1、1 1甲醇制烯烴技術甲醇制烯烴技術(DMTO) (DMTO) 發展、經濟性及產業化前景發展、經濟性及產業化前景2011.03.112011.03.112集基礎、應用及開發研究、以承擔國家集基礎、應用及開發研究、以承擔國家重大項目為主的綜合性化學化工研究所重大項目為主的綜合性化學化工研究所主要代表成果主要代表成果l 五十年代五十年代合成液體燃料合成液體燃料l 六十年代六十年代航空煤油、合成氨原料凈化新工藝航空煤油、合成氨原料凈化新工藝l 七十年代七十年代衛星姿態控制肼分解催化劑衛星姿態控制肼分解催化劑l 八十年代八十年代膜分離技術、高效農藥膜分離技術、高效農藥l 九十年代九十年代催化裂化干氣制乙

2、苯、化學激光催化裂化干氣制乙苯、化學激光l 本世紀初本世紀初燃料電池、氫能、太陽能、儲能、燃料電池、氫能、太陽能、儲能、生物技術、生物技術、C1C1化學、化學動力學化學、化學動力學大連化學物理研究所概況大連化學物理研究所概況3研究隊伍構成研究隊伍構成研究生教育研究生教育化物所研究隊伍化物所研究隊伍（截至截至2010年年12月）月）大連化學物理研究所概況大連化學物理研究所概況4大連化學物理研究所概況大連化學物理研究所概況56潔凈能源國家實驗室潔凈能源國家實驗室能源轉化中試總面積：37800平方米7內內 容容 DMTO技術背景和意義技術背景和意義 DMTO技術工藝、工程特點技術工藝、工程特點 DM

3、TO萬噸級工業性試驗萬噸級工業性試驗 DMTO百萬噸級商業化實踐百萬噸級商業化實踐 DMTO技術的產業化前景和技術經濟性技術的產業化前景和技術經濟性8內內 容容 DMTO技術背景和意義技術背景和意義 DMTO技術工藝、工程特點技術工藝、工程特點 DMTO萬噸級工業性試驗萬噸級工業性試驗 DMTO百萬噸級商業化實踐百萬噸級商業化實踐 DMTO技術的產業化前景和技術經濟性技術的產業化前景和技術經濟性9 乙烯、丙烯等低碳烯烴是現代化學工業的基礎，傳統的生產方法是輕烴和石腦油熱裂解法 10噸原油約 3噸石腦油1噸乙烯(20世紀90年代);2009年我國生產的近1070萬噸乙烯原料約來自于1億噸原油。按

4、目前煉油經濟性數據：按歐、歐標準生產及芳烴原料要求， 20噸原油 約3噸石腦油1噸乙烯. 乙烯生產消耗大量石油資源，資源短缺日益緊張我國基本國情是缺油少氣，石油資源相對匱乏，國家的能源安全受到威脅。目前我國石油及石化產品的需求矛盾日益突出。背景和意義背景和意義10背景和意義背景和意義n20102010年，我國生產原油年，我國生產原油2.032.03億噸，進口原油億噸，進口原油2.392.39億噸，對外依存度億噸，對外依存度54%;54%;n20092009年乙烯產量年乙烯產量10701070萬噸，當量需求量達到萬噸，當量需求量達到24002400萬噸，對外依存度達萬噸，對外依存度達55%55%

5、；n20102010年乙烯產量年乙烯產量1418.91418.9萬噸，對外依存度萬噸，對外依存度50%;50%;n20202020年乙烯當量需求量預計為年乙烯當量需求量預計為38003800萬噸左右。萬噸左右。開發新的煤制烯烴開發新的煤制烯烴(CTO)(CTO)、甲醇制烯、甲醇制烯烴烴(MTO)(MTO)技術，有利于實施石油替代戰略，技術，有利于實施石油替代戰略，緩解石油供求矛盾緩解石油供求矛盾高油價下，采用開發成功并實施商高油價下，采用開發成功并實施商業化工廠運行的甲醇制烯烴（業化工廠運行的甲醇制烯烴（MTOMTO）技術，）技術，具有巨大的經濟利益和戰略意義具有巨大的經濟利益和戰略意義11烯

