年產(chǎn)60萬噸MTO項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

年產(chǎn)60萬噸MTO項(xiàng)目可行性研究報(bào)告目錄第一章總論511項(xiàng)目概況512調(diào)研依據(jù)513項(xiàng)目背景5com能源問題5com烯烴產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀6com煤化工前景6com能源市場(chǎng)分析714國內(nèi)外有關(guān)研究項(xiàng)目7com美國UOP公司MTO技術(shù)7com我國MTO工藝及催化劑開發(fā)現(xiàn)狀1015本廠建設(shè)意義11第二章建設(shè)規(guī)模1321設(shè)計(jì)原則1322規(guī)模確定14com成本經(jīng)濟(jì)分析14com產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)分析15com產(chǎn)量規(guī)模1623下游產(chǎn)品市場(chǎng)及價(jià)格預(yù)測(cè)16com概述16com市場(chǎng)分析18com目標(biāo)市場(chǎng)分析27com價(jià)格預(yù)測(cè)28第三章MTOMTP技術(shù)3131技術(shù)總論3132催化劑進(jìn)展3233反應(yīng)機(jī)理綜述3434FCC工藝36com原料預(yù)熱37com提升管反應(yīng)器汽提段38com再生器熱量催化劑回收4135分離工藝45

com傳統(tǒng)的深冷分離工藝45com分隔壁精餾塔分離46com熱泵精餾4936C4組分綜合利用52com烯烴裂解制丙烯國內(nèi)外工藝技術(shù)概況52comC4歧化制丙烯工藝概述53com技術(shù)組合53com甲醇與C4烯烴偶合性能分析54第四章MTO工藝系統(tǒng)集成方案5741系統(tǒng)分析57comMTO合成工段及初步分離工段57comMTO精餾工段5842集成方案59com物料集成方案59com熱集成60第五章廠址選擇6451總述6452背景和目標(biāo)6453可能的廠址64com彬縣循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園區(qū)65com咸陽化工工業(yè)園區(qū)65com傾向性廠址6655選址理由66com原料來源廣泛66com交通優(yōu)勢(shì)66com電力優(yōu)勢(shì)67com供水優(yōu)勢(shì)67com勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)68com政策優(yōu)惠彬縣招商引資優(yōu)惠政策68第六章經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益7061經(jīng)濟(jì)效益分析70com投資建設(shè)估算表70com總成本估算72com總成本費(fèi)用估算表74com銷售收入及稅金計(jì)算75com損益及利潤分配估算表76com現(xiàn)金流量表76

com經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)7762社會(huì)效益78com對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響78com對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展78com對(duì)推廣科技進(jìn)步的影響78com對(duì)資源利用的影響78com對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的影響79

第一章 總論11項(xiàng)目概況在我國目前的自然資源條件下減少烴原料化工對(duì)石油資源的過度依賴是我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)因此發(fā)展以煤氣資源為源頭的烴原料生產(chǎn)技術(shù)成為我國科技界的一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域本項(xiàng)目的目標(biāo)是為一煤化工綜合企業(yè)設(shè)計(jì)一座MTOMTP分廠要求采用來自甲醇分廠的合成甲醇合成以乙烯丙烯為主的產(chǎn)物并且考慮C4組分的利用同時(shí)需要考慮盡可能減少對(duì)自然環(huán)境的污染以及對(duì)污染的治理措施12調(diào)研依據(jù)《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度規(guī)定》2005年10月13項(xiàng)目背景com能源問題能源問題已經(jīng)成為目前國際最熱門話題之一其中國際油價(jià)持續(xù)走高對(duì)于國內(nèi)烴原料化工有著不小影響根據(jù)世界能源委員會(huì)WEC的研究結(jié)果可以看出在今后10年內(nèi)世界一次能源供應(yīng)將仍舊以石油為主將占到總量的50左右煤炭將占到25左右而伴隨石油資源的減少油價(jià)持續(xù)走高對(duì)與之關(guān)系密切的化工產(chǎn)生較大影響圖11世界能源儲(chǔ)量分布柱狀圖

三井化學(xué)杯第五屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽圖12最近5年國際原油石油走勢(shì)趨勢(shì)圖以0508年數(shù)據(jù)來看我國能源消費(fèi)量增長(zhǎng)速度分別為127133138和134而同期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度為959583和97即以高能耗來支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不良形勢(shì)到目前為止我國的一次能源消費(fèi)均以煤炭為主且較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將不會(huì)有所改變其比重在總能源利用中占到7075我國石油儲(chǔ)量不豐而消耗速度過快石油供應(yīng)的形式緊張年進(jìn)口量持續(xù)增長(zhǎng)而在化工中運(yùn)用的能源多數(shù)來自于石油能源而非煤炭資源所以減少我國烴原料化工等對(duì)于石油資源的依賴程度在各方面都具有重要意義而根據(jù)我國煤炭資源儲(chǔ)量相對(duì)豐富的狀況通過發(fā)展煤化工將煤資源運(yùn)用到烴原料化工中前景可觀com烯烴產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀目前乙烯主要是通過石腦油蒸汽裂解生產(chǎn)而丙烯60來源于乙烯聯(lián)產(chǎn)35來自流化催化裂化FCC裝置3來自丙烷脫氫PDH剩下的2來自其它途徑因此乙烯丙烯基本是通過石油路線而來但是由于石油資源的有限性石油價(jià)格的波動(dòng)因此各國在對(duì)原有工藝技術(shù)進(jìn)行增產(chǎn)改進(jìn)的基礎(chǔ)上已經(jīng)開始致力于非石油路線生產(chǎn)乙烯和丙烯的開發(fā)以滿足乙烯和丙烯強(qiáng)勁的需求特別是對(duì)于我國這樣一個(gè)典型的缺油少氣多煤的國家其戰(zhàn)略意義更為重大從1993年開始我國從石油凈出口國變?yōu)檫M(jìn)口國近幾年來我國石油進(jìn)口量持續(xù)增長(zhǎng)如不盡快尋求石油的替代能源工藝路線對(duì)進(jìn)口石油的依賴度越來越大將會(huì)嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展非石油路線生產(chǎn)低碳烯烴的原料來源主要有天然氣和煤com煤化工前景在21世紀(jì)伴隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我國的煤炭行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

正在不斷進(jìn)行調(diào)整而在其中最重要的方向發(fā)展煤化工的道路上煤炭液化及氣化使煤炭資源的更好運(yùn)用成為了可能我國煤炭資源儲(chǔ)量相對(duì)豐富按現(xiàn)在開采速度依舊可以支撐200年左右故若能使煤炭資源逐步取代或部分取代石油在烴原料化工中的作用則無論從經(jīng)濟(jì)還是環(huán)境方面都較目前狀況更為有利目前我國的煤炭液化產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)基本完成自主開發(fā)技術(shù)工程化應(yīng)用示范正逐步形成煤炭高技術(shù)轉(zhuǎn)化新型產(chǎn)業(yè)同時(shí)國家有關(guān)部門也正在開發(fā)多噴嘴水煤漿氣化和干煤粉氣流床汽化等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)com能源市場(chǎng)分析在目前市場(chǎng)我國的煤炭市場(chǎng)相較石油市場(chǎng)集中度較低無序競(jìng)爭(zhēng)激烈06年以來僅有神華集團(tuán)中煤能源集團(tuán)山西焦煤集團(tuán)以及黑龍江龍煤礦業(yè)集團(tuán)等4家大型集團(tuán)公司產(chǎn)量超過5000萬噸若加上大同煤礦集團(tuán)這產(chǎn)量前五的煤炭集團(tuán)在06年總產(chǎn)量為451億噸占全國186這遠(yuǎn)為達(dá)到國家《煤炭工業(yè)發(fā)展十一五規(guī)劃》的整合為主新建為輔形成68個(gè)億噸級(jí)和810個(gè)5000萬噸級(jí)大型煤炭企業(yè)使其總產(chǎn)量占全國產(chǎn)量50以上的目標(biāo)而在石油市場(chǎng)中石油中石化和中海油這三家企業(yè)掌握了石油開采權(quán)和原油的進(jìn)口權(quán)換言之這三家企業(yè)基本壟斷了這一行業(yè)而其他能源市場(chǎng)如天然氣等則呈現(xiàn)在開采運(yùn)輸?shù)确矫嫘纬蓧艛喔窬侄?jīng)營等方面則競(jìng)爭(zhēng)激烈的形勢(shì)但在能源總量上占到比重目前相對(duì)較小對(duì)烴原料化工的影響也遠(yuǎn)未如煤炭和石油重大故未列入比較14國內(nèi)外有關(guān)研究項(xiàng)目com美國UOP公司MTO技術(shù)1988年UOP公司兼并了UnionCarbide聯(lián)合碳化學(xué)公司的分子篩部發(fā)現(xiàn)SAPO-34分子篩催化劑硅鋁磷酸鹽對(duì)于甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴有很好的選擇性并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究在美國芝加哥建立了小試裝置反應(yīng)器為流化床反應(yīng)溫度450-550℃反應(yīng)壓力01-05MPa在小試驗(yàn)的基礎(chǔ)上1992年UOP與挪威NorskHydro公司合作共同開發(fā)MTO技術(shù)對(duì)催化劑制備性能試驗(yàn)催化劑再生能量利用工程化等問題進(jìn)行了深入試驗(yàn)研究取得試驗(yàn)成果形成了UOPHYDROMTO專利技術(shù)此后又在挪威Prosgrann建立了小型工業(yè)演示裝置甲醇進(jìn)料量為075-10td采用流化床反應(yīng)器和再生器改進(jìn)的SAPO-35催化劑操作壓力10-30MPa反應(yīng)溫度400-500℃可靈活調(diào)整乙烯丙烯比例1-15甲醇轉(zhuǎn)化率為100烯烴選擇性大于80產(chǎn)品乙烯丙烯可滿足聚合級(jí)要求裝置運(yùn)行6個(gè)月以上對(duì)催化劑和工藝流程進(jìn)行了考核驗(yàn)證取得了大量設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)證明該技術(shù)是可行的1主要化學(xué)反應(yīng)在高選擇性催化劑上MTO發(fā)生2個(gè)反應(yīng)2CH3OH→C2H42H2O△H-1172kJmol3CH3OH→C3H63H2O△H-3098kJmol2MTO工藝流程如圖3所示MTO工藝主要有以下幾個(gè)步驟進(jìn)料甲醇?xì)饣磻?yīng)器和再生器產(chǎn)品冷凝和脫水壓縮氧化回收脫除雜質(zhì)蒸餾及凈化等單元工藝前部分類似煉油工業(yè)中的催化裂化裝置反應(yīng)再生單元后部分類似石油化工中石腦油裂解氣體分離單元該工藝采用煉油工業(yè)中常用的催化裂化連續(xù)反應(yīng)－再生流化床反應(yīng)器催化劑為以SAPO-34為主要組分的MTO-100在壓力01MPa-05MPa和反應(yīng)溫度350℃-500℃下進(jìn)行反應(yīng)氣相產(chǎn)物先經(jīng)熱回收脫水和脫CO2后進(jìn)入產(chǎn)品回收工段包括堿洗加氫脫甲烷脫乙烷乙烯分餾脫丙烷丙烯分餾和脫C4等當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物中甲烷很少時(shí)可省去脫甲烷塔雖然以甲醇二甲醚作原料均可但以二甲醚為原料更有利一方面可節(jié)省設(shè)備投資另一方面減少水的生成對(duì)催化劑壽命有利因?yàn)楫a(chǎn)物中包括乙烯丙烯和丁烯為滿足市場(chǎng)需求可采用歧化工藝如使丙烯歧化為乙烯和丁烯或倒過來使乙烯和丁烯歧化為丙烯圖13UOPHYDRO工藝流程圖3UOPHYDRO的MTO工藝主要特點(diǎn)1流化床反應(yīng)器和再生器可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)2催化劑具有突出的擇形性能3可以在較寬的范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)乙烯和丙烯的質(zhì)量比075-15乙烯丙烯的產(chǎn)率比較穩(wěn)定80左右

