从战略高度看我国 MTO/MTP 产业发展
编者按伴随着愈演愈烈的甲醇项目建设热，
甲醇的主要出路之一一一甲醇制低碳烯烃（MTO/MTP ）项目
“富煤、缺油、少气”,石
逐渐浮出水面,并成为众多煤化工项目产业链中的重要一环。我国的能源结构是
油资源短缺已成为我国乙烯工业发展的主要瓶颈之一，国民经济的持续健康发展要求我们必须依托自身的 资源优势发展石化基础原料生产；国际油价的节节攀升使 MTO/MTP 项目的经济性更具竞争力。但必须看 到，当前世界上尚无 1 套工业化的 MTO/MTP 生产装置，其技术的可靠性和经济性都有待检验。本刊特邀 中国石油和化学工业规划院副总工程师刘延伟先生对 MTO/MTP 项目的技术进展、市场环境、资源条件， 及对投资者的要求进行了全方位的阐述，以飨读者。
一、市场需求与资源结构造就 MTO/MTP 热 ? 快速增长的石化产品市场
近 10年来，我国以乙烯和丙烯为龙头的石化工业得到迅速发展， 石化产品市场消费和需求增长速度居世界前列, 并逐步发展成为世界 乃至亚洲市场的中心。 2004年，我国乙烯、丙烯、合成树脂和合成
橡胶的市场满足率仅为40%?60%,每年都需从周边国家和地区进口 大量的石化产品。市场的快速增长以及巨大的缺口促使国内掀起了新 一轮乙烯项目建设热潮,国内外投资商纷纷投资扩建和新建乙烯项
目。2004年我国主要石化产品市场供求状况见表 1。 表1 2004年我国主要石化产品供求状况
产量
乙烯 丙烯 芳烃 合成树脂 合成橡胶 合成纤维
进口量 出口量 当量消费量
626.60 623.40 669.88
6.76 21.33 269.78
2.23 0.00 6.76
1648.00 38.05 1113.64
55.98
市场满足率 /%
932.90 71.81 3813.30 248.70 1556.30
46.96 59.40 91.53
1791.00 2131.00 108.70 147.80 1424.54
109.50 178.35
8.50 46.55
? 原油供求矛盾日益尖锐
由于我国经济持续快速增长，近年来原油供求矛盾日益尖锐。 20 04年，我国原油产量为1.75亿t，进口量高达1.23亿t，进口依存度 从 1995 年的 12.65%增长到 45.05%。此外，我国轻烃和凝析油资源 也极为有限，因此作为乙烯主要原料的石脑油、轻烃和凝析油的供应 和来源成为我国乙烯发展的主要瓶颈之一。避开资源相对短缺的原 油， MTO/MTP 项目受到投资者的极大青睐。
? 资源结构特点使然
目前我国能源结构特点是“富煤、缺油、少气”，预计这一状况在 今后相当长的时期内不会改变。原料结构多元化已经成为我国石化行 业发展的必然选择，利用我国相对丰富的煤炭资源发展石化产业， 进 而带动地方经济发展，已经成为富煤、缺油、少气地区的首选。
? 结构调整与行业吸引力 从 2003年开始的新一轮石化行业景气高峰形成的高盈利形势、原油
价格的持续上涨和石油化工行业的高度垄断是促使煤化工快速发展 的主要原因，煤炭行业的结构调整以及各地区发展石油化工积极性不 断高涨又极大地刺激了 MTO/MTP 项目建设。各地区都试图通过“煤 炭－甲醇－低碳烯烃－石油化工成品 ”这一发展模式来带动本地区经 济的发展。
二、技术渐趋成熟 可靠性尚待检验
近年来，煤炭气化、天然气转化、甲醇合成和 MTO/MTP 催化剂 技术的不断完善和发展，为 C1 路线制烯烃奠定了坚实的基础。
? 煤气化技术
目前我国采用的煤气化技术主要包括无烟煤固定床间歇气化技术
中小合成氨企业）、德士古水煤浆加压气化技术（已有 9 家企业采 用）、鲁奇气化技术（已有 2 家企业采用）、灰熔聚气化技术和恩德 粉煤气化技术（ Winkler 气化炉），采用壳牌粉煤加压气化技术的一 批项目（13家企业）正在建设之中，德国 GSP气化技术正在推动之 中。
德士古水煤浆加压气化技术、壳牌粉煤加压气化技术和德国 GSP 气化技术都是典型的洁净煤气技术，都已实现工业化，单炉能力可达
1000?2000t/d（投煤量），广泛用于发电和化工生产。鲁奇气化技术主
要用于城市煤气生产，也可用于化工生产。
上述气化技术各有特点，都比较成熟，适于大规模煤化工生产装 置，可根据煤种、灰熔点、装置规模、产品链设定和投资情况进行选 择。
我国自主研发的灰熔聚气化技术和恩德粉煤气化技术（ Winkler 气化炉）适用于中小规模化工装置使用，在技术上有待进一步完善。
? 天然气转化技术
目前工业上采用的天然气转化技术主要有 3种：即一段转化（ S
MR，有传统与补碳两种方案）、两段转化（POX）和自热式转化（A TR）。上述技术都是各有特点的成熟技术，都已实现工业化生产。
SMR法适用于中小规模装置（＜ 1000t/d，具有工艺流程短、设
备少、*作容易、技术可靠的特点；POX工艺适于大型装置（1000?
