□ 楊學(xué)萍

煤經(jīng)甲醇制乙烯和丙烯工藝作為拓展非石油資源轉(zhuǎn)化為基本石油化工原料的新途徑，減輕了我國對進口石油過分依賴的壓力，同時也為緩解國內(nèi)目前甲醇產(chǎn)能嚴(yán)重過剩壓力開辟了一條新路。

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國已成為世界能源消費大國。據(jù)統(tǒng)計，2010年我國一次能源消費量為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（折合22.7億噸標(biāo)準(zhǔn)油），占全球能源消費總量的比例已從2000年的11%增長到20.3%。從資源稟賦上看，我國缺油少氣富煤的特點使得原油對外依存度不斷提高，2011年原油對外依存度達到55%。因此，出于能源安全和經(jīng)濟安全考慮，利用我國化石資源中相對豐富的煤炭儲備來滿足日益增長的能源需求，具有重要的戰(zhàn)略意義。新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主，包括煤制油、煤制烯烴、煤制甲烷氣、煤制二甲醚、煤制乙二醇等，形成了煤炭—能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。

近年來我國新型煤化工發(fā)展迅速，一批重大關(guān)鍵技術(shù)取得突破，先后建成了煤制油和煤制烯烴的示范工程。以煤炭為原料生產(chǎn)油品以及化學(xué)品作為不同的石油替代路線，未來的市場推廣深度要視其技術(shù)的成熟程度、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的合理性、產(chǎn)品運輸與應(yīng)用方式能否滿足市場需求而定，新型煤化工應(yīng)走階梯式的發(fā)展途徑。

煤制烯烴工藝流程包括煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成、甲醇制烯烴及烯烴聚合或生產(chǎn)烯烴衍生物五個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煤制甲醇的工藝步驟和烯烴的下游工藝都已經(jīng)十分成熟，有多年的商業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)驗。因此，甲醇制烯烴成為煤制烯烴的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

自20世紀(jì)70年代美國美孚公司發(fā)現(xiàn)在一定反應(yīng)條件和催化劑作用下，甲醇可以轉(zhuǎn)化為低碳烯烴之后，眾多能源公司投入大量人力物力研究這一工藝，涌現(xiàn)出若干非常具有代表性的工藝，如UOP/Hydro公司的MTO工藝、Lurgi公司的MTP工藝、中科院大連化物所的DMTO工藝和中國石化的S-MTO工藝等。甲醇制烯烴最終在中國率先實現(xiàn)了工業(yè)化。2010年8月，世界首套MTO裝置在我國神華包頭煤化工工業(yè)園投料成功。2011年10月，中國石化擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的S-MTO工藝技術(shù)應(yīng)用于中原石化60萬噸/年甲醇制烯烴裝置，順利產(chǎn)出聚合級乙烯、丙烯產(chǎn)品，標(biāo)志著我國煤制烯烴技術(shù)取得了重要突破。

根據(jù)商業(yè)示范裝置數(shù)據(jù)計算，規(guī)模為180萬噸/年的煤制烯烴項目在煤炭價格為550元/噸時，完全成本（指沒有聚合的乙烯、丙烯單體的成本，下同）可以控制在8300元/噸，與國際原油價格60美元/桶所對應(yīng)的石油制烯烴完全成本相當(dāng)。如果對工藝和催化劑進一步改進，煤制烯烴的完全成本可以控制在7800元/噸?？梢娫诂F(xiàn)有的煤炭和石油價格條件下，煤制烯烴產(chǎn)品比石油路線有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，且其抗國際油價變化風(fēng)險的能力更強，即使油價在低位徘徊時也有利可圖。目前以煤為原料制得的烯烴產(chǎn)品經(jīng)凈化工藝和吸附劑處理后，其質(zhì)量與石油路線同類產(chǎn)品質(zhì)量相同。由煤基丙烯制備的商品級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的聚丙烯產(chǎn)品正實現(xiàn)批量生產(chǎn)，并送往下游產(chǎn)品生產(chǎn)裝置進行深加工。

從運輸角度考慮，煤制烯烴的聚烯烴產(chǎn)品數(shù)量較少，僅為用煤量的1/7左右。即使在新疆這樣的邊遠地區(qū)，由于煤炭資源豐富，如果生產(chǎn)規(guī)模足夠大，就有生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，對內(nèi)地市場尚有競爭力，而且還有進入中亞市場的可能性。

總體看來，煤制烯烴已具備產(chǎn)業(yè)化條件，將成為石油基烯烴產(chǎn)業(yè)的有力補充。煤經(jīng)甲醇制乙烯和丙烯工藝作為拓展非石油資源轉(zhuǎn)化為基本石油化工原料的新途徑，減輕了我國對進口石油過分依賴的壓力，同時也為緩解目前國內(nèi)甲醇產(chǎn)能嚴(yán)重過剩開辟了一條新路。