中国热点化工产品市场分析229
油价回落 煤制烯烃项目有竞争力
□ 中国石油和化学工业协会 宗言恭
拟在建项目产能庞大
在世界石油价格持续上涨和石油对外依存度不断提高的双重的压力下,催生了我国煤制烯烃、煤制油、二甲醚
和醇醚燃料等以石油替代为目标的现代煤化工的兴起,煤基甲醇制烯烃是其中极具吸引力的领域。
我国传统的烯烃产品,如乙烯、丙烯的制取路线主要是通过石脑油裂解生产,其缺点是过分依赖石油。近年来,
随着国民经济的快速发展,我国已经成为石油消费大国。自从1993年我国成为石油净进口国之后,进口比重不断
加大,2007年原油进口量达到了1.6317亿t,对外依存度47.2%。我国石油缺口逐年增大对能源的安全供应、国
民经济的平稳运行以及社会的可持续发展构成了严重威胁。
2008年下半年,由美国次贷危机引发的全球“金融风暴”,促使整个世界经济增速走向减缓,石油价格下滑,
中国石化产品及煤炭出口减少,煤炭价格从高位下跌。刚刚兴起的为减少对石油的依赖,替代以石油为原料生产烯
烃的“煤基甲醇制烯烃”产业也受到了质疑。
据不完全统计,2008年我国在建和规划甲醇制烯烃项目总产能达到2018万t/a,见表1。其中包括1个国家
核准示范项目和2个省级核准示范项目。
表1 我国煤基甲醇制烯烃在建和规划项目 亿元
建设单位 地点 投资 产 品 工程进度
神华集团① 内蒙 170 甲醇180万t/a、甲醇制烯烃60万t/a 计划2010年投产
神华集团② 宁夏 178 甲醇167万t/a、二甲醚83万t/a、 聚丙烯52万t/a
计划2010年投产
大唐集团② 内蒙 182 甲醇167万t/a、丙烯50万t/a 计划2010年投产
神华集团 内蒙 160 甲醇180万t/a、丙烯52万t/a 完成规划
神华集团/陶氏化学 榆林 740 甲醇300万t/a、烯烃100万t/a 可行性研究第二阶段工作
大唐集团/铁煤集团 内蒙 — 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 资料报道
大唐集团 内蒙 — 甲醇168万t/a、聚丙烯49万t/a 规划报道
汉能控股集团 内蒙 300 甲醇、二甲醚、乙烯、丙烯及其深加工 规划2010年开工
新奥集团 内蒙 240 甲醇240万t/a、烯烃80万t/a 规划报道
山东鲁能集团 内蒙 125 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 在建
内蒙古蒙华能源 内蒙 100 甲醇180万t/a烯烃60万t/a —
延长石油集团 榆林 320 甲醇300万t/a、烯烃100万t/a 一期在建
兖矿集团 榆林 125 甲醇240万t/a、烯烃80万t/a、 一期甲醇60万t/a
一期在建
中国化学工程集团/ 榆林 155 甲醇240万t/a、烯烃80万t/a 一期在建2009年投产
香港益业投资集团 一期甲醇60万t/a
英美资源集团公司 榆林 500 甲醇500万t/a、烯烃170万t/a、 编制预可研
氯碱150万t/a
正大能源/陕投资/陕 榆林 195 甲醇300万t/a、烯烃100万t/a 一期在建
化工/新兴集团
大唐集团 榆林 160 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 2012年投产
鲁能集团/陕西媒业 咸阳 118 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 规划2011年投产
华运煤电 山西吕梁53 甲醇60万t/a、烯烃21.7万t/a 规划2011年投产
