日前,由上海石油化工研究院和扬子石化、洛阳工程公司共同完成的“20万吨/年甲苯甲醇甲基化制二甲苯技术工业试验”项目(简称“MTX”)通过了中国石化科技部组织的技术鉴定。鉴定专家组认为:该技术具有原创性,并且建成了世界首套20万吨/年MTX工业示范装置,生产出优质的二甲苯原料,中石化形成了原创性的MTX成套工艺技术。
二甲苯是重要的基本有机化工原料,广泛用于生产聚酯、化纤等产品,与国民经济发展及人们的衣食住行密切相关,近年来需求强劲、增量迅速,二甲苯资源不足是长期困扰我国芳烃产业发展的瓶颈,尤其是对二甲苯(即“PX”)的资源严重不足。由于国内民众对PX的不理解,导致国内多个PX项目屡受抵制而流产,PX资源短缺已经成为我国PX-PTX-聚酯产业链行业发展的最大挑战。2013年我国PX全年产量在750万吨左右,全年进口总量高达905万吨,对外依存度高达54.7%,较高依存度使得国内企业失去对PX的市场定价权,产业发展受制于人;同时进口的高价PX也使得国内下游的PTA、聚酯等企业成本过高,陷入亏损,产业链发展受到制约。并且,预计到2016年,国内PX需求量将达到2500万吨,进口量则要达到1230万吨。
另一方面,传统工艺生产中,是利用甲苯来生产二甲苯,实现工业化生产的工艺主要有两种:一种是技术成熟度非常高的甲苯歧化与碳九芳烃烷基转移方法;另一种是近年来越来越受重视的甲苯择形歧化生产对二甲苯的工艺技术。而MTX技术则是一种新的二甲苯生产技术。传统技术中,二甲苯项目工程建设难度大、生产技术门槛高、投资大、回收周期长,而且受国内原油资源限制较大,也导致市场上PX供给严重不足。
于此形成鲜明对比的是,我国煤炭资源丰富,而主要以煤为原料生产甲醇实现了飞速发展,产能严重过剩。2000年以来,国内多个产煤省大幅上马煤制甲醇项目提高甲醇产量,尤其是“十一五”期间,我国甲醇产能实现爆发性增长,加剧了产能过剩的局面。目前,市场上甲醇价格约2500元/吨,而甲苯则高约8000元/吨,该技术具有经济性。扬子石化芳烃厂技术运行科副科长科长王庆峰说,“目前来看,以甲醇为原料,利用该技术进行装置生产还是有效益的。”
该项新技术的开发和应用,还可以有效缓解国内日益严重的甲醇产能过剩问题,有利于国内煤化工产业的发展,甲醇的引入同时还节约了石油资源。同时,该项技术的开发和应用也促进了我国聚酯产业链的健康发展。
从扬子石化了解到,与传统的甲苯歧化工艺相比,该工艺技术的最大优势是以甲苯和低成本的甲醇作为原料,生产出高浓度的PX,而仅有很少量的副产碳九、碳十等产品。因此,新工艺收率高,成本低。但是,作为一种新的工艺路线,MTX至今在国内没有实现工业化生产。
以该技术依托,在扬子石化建成了世界首套20万吨/年MTX工业示范装置。该装置于2012年10月15日建成,2012年12月正式投产。该项目的投产,有效降低了扬子公司PX的生产成本。
作为一套中试装置,目前,扬子石化MTX工业示范装置已经圆满完成了该中试各项任务,经项目总结和验收,证实该工艺流程可行,运行稳定,各项技术指标达到设计要求,同时,副产的碳九、碳十等芳烃可作为扬子公司歧化装置的优质原料,进一步优化了芳烃原料,降低生产成本,实现效益最大化;并且,获取了大型工业化装置MTX成套技术开发所需的大量基础数据,促进了MTX技术实现工业转化步伐,为下一阶段工业化装置工艺设计提供了坚实基础。
目前,该项目已经成功申请了11件中国发明专利,获得授权3件,并且形成了具有自主知识产权的原创新的MTX成套技术。