2017年10月,中國科學院山西煤炭化學研究所煤轉化國家重點實驗室甲醇轉化團隊在太原市小店中試基地成功完成了百噸級甲醇制芳烴(MTA)中試試驗。
據悉,本次試驗在自主開發的百噸級甲醇制芳烴中試裝置上進行,采用兩段式連續流動固定床反應工藝。截止目前,裝置已實現滿負荷穩定連續運轉500 h,生產出合格的芳烴,各項技術指標均達到并超過國內同等技術(甲醇轉化率100%,液相烴收率31%,芳烴選擇性83%)。這是一條有效利用煤或天然氣替代石油資源生產苯、甲苯、二甲苯等芳烴產物的工藝路線,對于緩解芳烴資源短缺、延長煤化工和天然氣化工產業鏈具有重要意義。
煤經甲醇制芳烴盡管是當前煤化工行業的發展趨勢之一。但與制烯烴不同,煤制芳烴仍在產業化路上艱難前行。
2010年,清華大學在全球率先成功開發出流化床甲醇制芳烴工藝技術。2011—2013年,清華大學與北京華電煤業集團進行合作,共同建設運行30 kt/a流化床甲醇制芳烴工業化試驗裝置,并開發了600 kt/a工藝包。
2014年4月,全球首套煤經甲醇制芳烴工業化示范項目——華電煤業集團3 000 kt/a煤制甲醇、1 200 kt/a流化床甲醇制芳烴、1 000 kt/a芳烴在陜西榆林開工建設。
遺憾的是,該項目已開工3年多,目前仍在做前期工作,并未實質性破士動工建設。一方面由于項目所需的審批手續多且繁瑣,包括項目安評、環評、能評、土地使用證、配套煤礦開采權、水權證等近20多項手續以及大量專有技術引進工作需要一件件落實;另一方面由于近兩年國際石油價格大幅下跌并長期低位徘徊,極大削弱了煤經甲醇制芳烴的成本優勢。加之電力企業近兩年盈利能力的下降,令華電煤業集團高層對這個投資巨大的首個示范項目不得不采取十分謹慎的態度。
盡管如此,業內對煤經甲醇制芳烴的前景依然看好。據了解,此前中國天辰工程公司曾對煤制芳烴項目的經濟性做過評估,當國際油價達70美元/桶時,對應的對二甲苯價格為7 565元/t。此時,華電榆林項目的內部基準收益率可達11%(稅前)。另據亞化咨詢公司預測,未來幾年,國際原油價格將在50~90美元/桶波動,對應的對二甲苯進口完稅價格為5 905~9 226元/t。也就是說,未來幾年乃至更長時期,即便國際油價仍維持在50美元/桶的低位運行,華電榆林項目每年的利潤也將超過2億元。這還是假設其以對二甲苯為最終產品進行的預測。事實上,由于華電項目現已改為上下游一體化配套完整的產業鏈,敞口環節少、綜合成本低,產品利潤率和項目收益會更高。
石油和化學工業規劃院與中國天辰工程公司聯合進行的測算結果同樣表明,煤制芳烴具有較強的競爭力和良好收益。其報告顯示:當國際原油價格80美元/桶時,同樣一個百萬噸級的芳烴裝置,石腦油制芳烴、甲醇制芳烴和煤基甲醇制芳烴的綜合成本分別為7 822,7 921,5 455 元/t。煤基甲醇制芳烴的成本優勢顯而易見。