煤基化學(xué)品創(chuàng)新成果及展望

1、2016.11.23u背景背景u石油替代的定位石油替代的定位u我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷u石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線u我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向u甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展u展望展望u結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)2探明常規(guī)能源探明常規(guī)能源資源結(jié)構(gòu)資源結(jié)構(gòu)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)u石油供應(yīng)已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社石油供應(yīng)已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題會(huì)健康發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題u發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是實(shí)現(xiàn)石油替代的發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是實(shí)現(xiàn)石油替代的必然選擇必然選擇u國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要要( (2

2、006200620202020年年) )重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題先主題34我國(guó)煤炭資源“井”字形分布格局“井”字形區(qū)劃格局示意圖彭蘇萍等，煤炭資源與水資源，科學(xué)出版社，2014567我國(guó)路上油氣供應(yīng)管線8數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局9u背景背景u石油替代的定位石油替代的定位u我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷u石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線u我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向u甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展u展望展望u結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)10常壓蒸餾常壓蒸餾減壓蒸餾減壓蒸餾原油原油催化裂化催化裂化減壓餾份減壓餾份減壓渣油減壓渣油

3、重柴油重柴油焦化焦化直餾煤油直餾煤油直餾輕柴油直餾輕柴油液化氣液化氣醚化醚化催化汽油催化汽油催化柴油催化柴油焦化汽油焦化汽油焦化柴油焦化柴油石油焦石油焦MTBE直餾汽油直餾汽油烯烴烯烴石腦油石腦油蒸蒸汽汽裂裂解解汽油汽油芳烴芳烴重整重整油品油品化工原料化工原料中間餾份中間餾份問(wèn)題問(wèn)題u原油重質(zhì)化原油重質(zhì)化u催化裂化占二次加工比催化裂化占二次加工比重重80%80%不合格汽油不合格汽油劣質(zhì)柴油劣質(zhì)柴油u不能為下游化工提供充不能為下游化工提供充足原料（石腦油）足原料（石腦油）石腦油石腦油加氫加氫裂化裂化柴油、石柴油、石腦油腦油11常壓蒸餾常壓蒸餾減壓蒸餾減壓蒸餾原油原油催化裂化催化裂化減壓餾份減壓餾

4、份減壓渣油減壓渣油重柴油重柴油焦化焦化直餾煤油直餾煤油直餾輕柴油直餾輕柴油液化氣液化氣醚化醚化催化汽油催化汽油催化柴油催化柴油焦化汽油焦化汽油焦化柴油焦化柴油石油焦石油焦MTBE直餾汽油直餾汽油烯烴烯烴蒸蒸汽汽裂裂解解汽油汽油芳烴芳烴重整重整油品油品化工原料化工原料中間餾份中間餾份石腦油石腦油中間餾份中間餾份加氫加氫裂化裂化柴油、石柴油、石腦油腦油12類型煉油煉化汽油225.6145.4 97#IV 39.0 29.2 93#IV 186.6110.6煤油65.349.8柴油556.9393.9成品油產(chǎn)率成品油產(chǎn)率85.8%59.9%乙烯料243.9萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年100乙烯乙烯4.0油田輕烴油

5、田輕烴60.0外供石腦油外供石腦油氫氣氫氣 3.4甲烷氣甲烷氣 46.9乙烯乙烯 100.6丙烯丙烯 48.1裂解碳四裂解碳四30.0碳五碳五 10.1C6-C8 38.6C9 5.0燃料油燃料油 25.358.0%1.煉油與乙烯規(guī)模匹配煉油與乙烯規(guī)模匹配2.成品油量與質(zhì)的影響成品油量與質(zhì)的影響3.優(yōu)質(zhì)乙烯原料利用率優(yōu)質(zhì)乙烯原料利用率1314151617n造氣投資大，能耗高，原料應(yīng)盡可能全部利用造氣投資大，能耗高，原料應(yīng)盡可能全部利用n理想的產(chǎn)品理想的產(chǎn)品n產(chǎn)品中盡量不含氫或少含氫，減少造氣的負(fù)荷：芳烴、烯烴、炔烴產(chǎn)品中盡量不含氫或少含氫，減少造氣的負(fù)荷：芳烴、烯烴、炔烴n產(chǎn)品含氧，以提高產(chǎn)品