7500t/d），特点是工艺先进可靠，能量利用合理，经济上有竞争性,
是目前国内外大型甲醇生产中广泛采用的工艺技术； 对于超大型装置
（5000?7500t/d），可考虑采用 ATR工艺技术，该工艺的特点是
次性投资较低、流程短、能耗低和竞争性强。
? 甲醇合成技术
甲醇合成有高压（＞ 30MPa、中压（10M?15MPa）和低压 （5
M?8MPa） 3 种工艺。目前高压法工艺已被淘汰，中低压工艺成为甲 醇合成主
流技术。甲醇生产的核心技术是反应器结构与形式、 催化剂 和热量的转移与利用。目前广泛采用的甲醇合成塔有：多段冷激式（I
CI）、管壳式（鲁奇）、多段径向式（MRF、日本东洋公司）、绝热
式（Topsoe）、轴径向混合流型和JW低压均温型（杭州林达公司）。 上述技术都是成熟的，且都有工业化装置在运行。其中管壳式、 绝热式和多段径向式技术主要用于大型和超大型甲醇生产装置。 鲁奇 公司的
MegaMethanol和德士古公司的甲醇合成技术，其装置规模已 经达到 5000?
7500t/d。
?甲醇制烯烃（MTO ）技术
甲醇制烯烃（MTO）主要工艺过程包括：①甲醇生产；②甲醇催 化制烯烃；③裂解产物分离与精制。目前世界上从事 MTO技术开发
的公司主要有 UOP/Hydro 和美孚两家公司，其中 UOP 和 Hydro 公司 联合开发的 MTO 技术已经实现工业化。中科院大连化物所也正在进 行该技术的开发。目前，欧洲化学技术公司采用 UOP/Hydro 公司的
MTO技术正在尼日利亚建设1套80万t/a （乙烯和丙烯各40万t/a） MTO装置，包括配套建设1套7500t/d天然气制甲醇装置（采用丹
麦Topsoe技术），预计2007年建成投产。
UOP/Hydro公司开发的MTO技术具有以下特点：①可采用粗甲
醇作为原料，省去甲醇精馏设备，降低投资和成本；②通过控制反应 温度和催化剂组成结构，调整丙烯和乙烯的产出比（ 采用SAPO-34催化剂，选择性好，乙烯、丙烯收率可达到 物理强度高，抗烧焦；④反应条件温和，温度为
0.7?1.3） ； ③
33.93%,
400?500C，压力
为1?3Bar:⑤MTO反应系统由流化床反应器和催化剂再生器组成, 类似于流化催化裂化装置（FCC）;产品分离系统类似于石脑油蒸汽 裂解制乙烯；⑥可连续稳定*作。对于UOP/Hydro公司MTO技术的 可靠性和经济性，有待尼日利亚项目投产后的考查与验证。
? 甲醇制丙烯技术（ MTP）
甲醇制丙烯（MTP）主要工艺过程为：①甲醇生产；②甲醇在高活 性、高选
择性催化剂存在下转化成水和二甲醚 （DME ）；③甲醇和D
ME催化合成烃类产物（主要为丙烯）；④烃类产物分离与精制。
目前世界上从事 MTP 技术开发的公司主要是鲁奇公司。 2002年 1 月，鲁奇公司在挪威建设了 1套 MTP 模试装置，到 2003年 9月连续 运行了 8000h,该模式装置采用了德国 Sud-Chemie AG公司的MTP 催化剂，该催化剂具有低结焦性、丙烷生成量极低的特点，并已实现 工业化生产。目前 MTP 技术已经完成了工业化装置的工艺设计。鲁 奇公司 MTP 反应器有两种形式：即固定床反应器（只生产丙烯）和 流化床反应器（可联产乙烯 /丙烯）。
3月份，鲁奇公司与伊朗Fanavaran石化公司正式签署MTP技术
转让合同，装置规模为10万t/a。鲁奇公司将与伊朗石化技术研究院 共同向伊朗Fanavaran石化公司提供基础设计、技术使用许可证和主 要设备。该项目预计 2009年建成投产，届时将成为世界上第 1 套 M
TP 工业化生产装置。 对于鲁奇公司 MTP 技术的可靠性和经济性， 也 有待于
伊朗项目投产后的考查与验证。
三、项目建设门槛高 投资须全面考察
MTO/MTP 项目建设的基本条件是产品市场、工艺技术和经济可 行性。其他
还包括原料资源、水资源、环境容量、运输条件和资金实 力。笔者认为， 投资者在决策和建设 MTO/MTP 项目时， 对上述建设 条件应进行重点研究和落实。
资源条件 建设 80 万 t/a 的 MTO/MTP 装置，配套甲醇规模约为 2 40万t/a,煤炭年需求量约为380万t，若项目寿命期按15年计算,
则煤炭总需求量约为5700万t，或需天然气345亿m3;同样建设1 套规模为
52万t/a的MTP装置，配套甲醇规模约为165万t/a，煤炭 年需求量为260万t，项目寿命期内的煤炭总需求量为 3900万t，或
需天然气238亿m3。是否有足够且稳定的煤炭或天然气供应是必须 落实的条件。
经济竞争性 MTO/MTP 项目的经济性主要取决于原料价格，与 传统蒸汽裂解烯烃的竞争主要取决于原油价格走向以及原油与煤炭、 天然气的比价。
从战略高度看我国MTO和MTP产业发展