4工藝原料的適用范圍較大可以用粗甲醇濃度80-82燃料級(jí)甲醇濃度95和AA級(jí)甲醇濃度995產(chǎn)品主要是烯烴類不設(shè)置乙烯丙烯分離器的情況下可得到97純度的輕烯烴設(shè)置乙烯丙烯分離設(shè)備可得到聚合級(jí)輕烯烴近期UOP公司又對(duì)該工藝做了如下改進(jìn)1由于反應(yīng)器物流中只含相對(duì)少量的甲烷和飽和物所以省去了前脫甲烷塔而選擇了前脫乙烷塔2考慮將二甲醚作為甲醇制烯烴的中間產(chǎn)物這樣既可以減少大量水或水蒸氣對(duì)催化劑穩(wěn)定性和壽命的負(fù)面影響還可以減小設(shè)備尺寸節(jié)省投資費(fèi)用3考慮以反應(yīng)產(chǎn)物分離后的甲烷或低碳烯烴物料作稀釋劑4關(guān)于如何循環(huán)利用甲醇制烯烴副產(chǎn)物水提出了兩點(diǎn)建議一是直接將水回收到合成氣生產(chǎn)裝置中不進(jìn)行任何脫除烴或有機(jī)氧化物工序甲醇制烯烴所產(chǎn)生的水足夠初步重整的用量二是將丙烯產(chǎn)物加水通過酯化作用形成二異丙醚DIPE由于該過程不需要高純度的丙烯因此甲醇制烯烴分離工序中的脫乙烷塔可以省略5為使產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)需要通過歧化手段使丙烯歧化為乙烯和丁烯同樣乙烯和丁烯也能歧化為丙烯6甲醇制烯烴反應(yīng)產(chǎn)物中丁烯C5及C5以上烴類的利用和處理日益受重視的處理方法是將丁烯C5及C5以上烴類轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯采用SuperflexLyondelMOIExonMobilPropylurLurgi和最新的ParisAtoFinaUOP等工藝可以實(shí)現(xiàn)4SAPO-34催化劑SAPO-34沸石催化劑是1984年美國UCC公司研制開發(fā)的一種結(jié)晶磷硅酸鋁鹽具有特殊的強(qiáng)擇形八元環(huán)通道結(jié)構(gòu)可以有效地抑制芳烴的生成對(duì)低碳烯烴的選擇性達(dá)到90以上與ZSM-5催化劑相比其孔徑比小孔道密度高可利用的比表面大MTO反應(yīng)速度快此外SAPO-34還具有較好的吸附性能熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性其測(cè)定的骨架崩塌溫度為1000℃在20的水蒸汽環(huán)境中600℃下處理仍可保持晶體結(jié)構(gòu)這一點(diǎn)對(duì)MTO的連續(xù)反應(yīng)和催化劑再生操作具有十分重要的作用SAPO的發(fā)現(xiàn)使MTO工藝取得突破性的進(jìn)展從近期的國外專利來看對(duì)SAPO催化劑改進(jìn)主要有以下兩方面的內(nèi)容一是將各種金屬元素引入SAPO-34分子篩骨架上改變分子篩酸性和孔口大小得到小孔口徑和中等強(qiáng)度的酸中心提高低碳烯烴的選擇性二是MTO流化床對(duì)催化劑的強(qiáng)度耐磨和一定篩分粒度都有一定的要求為此對(duì)于催化劑強(qiáng)度方面的改進(jìn)也是一個(gè)主要方面

催化劑 SAPO-34 SrSAPO-34

CaSAPO-34 BaSAPO-34

乙烯收率 492 671 523 503丙烯收率 350 224 347 353 總收率 832 895 870 856 乙烯丙烯 14 30 15 14 表11引入不同堿土金屬離子的催化劑性能注表中各產(chǎn)品收率為質(zhì)量分?jǐn)?shù)由上表可以看出引入Sr后乙烯和丙烯總收率高達(dá)895乙烯與丙烯比達(dá)到30催化劑性能顯著提高com我國MTO工藝及催化劑開發(fā)現(xiàn)狀我國開展MTO研究的時(shí)間較晚研究單位較少從申請(qǐng)專利的角度分析從事這方面研究的主要有中科院大連化學(xué)物理研究所和清華大學(xué)兩家com1大連化物所MTO工藝大連化物所的DMTO工藝與UOP工藝基本相同只是催化劑有所不同而后在DMTO工藝上再發(fā)展形成了DMTO-II工藝1DMTO工藝特點(diǎn)1反應(yīng)-再生連續(xù)的密相循環(huán)流化反應(yīng)2DMTO專用催化劑3乙烯丙烯比例在適當(dāng)范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)2DMTO-II工藝新特點(diǎn)1甲醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)與C4轉(zhuǎn)化反應(yīng)采用同一種催化劑2甲醇轉(zhuǎn)化和C4轉(zhuǎn)化均采用流化反應(yīng)方式分別在不同的反應(yīng)區(qū)進(jìn)行可以共用再生器耦合構(gòu)成相互聯(lián)系的完整系統(tǒng)3利用C4轉(zhuǎn)化反應(yīng)強(qiáng)吸熱的特點(diǎn)在高溫區(qū)進(jìn)行C4轉(zhuǎn)化反應(yīng)既符合該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化要求也能實(shí)現(xiàn)熱量的耦合到目前為止大連化物所MTOSDTO技術(shù)已申請(qǐng)25項(xiàng)專利擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)目前正在建設(shè)萬噸級(jí)MTO工業(yè)試驗(yàn)裝置為大型工業(yè)化裝置建設(shè)提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)從MTO中試裝置所取得數(shù)據(jù)比較美國UOP和大連化物中試的乙烯質(zhì)量收率與UOP公司相當(dāng)見表1質(zhì)量收率可以達(dá)到22-24丙烯質(zhì)量收率達(dá)到12-14只是在催化劑的使用壽命上略有差異DO123催化劑的價(jià)格卻低得多項(xiàng)目原料 UOP甲醇 大連化物所二甲醚 中試規(guī)模t·d-1分子篩類型反應(yīng)器類型 075SAPO-34流化床 相當(dāng)甲醇008～015SAPO-34流化床

