煤制烯烴市場與技術應用前景

摘 要：近年來，隨著我國化學工程技術的逐步更新，煤化工事業的發展蒸蒸日上，探索尋找以煤炭替代石油作為化工原料生產的新工藝也成為新的目標和方向。本文立足于我國在煤制烯烴技術上的突破和發展，簡述我國煤制烯烴市場和技術的研究和發展概況，簡要分析展望其發展趨勢和應用前景。

關鍵詞：煤化工;煤制烯烴;發展前景

1 我國煤制烯烴市場與技術的研究現狀和工藝進展

在我國，研究煤制烯烴技術已歷時二十余年，期間借鑒了國外一些高新科技研究成果，并自主研究出新型的生產流程，任務目標明確，所獲得的成果頗豐。

多家研究所通過大量的工藝方法、路線研究，經過不斷的小試和中試階段的研究和完善，目前已經實現了產業化運行。目前主流的煤制烯烴技術共有三種，分別是化學物理所的DMTO技術，中石化SMTO技術和UOP的MTO技術。[1]

1.1 DMTO技術

我國擁有獨立的煤制烯烴生產路線和體系，其中中國科學院大連化物所開發的甲醇制取低碳烯烴技術（DMTO）是我國開發的具有自主知識產權的煤制烯烴技術。該工藝已完成萬噸級工業化試驗，其裝置中甲醇的單程轉化率達到99.99%。該流程于2011投入商業化工藝流程運營，得到了較好的工業產量和經濟效益，為我國煤制烯烴技術奠定了良好的基礎。

1.2 SMTO技術

中國石化上海石油化工研究院、中國石化工程設計院等單位聯合開發的甲醇制烯烴技術（S-MTO），該工藝于2011年正式開車成功。在SMTO技術的基礎上，該聯合單位后續研究了SMTP技術。通過研究SMTP技術，開發了5000t/a的甲醇制丙烯工業側線成套技術工藝包及側線裝置工程優化和設計，同時完成工業側線流程試驗。中天合創項目應用SMTP技術的煤制烯烴產業鏈，是如今世界上規模最大的煤制烯烴項目，為我國煤制烯烴發展提供了新的標桿。[2]

1.3 MTO技術

UOP公司的擁有先進MTO技術（即帶C4的烯烴裂解MTO），MTO工藝可與烯烴裂解過程相集而成。其工藝流程最終可以獲得高烯烴產率、并且可以在保證較高丙烯/乙烯產量下，得到其他烯烴提供機會。該公司最新的MTO工藝已在2015年完成商業化建設并投入生產，新工藝比原有煤制烯烴工藝產率更高，提高了煤制烯烴的經濟效益。

2 煤制烯烴市場所面臨的競爭和挑戰

2.1 市場競爭日益激烈

隨著煤制烯烴技術逐步發展建設成熟，國內市場呈現煤基烯烴、石油基烯烴同時存在的情況。但就目前來看，煤制烯烴幾乎很難與石油基制烯烴形成競爭。雖然煤炭資源價格低廉且儲備豐富，但相較石油制烯烴工藝來說，其存在工藝流程不成熟，前期投入成本巨大的缺點，這無疑會對煤炭制烯烴的未來發展和市場銷售產生影響。

2.2 環境資源的消耗和工藝排放

煤制烯烴技術在一方面節約了石油資源的消耗，另一方面加大的煤炭資源的消耗，且煤制烯烴工藝流程得到烯烴的過程中消耗水量大，是一般石油制烯烴的數倍。在我國，煤炭資源的分布和水資源的分布情況恰恰相反。大多數煤制烯烴的產業鏈和工廠建設在缺乏水資源的地區，加速缺水地區的水資源消耗，為其他產業發展和居民生活提供不利條件。

2.3 人員分配不均

在市場競爭日益激烈的同時，有些新興企業缺乏這方面的專業人才，出現人員短缺和專業不對口等情況，將會導致工藝流程的中斷或市場渠道不完善等其他情況，這是煤制烯烴相關企業亟待解決的問題之一。

3 煤制烯烴市場與技術應用的發展前景

近年來，在政府出臺多種促進煤炭企業對煤制烯烴政策的傾斜下，我國許多煤炭企業就地開展煤化工工藝的積極性逐漸提高。直至2020年，我國煤制烯烴產業產量一直處于不斷提升的進步階段，但需要優化和完善的部分還有很多，市場體系也并不完整。