新疆广汇实业投资 哈密 180 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 完成可行性报告
新汶矿业集团 伊犁 220 甲醇210万t/a、烯烃50万t/a、 规划报道
二甲醚20万t/a
中石化 新疆 500 煤制烯烃、煤制油准备 规划2015年开始
皖北煤电集团 皖北 133 甲醇170万t/a、烯烃52万t/a 规划报道
河南永城煤电集团 永城 230 甲醇210万t/a、烯烃70万t/a 规划报道
河南省煤气集团 郑州 — 甲醇300万t/a、烯烃100万t/a 规划报道
中原煤业化工集团 鹤壁 150 甲醇120万t/a、烯烃60万t/a 分三期建设2015年投产
久泰能源集团 唐山 500 甲醇1000万t/a、烯烃100万t/a、 分三期建设规划2015年投产
二甲醚300万t/a
贵州天福化工 贵州 — 甲醇160万t/a、烯烃50万t/a、 规划报道
二甲醚15万t/a
云维集团 曲靖 211 甲醇250万t/a、烯烃80万t/a 规划报道
中煤集团 哈尔滨 200 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 可研阶段山东鲁能集团
双鸭山 120 甲醇180万t/a、烯烃60万t/a 报批可研
注:①国家核准示范项目;②省级核准示范项目。
项目规划依托市场需求
1.减少对石油依赖
如果加大未来乙烯发展力度,则乙烯原料和石油加工量将大量增加。预计2010年将需加工石油3.79亿t,而
我国届时自产石油不足2亿t,需要进口1.8亿t,进口依存度接近50%;2015年和2020年以后,需进口更大量的
石油,进口依存度将超过60%。
煤制烯烃可减少对进口石油的依赖,又体现了能源多元化战略和可持续发展方向,将是一条发展化学工业的重
要新途径。煤制烯烃也将是消耗大量甲醇的行之有效的途径之一。
2.产品市场潜力大
从我国对烯烃的需求趋势来看,丙烯需求的增长幅度高于乙烯,我国煤基甲醇制烯烃产品市场潜力很大。
2006年我国乙烯当量消费量1986万t,自给率47.4%;2007年自给率48.9%。尽管我国乙烯生产发展很快,
但与乙烯当量需求有极大差距,预计未来自给率在56.4%~62.1%之间,市场缺口较大。
丙烯比乙烯的需求量更大。据日本经济产业省(METI)的数据,2006年我国丙烯当量需求1150万t,2012年将
达到2130万t,年均增长率为10.8%。
3.技术基本成熟
(1)工艺技术工程放大可行
MTO及MTP产业化技术,已在世界蓬勃地发展起来。UOP和鲁奇分别成功开发了甲醇制烯烃技术,并已进行长
达半年至1年的示范工厂试验,在技术放大方面应不存在问题,大型工业化装置正在建设。我国在低碳烯烃的技术
开发方面也收获累累,经过30多年的努力,已拥有MTO、DMTO、MTP、FMTP等技术成果。
(2)五大核心技术基本掌握
煤基甲醇制烯烃包括五大核心技术,即煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇制烯烃及烯烃回收分离。我国煤
气化、合成气净化、甲醇合成技术均已实现产业化,有多套大规模装置在运行;烯烃回收分离与传统的石脑油裂解
制烯烃工艺中的裂解气分离单元基本相同,且产物组成更为简单,杂质种类和含量更少,更易于实现产品的分离回
收。五大核心技术有四项核心技术已完全成熟掌握。
甲醇转化制烯烃单元,除反应段的热传递方向不同之外,其他都与目前炼油过程中成熟的催化裂化工艺过程非
常类似,且由于原料是单一组分,更易把握物性,具有操作条件更温和、产物区域分布窄等特点,更有利于实现过
