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1、规模化煤制烯烃仍具竞争力进入21世纪，在石油价格持续上涨和我国石油对外依存度不断加大的双重压力下，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，其中煤基甲醇制烯烃是极具吸引力的产品。2008年下半年，美国次贷危机引发了世界金融风暴，冲击了世界经济，致使石油价格下滑，刚刚兴起的煤基甲醇制烯烃受到了质疑！本文从煤基甲醇制烯烃产业的现状入手，分析该行业存在的问题、在当前较低原油价格背景下的竞争性，探讨行业发展之策。 一、中国煤基甲醇制烯烃产能将逾2000万吨/年目前，我国煤基甲醇制烯烃项目中，经国家核准的工业化示范项目只有1个，就是神华集团的煤制（MTO）烯烃项目
2、；省级核准的煤基甲醇制烯烃工业化示范项目2个，分别为神华宁煤集团煤基甲醇制烯烃（MTP）和大唐集团（电力）煤基甲醇制烯烃（MTP）项目，这三个项目规划烯烃能力为162万吨/年。除了这三个项目之外，在建和规划的煤基甲醇制烯烃项目还有28个（不完全统计），共计烯烃能力为1856万吨/年（详见表1）。由此可见，经国家、省级核准以及今后拟在建项目烯烃能力共计可达2018万吨/年。表1 煤基甲醇制烯烃在建和规划项目单位：亿元、万吨/年序号建设单位地点规模技术投资产品工程进度1神华集团呼伦贝尔市内蒙52MTP160甲醇180万吨/年、丙烯52万吨/年完成规划2神华集团与陶氏化学榆林100MTO740甲醇3
3、00万吨/年、烯烃100万吨/年可行性研究第二阶段工作3大唐集团与铁煤集团（一期）内蒙60MTO甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年资料报道4大唐集团赤峰市内蒙50MTP甲醇168万吨/年、聚丙烯49万吨/年规划报道5汉能控股集团内蒙100MTO300甲醇、二甲醚、乙烯等规划2010年开工6新奥集团（鄂尔多斯）内蒙80MTO240甲醇240万吨/年、烯烃80万吨/年规划报道7山东鲁能集团（鄂尔多斯）内蒙60MTO125甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年在建8内蒙古蒙华能源有限公司（鄂尔多斯）内蒙60MTO100甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年9延长石油集团榆林100MTO320甲醇300
4、万吨/年、烯烃100万吨/年一期在建10兖矿集团榆林80MTP125甲醇240万吨/年、烯烃80万吨/年一期在建11中国化学工程集团与香港益业投资集团公斯榆林80155甲醇240万吨/年、烯烃80万吨/年一期在建2009年投产12英美资源集团公司榆林170500甲醇500万吨/年、烯烃170万吨/年、氯碱150万吨/年编制予可研13正大能源、陕投资、陕化工、新兴集团合作榆林100DMTO195甲醇300万吨/年、烯烃100万吨/年一期在建14大唐集团榆林60MTO160甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年2012年投产15鲁能集团、陕西媒业化工集团咸阳60118甲醇180万吨/年、烯烃60万吨
5、/年规划2011年投产16华运煤电股份有限公司吕梁21.7MTO53甲醇60万吨/年、烯烃21.7万吨/年规划2011年投产17新疆广汇实业投资 (集团)有限责任公司哈密60MTO180甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年完成可行性报告18新疆伊犁新汶矿业集团伊犁50MTP220甲醇210万吨/年、烯烃50万吨/年、二甲醚20万吨/年规划报道19中石化集团（准格尔盆地）新疆500煤制烯烃、煤制油准备规划2015年开始20皖北煤电集团公司（淮化集团与皖北煤电集团合建）皖北52MTP133甲醇170万吨/年、烯烃52万吨/年规划报道21河南永城煤电集团有限责任公司永城70MTO230甲醇210万吨
