摘 要:介绍了我国煤制芳烃技术的研发与应用现状,分析了煤制芳烃技术的经济性,对我国煤制芳烃产业发展前景进行了分析探讨,认为煤制芳烃是对石油芳烃的重要补充,是满足国内聚酯产业快速发展需求的重要途径。目前我国煤制芳烃正处于产业化初期,市场前景良好,应该加快发展,但也有一些实际问题需要引起业内广泛重视,一是国内石油基芳烃新项目纷纷上马,对未来煤制芳烃产能投放带来很大压力;二是低油价下煤基芳烃竞争力较弱,必须通过技术攻关持续降低生产成本;三是做好煤制芳烃新项目的环境影响评价,确保装置清洁高效安全运行。
关键词:煤制芳烃;对二甲苯;甲醇制芳烃;经济性;发展前景
近年来,我国纺织行业高速发展,带动下游聚酯和中游精对苯二甲酸(PTA)快速扩张,市场对聚酯原料芳烃尤其是对二甲苯(PX)的需求保持快速增长,2010年国内PX需求944万t,到2016年对二甲苯消费量达到2207万t,年增长率15%以上。我国PX主要来源于炼油重整装置和石化企业石脑油裂解分离装置,2016年产能1397万t/a、产量977万t,由于产能严重不足,2016年PX进口量达到1236万t,进口依存度高达56%[1]。为满足芳烃市场日益增长的消费需求、扩大芳烃生产规模,一方面石油石化企业新建项目纷纷增加芳烃装置,另一方面煤化工企业加快发展煤制芳烃,目前煤制芳烃已成为我国现代煤化工发展中的一个新兴重要领域。
1、我国煤制芳烃技术研发与应用现状
煤制芳烃是以煤为原料首先生产甲醇,再以甲醇为原料,采用双功能活性催化剂,通过脱氢、环化反应生产芳烃的工艺过程。在煤制芳烃工艺过程中,煤制甲醇和芳烃分离转化均属于成熟技术,因此煤制芳烃技术的关键技术环节在于甲醇制芳烃,其反应机理主要包括3个关键步骤:甲醇脱水生成二甲醚,甲醇或二甲醚脱水生成烯烃,烯烃经聚合、烷基化、裂解、异构化、环化、氢转移等过程转化为芳烃和烷烃。目前,我国煤制芳烃技术主要有中科院山西煤化所的固定床甲醇制芳烃技术(MTA)、清华大学的循环流化床甲醇制芳烃技术(FMTA)以及河南煤化集团研究院与北京化工大学开发的煤基甲醇制芳烃技术等。
1.1固定床甲醇制芳烃技术(MTA)
中科院山西煤化所在2006年完成MTA技术的催化剂筛选评价和反复再生实验室研究,催化剂单程寿命大于20天,总寿命大于8000小时。2007年,山西煤化所与....