煤制芳烴 華電破局

“多煤、少氣、缺油”，中國特殊的能源結構決定了煤必定要肩負重要使命。

在我國煤制油、煤制烯烴、煤制醇醚、煤制天然氣等關鍵技術均已取得突破的背景下，煤制芳烴堪稱我國全面突破煤化工技術的最后一個大堡壘。經過多年不懈努力，這個堡壘最終被攻克。

4月中旬，中國華電集團公司在人民大會堂宣布，由華電集團與清華大學聯合開發的具有中國自主知識產權、達到國際領先水平的煤制芳烴技術已在華電煤業榆林煤化工基地問世。

業內專家表示，煤制芳烴技術的成功研發，開創了煤基能源化工新途徑，使中國成為國際上第一個以煤為原料生產全產業鏈石油化工產品的國家。

重大突破

富煤的中國，為了保證能源安全 ，一直在積極推進石油替代戰略。

華電集團在陜西榆林做的煤制芳烴試驗項目，是全球第一個煤制芳烴項目，也是華電實施創新驅動戰略的重要組成部分。華電集團公司總經理云公民對此表示：“在建設綠色能源的進程中，華電集團十分重視煤炭資源清潔高效利用。煤制芳烴技術的成功開發，對我國石油化工原料替代，抓住世界能源化工新的發展機遇具有重要意義?！?/p>

據介紹，世界首套萬噸級甲醇制芳烴工業試驗裝置2012年在華電煤業陜西榆林煤化工基地建成，2013年1月13日實現一次投料試車成功。第一次投料原料甲醇轉化率高于99.99%，油相產物中甲基苯（主要指甲苯、二甲苯和三甲苯）的含量達到90%以上。3月18日，該項中試技術通過了國家有關科技成果鑒定。中國石油和化學工業聯合會副秘書長胡遷林代表鑒定委員會專家組給出的意見是：該技術創新性強，總體處于同類技術的國際領先水平，其成功開發為煤制芳烴成套工業技術開發奠定了基礎。

業內專家表示，煤制芳烴主要經過三步，煤炭經潔凈煤氣化后生成合成氣，合成氣轉化為甲醇，甲醇進一步轉變成為芳烴。前兩步在國外均有成熟的工業化技術，但是甲醇制芳烴的工業化技術尚屬空白。

清華大學化學工程系教授、中國工程院院士金涌告訴《國企》記者，煤制芳烴技術快速實現工業化的一種方式就是直接通過甲醇制芳烴?？陀^上說，甲醇制芳烴已成為一項關系到我國石油替代戰略實施、實現煤炭資源深度轉化和清潔高效利用的關鍵戰略技術。此次華電煤制芳烴技術的開發已成為國家基礎化工產業綜合實力的代表。

清華大學副校長康克軍也表示，此次突破將使利用中國豐富的煤炭資源優勢生產高端石油化工產品成為現實。

發力芳烴

芳烴是化纖、工程塑料及高性能塑料等的關鍵原料，廣泛用于服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修，電器產品、移動通信等領域。作為大宗基礎有機化工原料，芳烴與我們的生活息息相關，目前我國年消耗量超過2000萬噸。特別是近10年來，中國工程塑料、橡膠防老劑、染料等行業發展迅猛，對芳烴需求量巨大。由于產能不足，芳烴的進口量多年來接近總需求量的50%。然而，由于傳統芳烴制造97%以上依賴于石油原料，價格常年居高。此外，隨著石油資源的供給受限，以及中東廉價石化產品的沖擊，在我國石油對外依存度逐漸增加的背景下，原來的芳烴增產道路變得越來越不可持續。必須尋求新途徑替代傳統的石油路線生產芳烴。

來自氮肥工業協會的統計數據顯示，2012年我國甲醇產量為3164萬噸，比上年增加19.08%，裝置開工負荷達到61.3%。

一邊是芳烴短缺，一邊是甲醇過剩。看似不關聯的兩種物品，其實聯系緊密。

金涌向《國企》記者表示，甲醇是一種平臺化合物，立足甲醇做芳烴，不僅可以減少芳烴生產對石油原料的依賴程度，而且為國內過剩的甲醇產能找到一條現實可行的技術路徑。

清華大學教授魏飛告訴《國企》記者，目前我國芳烴缺口為600萬～700萬噸，如果按1噸芳烴消耗3噸甲醇的比例計算，那么僅用來做芳烴的甲醇就達到2000多萬噸。這將有效緩解我國甲醇過剩的局面。

華電以甲醇轉化芳烴，可謂一舉多得。華電煤業董事長丁煥德告訴記者：“就企業自身來說，積極開發應用煤制芳烴技術，能夠延長產業鏈條，促進產業優化升級和結構調整，以技術創新形成企業的核心競爭力，實現可持續發展?！?/p>

綠色化學

長期以來，煤化工產業熱鬧的背后其實存在技術和環保兩大難題。那么，煤制芳烴技術在實現甲醇轉化芳烴的同時，是否環保呢？

“這項技術的先進性主要體現在核心流化床裝置操作非常平穩、彈性大，連續化與自動化程度也很高；甲醇可以實現完全轉化，3.07噸甲醇就可以生產1噸芳烴，并副產大量氫氣；工藝廢水不含氨氮，廢氣不含硫氮。”金涌介紹。

煤制芳烴技術的研發自始至終都貫徹了“綠色化學”的理念。據記者了解，煤基甲醇生產工藝由于進行了脫硫、脫氮處理，制備的芳烴產品更加清潔，同時催化劑的高選擇性也使芳烴產品中的組分遠少于石油基路線所得的產品組分，從而使芳烴分離環節避免了石油基芳烴抽提的復雜工序，產品能耗大幅降低。此外，甲醇制芳烴過程副產的大量氫氣以及部分低碳烷烴還可作為生產甲醇的原料，從而極大降低了甲醇制芳烴的原料消耗。對于華電來說，通過煤礦、電廠和化工廠的能量與物料綜合利用，煤制芳烴技術實現了資源綜合利用最大化和大幅減少污染物排放的目標。

未來發展

據悉，華電下一步將加快推進百萬噸級甲醇制芳烴工業示范裝置建設，打造從煤-甲醇-芳烴-聚酯的煤基芳烴及下游衍生物產業鏈，構建煤電一體化資源綜合利用的產業集群。

云公民表示，由于流化床反應器放大和催化劑穩定性這兩個關鍵問題目前都已得到有效解決，裝置放大到百萬噸級已有了技術保障。

華電計劃于年內完成百萬噸級示范項目的工藝包設計、可研報告、初步設計等，啟動項目現場“四通一平”施工準備工作。在萬噸級甲醇制芳烴工業試驗裝置成功的基礎上，華電陜西榆林煤化工基地年內將全面啟動，世界首套百萬噸級煤制芳烴示范裝置將在未來數年后逐步實現工業化。

未來，華電將進一步加大科技成果轉化力度，推進低層次能源開發向高端化資源經濟轉變，做強做大煤化工產業。