我國煤制芳烴技術獲突破

文/胡學萃

4月11日，中國華電集團公司（以下簡稱“中國華電”）聯合陜西省人民政府、清華大學在人民大會堂召開新聞發布會，正式宣布由中國華電與清華大學聯合開發的具有我國自主知識產權、達到國際領先水平的煤制芳烴技術在華電煤業榆林煤化工基地問世。

2012年，世界首套萬噸級甲醇制芳烴工業試驗裝置在華電煤業陜西榆林煤化工基地建成。2013年1月投料試車成功，2013年3月18日，技術通過國家能源局委托的中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。

鑒定委員會專家一致認為：流化床甲醇制芳烴催化劑的成功開發為煤制芳烴成套工業技術開發奠定了基礎，流化床煤基甲醇制芳烴成套技術創新性強，總體處于同類技術的國際領先水平。

中國華電總經理云公民表示：“在建設綠色能源的進程中，中國華電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，開創了煤基能源化工新途徑，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。”

芳烴為大宗基礎有機化工原料，目前我國年消費量已超過2000萬噸，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、移動通訊等。據清華大學化學工程系教授、中國工程院院士金涌介紹，目前芳烴的生產有兩條路線，其中97%以上依賴于石油原料，其價格與石油價格正相關，常年居高不下。“現在用煤制芳烴，典型的特點就是煤制成合成氣，然后合成氣制甲醇，然后用甲醇去制造芳烴和烯烴，因此甲醇是核心。”金涌說。

進入21世紀以來，以煤為原料替代石油生產基礎化學品，實現煤炭資源的清潔高效利用，已成為新型煤化工發展的重點方向，并列入國家“十二五”科學和技術發展規劃。當前以煤為原料生產芳烴路線上的三大關鍵技術（煤氣化、合成氣制甲醇和甲醇制芳烴）中，煤氣化和合成氣制甲醇在國內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。

金涌告訴筆者，在此之前，國際上甲醇制芳烴都還只停留在研究階段，萬噸級甲醇制芳烴工業中試成功這在國際上尚屬首例。據了解，該技術路線不同于研究里面提出來固定床的路線，而是流化床路線，避免了固定窗不容易再生的弱點。

中國石油和化學工業聯合會副會長周竹葉表示，此項技術填補了國際空白，是我國現代煤化工科技領域的重大突破，對推進石油和化工原料多元化進程，滿足市場對芳烴等基本有機原料快速增長的需求，保障國家能源安全具有重要的現實意義和戰略意義。

經過十余年的技術攻關，清華大學率先在國際上開發成功甲醇制芳烴的催化劑和便于大型化工業生產的流化床甲醇制芳烴的連續反應再生技術。為了加快實現技術的產業化，清華大學與中國華電采取“以企業為科技創新主體，產學研相結合”的方式共同開發其成套工業技術。

金涌介紹：“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。”

煤制芳烴技術的研發自始至終都貫穿著“綠色化學”的理念：煤基甲醇生產工藝經歷了脫硫、脫氮處理，使產生的芳烴不含硫氮等雜質；甲醇芳構化過程產生的氫氣，可以返回甲醇合成單元，以調整合成氣的碳氫比達到增產的目的；過程中產生的甲烷和乙烷，可以作為燃料為系統提供熱量，也可以作為制氫原料提供氫源，在下一步研發過程中，還可以通過催化劑和工藝的研發，進一步將甲烷和乙烷轉化為芳烴；甲醇芳構化過程產生的工藝廢水可以通過處理返回煤制合成氣單元；同時煤礦開采過程中產生的疏干水可以供給煤化工部分，通過煤礦、電廠和化工廠的能量與物料的綜合利用，實現資源綜合利用最大化和大幅減少污染物排放的目標。

華電煤業董事長丁煥德表示：“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。” 據悉，華電陜西榆林煤化工基地年內全面啟動，世界首套百萬噸煤制芳烴示范裝置將逐步實現工業化。