煤制烯烴將遇甲烷路線挑戰(zhàn)

(1)甲烷路線成本更低

目前，國外90%以上的乙烯來自石腦油和乙烷的裂解，國內(nèi)則主要來自于石腦油和甲醇的裂解。隨著石油資源的日漸缺乏，人們急需尋找新的替代資源，目前，國內(nèi)外有兩條石油替代路線，我國重點(diǎn)利用“富煤”優(yōu)勢發(fā)展現(xiàn)代煤化工，而國外更重視天然氣中的甲烷。

我國煤資源價(jià)格相對便宜，以煤制取甲醇，再經(jīng)過甲醇裂解得到烯烴，是一條很好的途徑。這是國內(nèi)研究并且取得工業(yè)化成功的一項(xiàng)重大成果，已經(jīng)對中國的乙烯工業(yè)產(chǎn)生了重大影響。

但是，作為僅次于石油和煤炭的世界第三大能源，天然氣開采容易、價(jià)格便宜。近年來，隨著我國天然氣勘探儲(chǔ)量的擴(kuò)大，以及頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)天然氣的成功開采，天然氣資源的短缺程度大為緩解。如果能夠從天然氣的主要成分甲烷中直接制取乙烯，產(chǎn)品成本將會(huì)發(fā)生重大變化。據(jù)測算，該技術(shù)可使乙烯的成本至少降低700～2 200元/t。若大量甲烷直接制烯烴的新裝置在世界各地建立，許多石腦油裂解裝置將會(huì)關(guān)閉，煤制烯烴技術(shù)也將因此受到巨大沖擊。

(2)技術(shù)已有重大突破

從技術(shù)上說，甲烷直接制乙烯方法有氧化偶聯(lián)和非氧化偶聯(lián)兩種途徑，并正在向工業(yè)應(yīng)用邁進(jìn)。一旦成為現(xiàn)實(shí)，將使天然氣得以更方便、更廣泛地利用，具有十分重要的意義。

目前，氧化偶聯(lián)技術(shù)路線正在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，2010年，美國錫盧里亞公司在催化劑技術(shù)取得了重大進(jìn)展，獲得了一種納米粒子催化劑，可將天然氣直接氧化偶聯(lián)一步轉(zhuǎn)化為乙烯。而錫盧里亞公司也宣稱，自2015年以來，其位于得克薩斯州的示范裝置正持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，至少通過了15次測試活動(dòng)，并得到了中試工廠數(shù)據(jù)。示范裝置的成功運(yùn)轉(zhuǎn)證明了該技術(shù)的可行性。該公司的下一階段將建立一個(gè)商業(yè)化規(guī)模的甲烷制乙烯裝置，其規(guī)模為750～1 000 kt/a。

(3)煤化工企業(yè)要積極應(yīng)對

甲烷直接制烯烴技術(shù)是化學(xué)工業(yè)的一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，影響深遠(yuǎn)。在不遠(yuǎn)的將來，新技術(shù)或?qū)?dǎo)致大批傳統(tǒng)乙烯裝置關(guān)閉，乙烯產(chǎn)品的成本將大幅度下降。對于我國利用石腦油裂解技術(shù)的絕大多數(shù)企業(yè)來說，這意味著成本優(yōu)勢喪失；對成本高于石腦油裂解技術(shù)的煤制烯烴技術(shù)而言，更是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

(中國石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿)