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DMTO:拓荒非石油道路化工新天地
www.syn.ac.cn    公布工夫:2012-03-14 19:25    栏目种别:行业动态

——访大连化学物理研究所研究员 新兴能源科技有限公司总经理 吕志辉

中国化工报记者  王玲 刘方斌


       面临环球石油资源的日渐干涸,和当前我国“富煤少油”的能源近况,大力发展非石油烯烃产业,成为我国应对能源危机、包管石油工业实现可持续发大礼服的重要途径。经由多年的专心攻关,中科院大连化物地点甲醇制取低碳烯烃(DMTO)手艺方面获得一系列可喜的打破,并从2004年最先,取新兴能源科技有限公司、中石化洛阳石油化工工程公司配合开启了科研成果产业化的道路。多年来,该手艺正在升级换代和工程化方面与得了哪些凸起成绩?手艺研发历程中有着如何的艰苦进程?为此,本报记者采访了大连化学物理研究所研究员、新兴能源科技有限公司总经理吕志辉,他为我们报告了DMTO手艺背后的故事。

专心攻关摘取硕果

       记者:据说当初环球第一套甲醇造烯烃工业化项目——神华包头项目正在遴选手艺计划时,最先选定的是引进美国全球油品公司的MTO手艺。但正在正式投建时,神华又当机立断天改动了本来的手艺计划,换成了大连化物所研发的DMTO手艺,你们是如安在取天下顶级手艺强手的同台合作中胜出的?

       吕志辉:那是大连化物所长期致力于非石油道路造烯烃的手艺研发、临时积聚的手艺气力的效果,以是我们能正在取天下手艺强手的合作中脱颖而出。非石油道路造烯烃手艺的研发,起源于上世纪七十年代对石油危机的熟悉。早在“六五”时期,中国科学院和国度有关部委立足于对国情的深入熟悉,便把非石油道路制取低碳烯烃列为重大项目,赐与了重点支撑。中科院大连化学物理研究所于上世纪八十年代初在国内外率先展开了煤或天然气制取低碳烯烃的研究工作,重要盘绕其要害的中央回响反映环节——甲醇制低碳烯烃(乙烯、丙烯)工艺停止了一连攻关。
      低碳烯烃是构建当代化学工业的基石,低碳烯烃的生产能力和技术水平是权衡一个国度石油化工家当和经济兴旺水平的重要标志。我国国民经济的连续快速生长,对低碳烯烃的需求量也日趋增添。现在,烯烃消费重要依靠石油资源,个中石脑油占大部分,其他质料包孕烷烃、加氢柴油、局部重质油等等。以沉烃和石脑油为质料的水蒸汽裂解是制取低碳烯烃的重要路子,产品以乙烯为主,副产丙烯。跟着石油资源的日趋干涸和油价的络续爬升,我国石油入口依存度不断提高,烯烃消费的本钱也络续增添。形势迫使我们加速了DMTO手艺的研发历程,技术水平得以快速进步,我们手艺的各项目标很快遇上了外洋先辈公司的目标。如2006年专家对我们万吨级产业性试验装置的审核效果便显现,甲醇转化率达99.18%,乙丙烯加碳四的选择性达89.15%,吨烯烃甲醇斲丧2.96吨,这些重要目标皆到达国际抢先程度。手艺合作是以程度语言的,以是我们能终究正在神华包头项目的手艺遴选中胜出。

      记者:科研手艺的产业化转化,是如今海内科研单位广泛碰到的一道困难,但你们正在DMTO手艺的产业化转化方面与得了胜利,你们是怎样做到这一点的?

