【正文】 從甲醇的全球貿(mào)易來看， 2020 年的貿(mào)易量約為 2440 萬噸 ，占當(dāng)年總產(chǎn)量的 59%，其貿(mào)易量較 2020 年增長約 300 萬噸 。 從世界范圍看，甲醇產(chǎn)能主要分布在亞洲 、 中東和中南美地區(qū)等天然氣和煤炭資源較為豐富的地區(qū)， 2020 年這 3 個地區(qū)的產(chǎn)能已占到全球總產(chǎn)能的 82%，其中亞洲占 45%、中東占 19%、中南美地區(qū)占 18%。 甲醇資源現(xiàn)狀 （ 1） 世界甲醇資源 世界甲醇生產(chǎn)以天然氣為主要原 料，生產(chǎn)能力總體增長較快， 2020 年至 2020 年間，世界甲醇生產(chǎn)能力年均增長率達(dá) %，而同期甲醇需求年均增長率為 %。 UOP 曾經(jīng)對天然氣為原料經(jīng)合成氣、甲醇制乙烯的過程和石腦油裂解制乙烯過程進(jìn)行 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，以 50 萬噸 /年乙烯為基準(zhǔn)，他們的結(jié)果表明，前一種路線的投資回報率遠(yuǎn)高于后者。目前包括丹麥托普索在內(nèi)的多家國外公司已開發(fā)了單套裝置生產(chǎn)能力達(dá) 500010000t/d 的大型甲醇生產(chǎn)技術(shù)，這些300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項目?可 行性研究報告 常州大學(xué) Eamp。豐富而且低附加值的天然氣資源為 MTO 提供了堅實的原料基礎(chǔ)。 以天然氣為原料制取甲醇在我國也是一條可行的路線，目前我國已經(jīng)在 25 個省市自治區(qū)及海域發(fā)現(xiàn)天然氣氣田 150 多個，總儲量約 38 萬億 立方米 ，最終可探明儲量 9~12 萬億 立方米 。 我國的煤炭資源相對豐富 ， 保有儲量超過 1 萬億 噸 ， 利用豐富的煤炭替代石油是 一條適合我國國情的化工產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展道路 ， 是國家能源安全的一個重大戰(zhàn)略課題 。 原料來源 甲醇可以從天然氣，煤中產(chǎn)生。 聚丙烯還用于管材， 塑料管材是我國化學(xué)建材推廣應(yīng)用的重點產(chǎn)品之一 。 近幾年我國家用電器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速 ， 這對改性 PP來說，是一個極好的商機(jī) 。P 10 配件具有十分廣闊的開發(fā)前景 。 改性聚丙烯 PP 用于汽車工業(yè)具有較強(qiáng)的競爭力，其耐熱性可 達(dá) 到 145℃~150℃ ，并能承受高溫 750~1000h 后不老化，不龜裂。 雙向拉伸聚丙烯薄膜 主要用于 塑料制品中 的 包裝材料 。 工程用聚丙烯纖維以改性聚丙烯為原料可以廣泛的使用于地下工程防水，工業(yè)民用建筑工程的屋面、墻體、地坪、水池、地下室等，以及道路和橋梁工程中。 線性低密度聚乙烯可以 通過注塑、擠出、吹塑等成型方法，用于生產(chǎn)薄膜、日用品、管材、電線電纜等 高密度聚乙烯采用注塑、吹塑、擠塑、滾塑等成型方法，生產(chǎn)薄膜制品、日用品及工業(yè)用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶 和結(jié)扎帶，繩纜、魚網(wǎng)和編織用纖維、電線電纜等 。 聚乙烯用途十分廣泛，主要用來制造薄膜、容器、管道、單絲、 電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。P 9 苯乙烯、環(huán)氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等，還可用作水果和蔬菜的催熟劑。而 MTO 工藝剛好 具 備這種調(diào)節(jié)能力。而丙烯的需求更是高達(dá) 2575 104t/a，年均增速為 %，雖然丙烯的產(chǎn)量在未來 幾年將得到迅速的發(fā)展，但是由于越往后總量值就越大，則必然導(dǎo)致丙烯的缺口總量仍然將維持在一個很大的值。而丙烯的當(dāng)量消費量更是從 1322 104t/a 上升到 1947 104t/a，年均增速為 %，由于丙烯巨大的需求量，導(dǎo)致丙烯的需求缺口越來越大。 預(yù)計到 2020 年，我國的乙烯年產(chǎn)量將上升到 1343 104t/a，相較于 2020 年，年均增長速度僅為 %，而與此相對應(yīng)的卻是乙烯的當(dāng)量需求量將高達(dá) 3455 104t/a，年均增速為 %，可以預(yù)想未來幾年我國的 乙烯缺口將更大。至于 20202020 年，隨著中國經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，乙烯的產(chǎn)量也隨之增長，尤其是 2020 年，相比前一年增長率高達(dá) %，達(dá)到了歷史 新高。 第 二 章 建設(shè) 規(guī)模 規(guī)模確定 市場需求 20202020 年，我國的乙烯的產(chǎn)量從 755 104t/a，上升到 1209 104t/a，年300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項目?可 行性研究報告 常州大學(xué) Eamp。 項目結(jié)論 經(jīng)工藝方案論證、產(chǎn)品市場分析、建廠地址選擇及經(jīng)濟(jì)分析，最后得出本 設(shè)計 方案能耗 較 低，產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程簡單，經(jīng)濟(jì)效益好，原料來源便捷，產(chǎn)品銷售渠道廣闊 、綠色環(huán)保 、 市場需求量 大 ，生產(chǎn)過程中 “三廢 ”排放少，符合原子經(jīng)濟(jì)型 、綠色化學(xué)的發(fā)展道路 ； 碳四的綜合利用分析全面 。 