烯烴選擇性質(zhì)量分?jǐn)?shù) 乙烯 34～46 50 乙烯丙烯 76～79 80 乙烯丙烯丁烯 85～90 ～90 單位質(zhì)量混合烯烴的原料消耗 2659 相當(dāng)2567甲醇 已運(yùn)行的反應(yīng)-再生次數(shù) 450 1500 催化劑的價(jià)格催化劑牌號(hào) 高M(jìn)TO-100 比較低DO-123 表12大連化物所與ＵＯＰ公司的中試裝置評(píng)價(jià)結(jié)果比較com2清華大學(xué)MTO工藝中國石油大學(xué)與清華大學(xué)合作也在從事從MTO催化劑到產(chǎn)品烯烴分離方面的系統(tǒng)工作清華大學(xué)申請(qǐng)的專利如下12001年申請(qǐng)了一種由二甲醚或甲醇生產(chǎn)低碳烯烴的工藝方法及其系統(tǒng)該工藝采用磷酸硅鋁分子篩SAPO－34作為催化劑利用氣固并流下行式流化床超短接觸反應(yīng)器催化劑與原料在氣固并流下行式流化床超短接觸反應(yīng)器中接觸反應(yīng)物流方向?yàn)橄滦写呋瘎┘胺磻?yīng)產(chǎn)物出反應(yīng)器后進(jìn)人設(shè)置在該反應(yīng)器下部的氣固快速分離器進(jìn)行快速分離及時(shí)中止反應(yīng)的進(jìn)行有效地抑制了二次反應(yīng)的發(fā)生分離出的催化劑進(jìn)人再生器中燒炭再生催化劑在系統(tǒng)中連續(xù)再生反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行通過使用本發(fā)明的工藝方法和系統(tǒng)減少了副產(chǎn)物烷烴的產(chǎn)生降低了后續(xù)分離工藝的難度進(jìn)而增加了產(chǎn)物低碳烯烴的產(chǎn)量二甲醚或甲醇的轉(zhuǎn)化率大于98％低碳烯烴的收率大于93％22002年申請(qǐng)了一種提高乙烯選擇性的方法其特征在于新加的磷酸硅鋁催化劑進(jìn)人反應(yīng)器后先在400～650oC的溫度下與原料甲醇或二甲醚反應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理催化劑離開反應(yīng)器后并不進(jìn)人再生器再生而是直接返回反應(yīng)器采用由甲醇二甲醚在磷酸硅鋁催化劑作用下的熱裂解制烯烴的工藝克服了現(xiàn)有技術(shù)中以原油為原料制烯烴的高成本可以提高乙烯的選擇性并可調(diào)節(jié)乙烯和丙烯的比例15本廠建設(shè)意義對(duì)于兩個(gè)消費(fèi)量最大的有機(jī)原料乙烯和丙烯生產(chǎn)來說由煤經(jīng)合成氣直接或間接生產(chǎn)乙烯丙烯等低碳烯烴是很有誘惑力的路線煤生產(chǎn)合成氣的工藝已經(jīng)工業(yè)化且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大型化生產(chǎn)如果要生產(chǎn)低碳烯烴從裝置大型化的角度考慮由合成氣生產(chǎn)甲醇然后再由甲醇制備低碳烯烴及其它油品是最易實(shí)現(xiàn)大型化生產(chǎn)的路線而且現(xiàn)在甲醇市場(chǎng)的總體形勢(shì)是供大于求因此MTO可以有效的改善我國石油資源短缺過分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀對(duì)于長(zhǎng)期發(fā)展有裨益第二章 建設(shè)規(guī)模21設(shè)計(jì)原則建設(shè)規(guī)模的原則要根據(jù)廠區(qū)的特點(diǎn)而定具體說來有以下幾個(gè)方面1國家地區(qū)部分行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃的要求才能保證國民經(jīng)濟(jì)有合理的結(jié)構(gòu)才能與國家地區(qū)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展取得良好的效益2煤的價(jià)格烯烴的量是由甲醇的量所決定的甲醇的量是由甲醇分廠的生產(chǎn)能力所決定的甲醇的量則是由合成氣生產(chǎn)能力決定的合成氣的量則是由原料煤的價(jià)格所決定的因此煤的價(jià)格對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量至關(guān)重要3市場(chǎng)的需求量市場(chǎng)的需求量是產(chǎn)品生產(chǎn)的主要依據(jù)產(chǎn)品滯銷帶來的后果要遠(yuǎn)比其他一切影響大得多4產(chǎn)品所處的生命周期階段序號(hào) 發(fā)展階段 增長(zhǎng)趨勢(shì)和特征 成本 利潤 1 投入期前期 增長(zhǎng)率不穩(wěn)定新產(chǎn)品剛投產(chǎn)開始進(jìn)入市場(chǎng)虧損隨著產(chǎn)量增大而上升 成本很高成本緩慢上升 010大量進(jìn)入市場(chǎng)開始有微利市場(chǎng) 成本開始下降 0 3 成熟期 增長(zhǎng)率10產(chǎn)量最大銷售量最多贏利最多 成本最低 0 4 衰退期 增長(zhǎng)率急劇下降產(chǎn)品開始陳舊化處于被淘汰狀態(tài)贏利下降甚至出現(xiàn)虧本 成本升高 00 表21產(chǎn)品生命周期階段及其特征處在成長(zhǎng)期的產(chǎn)品需求在增長(zhǎng)可以考慮投資建廠或?qū)υa(chǎn)廠進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)以求降低生產(chǎn)成本增加利潤和提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力如果效益可觀還可以擴(kuò)大生產(chǎn)能力5其他原料情況除了甲醇為原料之一外還需要有其他的化工原料進(jìn)行輔助生產(chǎn)所以其他原料的來源和價(jià)格對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)也有著一定的影響來源廣泛價(jià)格便宜可以考慮使用較大的規(guī)模6資金來源化工廠的初期建設(shè)需要大量的資金注入因此生產(chǎn)規(guī)模要以能和各種渠道提供的資金數(shù)量相適應(yīng)而又不影響總的經(jīng)濟(jì)效益為原則來確定7其他因素土地條件政策支持人力資源設(shè)備條件等其他相關(guān)因素都會(huì)對(duì)生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)生或多或少的影響需要綜合考慮

22規(guī)模確定com成本經(jīng)濟(jì)分析MTO是為下游石化產(chǎn)品制造低碳烯烴單體原料的工藝裝置其生產(chǎn)低碳烯烴成本主要由甲醇原料的價(jià)格所控制根據(jù)規(guī)模的不同甲醇原料的完全成本占低碳烯烴完全制造成本的70～85由數(shù)據(jù)可以看出對(duì)于100萬t甲醇進(jìn)料100萬t甲醇進(jìn)料a的MTO裝置甲醇的原料費(fèi)用如果為1000元t甲醇原料費(fèi)用約占制造成本的76甲醇的原料費(fèi)用如果為1600元t甲醇原料費(fèi)用約占成本的83其余17～24的成本費(fèi)用則為燃料動(dòng)力催化劑消耗人工成本和制造費(fèi)用如果甲醇原料價(jià)格可以降低到1000元t的水平MTO或DMTO工藝生產(chǎn)低碳烯烴會(huì)有比較好的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)于這樣的原料價(jià)格如果用天然氣為原料生產(chǎn)反算出天然氣價(jià)格必須是06元m3～07元m3即205美元MMBTU～239美元MMBTU由于我國的天然氣生產(chǎn)成本高天然氣價(jià)格難以低到這樣的水平而對(duì)于以煤炭為原料制甲醇而言如果煤炭?jī)r(jià)格低廉而且生產(chǎn)裝置大型化達(dá)到100萬ta～150萬ta甲醇生產(chǎn)規(guī)模有可能使甲醇生產(chǎn)成本降低到1000元t以下使煤基甲醇的MTO或DMTO工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行如果是生產(chǎn)裝置20萬ta50萬ta甲醇規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益則很難可行這就是國外MTO工業(yè)化裝置都是大型化的原因所在所配套的甲醇裝置原料處理能力都在100萬ta以上甚至是150萬ta～250萬ta的能力在甲醇原料價(jià)格為1300元t時(shí)低碳烯烴單位制造成本中原料成本占75即大約3700元催化劑和輔助材料費(fèi)用一般占3～5燃料及動(dòng)力一般占4～6工資及附加占不到1制造費(fèi)用及利潤一般占10～13很明顯甲醇價(jià)格是制約因素國外大型化的天然氣制甲醇裝置由于天然氣價(jià)格非常低廉甲醇的制造成本比較低使MTO工藝生產(chǎn)的低碳烯烴有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)因此要降低甲醇的原料費(fèi)用關(guān)鍵之一是裝置大型化一般甲醇裝置的規(guī)模在100萬ta以上煤基甲醇裝置的氣化部分按目前技術(shù)需要2套氣化裝置天然氣基甲醇的合成氣部分目前技術(shù)能力已經(jīng)非常大單系列就可以滿足后續(xù)175萬ta250萬ta甲醇合成部分的合成氣要求關(guān)鍵之二是天然氣和煤炭的價(jià)格要比較低廉即使在原油價(jià)格比較高的今天原料煤炭?jī)r(jià)格如果高于150元t200元tMTO生產(chǎn)的低碳烯烴對(duì)于下游化工生產(chǎn)而言仍然難有競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)于生產(chǎn)聚乙烯聚丙烯而言一般是如此對(duì)于生產(chǎn)乙二醇等其他精細(xì)化工產(chǎn)品而言還需要作比較細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估煤炭?jī)r(jià)格對(duì)甲醇生產(chǎn)成本的影響較大煤炭原料價(jià)格每增加50元t甲醇生產(chǎn)成本將增加100元t左右低碳烯烴的生產(chǎn)成本就將增加近300元t影

響極其大在15萬ta德士古水煤漿氣化急冷工藝制甲醇生產(chǎn)成本分析的基礎(chǔ)上列出了煤炭?jī)r(jià)格對(duì)甲醇制造成本的影響煤炭?jī)r(jià)格調(diào)整時(shí)的計(jì)算原則1原料煤炭?jī)r(jià)格中間列225元t為基準(zhǔn)價(jià)×原料煤?jiǎn)魏?442tt甲醇生產(chǎn)成本中原料煤的費(fèi)用2甲醇生產(chǎn)成本中動(dòng)力煤炭的費(fèi)用計(jì)算按照確認(rèn)1t動(dòng)力煤可以產(chǎn)生527t蒸汽假設(shè)動(dòng)力煤價(jià)格比原料煤低40元t噸醇單耗蒸汽量為254t動(dòng)力煤價(jià)527每噸蒸汽中動(dòng)力煤的價(jià)格動(dòng)力煤價(jià)527×254單位甲醇成本中蒸汽的費(fèi)用3MTO工藝混合乙烯丙烯收率按35計(jì)算4烯烴成本中甲醇成本均按照75計(jì)算com產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)分析低碳烯烴特別是乙烯丙烯是化學(xué)工業(yè)中最重要的兩種基礎(chǔ)有機(jī)原料從全球范圍來看乙烯產(chǎn)能趨于飽和基本供求平衡2004年底全球乙烯產(chǎn)能達(dá)到112億噸當(dāng)年需求量為105億噸其中約58用于生產(chǎn)聚乙烯13用于環(huán)氧乙烷11用于二氯乙烷7用于乙苯其它用途111999～2004年間全球丙烯需求量年均增長(zhǎng)49超出了乙烯37的年均增長(zhǎng)率2004年全球丙烯產(chǎn)能7502萬噸產(chǎn)量6489萬噸開工率為86但消費(fèi)量達(dá)6510萬噸2009年世界丙烯產(chǎn)能新增19641萬噸達(dá)到9466萬噸年均增長(zhǎng)率為48開工率進(jìn)一步提高至88屆時(shí)下游行業(yè)對(duì)丙烯的需求將達(dá)到8309萬噸市場(chǎng)仍處于緊張狀態(tài)供不應(yīng)求在我國乙烯和丙烯仍有廣闊的市場(chǎng)需求2005年我國乙烯自給率只有403左右但隨著幾個(gè)大型乙烯項(xiàng)目的建成投產(chǎn)或上馬如BASF60萬噸a江蘇南京SECCO90萬噸a上海金山Shell80萬噸a廣東惠州大亞灣Exxon80萬噸t福建泉州等我國的乙烯自給率在未來的幾年內(nèi)會(huì)有所升高到2010年乙烯自給率達(dá)到60以上但仍然是供不應(yīng)求隨著丙烯下游產(chǎn)品的快速發(fā)展極大地拉動(dòng)了我國丙烯需求量的增長(zhǎng)2004年我國丙烯下游衍生物共消費(fèi)丙烯約6346萬噸其中聚丙烯是丙烯最大的消費(fèi)衍生物對(duì)丙烯的消費(fèi)量約占丙烯總消費(fèi)量的749丙烯腈是我國丙烯的第二大衍生物約占總消費(fèi)量的101其后是環(huán)氧丙烷約占59丁辛醇約占63其他化工產(chǎn)品約占282005～2010年我國對(duì)丙烯需求量年均增長(zhǎng)率將達(dá)到58預(yù)計(jì)2010年丙烯表觀消費(fèi)量將達(dá)到1049萬噸當(dāng)量需求將達(dá)到1905萬噸2005～2010年我國丙烯裝置年生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)率達(dá)到572010年我國乙烯聯(lián)產(chǎn)丙烯的生產(chǎn)能力將達(dá)到約722萬噸丙烯總生產(chǎn)能力達(dá)到1080萬噸而2010年國內(nèi)對(duì)丙烯的當(dāng)量需求達(dá)到1905萬噸丙烯供需矛盾十分突出供需缺口達(dá)825萬噸