      吕志辉:产业性实验及工程化放大是实验室技术成果走向工业化的主要中央环节。经由过程产业性实验,考证和优化催化剂规模化制备手艺和回响反映工艺,竖立实验室效果和放大效果之间的内在联系,把握放大规律,获得需要的根蒂根基实验数据,为大型工业化装配供应设想根蒂根基。但实验需求大量投资,并且投资的风险很大。为了尽快实现手艺的产业化,我们走了一条立异之路。2004年,大连化物所决意取新兴能源科技有限公司、中国石化集团洛阳石油化工工程公司三方协作,建立万吨级产业性试验装置,甲醇处置惩罚量50-75吨/天,展开甲醇造烯烃手艺产业性实验,该工艺技术命名为DMTO。
      2005年12月,我们完成了产业性试验装置建立;2006年6月,完成了包孕投料试车、前提实验、审核运转等用时远1200小时的三个阶段的工业化实验;2006年8月,该项目正在北京经由过程中国石化协会构造的技术成果审定。现场审核专家组以为,该工业化实验结果是具有自主知识产权的立异手艺,装配运转稳固、平安牢靠,技术指标先辈,处于国际抢先程度,是事先世界上唯一的万吨级甲醇制取低碳烯烃工业化试验装置。2006年8月24日,正在北京人民大会堂召开的新闻发布会上正式公布天下首套万吨级甲醇造烯烃工业化成套手艺喜获胜利。
      DMTO产业性实验,应用大型的试验装置,不只考证了批量消费的催化剂的优秀机能,考证和优化了甲醇制低碳烯烃工艺技术,为大型化工业装配的设想、建立和运转奠基了手艺根蒂根基;同时也发明,产业性实验效果取实验室中试效果存在着肯定的差别,考证了如许一个原则,即甲醇制取低碳烯烃手艺大型化的历程中,肯定范围的产业性实验是必需的或弗成短少的。
      DMTO手艺的研发和工业化历程得到了国度的高度正视。国度发改委将DMTO产业性实验列为国度严重家当技术开发项目专项([2005]1255号),并专门召开DMTO产业化结构会议,实时批准天下首套煤制烯烃项目,并列为国度树模工程。2010年,工信部牵头,15个部委(单元)结合建立和谐指点小组,保障国度树模项目顺遂实行。
      正在DMTO科技成果产业化历程中,科研院所立异头脑,取中央严密联合,由企业牵头、当局支撑,各方气力配合合作攻关,其胜利是立异的协作形式取多方气力通力合作的效果。

工程树模禁受磨练

 
       记者:2010年8月8日,接纳你们手艺建成的神华百万吨级煤制烯烃树模项目胜利投产,各项生产指标达都到设想要求。那套装配至今一向稳固运转,是否是可以说你们的手艺禁受住了工业化消费理论的磨练,你们的DMTO手艺不只工艺程度上是天下先辈的,正在工程上也是成熟的?

      吕志辉:是的。DMTO尾套百万吨级工业化装配是神华集团内蒙古包头煤造烯烃项目的中心局部,该项目于2006年12月11日经由过程了国度发改委批准,是国度树模工程。2009年12月26日,化工装配(甲醇分解及上游)悉数建成并中交,2010年1月16日,热电装配悉数建成并投入使用,2010年2月6日,公用工程装配悉数建成并中交,2010年5月28日,甲醇造烯烃及下流散烯烃装配悉数建成并中交。
      2010年6月至7月,神华包头煤造烯烃装配完成了各装配的联动试车事情。2010年8月8日甲醇投料一次胜利,甲醇转化率到达99.9%以上,乙烯加丙烯选择性到达80%以上,所消费的乙烯、丙烯等产物完整相符聚合级烯烃产物的规格要求,各项目标均到达设想要求,全部装配运转安稳。连正在现场寓目开车的中石化洛阳研究院专家陈俊武院士都说:“装配开车之顺遂,出人意料。”
      从2010年8月10日最先,仅用时14天,便买通煤造烯烃齐流程,消费出及格聚丙烯产物。到2010年9月29日,投料试车期完毕,累计消费3.6万吨聚烯烃产物。2011年3月23日到3月26日,停止了72小时机能审核,各项目标均到达设想要求。
 停止2011年上半年,神华包头煤造烯烃项目累计消费甲醇89.15万吨、散烯烃产物27.304万吨,累计实现销售收入31亿元,实现利润8.75亿元。
      神华包头煤造烯烃项目投料试车的胜利,标记着我国具有自主知识产权的DMTO甲醇制低碳烯烃手艺胜利实现了工业化运用,首创了煤基能源化工家当新途径,奠基了我国正在天下煤造烯烃家当中的国际领先地位,关于我国石油化工质料替换、保障国度能源安全具有划时代的重要意义。
 
       记者:正在神华包头百万吨煤制烯烃项目胜利投产后,你们正在DMTO手艺的进一步进步方面又做了哪些事情?