項目投資及資金來源 本項目總投資額約為 1027466萬 元，其中從 銀行貸款 500000萬元，貸款利率為 %，其余由企業(yè)自有資金注入。P 7 收工段，先后經(jīng)過脫 C4+塔，脫甲烷塔， C2C3分離 塔，乙烯精餾塔，丙烯精餾塔，最終得到產(chǎn)品聚 合級 乙烯，聚 合級 丙烯。同時， 結(jié)合市場需求、發(fā)展前景，確定 確定乙烯與丙烯的產(chǎn)量之比 。試驗裝置的成功運(yùn)轉(zhuǎn)及下一步大型化 DMTO 工業(yè)裝置的建設(shè)，對我國綜合利用能源、拓展低碳烯烴原料的多樣化具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義 。進(jìn)入 3 月份后，甲醇制烯烴裝置一直都在接近滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。 2020 年 1 月 1 日正式進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行以來，連續(xù)高負(fù)荷（裝置負(fù)荷達(dá)到 95%以上） 安全穩(wěn)定運(yùn)行，各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或接近設(shè)計值，300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項目?可 行性研究報告 常州大學(xué) Eamp。聚乙烯裝置和聚丙烯裝置擠壓造粒機(jī)帶料試車已產(chǎn)出合格聚烯烴顆粒。項目建設(shè)者采取逐臺氣化爐投料的方式，穩(wěn)步推進(jìn)空分裝置、煤氣化裝置、凈化裝置和甲醇裝置的投料試車工作，在 7 月 3 日一次成功生產(chǎn)出 MTO 級甲醇。 2020 年 12 月 26 日 180 萬噸 /年煤基甲醇聯(lián)合化工裝置聯(lián)合中交。 2020 年 1 月，內(nèi)蒙古包頭神華煤化工有限公司 600 kt/a 煤經(jīng)甲醇制烯烴項目開工，建設(shè)內(nèi)容包括 1800 kt 甲醇裝置、 600 kt 甲醇制烯烴（ MTO）裝置、 300 kt 聚乙烯裝置、 300 kt 聚丙烯裝置?？傮w工程包括 180 萬噸 /年煤基甲醇裝置、 60 萬噸 /年甲醇制烯烴裝置、 30 萬噸 /年聚乙烯裝置、 30 萬噸 /年聚丙烯裝置、 24 萬標(biāo)準(zhǔn)立方米 (氧氣 )/小時空分裝置等。 2020 年，大連化物所同神華集團(tuán)簽訂 60 萬噸 /年甲醇制取低碳烯烴技術(shù)許可合同，這也是世界首套煤制烯烴技術(shù)許可合同。P 5 安全可靠 ， 技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)， 在日處理甲醇 50 t 的工業(yè)化試驗裝置上實現(xiàn)了近100％甲醇轉(zhuǎn)化率，低碳烯烴 (乙烯、丙烯、丁烯 )選擇性達(dá) 90％以上。經(jīng)國家科技成果鑒定，認(rèn)定此項目自主創(chuàng)新的工業(yè)化技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。 在國內(nèi)， 2020 年大連化物所、陜西新興煤化工科技發(fā)展有限責(zé)任公司和中國石化集團(tuán)洛陽石化工程公司合作，進(jìn)行 DMTO 成套工業(yè)技術(shù)開發(fā)，建成了世界第一套萬噸級（甲醇處理量 50 t/d）甲醇制烯烴工業(yè)性試驗裝置。采用 UOP／ Hydro 的 MTO 技術(shù)和 UOP 烯烴裂解工藝技術(shù) (OCP)，組成 MTO— OCP加工技術(shù)方案，計劃 2020 年建成投產(chǎn)。此外 ， Chem Stystems 咨詢公司還對 300 kt/ a MTO 工藝、通用乙烯生產(chǎn)工藝進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較 ， 確立 MTO 工藝技術(shù)的可行性。 采用 UOP／ Hydro 工藝的 20 萬 t／ a 乙烯工業(yè)裝置已建設(shè)成功。 MTO 的工業(yè)展望 目前道達(dá)爾石化在比利時 Feluy 建設(shè)的 10 噸 / 天的 MTO 示范裝置（包括OCP（烯烴裂解）單元）已于 2020 年建成開車。 綜上所述， MTO 工藝開辟了由煤炭或天然氣生產(chǎn)基本有機(jī)化工原料的新工藝路線 ， 是最有希望取代傳統(tǒng)的以石腦油為原料制取烯烴的路線 ， 也是實現(xiàn)煤化300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項目?可 行性研究報告 常州大學(xué) Eamp。 SDTO 工藝與 MTO 工藝差別很小 ， 也采用流化床的反應(yīng) 再生形式 ， 其催化劑同樣可以用于 MTO 工藝 。 P/E 比例可以在更大范圍內(nèi)調(diào)整。 為了降低甲醇原料消耗，在甲醇進(jìn)料量不變的情況下，增產(chǎn)更多的烯烴。自工業(yè)演示裝置建立以來 ， HYDRO 公司和 UOP 公司又合作進(jìn)行了多項試驗工作 ， 包括進(jìn)料的變化 ， 乙烯 、 丙烯質(zhì)量比的調(diào)整 ， 質(zhì)量穩(wěn)定性 ， 工藝放大可靠性等 。P 3 各系統(tǒng)操作正常 、 穩(wěn)定甲醇的轉(zhuǎn)化率接近 100％，乙烯 +丙烯的產(chǎn)率 穩(wěn)定在 80%左右 ， 而且乙烯和丙烯的純度均在 %以上 ， 可直接滿足聚合級丙烯和乙烯的要求 。 