目前乙烯主要是通過石腦油蒸汽裂解生產(chǎn)而丙烯60來源于乙烯聯(lián)產(chǎn)35來自流化催化裂化FCC裝置3來自丙烷脫氫PDH剩下的2來自其它途徑因此乙烯丙烯基本是通過石油路線而來但是由于石油資源的有限性石油價(jià)格的不穩(wěn)定因此各國在對(duì)原有工藝技術(shù)進(jìn)行增產(chǎn)改進(jìn)的基礎(chǔ)上已經(jīng)開始致力于非石油路線生產(chǎn)乙烯和丙烯的開發(fā)以滿足乙烯和丙烯強(qiáng)勁的需求特別是對(duì)于我國這樣一個(gè)典型的缺油少氣多煤的國家其戰(zhàn)略意義更為重大從1993年開始我國從石油凈出口國變?yōu)檫M(jìn)口國近幾年來我國石油進(jìn)口量持續(xù)增長(zhǎng)如不盡快尋求石油的替代能源工藝路線對(duì)進(jìn)口石油的依賴度越來越大將會(huì)嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展非石油路線生產(chǎn)低碳烯烴的原料來源主要有天然氣和煤我國的煤資源很豐富2002年已探明可開采量為1886億噸可開采150年以上雖然我國的天然氣資源也相對(duì)豐富但天然氣的利用結(jié)構(gòu)有待完善com產(chǎn)量規(guī)模具體的產(chǎn)量規(guī)模仍需依托總廠的甲醇分廠產(chǎn)量規(guī)模而定而本廠甲醇分廠年產(chǎn)甲醇180萬ta所以此MTO項(xiàng)目暫定生產(chǎn)能力為180萬ta即制60萬噸烯烴23下游產(chǎn)品市場(chǎng)及價(jià)格預(yù)測(cè)com概述com1聚丙烯PP聚丙烯PP是丙烯的聚合物聚丙烯塑料因其具有良好的耐熱性耐腐蝕性電絕緣性和密度低等特點(diǎn)其應(yīng)用在近20年來得到迅速發(fā)展國外聚丙烯的主要用途是生產(chǎn)貨物的周轉(zhuǎn)箱工業(yè)零件等注塑制品同時(shí)由于其密度低具有良好的機(jī)械性能也大量用于汽車配件另外纖維和薄膜在聚丙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占的比例也較大從我國聚丙烯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看編制制品一直占據(jù)了聚丙烯總消費(fèi)量的一半以上PP纖維即丙綸是指以PP為原料通過熔融紡絲制成的一種纖維制品由于PP纖維有著許多優(yōu)良性能因而在裝飾產(chǎn)業(yè)服用三大領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛已成為合成纖維第二大品種PP纖維分為短纖長(zhǎng)絲無紡布紡粘和熔噴煙用絲束膨體連續(xù)長(zhǎng)絲BCF等應(yīng)用領(lǐng)域包括包裝用來生產(chǎn)編織袋的主要用于水泥化肥化工糧食飼料原鹽等領(lǐng)域還有在香煙濾材土工建材服裝地毯衛(wèi)生制品等領(lǐng)域廣泛使用纖維料因土工材料的發(fā)展

而獲得了新的市場(chǎng)機(jī)遇需求增長(zhǎng)較快而發(fā)達(dá)國家卻是注塑料占據(jù)了近40的市場(chǎng)這和我國的國情有關(guān)農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)建設(shè)對(duì)于編制制品的需求一直很旺盛但是從近幾年的數(shù)據(jù)看雖然編制制品的絕對(duì)用量仍在增加消費(fèi)比例卻有下降的趨勢(shì)注塑制品是指通過向具有特定形狀的模具內(nèi)注射熔融態(tài)聚丙烯然后冷卻成型的方法所得到的制品要求原料要有較高的流動(dòng)性能主要應(yīng)用領(lǐng)域是汽車保險(xiǎn)杠儀表盤蓄電池外殼內(nèi)飾家電各種大小家電外殼洗衣機(jī)內(nèi)桶電風(fēng)扇葉輪和底座冰箱內(nèi)襯抽屜和接水盤等家居用品塑料家具玩具等另外PP管材料和PP高透明料將成為市場(chǎng)發(fā)展的新熱點(diǎn)注塑制品是我國聚丙烯的第二大消費(fèi)領(lǐng)域并且消費(fèi)比例有不斷增加的趨勢(shì)聚丙烯的第三大消費(fèi)市場(chǎng)應(yīng)該說就是膜類市場(chǎng)了聚丙烯薄膜制品又分為吹膜薄膜流延薄膜CPP和雙向拉伸薄膜BOPPBOPP薄膜料和CPP薄膜料因包裝業(yè)的發(fā)展而快速發(fā)展其中定向薄膜可作為印刷標(biāo)簽等涂布香煙及食品和農(nóng)副產(chǎn)品包裝袋非定向膜用于電容器或各種包裝材料聚丙烯的第四大消費(fèi)市場(chǎng)是纖維類市場(chǎng)主要消費(fèi)市場(chǎng)包括繩索用纖維地毯用粗旦背襯和細(xì)旦纖維面紗服裝用纖維玩具填充物煙用絲束過濾嘴醫(yī)用和衛(wèi)生用無紡布產(chǎn)品一次性濕紙巾百潔布嬰兒紙尿褲一次性口罩手術(shù)服等工業(yè)用濾布等其中無紡布產(chǎn)品的增長(zhǎng)趨勢(shì)非常明顯管材專用料冷熱水管污水管的市場(chǎng)雖然目前不是很大但是自從國家禁止用鍍鋅管材質(zhì)的水管后還是有一定的發(fā)展市場(chǎng)不過目前國產(chǎn)管材專用料的質(zhì)量還有待改進(jìn)聚丙烯的其他應(yīng)用領(lǐng)域包括聚丙烯片材板材和工程用土工格柵等PP片材板材廣泛應(yīng)用于食品包裝建筑裝飾汽車文具箱包化工環(huán)保與水處理瓶蓋及日用消費(fèi)品等等工程用土工格柵主要應(yīng)用于道路堤壩建設(shè)方面的地基加強(qiáng)com2聚乙烯PE聚乙烯PE樹脂是由乙烯單體聚合而成的一種熱塑性塑料是當(dāng)今世界上產(chǎn)量和消費(fèi)量最大的通用塑料產(chǎn)品之一PE樹脂工業(yè)化生產(chǎn)在世界上已有50多年歷史其中低密度聚乙烯LDPE和高密度聚乙烯HDPE分別在上世紀(jì)30年代末和50年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化而線性低密度聚乙烯LLDPE的大規(guī)模生產(chǎn)是在上世紀(jì)70年代末在比較短的時(shí)間內(nèi)LLDPE以其優(yōu)異的性能和較低的成本在許多領(lǐng)域已替代了LDPE目前LLDPE幾乎滲透到所有的傳統(tǒng)聚乙烯市場(chǎng)包括薄膜模塑管材和電線電纜具有最大優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域是包裝如拉伸纏繞包裝雜物袋和重包裝袋但在高透明度薄膜及電線電纜等絕緣應(yīng)用中LDPE仍占優(yōu)勢(shì)HDPE主要應(yīng)用于注塑和吹塑領(lǐng)域

com市場(chǎng)分析com1聚丙烯 世界市場(chǎng)分析1生產(chǎn)狀況世界聚丙烯消費(fèi)近10年來一直保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)1996年以來世界聚丙烯生產(chǎn)能力以年均85速度遞增2002年世界聚丙烯產(chǎn)能達(dá)到3947萬噸產(chǎn)量達(dá)到3422萬噸消費(fèi)量達(dá)到3383萬噸2004年世界聚丙烯產(chǎn)能達(dá)到4657萬噸產(chǎn)量達(dá)到4025萬噸消費(fèi)量達(dá)到3995萬噸供需基本平衡2供需狀況2004年世界聚丙烯供需狀況詳見表2-1表2-1 2004年世界聚丙烯供需狀況單位萬噸區(qū)域北美 產(chǎn)能1040 產(chǎn)量890 消費(fèi)量896 南美 235 198 178 西歐 1145 965 975 東歐 295 235 126 中東 246 220 145 亞洲 1576 1377 1560 其它 120 140 115 合計(jì) 4657 4025 3995 3市場(chǎng)預(yù)測(cè)世界聚丙烯的需求持續(xù)增長(zhǎng)2004年較2002年增長(zhǎng)了約176達(dá)到了3995萬噸其中亞洲地區(qū)的消費(fèi)量為1560萬噸較2002年增加183列第一位其次為北美地區(qū)消費(fèi)量約為896萬噸較2002年增長(zhǎng)162西歐2004年聚丙烯消費(fèi)量約為975萬噸較2002年增長(zhǎng)158世界其它國家和地區(qū)2004年聚丙烯的消費(fèi)量都有不同程度的增加預(yù)計(jì)2008年世界聚丙烯的需求量將達(dá)到4728萬噸2010年需求量將達(dá)到5263萬噸詳見表2-2表2-2 2002-2010年世界PP供需狀況單位萬噸 實(shí) 際 預(yù) 測(cè) 能力 2002年3947 2004年4657 2005年4817 2008年5256 2010年5663 產(chǎn)量 3422 4025 4285 4728 5263

需求 3383 3995 4250 4728 52631996年后亞洲聚丙烯生產(chǎn)能力以年均103的速度遞增2004年亞洲聚丙烯的產(chǎn)能達(dá)到了1576萬噸是世界上最大的聚丙烯生產(chǎn)地區(qū)預(yù)計(jì)到2005年亞洲聚丙烯的產(chǎn)能將達(dá)到1669萬噸2008年達(dá)到1858萬噸2010年達(dá)到1975萬噸亞洲地區(qū)對(duì)聚丙烯的需求呈快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭預(yù)計(jì)2008年將達(dá)到1995萬噸2010年將達(dá)到2217萬噸雖然世界聚丙烯產(chǎn)銷大體平衡但由表2-3可見亞洲地區(qū)聚丙烯的需求量要大于生產(chǎn)能力表2-3 1996-2010年亞洲PP供需狀況單位萬噸 實(shí) 際 預(yù) 測(cè) 能力 1996年848 2004年1576 2005年1669 2008年1858 2010年1975 產(chǎn)量 778 1377 1508 1714 1879 需求 847 1560 1682 1995 2217 國內(nèi)市場(chǎng)分析1生產(chǎn)狀況我國聚丙烯生產(chǎn)廠商能力大多偏小到2004年底我國聚丙烯生產(chǎn)廠家約有78個(gè)生產(chǎn)能力為455萬噸年其中連續(xù)法聚丙烯裝置35套生產(chǎn)能力為346萬噸年間歇法小本體裝置109套生產(chǎn)能力約109萬噸年當(dāng)年聚丙烯總產(chǎn)量為384萬噸年2004年國內(nèi)聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)及能力詳見表2-5表2-5 2004年我國主要聚丙烯生產(chǎn)商產(chǎn)能及產(chǎn)量單位萬噸年生產(chǎn)商上海石化 產(chǎn)能400 產(chǎn)量472 揚(yáng)子石化 360 400 燕山石化 350 371 茂名石化 230 171 大連石化 140 158 廣州石化 110 149 荊門石化 100 119 茂名石化實(shí)華公司 100 115 大慶石化 100 114 九江石化 100 109 獨(dú)山子石化 140 105

大連太平洋石化 100 102 武漢石化 100 101 岳陽長(zhǎng)嶺公司 100 101 撫順石化 90 94 1995年-2004年間國內(nèi)聚丙烯產(chǎn)量由102萬噸增長(zhǎng)到455萬噸年均增長(zhǎng)率達(dá)到192供需狀況盡管近幾年我國聚丙烯發(fā)展很快但仍不能滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)從80年代初開始我國每年都要進(jìn)口幾十萬噸聚丙烯樹脂1995年我國聚丙烯進(jìn)口量突破100萬噸到2004年達(dá)到341萬噸1995年-2004年聚丙烯進(jìn)口量年均增長(zhǎng)率121995年我國聚丙烯表觀消費(fèi)量為2076萬噸2004年增長(zhǎng)到795萬噸年均增長(zhǎng)率為162004年國產(chǎn)滿足率僅為581995年-2004年聚丙烯產(chǎn)量進(jìn)口量表觀消費(fèi)量見表2-6表2-6 1995-2007年我國聚丙烯供需概況單位萬噸年份1995 產(chǎn)量1023 進(jìn)口量1068 出口量146 表觀消費(fèi)量2076 自給率％493 1996 1449 1129 051 2573 564 1997 1881 1248 192 3110 605 1998 2075 1545 283 3592 577 1999 2647 1473 087 4111 645 2000 3240 1640 10 4870 665 2001 3340 2086 09 5417 617 2002 3742 2442 13 6172 606 2003 4455 2734 12 7177 603 2004 4749 2914 15 7647 572 2005 514 298 20 810 6346 2006 5635 290 25 851 6622 2007預(yù)計(jì) 650 2548 30 9018 7208 以上數(shù)據(jù)表明到目前為止我國對(duì)聚丙烯的需求還是有很大的缺口2005年產(chǎn)量514萬噸進(jìn)口量近300萬噸總消費(fèi)量810萬噸預(yù)計(jì)到2007年需求量900萬噸產(chǎn)能將達(dá)到650萬噸進(jìn)口量約250萬噸因此說還是有很大的空間來填補(bǔ)這個(gè)缺口3市場(chǎng)預(yù)測(cè)我國一直是聚丙烯的進(jìn)口大國已有的聚丙烯裝置生產(chǎn)能力與市場(chǎng)需求相距甚遠(yuǎn)雖然近年來不斷有新的生產(chǎn)裝置投入生產(chǎn)產(chǎn)能增長(zhǎng)速率較快但市場(chǎng)需

求強(qiáng)勁聚丙烯自給率仍略呈下降趨勢(shì)我國2004年末455萬噸的聚丙烯產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需要為滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要今后數(shù)年我國新建擬建的聚丙烯項(xiàng)目也比較多國內(nèi)近年來計(jì)劃新增聚丙烯產(chǎn)能見表2-7表2-7 2005-2007年我國聚丙烯裝置建設(shè)動(dòng)態(tài) 單位萬噸年產(chǎn)能

生產(chǎn)廠家

萬噸年

預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間

技術(shù)來源Innovene工藝上海石化20股份中國石化30BP公司50Spheripol工藝Spheripol工藝Spheripol工藝殼牌50

中海殼牌石油化工 240 2005年底

中海油45廣東5

中石油蘭州石化 300 2006年10月 Spheripol工藝一期2005年

紹興富陵實(shí)業(yè)集團(tuán)

300底

Spheripol工藝

300 二期2007年 Spheripol工藝Spheripol工藝福建煉化50美

中石化福建煉油化工 400 2007年中正在規(guī)劃中

國?？松梨诤蜕程匕⒚篮Ｍ夤靖?5

中石油內(nèi)蒙等四項(xiàng) 100×4

開車時(shí)間不明

BasellSpheripol工藝國產(chǎn)化第二代環(huán)管聚丙烯技術(shù)基礎(chǔ)

中石化茂名石化 300 2006年7月

上經(jīng)過改進(jìn)的工藝技術(shù)HR

延煉實(shí)業(yè)公司 100 2005年3月 國產(chǎn)化第二代環(huán)管H．浙江紹興 200 2006 國產(chǎn)化第二代環(huán)管HR中石化海南實(shí)華煉化 200 2006 國產(chǎn)化第二代環(huán)管H中石化山東青島煉化 200 2007 國產(chǎn)化第二代環(huán)管H臺(tái)塑集團(tuán)浙江寧波 450 2007年 Novolen工藝HRCIC中石化福建石化 400 2007年 Novolen工藝HRCIC中石油錦西石化 150 2007年 Novolen工藝HRC中石油廣西欽州 200 正在談判 DowBasellABB三家選一家寧煤集團(tuán) 52 2008年 DowBasellABB三家選一家大唐國際發(fā)電股份有限

公司多倫煤化工

490 2008年 DowUnipol工藝若上述計(jì)劃新增生產(chǎn)能力能全部形成預(yù)計(jì)我國聚丙烯產(chǎn)能在2007年將達(dá)到約650萬噸2010年將達(dá)到約901萬噸預(yù)計(jì)我國聚丙烯表觀消費(fèi)量在2010年將達(dá)到1280萬噸2003年2010年間聚丙烯需求的年增長(zhǎng)率在10左右未來數(shù)年我國聚丙烯供需預(yù)測(cè)見表2-8表2-8 20072012年我國聚丙烯供需預(yù)測(cè)單位萬噸項(xiàng)目 2007年 2012年 能力 650 921 產(chǎn)量 650 921 需求量 902 1330 缺口 252 409 從以上預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出國內(nèi)聚丙烯產(chǎn)品在未來的若干年內(nèi)供不應(yīng)求已是不爭(zhēng)的事實(shí)com2聚乙烯 世界市場(chǎng)分析1國外生產(chǎn)情況及供應(yīng)預(yù)測(cè)2004年全球聚乙烯樹脂生產(chǎn)能力達(dá)到70491萬ta其中低密度聚乙烯占280線型低密度聚乙烯占316高密度聚乙烯占396在三種聚乙烯產(chǎn)品中LLDPE和HDPE近年來生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)比較快在過去幾年里L(fēng)LDPE年均增長(zhǎng)率達(dá)到134而LDPE近年的發(fā)展速度比較慢同一時(shí)期其全球年均增長(zhǎng)率僅為18目前全球聚乙烯樹脂的生產(chǎn)主要集中在美國西歐和亞洲地區(qū)2004年這三個(gè)地區(qū)聚乙烯樹脂總生產(chǎn)能力達(dá)55555萬ta約占當(dāng)年全球聚乙烯樹脂總生產(chǎn)能力的787近幾年世界各地LLDPE產(chǎn)能均顯現(xiàn)快速發(fā)展的勢(shì)頭發(fā)展速度最快的地區(qū)是非洲東歐和拉丁美洲但以上地區(qū)的生產(chǎn)能力比較小而亞洲地區(qū)不含日本在生產(chǎn)能力比較大的情況下仍然保持了比較高的增長(zhǎng)率HDPE發(fā)展也比較快目前HDPE仍是三種PE產(chǎn)品中生產(chǎn)能力最大的品種預(yù)計(jì)到2010年全球聚乙烯樹脂生產(chǎn)能力將達(dá)到9400萬ta年均增長(zhǎng)率約為49左右其中中東地區(qū)將是生產(chǎn)能力增長(zhǎng)最快的地區(qū)產(chǎn)能增長(zhǎng)速度將達(dá)到15預(yù)計(jì)到2015年全球聚乙烯樹脂的生產(chǎn)能力將達(dá)到10060萬ta2國外消費(fèi)情況及需求預(yù)測(cè)2004年全球聚乙烯樹脂總消費(fèi)量約5868萬t主要消費(fèi)地區(qū)為亞洲北美和西歐其中亞洲消費(fèi)量約1955萬t占總消費(fèi)量的333北美消費(fèi)量為1574

萬t占總消費(fèi)量的268西歐消費(fèi)量1306萬t占總消費(fèi)量的223上述三個(gè)地區(qū)合計(jì)占全球總消費(fèi)量的8242004年世界聚乙烯供需狀況如下表2004年世界聚乙烯供需狀況單位萬ta萬t地區(qū)非洲 能力1248 產(chǎn)量854 進(jìn)口量765 出口量154 實(shí)際消費(fèi)量1465 亞洲 19364 17917 7161 5526 19552 中東歐 3409 2469 955 1122 2302 中東 6515 6067 1203 4899 2371 北美 20627 17469 3598 5331 15736 大洋洲 417 355 338 25 668 中南美洲 3459 2853 1489 814 3528 西歐 15452 12163 9797 8904 13056 合計(jì) 70491 60147 25306 26775 58678 2004年全球聚乙烯樹脂總消費(fèi)量約5868萬t其中HDPE消費(fèi)量約為2451萬t占418LDPE消費(fèi)量約1858萬t占317左右LLDPE消費(fèi)量約1559萬t占266預(yù)計(jì)今后五年中全球LDPE需求將以年均18的速度增長(zhǎng)LLDPE將以61的速度增長(zhǎng)HDPE將以57的速度增長(zhǎng)到2010年全球PE需求中LDPE的消費(fèi)比例將降低到268LLDPE和HDPE則相應(yīng)增加到289和4432004年世界乙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)及2010年需求預(yù)測(cè)情況如下表2004年世界聚乙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)及2010年需求預(yù)測(cè)單位萬t％2004年 2010年 2004-2010年

