从华电榆横煤基芳烃项目看煤制芳烃的前景_钱伯章
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收稿日期:2016-
05-30;修回日期:2016-07-04。作者简介:钱伯章(1939-),男,江苏南通人,
教授级高工,从事石化技术和经济信息调研传播工作。doi :10.3969/j.issn.1008-8261.2016.05.001
从华电榆横煤基芳烃项目看煤制芳烃的前景
钱伯章
(金秋石化科技传播工作室,上海200127)
摘要:华电榆横首个煤制芳烃项目正有序推进,煤经甲醇制芳烃前景毋容置疑。经测算,
即便在目前较低的油价下,该项目仍会有较好盈利。芳烃市场供不应求矛盾依然突出,原料短缺使煤基芳烃面临难得发展机遇,芳烃可与其他产品灵活对接发展空间巨大,从原子经济性考虑,煤制芳烃的优势较为明显。技术领先为产业发展提供支撑。新技术实现了四大突破,流化床甲醇制芳烃工艺技术的推广应用,除了能为投资者带来较好回报外,还具有重大现实及战略意义。关键词:芳烃;煤制;项目前景中图分类号:TQ241
文献标识码:A
文章编号:1008-
8261(2016)05-0001-042016年初,国家环保护部《关于华电榆横煤基
芳烃项目环境影响报告书审批权限的复函》,引起
煤化工行业极大关注。该《复函》明确华电榆横煤基芳烃项目环境影响评价文件由国家环保部直接审
批。作为全球首个煤制芳烃示范项目—
——华电榆横煤基芳烃项目的进展令人关注。
1首个煤制芳烃项目正有序推进
根据
《环境保护部审批环境影响评价文件的建设项目目录(2015年本)》
(环境保护部公告2015年第17号)有关文件的规定,年产100万t 及以上的煤制甲醇项目,环评应由国家环保部直接审批。华电榆横煤经甲醇制芳烃项目规划规模为年产300万t 煤制甲醇、100万t 甲醇制对二甲苯。虽然后来根据市场变化并从效益最大化考虑,将一期工
程调整为年产120万t 煤制甲醇、
60万t 甲醇制芳烃、
50万t 对二甲苯、80万t 精对苯二甲酸等配套完整的上下游一体化项目,但由于其煤制甲醇产能超过100万t /a ,按照规定,项目环评理应由国家环保部直接审批。
华电榆林百万吨煤经甲醇制芳烃工业化示范项目,概算总投资360亿元,主要装置包括年产300万t 煤制甲醇、120万t 流化床甲醇制芳烃、100万t 芳
烃联合(即混合芳烃制对二甲苯)、
160万t 精对苯二甲酸、
60万t 聚酯5大系统。最核心单元的甲醇制芳烃工艺包已由华电煤业、清华大学与中石油华东设计院共同完成开发。项目所需的其他13项专有技术引进工作已经完成比选,正在开展项目总体设计。此外,该项目立项报告已经通过陕西省发改委审议,同意补充环评批文后出具核准意见。该项目的环评报告正在完善,将尽快上报国家环保部待
批,其水资源论证报告已上报待批。根据华电集团
的计划,
2016年将完成项目核准,2017年正式开工建设。
据介绍,煤制甲醇是标准的煤化工。甲醇制芳烃与炼油催化裂化相近,芳烃联合再到精对苯二甲酸和聚酯则属石油化工范畴。这意味着,煤制芳烃项目,其实横跨了3个不同子行业,系统的集成、技术的耦合、能量的梯级利用以及产物的优化等都要进行全面统筹。也就是说,华电榆林项目既要承担流化床甲醇制芳烃技术的工业化放大,又要通过系统优化,使这个复杂的全新系统的工艺、装备、能耗、物耗及环保等方面实现合理配置,建立科学的综合指标体系。同时,还要结合华电集团在榆林的发电业务,进行煤-电-化一体化运营的探索。
据了解,该项目设计基本上按照已经运行验证的3万t /a 流化床甲醇制芳烃工业化试验装置的工艺流程进行设计,并在节能环保方面进行了进一步优化和改进。比如将工业试验时采用的中低温分离轻烃方式改为轻烃回收率高、能耗低、操作稳定性与弹性更大的油吸收分离模式;增加了工业试验装置所没有的再生烟气余热利用与除尘系统;用蒸汽透平代替工业试验装置采用的电驱动压缩机模式;以新型复合空冷技术替代工业试验时的水冷工艺;甲醇芳构化过程副产的水通过先进水处理技术处理后回用,而非工业试验时的简单处理后再送污水处理系统……通过这些优化和改进后,整个系统的工业水回用率将达90%以上,项目占地面积减少20%,投资减少40%,电耗下降30%,对二甲苯单耗水降至12.48t 、煤耗约5t 标煤,系统能源转化效率可达40.85%,项目的经济性及节能环保性均有显著提升。
第29卷第5期2016-09
聚酯工业Polyester Industry Vol.29No.5Sep.2016
2煤经甲醇制芳烃前景毋容置疑
