2010年国内第一套甲醇制烯烃项目——神华宁煤烯烃装置的投产,标志着国内甲醇制烯烃产业开始崛起。随后甲醇制烯烃生产过程中消耗的甲醇量逐年递增,2011年该类型下游全年消耗甲醇比率达10.36%,2013年提升到22%,到2016年已经达到42%。
煤制烯烃主要分为三个步骤,首先是煤制甲醇,其次是甲醇制乙烯、丙烯单体,最后是单体聚合成聚烯烃。这个过程可作为一个完整的产业链,中间产品比如甲醇、乙烯、丙烯等也都可以作为商品单独外售,所以无论是生产和销售都相对灵活,市场适应力较强。
国外具有代表性的MTO工艺技术主要是: UOP/Hydro、ExxonMobil的技术、鲁奇(Lurgi )的MTP技术。国外的技术不断在改进,当然国内的技术经过近几年的生产运行和研究也不断得到提升。国内的煤(甲醇)制烯烃主要工艺技术是:惠生自主研发MTO烯烃分离技术、大连化物所的DMTO技术、中石化的SMTO技术。
惠生自主研发MTO烯烃分离技术
2006年惠生工程开始甲醇制烯烃分离技术研发工作,2007年获得成功,2008年12月通过验收。惠生MTO烯烃分离采用自主开发的“预切割+油吸收”核心技术取代传统深冷脱甲烷系统,与国内外现有的烯烃分离工艺相比,具有工艺先进、性能可靠、能耗低、投资省、操作稳定、运行周期长等优点。
中石化的SMTO技术
中石化上海石油化工研究院于2000年开始进行MTO的技术开发。2005-2006年,采用新型干燥方法的MTO流化床催化剂制备成功。2007年中石化在北京燕山石化完成了100吨/天甲醇制烯烃(SMTO)工业试验装置。2008年完成了甲醇年进料180万吨MTO工艺包的开发,具备了设计和建设大型MTO工业化装置的条件。
SMTO工艺具有四大特点:合成气制二甲醚打破了合成气制甲醇体系的热力学限制,CO转化率可接近100%,与合成气经甲醇制低碳烯烃相比可节省投资5~8%;采用小孔磷硅铝(SAPO-34)分子筛催化剂,比ZSM-5催化剂的乙烯选择性大大提高;第二段采用流化床反应器可有效地导出反应热,实现反应-再生连续操作;新工艺具有灵活性,它包含的两段反应工艺既可以联合成为制取烯烃工艺的整体,又可以单独应用。
大连化物所的DMTO技术
中国科学院大连化学物理研究所(DICP),新兴能源科技有限公司(SYN)和洛阳石化工程公司(LPEC),在大连化学物理研究所长期工作的基础上,联合开发了甲醇制烯烃成套技术——低温甲醇制烯烃(DMTO)并率先实现了工业化。该技术1991年完成了日处理1吨甲醇的制烯烃试验。
2008年9月底,中科院和LUMMUS公司签订协议,由LUMMUS独家拥有DMTO技术在中国境外进行市场推广和技术许可的权利。2010年6月26日,具有自主知识产权的新一代甲醇制烯烃(DMTO-II)技术在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定。