6、烴生產技術路線烯烴生產技術路線12研發歷程研發歷程大連化物所連續進行了近大連化物所連續進行了近3030年的甲醇制烯烴研究，始終處于國際領先地位年的甲醇制烯烴研究，始終處于國際領先地位在國際上最早將在國際上最早將SAPO-34SAPO-34用于用于MTOMTO反應反應13技術依托技術依托甲醇制烯烴國家工程實驗室陜西煤化工技術工程中心有限公司洛陽石油化工工程公司反-再流化工藝與成熟的FCC工藝相似LPEC有40多年的FCC工程實踐經驗世界首套萬噸級工業化試驗世界首套萬噸級工業化試驗 2008年投產，年投產，2000噸噸/年產量年產量DICP&LPEC&SYN正大能源材料（大連）有限

7、公司正大能源材料（大連）有限公司14技術推廣和商業許可技術推廣和商業許可DMTO技術推廣、技術營銷、技術服務技術推廣、技術營銷、技術服務新興能源科技有限公司陜西煤業化工集團有限責任公司中科院大連化學物理研究所正大能化集團洛陽石油化工工程公司15DMTO工業性試驗工業性試驗n大連化物所、陜西新興煤化工科技有限公司（現新興能源科技有限公司）、大連化物所、陜西新興煤化工科技有限公司（現新興能源科技有限公司）、洛陽石化工程公司聯合開發洛陽石化工程公司聯合開發n20062006年，完成了工業性試驗年，完成了工業性試驗世界第一次萬噸級工業性試驗2006年8月，專家鑒定會結論：“技術指標和試驗規模達國際領先

8、水平”16內內 容容 DMTO技術背景和意義技術背景和意義 DMTO技術工藝、工程特點技術工藝、工程特點 DMTO萬噸級工業性試驗萬噸級工業性試驗 DMTO百萬噸級商業化實踐百萬噸級商業化實踐 DMTO技術的產業化前景和技術經濟性技術的產業化前景和技術經濟性17DMTODMTO反應特征反應特征0.43nmC2H40.39nmC3H60.43nmC6H60.58nmn酸性催化特征酸性催化特征n高轉化率高轉化率 (400 (400 近近100%100%轉化轉化) )n低壓反應低壓反應0.10.3MPa0.10.3MPan強放熱強放熱 ( (400-500400-500o oC, C, 22.422

9、.422.1kJ/mol22.1kJ/mol甲醇甲醇 ; ; 167.3167.3164.8kcal/kg164.8kcal/kg甲醇甲醇) )n快速反應快速反應n分子篩催化的形狀選擇性效應分子篩催化的形狀選擇性效應18DMTODMTO工業裝置工藝流程圖工業裝置工藝流程圖工藝流程前部分使甲醇轉化為低碳烯烴，總體流程與催化裂化裝置相似，包括反應-再生、急冷水洗、煙氣能量利用和回收、反應取熱、再生取熱等部分。精制分離部分，與石腦油熱裂解工藝的精制分離部分相似，包括堿洗、干燥、壓縮、制冷、脫C2塔、炔烴前加氫、脫C1塔、C2分餾塔、脫C3塔、C3分餾塔、脫C4塔等。19DMTODMTO技術開發項目鑒

10、定會技術開發項目鑒定會 袁啨棠、倪維斗、謝 克 昌 三 位 院 士 主持鑒定會20內內 容容 DMTO技術背景和意義技術背景和意義 DMTO技術工藝、工程特點技術工藝、工程特點 DMTO萬噸級工業性試驗萬噸級工業性試驗 DMTO百萬噸級商業化實踐百萬噸級商業化實踐 DMTO技術的產業化前景和技術經濟性技術的產業化前景和技術經濟性21DMTODMTO工業性試驗工業性試驗2006年6月完成DMTO工業性試驗2010年5月完成DMTO-II 工業性試驗22技術方案和技術特征技術方案和技術特征23DMTO-IIDMTO-II的技術特征的技術特征nDMTO-IIDMTO-II是是DMTODMTO基礎上的