程化。因此在工程实施上都可以借鉴现有的成熟工艺,技术风险处于可控范围。在设计及工程产业化的水平和经验
来看,采取集成创新方法在我国也是成熟可靠的。
(3)分子筛催化剂尚需完善
据介绍,目前我国SAPO分子筛催化剂尚不够成熟。我国开发的煤制烯烃技术工艺实验室和中试工作已基本结
束,但在工业上尚不成熟,需要经过工程技术开发阶段,并在工业化示范装置上得到验证。在工艺技术路线上,煤
制烯烃与炼油行业的催化裂化相似,有可借鉴经验。煤制烯烃技术的关键不是工艺,而是催化剂。目前还没有得到
催化剂的长周期运转数据,催化剂的单程转化率、收率、副产物的组成,催化剂、原材料和公用工程的消耗定额、
催化剂衰减的特性曲线、废催化剂的毒性和处理、催化剂制备的污水组成和数量、整个装置单程和年连续运行的时
间、废液废气的排放等多项重要数据有待完成公布,方可应用于大规模工业化。
经济性分析
煤制烯烃和石脑油裂解制烯烃技术路线相比较,在经济上有竞争力的先决条件是:项目应在煤炭基地坑口建设,
以自产廉价煤炭为原料,以大规模装置生产低成本的甲醇,再由该甲醇制烯烃。
据UOP公司介绍,当原料甲醇成本在90~100美元/t时,采用MTO工艺制取的乙烯和丙烯成本与20~22美元
/桶原油价格条件下石脑油裂解制烯烃的成本相比具备经济竞争力。
MTO或DMTO制烯烃投资约为3.0亿~3.5亿元/万t烯烃,石脑油裂解制烯烃(新建厂,乙烯、丙烯、丁二烯
全面深加工和公用工程)投资约为1.6亿~2.0亿元/万t烯烃。煤制烯烃较石脑油裂解制烯烃的投资大。
按照我国石油化工产业的发展态势,2020年只能满足50%左右的低碳烯烃当量消费,原料石脑油供求量岌岌
可危,为煤基低碳烯烃的发展留下了较大的战略空间。
MTO(或DMTO)及MTP工艺均属催化反应合成工艺,工艺简单。普通裂解工艺每产1t烯烃大约需3t石脑油,
现石脑油的国际及国内价格约3000元/t,MTP(或DMTO)及MTP工艺生产1t低炭烯烃消耗甲醇大约3t。如果坑口
煤价在200元/t左右,煤基甲醇的成本一般在800~1000元/t左右,如以60万t/a大型装置考虑,价格更低。煤
基低碳烯烃在我国的发展具备十分重要的战略优势,无论在资源、经济上还是能源安全上均具有一定的竞争优势。
按2008年行情,建设一个60万t/a烯烃的煤制烯烃装置,总投资需约180亿元;而建设一个60万t/a烯烃
的石脑油制烯烃的装置,总投资仅需约120多亿元。投资额差异缘于煤制烯烃路线的起始是煤,这是因为甲醇路线
比石油化工路线多了煤制甲醇工序,这一工序投资所占比重很大。如果剔除这一因素,两者固定资产投资相近。100
万t/a甲醇制烯烃装置与60万t/a乙烯装置烯烃生产成本对比见表2。
综上所述,国际油价大幅回落,对我国煤制烯烃产业发展会存在一定的冲击和影响。但是,只要国际油价高于
35美元/桶,在煤炭坑口附近建设60万t/a以上煤制烯烃项目,煤炭价格不高于200元/t时,煤制烯烃的产品是
有竞争力的。国际油价上涨时其竞争力将显著增强。
表2 100万t/a甲醇制烯烃装置与60万t/a乙烯装置烯烃生产成本对比 元/t
烯烃成本 3160 3780 4400 5320 6250 6860 7480 7790 8100
100 万t/a甲醇制烯烃装置 煤炭价格 205 293 381 513 644 732 820 863 907
甲醇价格 800 1000 1200 1500 1800 2000 2200 2300 2400
60 万t/a乙烯装置 原油价格/美元·桶-1 25 28 30 35 42 50 55 60 63
石脑油价格 2400 2740 3080 3590 4100 4440 4780 4950 5120