6、/年、烯烃70万吨/年规划报道22河南省煤气集团公司郑州100MTO甲醇300万吨/年、烯烃100万吨/年规划报道23河南中原煤业化工集团鹤壁60MTP150甲醇120万吨/年、烯烃60万吨/年分三期建设2015年投产24河北久泰能源集团唐山100MTO500甲醇1000万吨/年、烯烃100万吨/年二甲醚300万吨/年分三期建设规划2015年投产25贵州天福化工贵州50甲醇160万吨/年、烯烃50万吨/年二甲醚15万吨/年规划报道26云南云维集团有限公司曲靖80MTO211甲醇250万吨/年、烯烃80万吨/年规划报道27中煤集团哈尔滨60MTO200甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年可研阶段
7、28山东鲁能集团（黑龙江）双鸭山60MTO120甲醇180万吨/年、烯烃60万吨/年报批可研二、规划建设煤基甲醇制烯烃理由（一）发展煤制烯烃降低石油依存度目前我国乙烯、丙烯以及烯烃深加工的石油化工产品，几乎全部以石油为原料。虽然我国烃烯及其深加工石油化工产品快速发展，但仍不能满足国民经济快速增长的市场需求，每年都要进口大量烃烯等石化产品。如果未来加大乙烯发展力度，则需要大量的乙烯和原油。预计2010年我国原油的需求量为3.79亿吨，而届时国内产量不足2亿吨，需进口1.8亿多吨，进口依存度接近50%；到2015年和2020年以后，必须进口更大量的原油，进口依存度将大于60%。一个国家对原油进口的
8、依从度大于50%，会极大风险地影响和危及到国民经济的发展。煤制烯烃的发展可降低原油依存度，是一条发展石油和化学工业的重要新途径，也将是消耗大量甲醇的一种方法。（二）中国煤制烯烃产品市场前景好从中国对烯烃的需求趋势来看，丙烯的增长幅度将高于乙烯。2006年中国当量乙烯消费量1986万吨，自给率47.4%，2007年为48.9%；尽管我国乙烯未来有较大的发展，但与乙烯当量需求有极大差距，未来自给率在56.4%62.1%，市场缺口较大。丙烯比乙烯的需求量更大，根据日本经济产业省（METI）的数据，2006年中国丙烯当量需求1150万吨，2012年将达到2130万吨，年均增长率为10.8%。所以说中国
9、煤基甲醇制烯烃的产品有市场。（三）煤基甲醇制烯烃技术基本成熟1.工艺技术基本成熟，工程放大可行甲醇制烯烃（MTO）及甲醇制丙烯（MTP）产业化技术，已在世界蓬勃地发展起来。我国在低碳烯烃的技术开发方面，至今已经历了30多年的时间，已有MTO、DMTO、MTP、FMTP等技术成果，从世界和中国的技术与工程水平及条件来看，实现产业化是不成问题的。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。我国对煤气化、合成气净化、甲醇合成技术均已实现商业化生产，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
10、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。即五大核心技术有四项核心技术已完全掌握。3.分子筛催化剂尚需完善我国开发的煤制烯烃技术工艺实验室和中试阶段的工作已经基本结束，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，国内是有把握解决的。煤制烯烃问题不在工艺上，而在催化剂上。目前催化剂的长周期运转的数据并没有出来，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
11、时间、废液废气的排放等多项重要数据目前没有公布，有待公布完成，然后应用于大规模工业化。4.烯烃回收分离方面应予重视和研究在烯烃回收分离方面，虽与传统的石脑油裂解制烯烃工艺中的裂解气分离单元相似，但也有专家提醒，煤制烯烃产物中含有微量含氧化合物，对烯烃分离系统有影响，在设计和实践时应予重视和研究。5.治理三废和综合利用三废综合利用和达标排放方面，更需循环利用和严格治理，创建环境友好型工业典范。总之，煤基甲醇制烯烃技术基本成熟，但仍有需进一步在实践中研究和改进的地方。因此，中国的煤基甲醇制烯烃产业发展，一定要在大型工业化试验装置投产后，经稳定运转、闯过技术关、经济关、三废综合利用和达标排放关，并经
