引领煤化工行业发展 满足煤代石油战略需求(化物生活2011)
 
引领煤化工行业发展 满足煤代石油战略需求(化物生活2011)
发布时间:2015-01-08 21:41    栏目类别:项目侧记
——记2010年度冠名奖特别贡献奖获得单位甲醇制烯烃(DMTO)技术团队

王 亮

  2010年10月26日,大连化物所、陕西煤业化工集团、中石化洛阳石化工程公司作为技术许可方与陕西蒲城清洁能源化工有限公司在北京签署首套“新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-II)工业化技术”工业化示范项目实施许可合同,这标志着具有我国自主知识产权、世界领先的新一代甲醇制烯烃技术在工业化道路上又迈出了关键的一步。2011年1月1日,世界首套DMTO工业化装置,神华包头60万吨/年煤基烯烃工业示范装置也正式进入商业化运营。
  2011年1月19日,经两院院士投票推选,“煤代油制烯烃技术迈向产业化”重大科技成果入选2010年中国十大科技进展。
  DMTO技术从立项到实现产业化,经历了几代科研人员整整30年的不懈努力,在荣誉的背后,回顾DMTO技术走过的多年光荣而又艰辛的创新发展历程,对我所科技事业的发展当有借鉴意义。
立足国情  科学部署  发展DMTO技术
  我国油气资源量并不丰富,目前已成为全球第二大石油消费国和进口国。预测2020年,原油对外的依存度将超过60%,远远不能满足社会发展需求。另一方面,我国煤炭资源相对丰富,煤炭资源在相当长的时间内能够基本满足我国经济发展和人民生活水平提高对一次能源的需求。
  乙稀、丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础,我国传统方法生产的乙烯自给率不足40%,供需矛盾日益突出。立足国家资源特点,开发煤经甲醇制烯烃技术已成为发展现代煤化工产业、缓解石油供求矛盾,促进经济社会平稳发展,实现国家“以煤代油”战略的必然选择,是关系我国经济长期稳定发展和能源安全的重大课题。
  中国科学院经过对我国石化资源结构的正确分析,1981年明确提出由我所承担煤基甲醇制低碳烯烃的研究工作。“七五”期间,甲醇制低碳烯烃项目列为中科院“重中之重”项目并决定在大连化物所建立甲醇制低碳烯烃中试基地,对该过程进行中试规模攻关。1991年4月完成日处理量1吨甲醇规模的MTO固定床中试运转。
  进入20世纪90年代,催化剂的研制集中在SAPO分子筛上,同时开展了相应的流化床反应工艺研究。1995年完成了流化床MTO过程的中试运转,运转规模和技术指标均达到当时国际领先水平。1996年,这一成果获得中科院科技进步特等奖。
院地合作  产研结合  三十年心血结硕果
  本世纪初国际能源形势发生巨大变化,为煤化工的发展提供了一个良好的外部环境。在这个形势下,甲醇制烯烃研究团队不失时宜地与国内相关单位进行积极的联系和协商,力争抢在Lurcy国外公司之前实现DMTO技术的产业化。2004年,陕西省新兴煤化工科技发展有限公司与大连化物所、中石化洛阳石化工程公司合作建设了世界第一套万吨级甲醇制烯烃工业性试验装置。众所周知,工程化项目与在实验室做实验概念和目的均不同,甚至一颗螺丝都会影响整个装置的运转。工业性试验装置试车阶段,正值2006年2月,在三九严冬天气里,甲醇制烯烃研究团队一直盯在装置一线。试验现场条件艰苦,甚至连招待所的床位都不够用,而且装置附近有矿场,科研人员一天下来,耳朵和鼻孔里满是灰渣。团队领导人刘中民研究员更是历尽心血,彻夜讨论技术方案已是家常便饭,甚至睡着了也经常半夜从被窝里爬起来,看看装置的火炬亮不亮。2006年2月20日,是一个值得纪念的日子,工业性试验安全打通全部流程,投料试车一次成功,实现了甲醇转化率近100%,低碳烯烃选择性达90%以上的结果。装置规模和技术指标处于国际领先水平,为我国建设年产百万吨级DMTO工业化示范项目奠定了基础。
  甲醇制烯烃技术(DMTO)工业性试验的成功,引起了许多大型煤炭企业的高度关注。作为DMTO技术的工业应用,神华集团采用该技术在内蒙古包头建设的60万吨/年煤基甲醇制烯烃项目,该装置2010年8月8日投料试车一次成功并稳定运行。2011年1月1日宣布正式商业化运营,标志着我国煤基烯烃产业取得了里程碑式的进展。整套装置的流程有一张直观的图表——
  在每一个技术链条上,都对应着使用的哪个国家的技术,其中,中国的五星红旗图标,被醒目地标在了装置的核心工段——甲醇制烯烃这个技术环节上。这代表着我们研发的完全拥有中国自主知识产权的甲醇制烯烃技术已经处于世界顶尖行列。甲醇制烯烃技术国内外首次进行工业化尝试,对于促进我国煤化工的发展具有特别重要的意义。
持续创新  引领发展  DMTO技术获新突破
  DMTO技术完成万吨级工业性试验并实现产业化推广之后,甲醇制烯烃研发团队毫不懈怠,在2006年成功开发的甲醇制烯烃(DMTO)工业化技术的基础上,为了进一步提高低碳烯烃的产率,持续保持自主创新的DMTO技术的核心竞争力,DMTO技术团队与合作方在大连化物所原创中试技术的基础上,共同开发新一代甲醇制取低碳烯烃(DMTO-II)工业化技术。
  以DMTO工业性试验装置为基础,于2009年6月建成了DMTO-II工业性试验装置并累计完成了813小时的运行。2010年5月,中国石油和化学工业联合会组织专家组对DMTO-II工业性试验装置、运行情况和结果进行了现场考察和连续运行考核,并于16日至19日进行了72小时现场标定考核。数据显示甲醇转化率达到99.97 %,乙烯+丙烯选择性85.68%;每吨乙烯+丙烯消耗甲醇2.67吨。
       2010年6月26日,新一代甲醇制烯烃(DMTO-II)技术通过成果鉴定。由中国工程院院士谢克昌、汪燮卿等专家和教授组成的鉴定委员会认为,DMTO-II技术具有自主知识产权,工艺合理,运行安全可靠,技术指标先进,是甲醇制烯烃技术的又一次创新,也是产学研成功合作的典范。DMTO-II工业性试验取得了大型商业化设计的基础数据,为建设DMTO-II大型工业生产装置奠定了基础,具有良好的应用前景。目前,DMTO-II技术也如本文开篇所讲,进入工业化实施阶段。甲醇制烯烃研究团队将持续创新,保持我国在世界煤基烯烃技术方面的领跑地位。
  目前,DMTO技术已经实施技术许可10套装置(含DMTO-II技术一套),烯烃产能500万吨烯烃/年以上,显示出了DMTO技术的强大推动力。甲醇制烯烃研究团队还被评为2010年中科院先进集体,除DMTO技术外,该团队研发的丙烯水合制异丙醇技术在3万吨/年装置之后又成功转让一套5万吨/年装置;正丁烯与醋酸直接加成反应生产醋酸仲丁酯技术也成功在南京年产5万吨工业装置上成功应用。甲醇制烯烃研究团队立足低碳能源发展的未来,将不断集中优势力量,重点突破核心技术壁垒,保证科技创新源源不断发展,为我国的低碳能源科技发展做出新的贡献!

 
     
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