PDF《甲醇专题：一文说尽甲醇制烯烃 10 年发展》

1 甲醇专题:一文说尽甲醇制烯烃

10 年发展

2019 年05 月20 日 韩冰冰 能源化工研究员 执业编号: F3047762

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网址:www.cindaqh.com ? 内容摘要: 甲醇制烯烃是甲醇最大消费下游,约占甲醇消费市场的 45%,对甲醇行情 有着举足轻重的影响.2018 年10 月,华东某外采甲醇制烯烃装置停车,直接 导致甲醇供需格局反转,造成甲醇期货主力暴跌

1000 多点,极为悲壮.由此可 见,有必要对甲醇制烯烃进行详细分析,因此我们规划

3 期专题,分别从过去、 现在和未来的角度进行深层次分析. 本文为第一期专题,重点在于分析甲醇制烯烃在过去

10 年的发展历史,只 有深入了解过去才能洞悉现在,推演未来.主要对甲醇制烯烃牵涉的基础概念 做出通俗易懂的解释;

对所有装置投产和运行情况逐一统计;

对不同生产工艺 的发展现状进行详尽分析,指出进行甲醇期货交易对烯烃装置的最重要关注点 应该放在哪里.

2 1. 甲醇制烯烃在产业链中的地位 虽然甲醇产业链看着很复杂,但如果我们把它简化一些,就是 三种生产来源,三种下游需求 . 对于需求端,新兴下游是从

2010 年以后出现的,比如甲醇制烯烃,甲醇锅炉燃料、甲醇汽油等,它们 对甲醇的消费占比逐年提升,其中甲醇制烯烃的消费量已经超过 45%,且多为大型化装置,一开一停 都能影响甲醇的整体供需格局,对甲醇的行情有举足轻重的影响.由此可见,甲醇制烯烃在甲醇产业 链的重要性不言而喻. 2. 基本概念介绍

3 首先需要熟悉几个概念,以及他们的缩写,不然就会被 CTO,MTO,CTM,MTP 和MTG 等诸多概念搞晕 掉. 不要怕,除了甲醇研究员和产业上人士,一般人应该都看不懂的符号,下面我们通过谍战剧常用 的加密传递信息的方式,给大家逐一破解. C 的意思是 煤炭 ,英文 Coal 的首字母;

T 是英文 to 的缩写,翻译过来就是 制 的意思;

M 是 甲醇 ,记得甲醇期货代码是 MA 就能记住啦;

O 是烯烃的意思,一般是指乙烯和丙烯;

P 是特指 丙烯 ;

G 是汽油. 下面直接套用翻译就行了: CTO 就是:煤炭 制 乙烯和丙烯,具体工艺是煤→甲醇→乙烯和丙烯, MTO 是:甲醇 制 乙烯和丙烯,与煤制乙烯和丙烯的不同点在于原料甲醇不用自己生产,需要外 购,就是把甲醇买回来以后再生产乙烯和丙烯. MTP: 甲醇 制 丙烯,只产丙烯,没有乙烯,不像 MTO 一样脚踏两条船.

4 具体介绍如下: 甲醇制烯烃,简称 MTO,全称甲醇制乙烯和丙烯. 第一个概念 甲醇制烯烃 究竟是什么?英文全称 Methanol to Olefins,缩写为 MTO,就是天天 说的 MTO 开工率如何如何的中 MTO. 咬文嚼字,首先说说甲醇,如果你不知道甲醇,很正常,或许你会知道乙醇,乙醇觉得陌生,那 肯定知道酒吧,酒的主要成分就是乙醇.甲醇和乙二醇长的很像,喝起来应该也很像,因为有人误饮 甲醇中毒,喝的时候没有觉察呢. 再看看 烯烃 ,百度百科关于烯烃是这样解释: 烯烃是指含有 C=C 键(碳-碳双键) (烯键)的 碳氢化合物, 属于不饱和烃, 分为链烯烃与环烯烃. 是不是表示看不懂呀, 我来做个翻译, 像香蕉 (乙烯)和樱桃(丙烯)都是属于水果(烯烃) ,但是我们知道水果(烯烃)还有很多其它的,比如梨、桃 子等. 那乙烯和丙烯又是什么?大家只要知道甲、乙、丙、丁对应着

