唐宏青

（北京中科合成油工程有限公司，北京 101407）

近年來，國內(nèi)甲醇制烯烴技術(shù)有了巨大的進步，領(lǐng)先于世界，率先實現(xiàn)工業(yè)化。一套年產(chǎn)600kt煤制聚烯烴示范廠已運行2a多，接近設(shè)計的年產(chǎn)能力，被認為是基本上成功的國產(chǎn)科研產(chǎn)業(yè)化之作，另兩套甲醇制烯烴裝置也相繼投產(chǎn)。這是我國化學(xué)工業(yè)的一個重大進步，應(yīng)該得到肯定。總結(jié)這個成績，可以說在技術(shù)和經(jīng)濟上有三點經(jīng)驗。

1 工業(yè)化取得的三點經(jīng)驗

（1）煤制烯烴的工藝路已經(jīng)走通

煤制烯烴技術(shù)包括煤氣化，變換和凈化，甲醇合成及精餾，甲醇轉(zhuǎn)化（MTO），烯烴分離，烯烴聚合六個主要部分，流程示意見圖1。除了MTO以外，其他五個部分都是成熟工藝，有長期的工業(yè)化業(yè)績。

上述甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴工藝中，關(guān)鍵技術(shù)有兩項，即MTO工藝和MTO催化劑。國內(nèi)外開發(fā)的技術(shù)中，MTO催化劑有兩種，即SAPO34和ZSM－5，前者適合于將甲醇轉(zhuǎn)化為C2～C4低碳烯烴，后者適合于將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯、石腦油和LPG。

國內(nèi)的大連化物所，國外的 UOP、NorskHydro、Mobil等公司對SAPO 34分子篩進行了很多研究。

1984年，UCC（后為UOP的一部分）開發(fā)了SAPOn系列分子篩，其中SAPO 34被公認為MTO的最佳催化劑。UOP和NorskHydro建了一套UOP／Hydro－MTO示范裝置，以流化床為核心設(shè)備，采用改性的SAPO 34分子篩（UOP MTO－100）作為催化劑，甲醇生產(chǎn)負荷0.75t／d，連續(xù)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)90多天，取得了良好的結(jié)果，甲醇轉(zhuǎn)化率保持100%，乙烯和丙烯的收率達80%以上。

盡管這個試驗取得成功，但是UOP在工業(yè)化的推廣上，沒有實質(zhì)性的進展，沒有在世界上的某一個國家最終建成工業(yè)化裝置。

圖1 煤制烯烴的工藝

中科院大連化學(xué)物理研究所在20世紀80年代初開展MTO工作。20世紀90年代初又首創(chuàng)了“合成氣經(jīng)由二甲醚制取低碳烯烴新工藝方法”（簡稱SDTO法），研制了專用的MTO催化劑DO123，中試規(guī)模為0.08～0.15t／d甲醇。

本世紀初，由陜西新興煤化工公司與中科院大連化物所、中石化洛陽工程公司聯(lián)合，建了一個萬噸級的工業(yè)化試驗裝置，運行取得了成功。

對于MTO工藝的工程化問題，國內(nèi)洛陽工程公司認為MTO工藝與煉油中的FCC工藝相似，僅僅是反應(yīng)熱的傳遞方向相反，因此他們將FCC工藝移植到MTO工藝中，使得國內(nèi)的煤制烯烴項目——年產(chǎn)600kt聚烯烴示范廠中的MTO工藝一舉成功，這在世界上為首次。

示范廠的運行數(shù)據(jù)已經(jīng)接近設(shè)計值，這證明了煤制烯烴的工藝路線已經(jīng)走通。在將近80年的中國化工史上也是不多的范例。

（2）SAPO34催化劑是解決煤制烯烴的關(guān)鍵

SAPO34是一種古老的分子篩，在煉油行業(yè)用作脫水劑。由于轉(zhuǎn)化過程中易析炭，故而采用流化床較合適，便于將失效的催化劑再生。因此目前國內(nèi)外研究MTO，都采用SAPO34催化劑。

SAPO34催化劑轉(zhuǎn)化甲醇的產(chǎn)物為乙烯、丙烯和10%的丁烯。各個研究單位研制的催化劑差別在于轉(zhuǎn)化率、收率、強度、析炭率等幾個主要指標。

盡管各單位研制的MTO催化劑有所不同，但是目的都能達到，效果有所差別。這證明了SAPO34催化劑是解決煤制烯烴的關(guān)鍵，這個關(guān)鍵已經(jīng)被突破。

（3）煤制烯烴的利益在煤上

盡管煤制烯烴的科研和企業(yè)不斷發(fā)出聲音，說煤制烯烴有較大的經(jīng)濟利益，但是他們沒有把問題說清楚，沒有告訴大家利益在什么地方。實際上，業(yè)內(nèi)很明白，煤制烯烴的利益在煤上，不是在煤制烯烴上。

如果采煤和用煤的經(jīng)濟利益在一個集團內(nèi)，煤制烯烴的利益是顯著的。在集團內(nèi)，無論煤價是多少，利益都沉淀在集團內(nèi)，只不過是部門的分配比例而已，更何況，挖出來的煤用掉變成了錢。如果靠買煤來制烯烴，包括投資貸款的本利還貸、自有資金的貶值、原料費、加工費、管理費等，簡單算一下就明白，較長時間內(nèi)不會有多大利益，經(jīng)不起市場的風(fēng)險。這證明了煤制烯烴的利益在煤上。

2 煤制烯烴的市場潛力

乙烯、丙烯主要用于聚合物的生產(chǎn)。近年來我國聚乙烯和聚丙烯工業(yè)持續(xù)強勁增長，產(chǎn)量不斷提高，見表1。由于存在表觀消費量與產(chǎn)量差異比較大的事實，每年聚乙烯和聚丙烯的差額總計在10Mt以上，國內(nèi)石油聚烯烴的發(fā)展跟不上需求的增長，要靠進口來彌補，這是推動近期煤制烯烴熱的根本原因。

表1 我國PE和PP的產(chǎn)量和表觀消費量 kt

客觀來說，煤制烯烴熱是一種正當?shù)墓I(yè)化熱情，出自于國家發(fā)展的需要。因此，這個熱情是需要保護的。

目前，以煤為原料的煤制烯烴裝置和以甲醇為原料的甲醇制烯烴裝置建設(shè)已經(jīng)啟動，表2為獲得發(fā)改委路條的MTO項目，表3為媒體報道的正在實施項目。這說明MTO技術(shù)的工業(yè)化步伐正在加快。

表2 獲得發(fā)改委路條的MTO項目

表3 正在建設(shè)的MTO項目

3 國外技術(shù)進入中國市場的道路是暢通的

（1）國外的研究與國內(nèi)同步

我們前面已經(jīng)提到，突破MTO催化劑的技術(shù)，國內(nèi)外是同步的。在開發(fā)方面，國外先走一步，而在工業(yè)化方面，國內(nèi)先走一步。

（2）國外有工程技術(shù)經(jīng)驗作為支撐

國外沒有先走一步工業(yè)化的原因很簡單，煤化工不是國外發(fā)展的方向。國外大型工程公司如果要實現(xiàn)煤制烯烴的全部流程，并不困難，原因是他們有工程技術(shù)經(jīng)驗作為支撐。國內(nèi)示范廠的建設(shè)證明了這一點，主要工藝除了MTO以外都是國外技術(shù)。

在證明了煤制烯烴的工藝路線已經(jīng)走通以后，國外工程公司完全可以實現(xiàn)全裝置的設(shè)計，使用國外的催化劑不會有不可克服的問題。

（3）大型國企是國外技術(shù)的立足點

近年來，國內(nèi)大型石油化工裝置建設(shè)采用的工藝技術(shù)，主要的工藝單元很多來自國外。大型國企對國外技術(shù)有一種親近感，很明顯，在沒有多大責(zé)任的情況下建設(shè)這樣的裝置，是比較輕松的?？梢哉f，大型國企是國外技術(shù)的立足點。

（4）國外技術(shù)進入中國市場的道路是暢通的

國內(nèi)首先實現(xiàn)MTO工業(yè)化，并不等于可以在國內(nèi)全面推廣這些技術(shù)。在證明了這個技術(shù)可行后，沒有經(jīng)過實踐證明的國外同類技術(shù)就可能在國內(nèi)不經(jīng)過試驗直接投入使用。他們可能從煤作原料開始，也可能從甲醇作原料開始。

由此可見，國外的MTO技術(shù)進入中國市場的道路是暢通的，在未來的幾個裝置建設(shè)中，我們可以看到越來越多的用國外MTO技術(shù)建設(shè)煤制烯烴裝置。

4 國內(nèi)化工科研之路

國內(nèi)經(jīng)過三十年研究的技術(shù)，盡管取得了成就，但是卻正在經(jīng)歷市場的考驗，有可能逐步被淘汰出局。

（1）國家應(yīng)該建立保護民族技術(shù)的機制和法制

在實行市場經(jīng)濟的今天，我們正在努力地保護市場，這是大家都可以看到的。但是，保護市場不等于保護了科研，我們保護專利的所有權(quán)而沒有保護同類專利在國內(nèi)的推廣權(quán)?？梢哉J為，有一些專利所有權(quán)也沒有保護好，現(xiàn)在已經(jīng)有好幾家宣稱可以生產(chǎn)MTO的催化劑，很難相信這個在世界上經(jīng)過幾十年開發(fā)的催化劑，被有的單位一二年能攻克下來。

（2）國家應(yīng)該建立“產(chǎn)學(xué)研設(shè)商”一體化機制

我們曾經(jīng)有過 “產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的方針，意思是生產(chǎn)、教學(xué)和科研相結(jié)合，解決我國工業(yè)化的道路問題。這個方針執(zhí)行了很長時間，有一定的效果。但是，沒有從跟本上解決國產(chǎn)科研技術(shù)推廣難的問題。因為這個方針是不完全的，它缺少設(shè)計環(huán)節(jié)，也缺少投資環(huán)節(jié)。一旦設(shè)計和投資這兩方面堅持使用國外技術(shù)，國內(nèi)技術(shù)再好也沒有用，這就是國內(nèi)科研推廣難的根本原因。

我們認為，要弘揚民族科研，使其不僅開花結(jié)果而且桃李滿天下，要實行 “學(xué)研設(shè)商產(chǎn)”五位一體的發(fā)展體制?！霸O(shè)”是指設(shè)計院或工程公司，“商”是指投資公司。

（3）國家應(yīng)該點燃采用國內(nèi)技術(shù)推動力的火炬

推動一體化需要一種動力，這種動力完全靠民間是不夠的，動力應(yīng)該來自政府。也就是說，政府應(yīng)該從資源、資金、土地、環(huán)境保護等各個方面來鼓勵國產(chǎn)技術(shù)的推廣。

如果國內(nèi)這五個方面結(jié)合起來，形成一個新的產(chǎn)業(yè)鏈，在政府的指導(dǎo)下，把國內(nèi)研制的好技術(shù)予以推廣，我國的煤化工就能真正做到世界第一，我們的新技術(shù)不僅在國內(nèi)普及，還可以推向全球。

如果不這樣做，用不了多久，國外同一水平的MTO技術(shù)會在國內(nèi)大量的推廣，將國內(nèi)的MTO技術(shù)擠出市場。

在歷史上，國內(nèi)的化工科研在成功后被國外技術(shù)擠出市場的不乏先例，希望國內(nèi)化工科研單位的開發(fā)人員認真了解化工科研的歷史，現(xiàn)在應(yīng)該有思想準備，他們真的要來了！