11、再發展，兼有基礎上的再發展，兼有DMTODMTO的技術特征的技術特征連續反應再生的密相循環流化反應連續反應再生的密相循環流化反應乙烯乙烯/ /丙烯比例在適當的范圍內可以調節丙烯比例在適當的范圍內可以調節對原料和工藝設備無特殊要求對原料和工藝設備無特殊要求工藝無環境污染問題工藝無環境污染問題nDMTO-IIDMTO-II還具有如下新的特征還具有如下新的特征甲醇轉化反應與甲醇轉化反應與C4+轉化反應采用同一種催化劑轉化反應采用同一種催化劑n在保障甲醇轉化效果的同時，實現C4+的高選擇性催化轉化，顯著提高低碳烯烴選擇性甲醇轉化和甲醇轉化和C4+轉化均采用流化反應方式，分別在不同的反應區進行，可以共用

12、再生轉化均采用流化反應方式，分別在不同的反應區進行，可以共用再生器，耦合構成相互聯系的完整系統器，耦合構成相互聯系的完整系統n利用C4+轉化反應強吸熱的特點，在高溫區進行C4+轉化反應，既符合該反應的轉化要求，也能實現熱量的耦合；甲醇轉化和甲醇轉化和C4+轉化目的產物一致，產物分布類似，可以共用一套分離系統轉化目的產物一致，產物分布類似，可以共用一套分離系統24DMTO-DMTO-工業化試驗裝置工藝流程簡圖工業化試驗裝置工藝流程簡圖甲醇空氣CO、CO2等水C4+再生器再生器再生器裂解反應器乙烯丙烯 甲甲 醇醇反應器反應器空氣急冷水洗塔脫丙烷塔壓縮機分離精制裝置預熱器25技術成果鑒定技術成果鑒定

13、n2010年6月26日，中國石油和化學工業聯合會在北京組織并主持召開了“新一代甲醇制低碳烯烴（DMTO-）技術”成果鑒定會。26內內 容容 DMTODMTO技術背景和意義技術背景和意義 DMTODMTO技術工藝、工程特點技術工藝、工程特點 DMTODMTO萬噸級工業性試驗萬噸級工業性試驗 DMTODMTO百萬噸級商業化實踐百萬噸級商業化實踐 DMTODMTO技術的產業化前景和技術經濟性技術的產業化前景和技術經濟性27 神華包頭神華包頭DMTODMTO商業工廠商業工廠設設 計計 范范 圍圍甲醇甲醇裝置裝置甲醇制烯甲醇制烯烴烴單元單元PP/PE裝置裝置烯烴分離烯烴分離單元單元r 上游裝置：180萬

14、噸/年煤制甲醇裝置r 下游裝置：30萬噸/年聚乙烯裝置 30萬噸/年聚丙烯裝置副產：C4+12.5萬噸；燃料氣4.9萬噸美國LUMMUS公司中標承攬甲醇制烯烴分離單元工藝包設計LPEC設計范圍為MTO裝置甲醇制烯烴單元界區的全部工程28DMTO技術工業化進展技術工業化進展n神華包頭煤制烯烴項目（神華包頭煤制烯烴項目（180180萬噸萬噸/ /年甲醇年甲醇 6060萬噸萬噸/ /年聚烯烴，年聚烯烴，20062006年年1212月核準（發改工月核準（發改工業業2006277220062772號）號）n國內外首次采用流化床形式的甲醇制烯烴的大型化工業裝置國內外首次采用流化床形式的甲醇制烯烴的大型化工

15、業裝置 n20102010年年5 5月月2828日，裝置全部建成。日，裝置全部建成。5 5月月3030日，年產日，年產180180萬噸煤基甲醇聯合化工裝置投煤，萬噸煤基甲醇聯合化工裝置投煤，7 7月月3 3日生產出合格的日生產出合格的MTOMTO級甲醇。級甲醇。29神華包頭煤制烯烴進展神華包頭煤制烯烴進展n20102010年年8 8月月8 8日日10:4810:48甲醇投料，當天甲醇負荷即達到甲醇投料，當天甲醇負荷即達到90%90%n8 8月月1515日產出合格聚丙烯，日產出合格聚丙烯， 8 8月月2121日產出合格聚乙烯日產出合格聚乙烯n甲醇轉化率甲醇轉化率100%100%，非水產物中乙烯丙