1、

2、

3、4 就行了,这样就是知道 乙烯是

2 个碳,而丙烯是

3 个碳,就OK 了,并且这一点非常重要,这样我们就可以轻松的和它们下游 产品对应起来.比如,乙二醇对应的原料是乙烯,环氧丙烷对应原料是丙烯. 再说的简单些,一句话:甲醇制烯烃中的 烯烃 可以认为就是乙烯和丙烯,因此 甲醇制烯烃 的完整表达就是 甲醇制乙烯和丙烯 ,简称 MTO. MTP,甲醇制丙烯. 说完 MTO,再谈谈有时候会见,但现在不常见的 MTP,应为全称 Methanol to Propylene,翻译过 来就是甲醇制丙烯,与MTO 区别在于 MTP 这个工艺一心一用,仅仅只生产丙烯,不像 MTO 工艺一样, 脚踩两只船,不仅生产丙烯,还有乙烯. CTO,煤制烯烃. CTO,全称是 Coal to Olefin,直译过来就是煤制烯烃,加些想象力的翻译就是煤制乙烯和丙烯. CTO 流程包括煤制甲醇和甲醇制烯烃,流程为:煤→合成气→甲醇→烯烃.由煤生产甲醇的技术称为 CTM(Coal to Methanol) ,而由甲醇生产烯烃的技术则统称 MTO(Methanol to Olefin) ,当其产物仅 为丙烯时则称为 MTP(Methanol to Propylene) .其中,未配套上游煤制甲醇装置的企业,也可以通 过直接外购甲醇的方式投资 MTO/MTP 装置生产烯烃. MTG,甲醇制汽油. 在甲醇制烯烃工艺没有开发之前,人类首先掌握的是 MTG,Methanol to Gasoline,甲醇制汽油 工艺.之后,从MTG 反应机理分析,低碳烯烃是 MTG 反应的中间产物,因而 MTG 工艺的开发成功促进 了MTO 工艺的开发.可以说 MTG 工艺是 MTO 工艺的先驱.

5 3. MTO/CTO 的发展之路 乙烯、丙烯等低碳烯烃是生产塑料、含氧化合物、精细化学品等产品的基本有机化工原料,也是 现代化学工业的基石.在传统技术中,烯烃生产严重地依赖石油资源.而科学家们想到的用煤炭替代 石油生产烯烃的技术,主要是用煤炭或者天然气首先制成合成气,再将合成气制成甲醇,然后用甲醇 制成烯烃. 在这个技术链条中,只有甲醇→烯烃(乙烯丙烯)在国际上没有实现工业生产,其他技术环节都 有比较成熟的生产工艺.中国人要想走通煤制烯烃的技术路线,就必须攻下甲醇制烯烃这一技术链条 上所缺失的环节. 目前世界上,对研制 MTO 催化剂卓有成效,因而具备工业化和商业转让条件的甲醇制低碳烯烃的 技术主要有

3 种:美国环球油品公司(UOP)和挪威海德鲁(Hydro)公司共同开发的 UOP/Hydro MTO 工艺;

德国鲁奇公司开发的 Lurgi MTP 工艺;

国内以大化所为主(DMTO)、中石化(SMTO)、神华集团技 术逐渐发展;

中国科学院大连化学物理研究所开发的 DMTO 工艺,该工艺是国内甲醇制烯烃企业使用的 主流工艺,文末附录对该工艺的研发历史做个介绍,以纪念中科院大连化物所科研人员

30 年4代人的 不懈坚持.

2010 年,第一套煤经甲醇制烯烃装置神华包头项目正式进入商业化运营,我国率先实现了甲醇制

6 烯烃的核心技术及工业应用 零 的突破. 如果说

2010 年是 CTO 的投产元年,那2011 年中原乙烯的投产代表着 MTO 工艺开始登场,随后

8 年CTO 和MTO 将近

1300 万吨产能陆续投产,对甲醇消费占比从

0 逐年提升到 50%附近,实实在在的甲 醇消费大户,目前外采甲醇制烯烃装置的一开一停对甲醇行情走势有着举足轻重的影响.

7 4. 不同生产工艺的优缺点 上小学的时候,我们就知道一个成语 金无足赤,人无完人 ,事情都有其优缺点,不同工艺也是 的. 石油制烯烃(NTO)是最先发展起来的,因为石油资源是世界上最为普及的资源,原料来源稳定,并 且一般都是大炼化企业,产品很是多元化,单一品种的亏损影响不大,抗风险能力强.但投资建设工 厂费用大,原料原油价格波动大,适合能掌握原油资源,资金量大的企业. 煤制烯烃(CTO),是属于中国的特色发展之路,我们国家的能源结构是 富煤贫油少气 ,俗话说 靠山吃山靠水吃水,没有原油资源,我们只能使用煤炭发展,在科研工作者的艰苦奋斗下,煤制烯烃 工艺就诞生了.优点在于,原料成本低,来源稳定;

缺点在于,只能在产煤区投产,并且投资规模也 很大,适合能掌握煤炭资源,资金量大的企业. 有没有一种可以摆脱产煤区建厂的限制,并且投资规模也比较灵活的工艺呢?外采甲醇制烯烃 (MTO)就应运而生的.其实相当于,煤炭制烯烃的一半工艺,固定投资自然也就少了一半.但是解决两 个问题,又来一个问题,甲醇这个东西是个暴脾气,波动太大了,成本一旦过高,企业日子过的很不 开心. 与外采甲醇制烯烃类似,还有一个工艺是外采甲醇丙烯(MTP) ,投资规模更小,但只产丙烯,导8致产品单一,抗风险能力差. 5. 不同生产工艺的命运 虽然上小学我们懂了 金无足赤,人无完人 的道理.但是长大后,才发现我们的优点和缺点, 将决定我们的发展方向和发展瓶颈.不同........