6、重量產(chǎn)品含氧，以提高產(chǎn)品重量n市場(chǎng)容量大市場(chǎng)容量大n醇、醚、醛、酸、芳烴及烯烴下游含氧物等（有機(jī)化工基本醇、醚、醛、酸、芳烴及烯烴下游含氧物等（有機(jī)化工基本原料或下游產(chǎn)品）原料或下游產(chǎn)品）18u背景背景u石油替代的定位石油替代的定位u我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷u石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線u我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向u甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展u展望展望u結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)19 煤煤 合成氣合成氣FTFT合成柴油：南非早已工業(yè)化，國(guó)內(nèi)合成柴油：南非早已工業(yè)化，國(guó)內(nèi)正在大型工業(yè)化正在大型工業(yè)化汽油汽油甲醇甲醇烯烴（國(guó)內(nèi)完成首次工

7、業(yè)化）烯烴（國(guó)內(nèi)完成首次工業(yè)化）混合醇醚（汽油添加劑）混合醇醚（汽油添加劑）二甲醚二甲醚工業(yè)化工業(yè)化甲醛甲醛汽油汽油天然氣天然氣乙二醇（國(guó)內(nèi)完成首次工業(yè)化）乙二醇（國(guó)內(nèi)完成首次工業(yè)化）乙醇乙醇芳烴，芳烴，DMMnDMMn（柴油添加劑）（柴油添加劑）NH3l 中國(guó)煤化工技術(shù)已經(jīng)走在世界前列中國(guó)煤化工技術(shù)已經(jīng)走在世界前列l(wèi) 仍處于技術(shù)快速發(fā)展期仍處于技術(shù)快速發(fā)展期20甲醇甲醇丙烯二甲醚DMMn柴油汽油乙烯合成氣合成氣煤煤乙醇乙二醇二甲醚DMM芳烴（PX）混合醇醚乙二醇柴油合成氣、甲醇兩個(gè)轉(zhuǎn)化平臺(tái)合成氣、甲醇兩個(gè)轉(zhuǎn)化平臺(tái)21甲醇甲醇丙烯二甲醚DMMn柴油汽油乙烯合成氣合成氣煤煤乙醇乙二醇二甲醚DMM

8、芳烴（PX）混合醇醚乙二醇柴油芳烴芳烴222324u背景背景u石油替代的定位石油替代的定位u我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷我國(guó)煉油化工的結(jié)構(gòu)性缺陷u石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線石油替代的產(chǎn)品定位與技術(shù)路線u我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向我國(guó)煤化工進(jìn)展和技術(shù)方向u甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)展u展望展望u結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)2526低碳烯烴低碳烯烴丙烯丙烯PX烯烴烯烴乙醇乙醇27烴類烴類甲醇甲醇甲苯甲苯二甲醚二甲醚乙酸甲酯乙酸甲酯28293031 微型反應(yīng)器 中試反應(yīng)器 工業(yè)性試驗(yàn)反應(yīng)器 工業(yè)裝置反應(yīng)器甲醇進(jìn)料規(guī)模 1.2 kg/d 120 kg/d 50,000 kg/d 5500,000 kg/d藏量 0.01

9、kg 1 kg 300 kg 45,000 kg氣體速度 525 cm/s 25 cm/s 1 m/s 1-1.5 m/s流化床床型 鼓泡床 鼓泡床 湍流床 湍流床3233工業(yè)反應(yīng)器投料升溫曲線時(shí)間溫度（C）35分鐘3435甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，總體流程與催化裂化裝置相似。精制分離部分，與石腦油熱裂解工藝的精制分離部分相似。36C2H4C3H6373839404142甘肅平?jīng)?0萬(wàn)噸/年山東神達(dá)33萬(wàn)噸/年富德常州33萬(wàn)噸/年寧波富德60萬(wàn)噸/年浙江興興新能源60萬(wàn)噸/年寧夏寶豐能源60萬(wàn)噸/年寶豐內(nèi)蒙60萬(wàn)噸/年神華包頭60萬(wàn)噸/年陜西：神華榆60萬(wàn)噸/年中煤榆林60萬(wàn)噸/年x 2延長(zhǎng)靖邊 6