16、烯選擇性大于，非水產物中乙烯丙烯選擇性大于80%80%n現在：正穩定運行現在：正穩定運行30神華包頭神華包頭DMTODMTO裝置產品裝置產品31內內 容容 DMTODMTO技術背景和意義技術背景和意義 DMTODMTO技術工藝、工程特點技術工藝、工程特點 DMTODMTO萬噸級工業性試驗萬噸級工業性試驗 DMTODMTO百萬噸級商業化實踐百萬噸級商業化實踐 DMTODMTO技術的產業化前景和技術經濟性技術的產業化前景和技術經濟性32市場應用前景市場應用前景乙烯廠改造乙烯廠改造PVC行業行業焦化行業焦化行業 發展精細化學品發展精細化學品配套原料配套原料煤制烯烴煤制烯烴332021-12-11煤制

17、烯烴煤制烯烴DMTO煤煤氣化變換低溫甲醇洗硫回收硫磺甲醇合成丙烯聚合乙烯聚合PPPE發改工業20061350號文件：煤基甲醇DMTO項目規模為60萬噸/年烯烴規模；以聚烯烴為產品，以國家產業政策為主導，帶動區域煤化工產業園的發展。中國的能源消費結構具備建設煤基DMTO的資源條件；342021-12-11煤制烯烴市場分析煤制烯烴市場分析n自然資源自然資源-煤、水資源逆向分布（煤煤、水資源逆向分布（煤北多南少、西多東少；水北多南少、西多東少；水淡水淡水資源集中南方。）資源集中南方。）nCOCO2 2排放排放-京都協議、哥本哈根協議京都協議、哥本哈根協議 - CO- CO2 2的捕集和封存（的捕集和

18、封存（CCSCCS）越來越受到重視！）越來越受到重視！n人力資源人力資源n資金資金受限因素新型煤化工產業是密集型產業：資源新型煤化工產業是密集型產業：資源+ +技術技術+ +人才人才+ +資金資金在條件具備的地方，根據國家產業結構政策，在指定區域合理布局，以聚烯烴為產品，帶動煤化工產業園的發展。35PVCPVC行業行業氯氣氯氣乙炔乙炔氯化氫氯化氫煤煤+石石灰石灰石電石電石乙烯乙烯氯氣氯氣PVC單體單體VCMPVC甲醇甲醇DMTO電石乙炔法乙烯法優勢：路線先進、合理；全世界80%的PVC生產方法； 產品質量高、能耗低、污染小;經濟競爭力強。乙炔乙炔天然氣天然氣天然氣乙炔法362021-12-11

19、焦化行業焦化行業優勢：加長產業鏈； 增強企業抗風險能力； 符合國家“節能減排”政策。DMTO高附加值產品高附加值產品37乙烯廠改造乙烯廠改造乙烯廠改造方案對比原料100% 石腦油83% 石腦油17% 甲醇75% 石腦油25% 甲醇改造（萬噸）909098利潤增加1+ 4.5%+ 15.1%石腦油價格 甲醇價格以亞洲市場2008年價格作參照$800/MT $370/MT甲醇的最低價格為$310/MT$975/MT $471/MT甲醇的平均價格為$419/MT$1250/MT $725/MT甲醇的最高價格為$935/MT382021-12-11外購甲醇外購甲醇DMTODMTO市場分析市場分析甲醇市

20、場價格穩定合適，產能趨于過剩，急于尋找出路？生產規模：60萬噸/年 DMTO乙烯乙烯丙烯丙烯精細化學品產品附加值高，市場需求量大，下游生產受原料限制！20萬噸/年烯烴已具備發展精細化工品的條件在甲醇生產相對集中地區，外購甲醇在甲醇生產相對集中地區，外購甲醇DMTODMTO市場時機成熟市場時機成熟392021-12-11外購甲醇外購甲醇DMTODMTO市場分析市場分析風險提示甲醇產能和價格是敏感因素，外購甲醇條件成熟，認為風險可控！甲醇產能和價格是敏感因素，外購甲醇條件成熟，認為風險可控！在發達地區，特別是東南沿海城市（港口城市），從海外外購甲醇，在發達地區，特別是東南沿海城市（港口城市），從海外外購甲醇，生產乙烯丙烯，發展下游產品，優勢明顯。生產乙烯丙烯，發展下游產品，優勢明顯。n擺脫對煤、水等資源的依賴擺脫對煤、水等資源的依賴n市場決定廠址，整合人才、資金，收益最大化市場決