经测算,即便在目前较低的油价下,华电榆林煤基芳烃项目仍会有较好盈利。
据介绍,目前,国际石油价格约40美元/桶,芳烃市场售价6200元/t。依项目投资、折旧、煤价、水价并参照3万t/a工业化试验装置运行费用及消耗测算,只要芳烃出厂价达到5794元/t,华电榆林煤制芳烃项目即可实现盈亏平衡。而目前40美元/桶国际油价对应的榆林地区芳烃出厂价可达5960元/t(加上240元/t运费,到华东市场正好为6200元/t)。此时,榆林项目年利润可达1亿多元。
据了解,中石化技术经济研究院曾对煤制芳烃项目的经济性做过评估,结论是:当国际油价达70美元/桶时,对应的对二甲苯价格为7565元/t。此时,华电榆林项目的内部基准收益率可达11%(税前)。另据亚化咨询公司预测,未来几年,国际原油价格将在50 90美元/桶波动,对应的对二甲苯进口完税价格为5905 9226元/t。也就是说,未来几年乃至更长时期,即便国际油价仍维持在50美元/桶的低位运行,华电榆林项目每年的利润也将超过2亿元。这还是假设其以对二甲苯为最终产品进行的预测。事实上,由于华电项目现已改为上下游一体化配套完整的产业链,敞口环节少、综合成本低,产品利润率和项目收益会更高。
石油和化学工业规划院与中国天辰工程公司的测算结果同样表明煤制芳烃具有较强的竞争力和良好收益。其报告显示:当国际原油价格80美元/桶时,同样一个百万吨级的芳烃装置,石脑油制芳烃、甲醇制芳烃和煤经甲醇制芳烃的综合成本分别为7822元/t、7921元/t和5455元/t。煤经甲醇制芳烃的成本优势显而易见。
清华大学流化床甲醇制芳烃技术首席专家魏飞表示,煤经甲醇制芳烃的竞争力、盈利能力和前景甚至超过了煤制烯烃。作为新型煤炭深加工产业的2种不同产品发展方向,煤制芳烃和煤制烯烃下游产品链丰富,在国民经济的各个领域有广泛应用,目前对二甲苯与乙烯、丙烯的价格相当,短期内竞争力相当。但从长远看,甲醇制芳烃的特色更明显、前景更广阔。
2.1芳烃市场供不应求矛盾依然突出
由于煤制烯烃(含甲醇制烯烃、煤制聚丙烯)已经形成一定规模,后期仍有大量项目建成投产,加之进口廉价乙烷为原料生产乙烯规模的扩大,以及丙烷脱氢生产丙烯产能的释放,今后几年,我国乙烯供需缺口将不断缩小,丙烯市场存在过剩风险,这些都将挤压煤制烯烃项目的盈利空间。与此相反,受石脑油供应严重不足、对二甲苯项目被妖魔化导致不少项目难以落地甚至流产等因素影响,今后几年,我国芳烃产量和产能增长有限,供需矛盾依然突出,煤经甲醇制芳烃市场空间巨大。
2.2原料短缺使煤基芳烃面临难得发展机遇近几年,原料轻质化和汽油提质导致国际芳烃增长缓慢已经是不争的事实。后期,随着页岩气规模的扩大,炼厂原料轻质化将更加明显,导致裂解芳烃产量难以增长。而汽油品质的提质又需要更多的重整芳烃作为调和组分,使得作为芳烃原料的烃类原料日益短缺,芳烃产量增长将严重滞后需求增长,推动芳烃产品价格强势整理并可能率先上扬,从而使具有绝对成本优势的煤经甲醇制芳烃项目面临难得机遇期。
2.3芳烃可与其他产品灵活对接发展空间巨大与乙烯一样,芳烃也是十分重要的基础化工原料,可用于诸多高端领域。煤经甲醇制芳烃项目,可根据业主自身掌控的资源或项目所在地的市场情况,灵活进行上下对接耦合,既可以生产混合芳烃后与炼油结合,也可生产对二甲苯单独销售,还可生产对二甲苯后,再延伸至聚酯、高端橡胶、工程塑料等产品,实现产品高端化、多元化,在防范产品单一风险的同时,提升项目盈利能力和市场竞争力。
2.4从原子经济性考虑,煤制芳烃的优势较为明显甲醇制芳烃过程产品中混合芳烃的氢碳比为1.2 1.4,理论上若甲醇完全转化为芳烃,每生产1t对二甲苯只需2.42t甲醇,同时副产大量的氢气和水。如果考虑氢气循环利用,则2.184t甲醇可生产1t对二甲苯。如果以煤为起始原料考虑,煤的氢碳比约0.6,芳烃的氢碳比为1.2 1.4,烯烃的氢碳比约为2。显而易见,芳烃与煤的氢碳比更加接近,以煤生产芳烃过程所补充的氢量比煤制烯烃更少,整个过程原料及能耗更低,在烯烃与芳烃价格相同或相近的情况下,煤制芳烃的经济性更优。近2年,煤制烯烃项目已经表现出良好的盈利能力和较强的抗风险能力,相信经济性更优的煤制芳烃项目,将来一定会为投资者带来丰厚回报。
3技术领先为产业发展提供支撑
除了良好经济性,由于实现了诸多突破,流化床甲醇制芳烃技术总体处于世界领先水平,使项目业主一开始就站在行业技术前沿,企业后期的发展更主动、发展后劲也更足。
据介绍,煤制芳烃是指以煤为原料,经气化制得合成气,再由合成气生成甲醇,甲醇经催化转化制得混合芳烃,混合芳烃再经芳烃联合装置最终转化为苯、对二甲苯、邻二甲苯等芳烃产品的工艺技术。其
2聚酯工业第29卷