10、0萬(wàn)噸/年延長(zhǎng)延安60萬(wàn)噸/年蒲城能化68萬(wàn)噸/年中國(guó)DMTO裝置布局圖（20套裝置、1126萬(wàn)噸烯烴產(chǎn)能）中煤蒙大60萬(wàn)噸/年青海大美60萬(wàn)噸/年青海鹽湖33萬(wàn)噸/年青海礦業(yè)60萬(wàn)噸/年山西焦化60萬(wàn)噸/年河南中科 60萬(wàn)噸/年43甲醇制烯烴甲醇制烯烴目前投產(chǎn)項(xiàng)目目前投產(chǎn)項(xiàng)目（單位：萬(wàn)噸（單位：萬(wàn)噸/年）年）44序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目項(xiàng)目 甲醇甲醇(萬(wàn)噸萬(wàn)噸)烯烴烯烴(萬(wàn)噸萬(wàn)噸)投產(chǎn)時(shí)間投產(chǎn)時(shí)間1神華包頭神華包頭 180602010.82寧波富德能源公司寧波富德能源公司180602013.13延長(zhǎng)靖邊延長(zhǎng)靖邊180602014.64中煤榆林中煤榆林180602014.75寧夏寶豐寧夏寶豐1806020

11、14.16山東神達(dá)山東神達(dá)100332014.117陜西蒲城陜西蒲城 (DMTO-II)180672014.128浙江興興浙江興興180602015.49神華榆林神華榆林180602015.1110中煤蒙大中煤蒙大180602016.0411青海鹽湖青海鹽湖100332016.11合計(jì)合計(jì)182061345n新一代催化劑新一代催化劑n單套工業(yè)裝置甲醇處理能力：?jiǎn)翁坠I(yè)裝置甲醇處理能力：300萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年n烯烴選擇性達(dá)到：烯烴選擇性達(dá)到：90%甲醇甲醇混合烯烴混合烯烴C C2 2= = + C+ C3 3= =C C4 4+ + +分離分離流化反應(yīng)流化反應(yīng)100%100%DMTO-II2.62

12、.62.72.7噸甲醇噸甲醇1 1噸烯烴噸烯烴技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)DMTO-III46一個(gè)催化劑、一套反應(yīng)一個(gè)催化劑、一套反應(yīng)-再生裝置再生裝置甲醇制丙烯（甲醇制丙烯（DMTP）C4+裂解裂解C2H4+CH3OH C3H6 H2OMTO技術(shù)方案和技術(shù)特征技術(shù)方案和技術(shù)特征47工藝方案工藝方案48（甲醇轉(zhuǎn)化率（甲醇轉(zhuǎn)化率100%）49(n-4) CH3OHCH3OHCH3OHHCP speciesC4H8CnH2nC3H6C2H4CH3OHCokeCokeAromaticsThree stages was observed Initial stage (first C-C and first ole

13、fin formation)HPC formation and accumulation to a critical valueAuto-catalysis stage Cavity (size and environment) controls the selectivity Acidity changes the balance between the mechanisms508-ring with cage10-ring channel12-ringchannelsTypeRHOCHAAEILEVTON*BEACages orChannelsSize (nm2)1.14x 1.140.6

14、7 x 1.001.16 x 1.270.63 x 0.731-dimensional3-dimensionalSAPOsDNL-6SAPO-34SAPO-18SAPO-35Si-AlZeolitesH-SSZ-13H-RUB-50H-ZSM-22BetaAlPO4 AlPO-18 AlPO-1851522CH3OH = CH3OCH3 +H2O凈反應(yīng)：CH3OCH3 + 2CO + 4H2 = 2CH3CH2OH + H2O合成氣原料計(jì)： 2CO + 4H2 = CH3CH2OH + H2O5354羰基化催化劑的反應(yīng)結(jié)果羰基化催化劑的反應(yīng)結(jié)果中試結(jié)果：反應(yīng)中DME轉(zhuǎn)化率60%，乙酸甲脂選擇性98%，時(shí)空產(chǎn)率0.24 g/gcath。催化劑壽命超過(guò)5500小時(shí)。551010萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年合成氣制乙醇裝置年合成氣制乙醇裝置 建設(shè)建設(shè)1010萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年工業(yè)示范裝置年工業(yè)示范裝置 20142014年已完成工藝包編制年已完成工藝包編制 計(jì)劃計(jì)劃20162016年年裝置投料開車裝置投料開車565758聚酯生產(chǎn)的原料聚酯生產(chǎn)的原料CH3OH C2H4 C3H6CnHm + C1-