在我國，乙烯和聚乙烯等烯烴類材料，作為基礎的化工工業品原料有著巨大的使用量和需求量。盡管我國已經開發出許多石油基制烯烴和煤制烯烴的工業生產線，但從煤制烯烴產物產量來看，其主要產品乙烯在短期內仍存在供不應求的狀況。并且近年來化工行業對聚合物的需求有所提升，這對于乙烯的生產也是巨大的考驗。

煤制烯烴工藝的主要成本包括煤炭、催化劑、生產設備和人力資源等，其中煤炭作為主體部分，對工藝的影響較大。所以，煤制烯烴的市場和技術應用前景，有很大的完善和優化余地，從流程、技術、輔助劑、銷售和市場都有很大空白，未來十分廣闊，這是一種機遇，也是一種挑戰。當然，作為一種新興的生產烯烴的工藝，煤制烯烴在工業技術和研究中，還有很大的提升空間，為煤化工工藝創造無限可能。

4 對煤制烯烴市場與技術發展的幾點建議

要實現我國煤制烯烴技術和市場有機發展，必須綜合考量原材料、輔助劑、自然環境、運輸條件和人力資源等各個方面的問題，整合調配合適的生產線建設地點、資源的利用率和原料及產品運輸消耗。

4.1 原材料定位

煤制烯烴作為創新產業，實現完整的大規模生產化，還有很長的路要走。以國際間和我國目前對乙烯、丙烯等烯烴的需求量，石油基制烯烴在很長一段時間內仍舊是烯烴生產的主流生產工藝。所以煤制烯烴技術產業需要有明確的定位，其主要是在我國石油資源匱乏的情況下，對烯烴生產的重要補充。

4.2 生產地區的規劃

新時代化工工業的發展，要在符合煤制烯烴原料運輸和工藝過程的需求基礎上，選擇合理的規劃建設區域。同時為了促進我國中西部發展，可以考慮在可考慮將缺乏石油資源及大型煉油廠的山西、陜西、內蒙等地區，規劃為煤基制烯烴的優先重點發展建設區域。

4.3 技術的改進

從研發到投產，到不同的工藝實施，煤制烯烴技術一直在不斷的進步中。這一技術若要實現大力可持續發展，要堅定不移地在原有項目的基礎上不斷尋求創新，研究優化生產流程和技術。在滿足國家自然資源的凈化效率和對自然環境低污染的基礎上，大力優化生產環節，研發出流程更短、更加高效、更加節能的煤制烯烴產業鏈。

4.4 設計產品方案

對于絕大部分企業來說，由于是初次步入煤化工行業，對這一行業的要求、標準和方法都缺乏認識，沒有優秀的產品設計、管理、生產、科研、人力資源和銷售渠道經驗。所以新興企業首先要選擇合理的產品和市場，在早期要挑選工藝研究成熟、需求量大、客戶群體多的產品進行生產和銷售，經過積攢口碑和鞏固客戶后再逐步擴大市場。當然，要制定嚴格的質量標準，在煤制烯烴的生產過程中，要同時保證質量和產量。

4.5 培養相關人才

在現代科技標新立異的發展下，只有堅持科學研究，走在相關項目的最前端，才能把握住研究機遇。煤制烯烴培養煤化工相關科研研究人才，不僅僅是試驗原理和工業流程的人才，也包括生產設備和流程設計的相關專業人員。煤制烯烴的生產流程中，催化劑是不可或缺的一環，有科研人員的不斷攻關和突破，力求節約烯烴的生產成本，縮短生產工藝流程，減少能源消耗，才能使這一技術能夠大量投產并長線發展。

5 結束語

綜上所述，在我國煤制烯烴技術起步稍晚，仍有很大的進步空間。煤制烯烴技術發展迅速，市場廣闊但競爭激烈，同時具有優越的發展前景和激烈的競爭雙重特征。煤制烯烴技術有機遇也有挑戰，在未來市場和技術應用中，會涌現出更多更優勢的工藝和方法，擁有全新的發展路徑。煤制烯烴相關技術和市場在政府相關政策的傾斜下，需要同時加強科研攻關來減小生產成本，也需要更多的實驗材料、人才資源才能維持優勢。作為煤炭產業大國，我國的煤制烯烴技術在各項政策的加持下穩步提升，在今后的國際化工技術研究和市場發展中都將產生長足的影響。

參考文獻：

[1]鄭齊貴.我國煤制烯烴行業發展現狀與思考[J].安徽化工，2018，44（04）：14-15+18.

[2]錢伯章，李秀紅.甲醇制烯烴（MTO）技術與應用[J].化工設計，2015，25（06）：3-6.

作者簡介：

常宇維（1995- ），女，籍貫：內蒙古豐鎮市，職稱：助理工程師，研究方向：煤化工。