芳烴是石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展的核心平臺(tái)化合物。受下游發(fā)展機(jī)遇推動(dòng),開(kāi)發(fā)煤制芳烴技術(shù),利用煤制芳烴代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油制芳烴,成為煤化工行業(yè)“十三五”時(shí)期的重要任務(wù)。這是記者從10月底召開(kāi)的2016(淮北)煤基新材料及化學(xué)品發(fā)展論壇上了解到的。
多一種原料來(lái)源
芳烴是大宗基礎(chǔ)有機(jī)化工原料,目前我國(guó)年消費(fèi)量超過(guò)2000萬(wàn)噸,是化纖、工程塑料及高性能塑料等的關(guān)鍵原料。中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)周竹葉認(rèn)為,我國(guó)煤制芳烴技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)際空白,是現(xiàn)代煤化工科技領(lǐng)域的重大突破,對(duì)推進(jìn)石油和化工原料多元化進(jìn)程具有重要意義。
目前,我國(guó)芳烴生產(chǎn)97%以上來(lái)源依賴(lài)石油原料,但由于我國(guó)石油資源短缺,煉油廠中存在油品與化學(xué)品爭(zhēng)奪原料的現(xiàn)象。以PX為例,2015年國(guó)內(nèi)PX表觀消費(fèi)量達(dá)到2004.9萬(wàn)噸,產(chǎn)量852萬(wàn)噸,對(duì)外依賴(lài)度達(dá)57%。華電集團(tuán)教授級(jí)高工王彤表示,發(fā)展煤基甲醇制芳烴,實(shí)現(xiàn)芳烴原料多元化,提高芳烴對(duì)下游產(chǎn)業(yè)的保障程度,已成為芳烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。
王彤強(qiáng)調(diào),芳烴產(chǎn)品組成豐富,包括苯、甲苯、二甲苯等,這些都是石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展的核心平臺(tái)化合物,能夠連接下游的聚酯、精細(xì)化工、新材料、制藥等高附加值產(chǎn)業(yè),其下游相關(guān)合成化學(xué)品達(dá)到800余種,如橡膠、樹(shù)脂、塑料、燃料等,涉及國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域!皬拈L(zhǎng)期來(lái)看,煤化工企業(yè)需要考慮開(kāi)發(fā)煤制芳烴技術(shù),多產(chǎn)芳烴,以便形成合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原料多元化,提高產(chǎn)業(yè)安全性!蓖跬f(shuō)。
代表技術(shù)是FMTA
煤制芳烴過(guò)程具有反應(yīng)復(fù)雜、工藝和催化劑強(qiáng)耦合的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)難度大,國(guó)外研究偏重反應(yīng)機(jī)理研究,未工業(yè)化。而在國(guó)內(nèi),已經(jīng)有多家單位開(kāi)展工作,其中華電煤業(yè)和清華大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的流化床煤制芳烴技術(shù)(FMTA)走在了前沿。
據(jù)記者了解,經(jīng)過(guò)10余年技術(shù)攻關(guān),清華大學(xué)率先在國(guó)際上開(kāi)發(fā)成功甲醇制芳烴的催化劑和便于大型化工業(yè)生產(chǎn)的FMTA連續(xù)反應(yīng)再生技術(shù)。為加快產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,清華大學(xué)與華電煤業(yè)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,共同開(kāi)發(fā)成套工業(yè)技術(shù)。2012年,全球首套萬(wàn)噸級(jí)甲醇制芳烴工業(yè)試驗(yàn)裝置在華電煤業(yè)陜西榆林煤化工基地建成。2013年3月,該技術(shù)通過(guò)中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定:總體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
彤表示,FMTA技術(shù)采用領(lǐng)先的反應(yīng)器設(shè)計(jì)概念,保證了系統(tǒng)操作穩(wěn)定性和產(chǎn)品收率;大量采用復(fù)合冷卻等先進(jìn)節(jié)水技術(shù),循環(huán)水消耗僅為相似裝置的1/5;通過(guò)低溫再生、設(shè)置精密過(guò)濾器等,實(shí)現(xiàn)了工藝過(guò)程本質(zhì)環(huán)保性。不僅如此,FMTA混合芳烴還是良好的芳烴聯(lián)合原料!FMTA混合芳烴具有非芳含量低、一苯含量低、二甲苯含量高的特點(diǎn),使后續(xù)芳烴聯(lián)合單元中抽提、甲苯三甲苯歧化和二甲苯異構(gòu)化的裝置規(guī)模大幅下降,在同等規(guī)模PX產(chǎn)能的情況下,投資和能耗都降低。”王彤如是說(shuō)。
應(yīng)用前景在新材料
芳烴在化工新材料領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。工信部發(fā)布的《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》中提到,要對(duì)高性能工程塑料、高性能纖維等化工新材料進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。提升聚芳醚酮/腈、PCT/PBT樹(shù)脂、聚苯硫醚、工程尼龍等生產(chǎn)技術(shù),加快開(kāi)發(fā)長(zhǎng)碳鏈尼龍、耐高溫尼龍、非結(jié)晶性共聚酯(PETG)等改性產(chǎn)品,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)位芳綸、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯纖維等高端產(chǎn)品,這些新材料的原料都涉及芳烴。
石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院石化處處長(zhǎng)鄭寶山認(rèn)為,煤化工應(yīng)注重與工程塑料、聚氨酯等新材料領(lǐng)域的結(jié)合。利用煤生產(chǎn)芳烴等大宗基礎(chǔ)化工原料,可以改變新材料行業(yè)原料來(lái)源單一的局面。
王彤還表示,當(dāng)前煤制芳烴成為我國(guó)全面突破現(xiàn)代煤化工技術(shù)的最后一大壁壘,如果成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,有望使我國(guó)實(shí)現(xiàn)以煤為原料,生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)突ぎa(chǎn)品。更有價(jià)值的是,在現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)鏈上,我國(guó)將擁有全部核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
(來(lái)源:中國(guó)化工報(bào))