芳烃产业发展未来前景展望 -2016
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芳烃产业发展未来前景展望
2016.1
原标题:我国芳烃产业发展现状及市场贸易新趋势
在系统分析我国芳烃产业现状的基础上,总结了芳烃技术新进展及动向,剖析了我国芳烃市场及贸易新趋势,提出了原料保障、技术创新等产业可持续发展展望的主要建议。
我国芳烃产业现状分析
国家出台的有关政策
国务院《政府核准的投资项目目录(2013年本)》(国发〔2013〕47号) 调整了对新建PX项目的核准政策,将核准项目的权限下放到省级政府。
国家工业与信息化部下发了《对二甲苯项目建设准入条件》(征求意见稿)。中国石油和化学工业联合会发布的《石油和化学工业“十二五”发展指南》在石油和化工重点行业发展方向中指出,对二甲苯(PX)力争自给率达到85%等。
PX能耗标准也在紧锣密鼓制定之中,由中国化工信息中心牵头起草的《对二甲苯单位产品能源消耗限额》已进入征求意见阶段。该标准由国家发改革委、工业和信息化部节能与综合利用司提出,并将成为发改委新建和改扩建节能评估、发改委万家企业节能低碳行动节能量、工信部淘汰落后产能以及未来碳交易、碳审计的依据。
我国芳烃产业产能和产量
芳烃PX-PTA产业链我国PX-PTA-PET构成的中国芳烃产业链继续保持世界一流水平,在产能、产量又取得了新进展。
我国PX产能达到1237万t/a,在全球4193万t/a的PX产能中占到29.6%的份额,超过美国、韩国、日本等PX主要生产国,产能位于世界第一。
我国PTA产能已经突破4000万t/a,成为世界PTA生产第一大国,民营PTA成为产业主力已成定局。
芳烃产品截至目前,我国PX企业有15家,2014年国内PX产能在1237万t/a左右,需求1800万t,进口量563万t,满足国内需求。
值得一提的是,上海石化2套产能83万t/a的PX装置,增加外购原料混二甲苯策略,全年生产PX达93万t/a,创产量新高。2013年12月,海南炼化公司60万t/aPX工程产出99.8%高纯度PX,一次试车成功。标志着中石化芳烃成套技术大型工业化装置应用成功,打破了国外长期垄断局面,成为继美国环球油品公司(UOP)、法国石油研究院(IFP)之后,全球第3个具有完全自主知识产权的大型化芳烃技术专利商。
芳烃技术新进展及动向
目前,生产苯(B)、甲苯(T)及二甲苯(X) 即BTX芳烃的原料主要包括来自于5个方面:一是来自催化重整的芳烃;二是来自石脑油蒸汽裂解副产品的芳烃组分;三是来自煤焦油加氢与催化裂化轻循环油(LCO)中的芳烃等;四是来自甲醇制芳烃(MTA);五是来自纤维素等生物质,生产芳烃等拓宽原料来源的新工艺与新技术也在积极的研发过程中。主要生产芳烃新技术列举如下。
吸附分离技术
目前,大多数PX的生产采用吸附分离工艺。UOP公司的Parex工艺和IFP公司的Eluxyl工艺可生产出纯度大于99.9%的PX产品。混合型Eluxyl 工艺将吸附技术和结晶技术结合,吸附工艺可降低一半的投资,总投资与单独采用吸附分离工艺相当,但可达到更高的对二甲苯回收率。
中国石化石科院开发的RAX-2000A型PX吸附剂在中国石化齐鲁分公司首次进行了成功应用,此后还开发了新一代RAX-3000型吸附剂,性能达到世界先进水平。中石化自主开发的3万t/a PX吸附分离示范装置建成投产,成为全球第三家拥有成套芳烃技术的公司。建设了60万t/aPX联合装置。
海南炼化公司60万t/a对二甲苯工程产出99.80%的高纯度对二甲苯,能耗比国内同类装置低100kg标油/t,负荷、收率、能耗、产品质量等各项指标达到或优于设计指标,一次投料试车成功。这标志着中国石化芳烃成套技术大型工业化装置应用成功,打破了国外公司在全球的长期垄断局面。中国石油化工集团公司成为全球第三个具有完全自主知识产权的大型化芳烃生产技术专利商。