品種消費(fèi)量 比例 需求量 比例

年均增長(zhǎng)率HDPE 2451 418 3411 443 57LDPE 1858 317 2063 268 18LLDPE 1559 266 2225 289 61合計(jì) 5868 1000 7699 1000 462004年世界消費(fèi)低密度聚乙烯3417萬t在其消費(fèi)結(jié)構(gòu)中薄膜制品仍占最大的比例約占646％其次為注塑制品約占低密度聚乙烯的78％2004年世界消費(fèi)高密度聚乙烯2451萬t在其消費(fèi)結(jié)構(gòu)中吹塑制品注塑和膜片制品仍是HDPE的主要消費(fèi)領(lǐng)域約占HDPE總消費(fèi)的68％近年來HDPE管材在民用建材化工生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛使其成為HDPE最具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用領(lǐng)域1999-2004年期間全球聚乙烯樹脂年均消費(fèi)增長(zhǎng)率為44其中亞洲中東和中南美地區(qū)是消費(fèi)增長(zhǎng)最快的地區(qū)2004-2010年期間上述地區(qū)仍將保持較

高的增長(zhǎng)速度北美聚乙烯的消費(fèi)增長(zhǎng)速度也將明顯加快預(yù)計(jì)2004年至2010年間全球聚乙烯樹脂需求增長(zhǎng)率將保持在46左右到2010年時(shí)全球聚乙烯樹脂年需求總量將達(dá)到7699萬t其中亞洲地區(qū)的消費(fèi)將達(dá)到近3000萬t到2015年全球聚乙烯樹脂年需求總量預(yù)計(jì)將達(dá)到9200萬t2010-2015年間需求增長(zhǎng)率為36 國內(nèi)市場(chǎng)分析1國內(nèi)生產(chǎn)情況及供應(yīng)預(yù)測(cè)近年來我國聚乙烯生產(chǎn)能力增長(zhǎng)迅速隨著國內(nèi)多套大型聚乙烯裝置陸續(xù)建成投產(chǎn)聚乙烯樹脂的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量都有大幅增長(zhǎng)2005年國內(nèi)聚乙烯樹脂生產(chǎn)能力和產(chǎn)量分別達(dá)到5595萬ta和52904萬t分別比2004年增長(zhǎng)283％和199％我國聚乙烯產(chǎn)品質(zhì)量檔次不高通用樹脂產(chǎn)量多高檔次的樹脂數(shù)量少產(chǎn)品存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)不合理造成這種不合理的原因時(shí)由于我國裝置技術(shù)水平普遍偏低許多企業(yè)的聚乙烯生產(chǎn)裝置大多引進(jìn)的是上世紀(jì)80年代的技術(shù)2005年國內(nèi)聚乙烯樹脂主要生產(chǎn)企業(yè)如下表2005年國內(nèi)聚乙烯樹脂主要生產(chǎn)企業(yè)概況單位萬ta％產(chǎn)品LDPELLDPE含全密度產(chǎn)品 生產(chǎn)企業(yè)中國石化齊魯石化股份公司 生產(chǎn)能力12 比例21 中國石油蘭州石化分公司 13 23 小計(jì) 2276 407 上海賽科石化公司 30 54 中國石油吉林石化分公司 30 54 中國石化上海石化股份 385 69 中國石油大慶石化分公司 24 43 中國石化揚(yáng)子石化股份公司 23 41 HDPE 中國石化燕山石化股份公司 18 32 中國石化齊魯石化股份公司 14 25 中國石油蘭州石化分公司 14 25 中國石油遼陽石化公司 8 14 北京助劑二廠 18 03 小計(jì) 7>2013 360 總計(jì) 5595 1000 由于國內(nèi)乙烯工業(yè)的發(fā)展使得聚乙烯工業(yè)繼續(xù)保持一定的上升態(tài)勢(shì)2005年國內(nèi)聚乙烯產(chǎn)量為52904萬t2000-2005年國內(nèi)聚乙烯產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)速度達(dá)到114％從2005-2010年間隨著我國新一輪乙烯改擴(kuò)建的進(jìn)行和大型合資企業(yè)的城里聚乙烯產(chǎn)能還將有較大的增加一些新的聚乙烯裝置將陸續(xù)投產(chǎn)2006年隨著中海殼牌的投產(chǎn)和吉化大慶乙烯改擴(kuò)建后的投入正式運(yùn)行國內(nèi)聚乙烯樹脂供應(yīng)將有一定幅度的增加估計(jì)2006年國內(nèi)將新增聚乙烯生產(chǎn)能力150萬ta以上按照中國石油和中國石化的規(guī)劃未來幾年國內(nèi)PE將進(jìn)入新的擴(kuò)能高峰預(yù)計(jì)到2010年我國低密度聚乙烯能力將達(dá)到794萬taHDPE能力將達(dá)到356萬ta總能力達(dá)到1150萬ta到2015年我國低密度聚乙烯能力將達(dá)到979萬taHDPE能力將達(dá)到501萬ta總能力1480萬ta2國內(nèi)消費(fèi)情況及需求預(yù)測(cè)隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展市場(chǎng)對(duì)塑料制品的需求不斷增長(zhǎng)拉動(dòng)我國聚乙烯的消費(fèi)量快速增長(zhǎng)2005年我國聚乙烯表觀消費(fèi)量突破1000萬t達(dá)到10493萬t盡管近年來我國聚乙烯樹脂的生產(chǎn)有了較快的發(fā)展但由于需求量的急速增加國內(nèi)市場(chǎng)上產(chǎn)品自給率一直比較低大量需求仍然依靠進(jìn)口滿足近年來我國聚乙烯樹脂供需狀況如下表

近年我國聚乙烯樹脂供需狀況單位萬t％年份2000年 產(chǎn)量3084 進(jìn)口量2967 出口量09 表觀消費(fèi)量6042 自給率510 2001年 3122 4112 07 7227 432 2002年 3547 4559 11 8095 438 2003年 4132 4690 13 8809 469 2004年 4413 4799 15 9197 480 2005年 5290 5260 57 10493 504 聚乙烯樹脂在我國應(yīng)用十分廣泛由于性能好加工方便制成的制品廣泛用于日用電子電器建材計(jì)算機(jī)體育器械農(nóng)用薄膜灌溉材料醫(yī)療器械和辦公等領(lǐng)域2005年我國聚乙烯樹脂消費(fèi)結(jié)構(gòu)及2010年需求預(yù)測(cè)情況如下表2005年國內(nèi)聚乙烯樹脂消費(fèi)結(jié)構(gòu)及2010年預(yù)測(cè)單位萬t％品種 2005消費(fèi)量 年比例 2010需求量 年比例 2005-2010年年均增長(zhǎng)率 LDPE 2405 229 93 197 40 LLDPE 3756 358 507 42 62 HDPE 4333 413 654 41 86 合計(jì) 10493 1000 1454 000 67 ①LDPE2005年國內(nèi)LDPE表觀消費(fèi)量2405萬t其主要應(yīng)用領(lǐng)域是薄膜約占總消費(fèi)量的6852005年國內(nèi)LDPE消費(fèi)構(gòu)成及需求預(yù)測(cè)如下表2005年國內(nèi)LDPE消費(fèi)構(gòu)成及需求預(yù)測(cè)單位萬t％2005年 2010年 2005-201年消費(fèi)領(lǐng)域

②LLDPE2005年國內(nèi)LLDPE表觀消費(fèi)量約3756萬t2005年國內(nèi)LLDPE消費(fèi)構(gòu)成及需求預(yù)測(cè)見下表2005年國內(nèi)LLDPE消費(fèi)構(gòu)成及需求預(yù)測(cè)單位萬t％2005年 2010年 2005-2010年消費(fèi)領(lǐng)域 消費(fèi)量 比例 需求量 比例 年均增長(zhǎng)率 薄膜 3230 86 435 858 61 擠出成型 158 42 26 51 105 其它 368 98 46 91 46 合計(jì) 3756 100 507 100 62 ③HDPE2005年國內(nèi)HDPE表觀消費(fèi)量約4333萬t2005年國內(nèi)HDPE消費(fèi)構(gòu)成及需求預(yù)測(cè)見下表2005年國內(nèi)HDPE消費(fèi)構(gòu)成及需求預(yù)測(cè)單位萬t％消費(fèi)領(lǐng)域吹塑成型制品 200消費(fèi)量901 5年比例208 201需求量145 0年比例222 2005-2010年年均增長(zhǎng)率100 薄膜 871 201 125 191 75 注塑及中空制品 784 181 122 187 92 板片管材 698 161 123 188 120 單絲和編織產(chǎn)品 607 140 74 113 41 電線電纜 152 35 21 32 67 其它 321 74 44 67 65 合計(jì) 4333 1000 654 1000 86 由于需求的迅速增長(zhǎng)國內(nèi)聚乙烯樹脂缺口還將繼續(xù)擴(kuò)大預(yù)計(jì)今后我國經(jīng)濟(jì)將持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率將在75以上經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展將拉動(dòng)化工產(chǎn)品的需求增長(zhǎng)預(yù)計(jì)近期我國塑料制品業(yè)對(duì)聚乙烯的需求量將以年均67的速度增長(zhǎng)到2010年聚乙烯樹脂需求量將達(dá)到1454萬t2010-2015年間預(yù)計(jì)國內(nèi)聚乙烯市場(chǎng)將進(jìn)入相對(duì)較成熟的階段但需求仍將以6左右的較高速度增長(zhǎng)到2015年時(shí)國內(nèi)年需求總量將達(dá)到1930萬t左右com目標(biāo)市場(chǎng)分析根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研陜西等區(qū)域內(nèi)聚丙烯需求量較小因此聚乙烯聚丙烯的