12、国家组织正式鉴定后再行择优布点推广，更稳妥。三、煤基甲醇制烯烃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，在经济上的竞争力的先决条件是：项目须在煤炭基地坑口建设，以自产廉价煤炭为原料，通过经济型的大规模装置生产低成本的甲醇，再由该甲醇制烯烃。前几年专家测算，原油价格在3540美元/桶时，煤制烯烃即有市场竞争力（中国煤没有涨价前）。现在原油已经回落到50美/桶左右，相对于高油价时期煤制烯烃的竞争力缩小。UOP公司公开发表的文献介绍，当原料甲醇价格控制在90100美元/吨时，采用MTO工艺制取的乙烯和丙烯成本与2022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，在目前油
13、价背景下，煤制烯烃工艺路线的经济性不言而喻。1.成本分析MTO（或DHTO）及MTP工艺均属催化反应合成工艺。一般的裂解工艺每产1吨当量烯烃约需3吨石脑油，目前国内石脑油价格为4500元/吨左右，而MTP（或DMTO）及MTP对甲醇的消耗量也大约为3吨，煤基甲醇的完成成本（坑口媒价）一般在15002000元/吨左右，如以60万吨/年大型装置测算，价格更低。说明煤基低碳烯烃在我国的发展已具备了十分重要的战略优势。2.神华集团煤制油有限公司经济性测算根据神华集团煤制油有限公司所作的研究表明（2007年）：神华集团原料煤价格在100元/吨左右，煤制甲醇的规模达到100万吨/年以上时，可以将甲醇的完全
14、生产成本控制在100美元/吨以下。对以煤为原料（采用美国环球油品公司的MTO工艺）与以石脑油为原料制取的聚乙烯、聚丙烯成本进行测算和比较表明，煤路线（煤价100元/吨）制取的聚烯烃成本比石脑油路线（石脑油价格22美元桶）低400元/吨左右。此外，煤路线制烯烃的成本中原料煤所占的比例小于20%，煤价的波动对经济性影响较小。3.中科院大连化物所经济性分析中国中科院大连化物所甲醇制烯烃DMTO技术工业化试验结果是，甲醇转化率接近100%；2.95吨甲醇产1吨烯烃，其中50%乙烯、50%丙烯。由于每2.0吨煤即可生产1吨甲醇，所以，原料加燃料需7.5吨煤生产1吨烯烃。中科院大连化物所试验室人员对两种化
15、工路线的经济性作了比较：当国际原油价格为35美元/桶时，原油炼制石脑油所生产的烯烃成本是5300元/吨。走煤制烯烃路线的话，除非煤价超过513元/吨，否则煤制烯烃的成本不会超过5300元/吨。目前，北方的煤炭开采成本不到100元/吨，车板价约200多元/吨，东南沿海一带煤价约1000元/吨1200元/吨。从投资收益率来看，当石脑油价格为4400元/吨（相当于原油价格50美元/桶）时，制烯烃收益率为10%；如果用230元/吨的煤来生产，投资收益率17%。如果煤制烯烃项目背后有煤矿做支撑，就能大大降低煤制烯烃项目的风险。目前，许多煤化工项目都力争以拥有煤矿为依托。煤制烯烃固定资产投资比较大：按20
16、08年行情，上马一个年产60万吨烯烃的煤制烯烃装置，总投资需约180亿元；而上马一个年产60万吨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原料是煤，该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。4.100万吨甲醇制烯烃装置与60万吨乙烯装置烯烃生产成本对应关系100万吨DMTO装置（包括分离部分）：主要原料是甲醇（外购）；主要产品有16.40万吨乙烯、16.02万吨丙烯、4.42万吨混合丁烯和1.16万吨液化气等。乙烯裂解装置和芳烃抽提装置（包括分离部分）：主要原料是石脑油（外购）；主要产品有60万
17、吨乙烯、30万吨丙烯、12.8万吨苯、9.9万吨燃料油、6.4万吨混合二甲苯以及7.6万吨甲苯等。100万吨甲醇制烯烃装置与60万吨乙烯装置烯烃生产成本对应关系见表2。表2 100万吨甲醇制烯烃装置与60万吨乙烯装置烯烃生产成本对应关系表单位：元/吨、美元/桶（原油价格）生产方法生产成本对应比较100 万吨甲醇制烯烃烯烃成本316037804400532062506860748077908100甲醇价格80010001200150018002000220023002400煤炭价格20529338151364473282086390760万吨乙烯装置石脑油价格240027403080359041