甲苯与甲醇甲基化高效生产对二甲苯技术
将甲醇与甲苯进行甲基化反应生产对二甲苯具有较强的竞争力,其优势在于甲苯原料的高效利用,能获得高于85% 的对二甲苯选择性且不产生苯。中国石化第一套20万t/a工业试验装置已经建成,目前正在试车。甲苯与甲醇甲基化技术,不仅可以大幅增产二甲苯,而且可以降低芳烃联合装置中苯产品的产量。该项技术的发展将煤化工和石油化工有机结合起来,拓展了PX生产的原料范围。
二甲苯异构化技术
该技术为芳烃联合装置的二甲苯异构化单元,采用临氢异构的方法,以吸附单元中分离出PX后的抽余油为原料,将抽余油中低PX浓度的混合二甲苯异构为接近热力学平衡的高PX浓度的混合二甲苯,以达到增产PX的目的,可在二甲苯异构的同时,将原料中的乙苯转化为二甲苯,提高了PX的收率。
该技术可用于芳烃联合装置二甲苯异构化单元,对于乙苯转化型异构化装置,可完全满足联合装置异构化单元的要求;对于脱烷基型异构化装置,经适改造,满足芳烃联合装置异构化单元的要求。已在辽阳石化25万t/a芳烃联合装置的二甲苯异构化单元进行了工业试验,运行超过16个月。
甲醇制芳烃技术
我国是较早研究甲醇制芳烃的国家之一,相关技术处于世界领先水平。目前国内具有自主知识产权的相关技术主要有:中科院山西煤炭化学研究所与赛鼎工程有限公司合作的固定床甲醇制芳烃技术(MTA)、清华大学的循环流化床甲醇制芳烃技术(FMTA)和中石化技术,其中前2项技术已经应用于生产运行装置。此外,河南煤化集团研究院与北京化工大学合作开展甲醇制芳烃技术研发。
山西煤化所的固定床甲醇制芳烃技术(MTA)工业化进展根据公开资料
显示,2012年2月由赛鼎公司设计的内蒙庆华集团10万t/a甲醇制芳烃装置一次试产成功,这是赛鼎运用与中科院山西煤化所合作开发的“一种甲醇一步法制取烃类产品的工艺”专利技术设计的我国第一套甲醇制芳烃装置。产品以油品为主,催化剂稳定性和单程寿命等指标均较好。
清华大学流化床甲醇制芳烃工艺——流化床甲醇制芳烃的连续反应再生技术清华大学率先在国际上开发成功甲醇制芳烃的催化剂和便于大型化工业生产的流化床甲醇制芳烃的连续反应再生技术。全球首套万吨级甲醇制芳烃工业试验装置在华电煤业陕西榆林煤化工基地建成,2013年1月投料试车成功,并于2013年3月18日通过国家能源局委托中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,技术总体处于国际领先水平。2013年8月,煤制芳烃技术获得国家知识产权局授予的4项国家专利。
中国石化上海石油化工研究院MTA技术中国石化上海石油化工研究院对MTA催化剂结构、制备技术、工艺条件等进行了研究。采用负载脱氢氧化物的分子筛(ZSM-5)催化剂,目前已完成催化剂的实验室小试研究,在反应温度400~450℃,单程转化的芳烃收率大于50%,BTX选择性可达80%以上。目前正与相关单位开展MTA技术的中试研究。
将纤维素转化成BTX芳烃技术
美国Massachusetts大学研究人员开发了一种将纤维素生物质转化为芳烃化合物的一步法生产工艺,为制取BTX提供了一条简单、经济及环境友好的技术路线。该技术基于催化快速热裂解工艺,在流化床反应器中迅速将木头辅料和其他生物质加热至600℃,生成氧化物,再采用专用沸石催化剂将这些化合物转化成化学级BTX。该技术具有产品不需要进一步加工、无需对主要废物流进行处理、生物油改制方法中不需要氢气以及木质纤维原料不需预处理等特点,相比以石油为原料生产BTX的传统工艺,成本更低。Anellotech创业公司将该技术实施了工业化,并称石油价格超过5O~60美元/bbl(1 bb1≈159 L)时,该技术在成本上具有竞争优势。