“历经几代科研人员的苦心钻研,我国自主开发的甲醇制烯烃技术将推进神华煤制烯烃这艘‘巨舰’启航!”许多业内专家在接受记者采访时,都激动地表达着同一个愿望。在位于内蒙古包头市九原区远郊的哈林格尔镇,记者站在当地新近规划的工业基地高处,看到了神华包头煤制烯烃工地上如火如荼的建设场面。来自全国各地的建设者们正在紧张忙碌着,办公楼、铁路、电站、部分装置设施等已现雏形。
据包头神华煤化工有限公司副总经理温新生介绍,神华包头煤制烯烃项目是迄今为止经国家核准的惟一煤制烯烃项目,内蒙古自治区已为该项目配备了12.5亿吨的煤炭资源。该项目设计年消耗煤炭500万吨,年产聚乙烯、聚丙烯等石化产品75万吨,项目建设规模为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。该项目核心技术采用国内自主开发的甲醇制烯烃技术SDTO工艺,目前已经完成工厂总体设计、基础设计工作,详细设计工作陆续展开,工厂施工工作正全面进行,计划在2009年完成机械施工,2010年投入运营。
温新生告诉记者,煤制烯烃工艺包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃4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分为CO和H:的粗合成气,粗合成气经过部分耐硫变换及净化后合成甲醇,甲醇再转化为低碳烯烃。
目前,全球煤气化、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转。虽然全球还没有甲醇制烯烃技术产业化装置,但其技术已日趋成熟,具备了工业化条件。目前国内外主要技术有以下几种:一是大连化物所SDTO工艺;二是UOP/Hydro公司的甲醇制烯烃工艺;三是鲁奇公司甲醇制丙烯工艺。为推动我国煤化工技术的自主创新以及产业化,去年底,神华包头煤制烯烃项目最为关键的180万吨/年甲醇制烯烃技术协议签订,采用由大连化物所开发的SDTO自主技术。
业界对大连化物所技术充满了自信和期待。据了解,大连化物所在上世纪80年代初开始进行甲醇制烯烃研究工作,并于90年代初开发了SDTO工艺。2004年,陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司与大连化物所和洛阳石化工程公司合作,于2005年底建成了年加工甲醇1.67万吨DMTO工业性试验装置,目前已平稳运行近1150小时。该装置也是目前世界首套万吨级甲醇制烯烃工业化试验装置。
就神华煤制烯烃采用技术的特点及优势等问题,包头神华煤化工公司项目组专家向记者介绍说,甲醇制烯烃技术的关键在于催化剂活性和选择性及相应的工艺流程设计。大连化物所SDTO工艺采用的国产催化剂价格仅为国外产品的一半左右,按照项目规模计算,降低的成本不是一个小数目。SDTO工艺开发主要集中在两个方面:一是改性SAPO-34分子筛催化剂的开发;二是甲醇制烯烃流化床工艺装置的开发。目前大连化物所制备的d0-123催化剂已经接近国际先进水平,只要进行必要的完善,就可达到流化床反应器对催化剂的苛刻要求。
专家普遍认为,SDTO技术发展了从合成气经二甲醚制低碳烯烃新工艺。该新工艺具有五大特点:一是由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转化率高者可达90%以上;二是采用SAPO-34分子筛催化剂,扩乙烯的选择性提高50%-60%;三是在SAPO-34分子筛合成与催化剂成本方面有所突破;四是第二阶段反应采用的流化反应器使能耗大大降低;五是新工艺具有灵活性,它包含的两段反应工艺既可联合成为合成气制烯烃工艺的整体,又可单独应用。
谈到研发该技术的意义,我国化工行业专家田云生认为,SDTO技术未来的工业化,将为我国开辟一条崭新的现代煤化工技术路线,而神华煤制烯烃项目作为我国自主技术的第一次大型化工程示范,也担负着引领我国新型煤化工行业健康发展的重大责任。