的安全供应、国民经济的平稳运行以及全社会的可持续发展构成了严重威胁。

我国拥有的煤炭资源保有储量约１万亿ｔ，一次能源结构的特点是富煤、贫油、少气，在化石能源总量中，９５．６％为煤炭，３．２％为石油，１．２％为天然气。目前，我国已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源消费以煤为主的状况在未来相当长的一段时间内不会有大的改变。

传统的石油化工需要消耗大量的石油资源，以规模１００万ｔ／ａ乙烯工厂为例，如果用石脑油作为裂解原料，每年需要石脑油至少３００万ｔ，而年产３００万ｔ石脑油就需要有１０００万ｔ／ａ的原油加工能力。如果以煤炭为原料，一个１００万ｔ／ａ规模的乙烯工厂，每年所需的煤炭量为１０００万ｔ。就我国煤炭和石油的储量对比关系来看，用煤炭为原料替代石油发展化工，可以扬长避短，能够满足未来相当长时间内的原料需求，同时可提高资源的合理、有效利用程度，在资源的有效利用方面具有明显的优势。因此，发展煤制烯烃产业符合我国资源结构特点，具有可靠的资源保障，并有利于缓解石油资源紧缺的局面，是保障我国石油战略安全的一项有力举措。

１．２能够替代进口，满足市场需求

近年来，虽然石油化工产业发展迅速，但国内市场自给率依然十分不足，大量依赖进口。以聚烯烃产品为例：２００４年，我国聚乙烯产量４４１万ｔ，进口量达４７９万ｔ，国产满足率仅为４７．８％；聚丙烯产量４７４万ｔ，进口量达２９１万ｔ，国产满足率仅为６１．９％。随着现代煤化工技术的发展，以煤为原料经适当的工艺路线来生产聚乙烯和聚丙烯产品已经成为可能，因此，利用我国丰富的煤炭资源，采用先进的煤化工技术，大力发展煤制烯烃产业，在我国拥有广阔的市场前景。

１．３可以调整煤炭企业产品结构，有效拓展发展空间

相对国际而言，我国煤炭市场价格低廉，煤炭企业的经济效益长期在低位徘徊。发展煤化工产业，将低价值的煤转变为具有高附加值的化工产品，可以大大提高煤炭企业的经济效益。以神华煤制烯烃项目为例：５．５

ｔ煤可以生产１ｔ聚烯烃产品，在煤矿坑口附近建设煤制烯烃工厂，１ｔ煤的价格可以控制在１００元以内，而目前国内聚烯烃产品的市场价格已经超过了１万元／ｔ，按保守价格６０００元／ｔ计算，发展煤制烯烃项目可以实现１０倍以上的增值。此外，国内煤炭工业的发展长期存在着运力不足的问题，，在国内各主要煤炭消费市场，煤炭价格高昂，而在煤炭产地，煤炭价格低廉，因此煤炭企业为了实现产品的增值，不得不占用宝贵的运输资源，把大量的煤炭从坑口运出到消费市场。比如２００４年以来，东部沿海地区的煤炭价格一直维持在４００元／ｔ左右，而西部地区的煤炭因为运力限制不能外运，在当地的销售价格低于１００元／ｔ。如果在煤炭产地发展煤化工，可以实现就地转化，将质量大、价值低的煤炭转变为质量轻、价值高的化工产品，既大大减少了运输压力，又实现了产品的增值。因此，发展煤化工产业，是煤炭企业调整产业结构，实现可持续发展的重要途径。

１．４有利于污染物的集中治理，改善环境保护

我国的能源消费结构中煤炭占６７％左右，其中有８０％以上采用的是效率低、污染严重的直接燃烧方式，大气中９０％以上的Ｓ０２、６７％的ＮＯｘ、８２％的酸雨以及７０％的粉尘是由燃煤引起的。煤炭的低效利用还造成了Ｃ０２温室气体的排放大大增加，严重地威胁到生态环境和人类健康。目前，我国已成为世界上环境污染最严重的国家。

我国的煤炭资源大多分布在西部地区，长期以来，煤炭工业的发展模式都是简单的采矿外运，而煤炭价格在煤炭产地又非常低廉，因此传统的煤炭工业对资源地区经济的发展贡献非常有限。现代煤化工项目投资大，

属资金、技术、人才密集型产业，如果在资源地区建设大型煤化工项目，可以把西部的发展潜力转化为现实生产力，把资源优势转换为经济优势，大大拉动当地经济的发展，为西部大开发作出贡献。

二、煤制烯烃工艺路线及技术可行性

２．１

煤制烯烃工艺路线以煤为原料经甲醇制取低碳烯烃的工艺技术包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。工艺路线为煤在高温高压下通过纯氧部分氧化反应生成主要成份为ＣＯ和Ｈ２的粗合成气，粗合成气经过部分耐硫变换及净化然后合成甲醇，最后甲醇转化为低碳烯烃。

目前，煤气化、合成气净化和甲醇合成技术均已实现商业化，有多套大规模装置在运，甲醇制烯烃技术已日趋成熟，具备工业化条件。

２．２各单元技术来源及可靠性分析

２．２．１煤气化技术

煤气化技术已有１００多年的历史，但煤气化技术的发展由于多种原因开始比较缓慢；直至２０世纪７０年代世界石油危机的出现，促使西方发达国家投入巨资开展了煤气化技术的研究与应用开发，开发出先进的气流床气化技术并于２０世纪８０年代开始由应用研究转入大规模商业应用。该技术具有高温、高压、大型化、节能、环保、合成气质量高等特点，产品气可适用于化工合成、制氢和联合循环发电。

目前，世界上最先进的气流床气化工艺技术主要有三种，分别是美国ＧＥ水煤浆加压气化（原Ｔｅｘａｃｏ）技术、荷兰壳牌粉煤加压气化（Ｓ

ｈｅｌｌ）技术和德国未来能源粉煤加压气化（ＧＳＰ）技术，均实现了大规模工业化生产。与此同时国内经过多年努力研究，也开发出了具有自主知识产权的气流床煤气化技术。这些先进的气流床煤气化技术为现代煤化工产业的发展提供了强有力的技术支撑…。

２．２．２合成气净化技术

目前，世界上大型煤气化装置产生的合成气净化普遍采用低温甲醇洗（Ｒｅｃｔｉｓｏｌ）技术。该工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方法，是由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种有效的气体净化工艺，具有技术成熟可靠、能耗较低、气体净化度高等特点，可将Ｃ０２脱至１０μｇ／Ｌ以下，Ｈ２Ｓ小于０．１μｇ／Ｌ；溶剂价格便宜，吸收能力大，循环量小，操作费用低。目前，国外低温甲醇洗工艺有林德工艺和鲁奇工艺两种流程，二者在基本原理上没有根本区别，都有多套商业化装置运行经验。两家专利在工艺流程设计、设备结构和工程实施上各有特点。国内大连理工大学经过近２０年的研究，也开发成功了低温甲醇洗工艺软件包，并获得了国内两项专利。

２．２．３甲醇合成技术

甲醇的大规模工业化生产是从２０世纪２０年代高压法合成甲醇的工业化实现开始的。高压法合成甲醇工艺投资大，生产成本高。为此，世界各国都在开发能够降低合成压力的甲醇生产方法。英国ＩＣＩ公司和德国Ｌｕｒｇｉ公司分别成功地研制出中低压甲醇合成催化剂，降低了反应压力，促进了甲醇生产的快速发展。

目前甲醇合成技术向单系列、大型化方向发展，随着Ｌｕｒｇｉ超大