      吕志辉:为了连结DMTO手艺的国际领先地位,甲醇造烯烃研讨团队络续对手艺停止晋级革新。为了进一步进步烯烃选择性,针对DMTO生产过程仍有一些C4以上(C4+)的烯烃类副产物,开辟了甲醇转化取烃类裂解联合的DMTO-II手艺。DMTO-II大幅进步了乙烯和丙烯的产率,进一步扩大丙烯乙烯的可调局限,同时大幅低落装配的能耗,节约投资。经由过程DMTO-II手艺的运用,能够大幅度的削减每吨烯烃斲丧的甲醇数目,估计可到达的甲醇单耗为2.6~2.7吨/吨烯烃。
      2009年7月,经由过程对该DMTO产业性试验装置的革新,对DMTO-II手艺停止了产业性实验。2010年6月26日经由过程了中国石油和化学工业联合会构造的专家审定。审定效果为,DMTO-Ⅱ手艺的甲醇转化率到达99.97 %,乙烯+丙烯的选择性达85.68%,吨乙烯+丙烯斲丧甲醇2.67吨;取第一代DMTO手艺比拟,DMTO-II每吨烯烃甲醇斲丧低落凌驾10%;公用催化剂流化机能优越,磨损率低,处于国际抢先程度。

技术推广远景可期

       记者:您对中国生长非石油道路造烯烃家当有何发起?

       吕志辉:针对环球石油资源的有限性,非石油道路的化工家当可称为是“嫡产业”。因为“富煤少油”的国情,中国生长非石油烯烃家当势在必行。这不仅能够为化学工业的可持续发展拓荒一条新路,也为行将到来的环球大规模石油替换产业的生长占得先机。
 以甲醇为质料消费烯烃,原则上只要质料质量获得保障,其泉源路子能够是普遍的,并不一定范围于煤炭资源。但正在我国,煤经甲醇造烯烃将是一条重要的运用路子之一。炼焦历程中副产的焦炉煤气也能够消费甲醇再转化为烯烃;入口甲醇造烯烃是值得正视的发展方向。
      许多内地中小企业尤其是民营企业,消费邃密化学品缺少质料泉源,对乙烯、丙烯的需求尤其兴旺。关于这些区域,经由过程入口甲醇以DMTO体式格局来生产烯烃产物,能够有用处理烯烃质料的泉源题目。同时,借能够挣脱这些区域对煤、火等资本的依靠,市场决意厂址,将甲醇造烯烃装配建正在东南内地等区域,也便于整合人材、资金,实现收益最大化。
      经由过程接纳主动手腕稳固甲醇供给,取外洋大型甲醇生产商或供应商竖立临时合作关系,确保稳固的供应量,同时竖立响应的甲醇贮备机制,稳固价钱,一方面能够处理烯烃消费质料的泉源,另一方面勤俭了石油和煤炭资源,支撑可持续发展。另外,取天然气资源丰富的国度和区域展开经济合作,经由过程配合建厂等体式格局处理甲醇质料题目,皆将为烯烃的消费供应牢靠保障。
      联合国内外市场需求和行业状况,DMTO手艺具有辽阔的市场前景,除煤造烯烃消费散烯烃产物,借能够经由过程DMTO手艺消费的乙烯、丙烯生长下流邃密化学品、对聚氯乙烯行业停止家当晋级和对现有的乙烯厂停止扩能革新。

       记者:现在,除神华包头煤造烯烃树模项目中,我国的DMTO手艺借与得了哪些产业化结果?

       吕志辉:作为甲醇造烯烃(DMTO)手艺专利商,新兴能源科技有限公司(简称“新兴公司”)已正在海内签署DMTO手艺允许条约十余套,停止至2011岁尾,条约允许的烯烃总产能已达700多万吨/年。现在,美国、德国、法国、南非、日本、韩国等多个国度的相干企业,正在取新兴公司主动洽商甲醇造烯烃(DMTO)手艺允许事件,低碳烯烃质料多元化生长的新途径获得世界各国的广泛存眷。
       因为天下甲醇产能严峻过剩,各地皆期望经由过程生长甲醇制取低碳烯烃家当斲丧过剩甲醇产能。若是国度明了了甲醇制取低碳烯烃产业政策,我国甲醇制取低碳烯烃家当将得到超凡生长。估计,到“十二五”中前期,天下甲醇制取低碳烯烃范围将达800万~1000万吨,能够作为石油造烯烃的无益增补,为国度勤俭大量的石油资源。


(完)

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