18、004440478049505120原油价格252830354250556063综上所述，国际油价回落对煤制烯烃的竞争性有一定冲击。但是，只要国际油价高于35美元/桶，大型的60万吨/年以上煤制烯烃项目，建设在煤炭坑口附近，煤炭价格不高于500元/吨时，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。四、中国乙烯工业后续发展放缓根据今后几年我国乙烯装置的建设计划来看，预计，2005年2010年我国乙烯产能年均增长率16.71%，到2010年中国乙烯总能力将达1702万吨/年；20102015年年均增长率下降为4.90%，到2015年中国乙烯总能力将达2162万吨/年；201520
19、20年年均增长率为5.62%，到2020年中国乙烯总能力将达2842万吨/年。2010年后中国乙烯工业增长率逐渐下降，低于国民经济7%8%的增长速度，说明我国乙烯工业后续发展放缓。从乙烯的当量需求平衡来看，到2020年市场缺口极大，约2151万吨，自给率56.4%，因此，2010年后国家仍需加快乙烯项目的布局和建设，替代石油资源制乙烯的煤基甲醇制烯烃突显重要意义，在2010年后，其试验装置也将开发成功，故应积极布点和建设煤基甲醇制烯烃项目，从而使中国乙烯工业满足国民经济发展的需求，保证国民经济稳步增长。五、中东廉价烯烃将冲击我国烯烃工业目前中东石化产能急剧增长，中东和中国已经成为全球石化工业的
20、重心。和中东地区廉价的乙烷裂解制乙烯为主相比，我国的石化企业大都通过石脑油裂解生产乙烯，乙烯生产成本远远高于中东地区，产品竞争力很低。从我国需求趋势来看，丙烯的增长幅度将高于乙烯。从中东和中国的供需平衡来看，未来我国的丙烯供应将严重不足。根据METI预测，中国乙烯2012年当量缺口将达到1240万吨，届时中东可出口的供应当量为1740万吨，有可能廉价向中国倾销；中国丙烯2012年当量缺口将达到590万吨，而中东可出口的供应当量仅为440万吨，虽不易廉价倾销，但未来从中东地区进口价格要比国产低廉，对我国的丙烯生产还是有一定的冲击和影响。因此，我国无论建设石脑油裂解制烯烃还是煤制烯烃项目，都应关注
21、和重视这一问题。六、煤制烯烃项目切勿盲目上马国家叫停建设煤制油项目后，有可能多数要转向煤制烯烃。煤制烯烃同煤制油项目一样，投资大、原材料及能耗大、水耗高、污染重、综合利用和环境治理要求严等，项目建设难度很大。要使产品具有竞争力，必须满足以下条件：1.必须在煤炭坑口的工业化园区一体化建设每生产1吨MTO或MTP需原料加燃料煤约7.5吨，为减少煤的运输，保证煤价低廉，煤制烯烃项目必须在煤炭坑口的工业化园区一体化建设。2.供水是关键，量水而建建设煤制烯烃项目耗水量极大，每生产1吨MTO或MTP耗水4045吨。100万吨/年的煤制烯烃项目，年耗水量4000万4500万吨，相当于50005600m3/h
22、。再加上辅助项目用水、生活区居民用水等，建设大型煤制烯烃项目其用水量极大。因此，选厂址时当地水资源是否丰富，能否充足保证供水是关键，一定要量水而建。3.远离市场，交通运输需保证在煤炭坑口地区建设煤制烯烃项目远离消费市场，产品运输成本较高。因此，煤制烯烃项目的建设地点，必须有便利的公路、铁路、甚至航空的运输保证，以便产品顺畅、廉价地运出。4.综合利用、环保要求严格、须环境容量允许大型煤制烯烃项目，用煤炭量大，煤渣、粉媒灰、CO2等排放量大，CO、H2等有用气体也须回收，治理难度高，项目必须首先通过环境可行性的评价，才可建设。6.项目投资大，需考虑融资难度100万吨/年煤制烯烃项目，需投资约300亿元左右，再加上道路交通、辅助设施、生活区等的建设，其投资相当可观。因此，建设单位应重视融资难度。七、煤基甲醇制烯烃仍具有一定的竞争力总之，国际油价大幅回落，对我国煤化工产业，以及可替代石油为原料的石化产品的煤制烯烃产业发展有一定的冲击和影响。但是，只要国际油价不低于35美元/桶，煤价不高于500元/吨，我国的煤制烯烃产业仍具有一定竞争力，同时也存在一些困难，如，投资巨大融资有难度，煤炭产地水资源匮乏，产品远离消费市场，环保要求严，地区环境容量有限制等。因此，有条件建设煤制烯烃的企业集团，仍需多方权衡考虑，慎重决策而定。