其反應(yīng)溫為 300~450 ℃ ， 壓力為 0. 1~0. 5MPa ， 用各種沸石做催化劑 ， 初步試驗結(jié)果是 C2~C4 烯烴的質(zhì)量收率為 50 %~60 % ， 收率低 。 以碳選擇性為基礎(chǔ)，乙烯質(zhì)量收率可達(dá) 60%，烯烴總質(zhì)量收率可達(dá) 80%，大體相當(dāng)于采用常規(guī)石腦油 /粗柴油管式爐裂解法收率的 2 倍，但催化劑的壽命尚不理想 ?？紤]到我國的能源結(jié)構(gòu)為“多煤，缺油， 少氣”，所以開發(fā)以天然氣或煤為原料取代以石油為原料制取低碳烯烴工業(yè)化應(yīng)用方案意義尤為重大，這關(guān)系到我國的能源安全問題。倘若能在非石油 的乙烯、丙烯制取路線取得工業(yè)化進(jìn)展，可以使國家不僅可以避免石油儲量有限帶來的“石油危機(jī)”，而且可以據(jù)此有效抑制石油及石油產(chǎn)品價格的快速上漲。P 2 術(shù)嚴(yán)重依賴石油資源，其中乙烯大部分來源于石腦油蒸汽裂解， 丙烯大部分來自蒸汽裂解制乙烯副產(chǎn)，少部分來自煉油廠流化催化裂化副產(chǎn) ， 而以丙烯為目的產(chǎn)物的丙烷脫氫所占比例甚微 。 項目背景 乙烯和丙烯是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，近年來隨著乙烯、丙烯下游產(chǎn)品應(yīng)用 領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，乙烯和丙烯的需求量也在不斷增加。 同時，我們將廠址選在徐州， 當(dāng)?shù)卣疄榇颂峁┑恼咧С挚蔀楸卷椖康捻樌_工帶來諸多便利。在 C4 的利用上，我們設(shè)計了 C4 裂解增產(chǎn)乙烯 和 C4 歧化制丙烯 兩套方案，各有優(yōu)缺點。 在反應(yīng)器設(shè)計時， 我們參考了大連化物所的相關(guān)數(shù) 據(jù)及文獻(xiàn) ，通過討論和修改最終定稿。 鑒于我國的自然資源條件，減少烴原料化工對石油資源的過度依賴，是我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展所面臨的一項重要任務(wù)。P 6 生產(chǎn)過程對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響 .................................................... 79 對長遠(yuǎn)發(fā)展的影響 .............................................................................. 80 第九章 可行性研究結(jié)論與建議 ............................... 80 300 萬噸甲醇制烯烴 (MTO)項目?可行性研究報告 常州大學(xué) Eamp。P 4 方案設(shè)計 .................................................................................... 40 C4裂解增產(chǎn)丙烯 ....................................................................... 40 烯烴歧化制丙烯 ........................................................................ 41 第五章 廠址選擇 ...................................................... 42 廠區(qū)選擇基本原則 .............................................................................. 42 廠址選定 ............................................................................................... 44 概況 ............................................................................................ 44 選址優(yōu)勢 .................................................................................... 45 政府政策 .................................................................................... 47 總結(jié) ............................................................................................ 49 第六章 組織機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)集成方案 ......................... 50 組織結(jié)構(gòu) ............................................................................................... 50 機(jī)構(gòu)職權(quán) ..........................................................