目標(biāo)市場(chǎng)初步確定在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)華東和華南市場(chǎng)華東和華南地區(qū)是我國聚乙烯聚丙烯產(chǎn)品的主要消費(fèi)地區(qū)當(dāng)?shù)氐木垡蚁┚郾┊a(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需求聚乙烯聚丙烯進(jìn)口量連年遞增需求上升趨勢(shì)明顯2003年2004年華東華南地區(qū)聚乙烯聚丙烯進(jìn)口數(shù)量見表2-16表2-16 華東華南地區(qū)進(jìn)口數(shù)量單位萬噸產(chǎn)品 華東 2003年 華南 華東 2004年 華南 聚丙烯 995 1575 126 193 聚乙烯 1251 2031 1569 2573 根據(jù)本項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析數(shù)據(jù)本項(xiàng)目所產(chǎn)的聚丙烯與當(dāng)?shù)剡M(jìn)口的聚丙烯完稅價(jià)格相比具有較大的獲利空間com價(jià)格預(yù)測(cè)com1 聚丙烯價(jià)格預(yù)測(cè)十年來國際市場(chǎng)聚烯烴價(jià)格隨原料價(jià)格的漲落和供需關(guān)系的變化而發(fā)生大幅度的波動(dòng)價(jià)格波動(dòng)幅度較大而我國聚丙烯國產(chǎn)滿足率在50以下國內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格受國際市場(chǎng)和進(jìn)口產(chǎn)品影響與國際市場(chǎng)聚烯烴價(jià)格走勢(shì)基本一致本項(xiàng)目聚丙烯產(chǎn)品銷售價(jià)格以近八年進(jìn)口平均價(jià)格CIF的完稅價(jià)格為依據(jù)同時(shí)參考近八年國內(nèi)市場(chǎng)平均價(jià)格參見表2-20和表2-21表2-20 近八年聚丙烯產(chǎn)品國內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格單位元噸品種 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 平均 PP 5732 5428 6740 6349 6193 7248 9117 11200 7251 表2-21 近八年聚丙烯產(chǎn)品進(jìn)口價(jià)格單位美元噸元噸品種 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20042005平均折算價(jià)格PP 642 631 698 652 670 740 935 1036 751 6087由前所述聚丙烯價(jià)格跟市場(chǎng)原油價(jià)格和市場(chǎng)需求密切相關(guān)其中近年來市場(chǎng)原油價(jià)格與聚丙烯價(jià)格相關(guān)聯(lián)系見統(tǒng)計(jì)表2-22

表2-22 原油與聚丙烯價(jià)格統(tǒng)計(jì)表美國WTI原油時(shí)間美元桶2000年 28502001年 25832002年 26082003年 31132004年 41541月 34312月 34563月 36664月 36595月 40866月 38027月 40178月 45199月 452510月 541611月 486012月 4412由表可見當(dāng)原油價(jià)格45美元桶時(shí)相應(yīng)聚丙烯價(jià)格為10500～11000元噸目前聚丙烯市場(chǎng)價(jià)格堅(jiān)挺居高不下中石化系統(tǒng)各種聚丙烯出廠平均價(jià)格在10500～12000元噸之間香港聚丙烯掛牌價(jià)也高達(dá)1125美元噸近幾年國內(nèi)聚丙烯年平均價(jià)格逐年上漲主要因?yàn)閲H原油價(jià)格上漲導(dǎo)致丙烯聚丙烯價(jià)格上漲預(yù)計(jì)未來幾年原油價(jià)格仍將保持在高位PP價(jià)格波動(dòng)不會(huì)太大根據(jù)上述分析考慮到本項(xiàng)目聚丙烯產(chǎn)品銷往華東華南地區(qū)的運(yùn)輸成本本項(xiàng)目聚丙烯出廠銷售價(jià)格確定為10500元噸均聚共聚含銷項(xiàng)稅com2 聚乙烯價(jià)格預(yù)測(cè)聚乙烯樹脂產(chǎn)品的國內(nèi)價(jià)格完全與國際市場(chǎng)接軌近年來變化波動(dòng)的趨勢(shì)基本與國際市場(chǎng)一致聚乙烯不同種類的產(chǎn)品其價(jià)格也有差異通常情況下同期價(jià)格以LDPE為最高其次LLDPE而HDPE為最低聚乙烯相同種類的產(chǎn)品

其價(jià)格因地區(qū)生產(chǎn)和牌號(hào)不同也有差距如HDPE在不同的消費(fèi)領(lǐng)域之間其價(jià)格存在著慣性差異通常注塑料比吹膜料價(jià)格高由于我國聚乙烯供需缺口較大進(jìn)口量較多聚乙烯價(jià)格受原油價(jià)格及國際市場(chǎng)價(jià)格影響較大2000-2005年國內(nèi)聚乙烯樹脂市場(chǎng)價(jià)格及布倫特原油價(jià)格情況如下表2000-2005年國內(nèi)聚乙烯市場(chǎng)價(jià)格和布倫特原油價(jià)格情況單位美元桶元t年份 布倫特原油價(jià)格 HDPE LDPE LLDPE 2000年 2863 7768 8461 7974 2001年 2445 7235 7654 6918 2002年 2501 6211 6557 6087 2003年 2883 7156 7680 6778 2004年 3821 9589 11142 9610 2005年 5438 10923 11605 10793 預(yù)計(jì)今后幾年國際市場(chǎng)聚乙烯的供需將同步增長(zhǎng)而國內(nèi)聚乙烯的供需將始終處于供不應(yīng)求的局面因此影響聚乙烯價(jià)格的主要因素來自供求關(guān)系和原油價(jià)格的變化預(yù)測(cè)國際市場(chǎng)原油價(jià)格將不會(huì)有較大的下降聚乙烯的價(jià)格將仍然保持在較高的水平預(yù)計(jì)未來國內(nèi)各種聚乙烯市場(chǎng)價(jià)格將在11000-13500之間變化考慮到本項(xiàng)目聚乙烯產(chǎn)品銷往華東華南地區(qū)的運(yùn)輸成本本項(xiàng)目聚乙烯出廠銷售價(jià)格確定為11500元噸全密度含銷項(xiàng)稅第三章MTOMTP技術(shù)31技術(shù)總論甲醇制烯烴MethanoltoOlefinsMTO是以煤或天然氣經(jīng)合成氣生產(chǎn)得到的甲醇為原料在特定的催化條件下制取低碳烯烴為目標(biāo)產(chǎn)品的技術(shù)是重要的C1化工過程甲醇?xì)怏w在ZSM-5或SAPO-34等固體催化劑作用下常壓高溫下于固定床或流化床等反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氣固反應(yīng)甲醇轉(zhuǎn)化率在90以上以乙烯丙烯及丁烯為主的低碳烯烴選擇性可達(dá)80-90以上相比于傳統(tǒng)石油路線甲醇制烯烴是一個(gè)起步較晚的新型技術(shù)自上世紀(jì)七十年代以來由于多次爆發(fā)石油危機(jī)世界各國紛紛致力于研究及開發(fā)其他非石油路線來獲取低碳烯烴1976年美國Mobil公司首先開發(fā)了基于ZSM-5沸石催化劑的甲醇制汽油MethanoltoGasolineMTG工藝并進(jìn)行了9個(gè)月的中試實(shí)驗(yàn)隨后眾多國際知名石化公司如Exxon-MobilBASFDowUOPNorskHydro等都紛紛投入巨資對(duì)其進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和研究在工業(yè)化方面由于石油價(jià)格的持續(xù)走低直到本世紀(jì)初各國對(duì)甲醇制烯烴的研究?jī)H停留在中試試驗(yàn)及示范性裝置建設(shè)階段進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備工業(yè)化進(jìn)程緩慢后來隨著伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)的石油危機(jī)及中東局勢(shì)的不穩(wěn)定導(dǎo)致石油價(jià)格的波動(dòng)近年來國內(nèi)外甲醇制烯烴工業(yè)化項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了階躍式的發(fā)展工業(yè)放大規(guī)模擴(kuò)大并于2010年在中國有了投產(chǎn)成功的消息表31列舉了這一領(lǐng)域工業(yè)化進(jìn)程較具代表性的一些事例時(shí)間 發(fā)展進(jìn)程 主要研究者

1984 2000tdMTG工業(yè)裝置建成次年投入運(yùn)行流化床反應(yīng)器ZSM-5催化劑10年后由于經(jīng)濟(jì)原因改為化學(xué)級(jí)甲醇生產(chǎn)1992 750kgd甲醇進(jìn)料量MTO中試裝置流化床反應(yīng)器MTO-100催化劑可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行操作穩(wěn)定2001 Statoil工廠MTP示范裝置運(yùn)行固定床反應(yīng)器ZSM-5催化劑2004 世界首套萬噸級(jí)MTO工業(yè)試驗(yàn)裝置于陜西榆林建成大連化物所DMTO技術(shù)2005 Lurgi公司與伊朗簽署10萬噸年MTP項(xiàng)目第一次商業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓2008 尼日利亞石化聯(lián)合裝置第一次商業(yè)化應(yīng)用UOPHydro技術(shù)

新西蘭與美國Mobil公司UOPHydro公司挪威與Lurgi公司大連化物所中石化Lurgi公司伊朗石化UOPHydro公司Viva公司

2010 60萬噸級(jí)MTO工業(yè)裝置于包頭開車成功流化床反應(yīng)器國產(chǎn)SAPO-34催化劑2010 寧煤50萬噸MTP工業(yè)投產(chǎn)采用Lurgi工藝全球首套MTP技術(shù)工業(yè)化運(yùn)用2010 46萬噸MTP工業(yè)裝置于多倫開車成功多段絕熱固定床ZSM-5催化劑表31 甲醇制烯烴工業(yè)化歷史沿革

大連化物所神華集團(tuán)Lurgi公司神華集團(tuán)Lurgi公司大唐國際

MTO工藝技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵主要由三點(diǎn)一是選擇高活性高選擇性的催化劑二是合適的反應(yīng)裝置三是相關(guān)的分離技術(shù)以下分別予以介紹32催化劑進(jìn)展ZSM-5及SAPO-34催化劑是目前甲醇制烯烴過程中常用的催化劑前者是上世紀(jì)七十年代Mobile公司開發(fā)得到的中孔沸石催化劑在研究中發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)溫度升高催化劑活性降低烯烴生成速度超過芳構(gòu)化反應(yīng)速度產(chǎn)物向烯烴轉(zhuǎn)化從20世紀(jì)70年代一直到現(xiàn)在世界上各大公司都投入了相當(dāng)大的人力物力到MTO工藝的研究中其中很大一部分研究工作主要集中在高性能MTO催化劑的研制表11簡(jiǎn)單列舉了這一段時(shí)期內(nèi)MTO工藝催化劑研究過程中較有代表性的一些事例時(shí)間 研究單位 催化劑及工藝類型 1976 Mobil Mobil開發(fā)了ZSM-5沸石催化劑用于MTG工藝

1970s

MobilBASFHoechstICI

CoMgMnBTiZrHfSilicaFeZnSb改性ZSM-5嘗試毛沸石菱鉀沸石絲光沸石ZSM-34或ZSM-45作為MTO催化劑

BASF 兩段MTO生產(chǎn)工藝催化劑為硅酸硼沸石或硅鋁沸石UCC公司開發(fā)出SAPO系列分子篩IFP提出用脫鋁絲光沸1980s

UCCIFPUCC

石生產(chǎn)丙烯金屬催化劑MeAPO或MeAPSOMe包括ZnMgMnCo等

DICP SDTO工藝采用廉價(jià)的雙模板劑合成SAPO-34分子篩Lurgi公司開發(fā)出MTP工藝采用南方化學(xué)公司的ZSM改1990s

LurgiUOPNorskHydroKyotoUniv

性催化劑UOPHydroMTO工藝采用改性SAPO-34催化劑MTO-100Inui等提出快速水熱合成法合成SAPO-34及改性催化劑特別是Ni改性2000s

UOPExxonMobil

SAPO-34Y2O3混合催化劑用于MTOCHA結(jié)構(gòu)和AEI結(jié)構(gòu)分子篩混合催化劑用于MTO表32MTO催化劑研究中的某些典型事例

目前由南方化學(xué)公司開發(fā)的ZSM-5改性催化劑廣泛運(yùn)用于Lurgi的MTP工藝據(jù)介紹其對(duì)丙烯選擇性較高超過70SAPO-34催化劑則是于上世紀(jì)八十年代由UCCUnionCarbideCorporation首先開發(fā)得到鋁磷硅分子篩催化劑其獨(dú)特的微孔道結(jié)構(gòu)對(duì)以乙烯丙烯為主的低碳烯烴有著很高的選擇性成為甲醇制烯烴過程理想的催化劑并成為該過程研究的熱點(diǎn)目前很多公司都是基于SAPO-34催化劑進(jìn)行改性研究和進(jìn)一步的開發(fā)如國外的UOP以及ExxonMobil公司以及國內(nèi)的中科院大連化物所下面將主要介紹SAPO-34催化劑的相關(guān)特性如圖21所示SAPO-34催化劑主要由四元環(huán)和八元環(huán)組成的籠體和連接籠體的六棱柱微孔道組成孔徑為043nm活性位點(diǎn)主要存在于籠體內(nèi)酸度適中具有強(qiáng)弱兩種酸中心[2021]以上特點(diǎn)使SAPO-34分子篩催化劑用于MTO反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能圖31SAPO-34催化劑構(gòu)型SAPO-34分子篩特有的孔道結(jié)構(gòu)溫和可調(diào)的中等酸性以及良好的水熱穩(wěn)定性是保證其良好的MTO催化性能的條件相對(duì)于以往的ZMS-5分子篩催化劑在保證100％甲醇轉(zhuǎn)化率的基礎(chǔ)上SAPO-34具有更高的低碳烯烴乙烯丙烯選擇性沒有C5以上重組分生成也是其優(yōu)異擇形催化性能的表現(xiàn)對(duì)于給定的SAPO-34催化劑影響其反應(yīng)性能的因素主要有反應(yīng)溫度水量積炭SAPO-34催化劑積炭失活速率快是其主要缺點(diǎn)需要頻繁燒炭再生而加入一定量的水不但可以提高乙烯的選擇性減少丙烷等副產(chǎn)物的生成量還可以有效延緩催化劑積炭的生成速率但另一方面SAPO-34催化劑也更易積碳失活這是由于其獨(dú)特的籠體和微通道結(jié)構(gòu)致使在籠體內(nèi)形成的芳香烴等重組分更難擴(kuò)散出來而困于籠體內(nèi)形成固體積碳目前的研究方向大多是針對(duì)該催化劑做合成工藝的改進(jìn)和改性實(shí)驗(yàn)合成工藝方面主要是盡量選用低成本的模板劑和優(yōu)化合成條件改性實(shí)驗(yàn)的研究重點(diǎn)則在于進(jìn)一步提高低碳烯烴的選擇性降低副產(chǎn)物以及延長(zhǎng)催化劑壽命等33反應(yīng)機(jī)理綜述目前針對(duì)于MTO反應(yīng)機(jī)理研究討論比較廣泛一般認(rèn)為該反應(yīng)過程的主要由以下三步組成甲醇首先在催化劑上形成二甲醚并形成平衡初始C-C鍵的形成并形成低碳烯烴低碳烯烴經(jīng)過中間物生成其他多碳烴類[22]如圖22所示-H2O2CH3OH CH3OCH3H2O

-H2O

Light olefins

ParaffinsHigherolefinsAromaticsnaphthenes

圖32MTO反應(yīng)路徑示意圖Chang研究了ZSM-5催化劑上甲醇形成二甲醚的過程由于是反應(yīng)物在催化劑上的酸性中心發(fā)生質(zhì)子化的過程因此一般認(rèn)為在SAPO-34催化劑上也符合該機(jī)理甲醇首先吸附于催化劑上的酸性中心上并質(zhì)子化然后脫水形成表面甲氧基接著氣相中甲醇組分與之發(fā)生親核反應(yīng)并隨之去質(zhì)子化形成二甲醚二甲醚也可在酸性中心上繼續(xù)反應(yīng)因此整個(gè)過程是一可逆過程存在平衡關(guān)系如圖33所示這也是很多研究機(jī)構(gòu)選用二甲醚制備烯烴的依據(jù)圖33催化劑上甲醇形成二甲醚的反應(yīng)機(jī)理而從低碳烯烴轉(zhuǎn)化為多碳烴類則是通過經(jīng)典的碳正離子中間體機(jī)理不斷發(fā)

生甲基化加成反應(yīng)得到但在SAPO-34催化劑上由于孔徑的微小使這步反應(yīng)得到了顯著的抑制從而使主要產(chǎn)物停留在了低碳烯烴這一層次上關(guān)鍵的是第二步反應(yīng)對(duì)于初始C-C鍵的形成眾多學(xué)者進(jìn)行了持續(xù)的長(zhǎng)時(shí)間的研究并相繼提出了眾多反應(yīng)機(jī)理Stocke對(duì)這些研究進(jìn)行了綜述并對(duì)其中討論最廣泛的幾種機(jī)理進(jìn)行了敘述如氧鎓葉立德機(jī)理卡賓機(jī)理碳正離子機(jī)理自由基機(jī)理以及碳池機(jī)理等其中碳池機(jī)理如圖34所示在上世紀(jì)90年代中期首先為Dahl及Kolbe提出他們認(rèn)為甲醇二甲醚氣體首先于催化劑的籠體內(nèi)形成一種活性中間物碳池然后以不同的路徑平行形成其他烴類成分及積碳目前為止反應(yīng)誘導(dǎo)期的發(fā)現(xiàn)活性中間物的確定平行反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)反應(yīng)過程的適用等越來越多的證據(jù)趨向支持碳池機(jī)理也為大多數(shù)研究者所接受研究的重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向了碳池的形成碳池組分的分析及反應(yīng)過程的完善等方面C2H4CH3OH CH2n C3H6SaturatedhydrocarbonsC4H8 Coke圖34碳池機(jī)理示意圖目前的研究一般認(rèn)為困在SAPO-34催化劑籠體內(nèi)的多甲基苯類物質(zhì)是構(gòu)成碳池的主要物種[28]碳池既是生成烯烴和烷烴的中間物也是形成積碳的前驅(qū)體甲醇等C1物種不斷與碳池發(fā)生甲基化反應(yīng)然后碳池通過一系列狀態(tài)轉(zhuǎn)化并受催化劑孔道的產(chǎn)物擇型動(dòng)力學(xué)控制生成低碳鏈狀烯烴擴(kuò)散至催化劑外部生成的烯烴也可以繼續(xù)與碳池反應(yīng)從而異構(gòu)化得到其他種類的烯烴同時(shí)碳池也可以通過氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成穩(wěn)定的低碳烷烴和一些更加復(fù)雜穩(wěn)定的多元芳香烴類物質(zhì)后者由于龐大的體積和固化性質(zhì)一般永久性堵塞在催化劑籠體和孔道內(nèi)該類物質(zhì)便是構(gòu)成積碳主要成分MTO過程中除了甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴的主要反應(yīng)外還發(fā)生低碳烯烴產(chǎn)物在催化劑上通過異構(gòu)化齊聚裂解氫轉(zhuǎn)移等多種復(fù)雜的過程生成烷烴高碳烴以及積碳的二次反應(yīng)影響MTO過程中輕烯烴組分的選擇性雖然也有研究者考慮了輕烯烴氫轉(zhuǎn)移向烷烴和積碳的轉(zhuǎn)化以及甲基轉(zhuǎn)移高碳烴的深度裂解等反應(yīng)但這些工作對(duì)于MTO二次反應(yīng)的研究尚還不完善一些研究者對(duì)SAPO-34催化劑上烯烴轉(zhuǎn)化的研究得到了更多新的結(jié)論例如OikawaZhou發(fā)現(xiàn)在不同低碳烯烴單獨(dú)進(jìn)料情況下都會(huì)有一定量的其他烯烴以及烷烴的生成

34FCC工藝反應(yīng)器是工藝的核心裝置目前用于甲醇制烯烴過程的反應(yīng)器主要有兩大類一是固定床反應(yīng)器如Lurgi的MTP工藝便采用多段絕熱固定床反應(yīng)器一是其他幾家MTO工藝所采用的流化床反應(yīng)器Lurgi公司采用南方化學(xué)公司提供的ZSM-5沸石催化劑結(jié)焦速率緩慢可長(zhǎng)時(shí)間操作其在氣固固定床開發(fā)和放大方面亦有著豐富的經(jīng)驗(yàn)因此Lurgi公司的MTP技術(shù)采用固定床反應(yīng)器但對(duì)于基于SAPO-34催化劑的MTO工藝由于氣固反應(yīng)速率快熱效應(yīng)顯著催化劑易積碳失活傳統(tǒng)的固定床操作不利于該過程的實(shí)現(xiàn)因此一般選用流化床反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)操作此過程可借鑒在開發(fā)放大方面有著豐富工業(yè)使用經(jīng)驗(yàn)的FCC流化床反應(yīng)器年份 重要情況 1915 Gulf煉油公司的McAfee發(fā)現(xiàn)三氯化鋁弗里德爾-克拉夫茨催化劑可催化裂化重油 1936 應(yīng)用天然粘土作為催化劑可極大地提高裂化效率 1938 催化研究協(xié)會(huì)CRA成立最初CRA成員有新澤西Standard公司印第安納Standard公司AngloIranian石油公司BPTexas公司Texaco荷蘭皇家殼牌Shell公司環(huán)球石油產(chǎn)品公司UOP凱洛格Kellogg公司 1942 第一套FCC工業(yè)裝置在新澤西Standard公司BatonRougeLouisiana煉油廠開工 1943 第一套下行FCC工業(yè)裝置開始運(yùn)轉(zhuǎn)第一套催化熱裂化TCC裝置開始運(yùn)轉(zhuǎn) 1947 UOP第一套煙