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順“以煤代油”之勢 做全球技術推廣先鋒

——新興能源科技有限公司甲醇制烯烴（DMTO）成套技術研發(fā)推廣紀實

□ 本報記者 王玲  2009年10月15日

      國慶前夕，在由中國科學院與中國石油和化學工業(yè)協(xié)會共同舉辦的煤化工新技術論壇上，來自能源化工領域的著名專家學者及業(yè)界知名企業(yè)家就煤炭資源清潔轉化和優(yōu)化利用、煤炭低附加值資源高值化、節(jié)能減排等領域的高新技術展開交流討論。新興能源科技有限公司的甲醇制烯烴（DMTO）技術受到業(yè)內人士的普遍關注。與會專家表示，該技術與石油制烯烴相比大大降低了成本，同時還為乙烯生產開辟了一條嶄新的路線和新的資源應用領域，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br />      據了解，DMTO技術由中國科學院大連化學物理研究所經過20多年的不懈努力開發(fā)而成。2004年8月25日，為加快DMTO技術的開發(fā)和產業(yè)化進程，新興能源科技有限公司（前身為陜西新興煤化工科技發(fā)展有限責任公司，以下簡稱為新興公司）應需而生。多年來，為加快“以煤代油”步伐，全球化推廣DMTO技術，作為一家由中國科學院大連化學物理研究所控股的中外合資企業(yè)，新興公司依托優(yōu)勢，探索出了一條在專利、專有技術運營過程中，推動我國自有知識產權創(chuàng)新技術向現(xiàn)實生產力轉化的科學道路，并迅速發(fā)展成為國內煤制烯烴及其相關專業(yè)領域專利專有技術的專業(yè)供應商之一。

     搭建煤化工和石油化工橋梁

      我國石油資源相對匱乏，隨著社會經濟的發(fā)展，石油及石化產品的需求迅速增長，石油需求量已遠遠大于國內生產量，供需矛盾日益突出。在資源日益減少、節(jié)能壓力逐步增加的狀況下，開辟一條新途徑，利用我國具有相對優(yōu)勢的煤資源部分替代石油資源來制取基礎有機化工原料，無疑是一項緊迫的任務。
      新興能源科技有限公司總經理呂志輝表示，低碳烯烴的生產能力是一個國家石油化工產業(yè)發(fā)展和經濟發(fā)達程度的標志。作為重要的石化產品，乙烯和丙烯過去主要依賴石油制取。隨著國際油價的持續(xù)攀升，節(jié)能力度的增加，“以煤代油”生產低碳烯烴，是實現(xiàn)我國能源替代戰(zhàn)略，保證國家能源安全、減少環(huán)境污染的重要途徑。
      為攻克這一關鍵課題，早在上世紀80年代，中國科學院大連化學物理研究所就從甲醇是現(xiàn)代煤化工的重要產品和中間體、是聯(lián)系煤化工與煉油產品及化工的主要紐帶的基本認識出發(fā)，成立了甲醇制取低碳烯烴課題組，圍繞其關鍵的中間反應環(huán)節(jié)——甲醇制烯烴過程進行了持續(xù)攻關。“七五”期間，該課題組采用中孔ZSM-5沸石催化劑和固定床工藝完成了300噸/年（甲醇處理量）的中試，試驗結果達到了同期國際先進水平。在此基礎上，進一步開展了以SAPO－34分子篩為催化劑進行甲醇制烯烴的探索研究，在世界上首次報道了以小孔SAPO分子篩為催化劑的MTO試驗結果，并建設了一套每天可加工50噸甲醇的工業(yè)化試驗裝置，完成了工業(yè)化試驗，其間，共申請了60余項專利，最終成功研發(fā)了擁有自主知識產權的甲醇制烯烴（DMTO）成套技術。
      通過煤基合成氣制取甲醇，再通過改變分子結構由甲醇得到烯烴，DMTO技術利用甲醇這一煤化工重要的中間體，實現(xiàn)了煤經甲醇制烯烴這個從無到有的跨越，為我國“以煤代油”發(fā)展戰(zhàn)略開辟了一條新途徑。立足于煤炭資源利用的戰(zhàn)略考慮以及自主創(chuàng)新技術的產業(yè)化推廣需求，新興公司應運而生。隨著技術的產業(yè)化推進，DMTO技術已經成為連接煤化工和石油化工的橋梁，將開啟煤化工和石油化工產業(yè)發(fā)展的新格局。

產業(yè)化進程開啟廣闊市場空間

      新興公司成立后，依托中國科學院強大的技術開發(fā)實力，以推廣自主開發(fā)的專利、專有技術為主營業(yè)務，以技術推廣、技術營銷、技術服務為主要工作內容，使DMTO技術的研發(fā)和推廣進程明顯加快：
      2004年8月，新興公司（原陜西新興煤化工科技發(fā)展有限責任公司）與中國科學院大連化學物理研究所、中國石化集團洛陽石油化工工程公司合作，啟動建設世界首套萬噸級甲醇制烯烴工業(yè)化試驗裝置，并于2005年被列入國家重大產業(yè)技術開發(fā)專項項目。
      2005年7月，完成試驗裝置的建設、安裝工作。
      2006年2月，實現(xiàn)甲醇投料試車一次成功。
      2006年6月，通過中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的72小時現(xiàn)場考核，全面完成了工業(yè)化試驗。
      2006年8月，通過中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的技術鑒定。專家組一致認為，甲醇制烯烴工業(yè)化試驗取得了重大突破性進展，項目規(guī)模和各項指標已達到世界領先水平。
      萬噸級工業(yè)化試驗的成功證明了DMTO技術工業(yè)化應用的可行性，對打破國外的技術壟斷，拓展我國低碳烯烴原料多元化，維護國家能源戰(zhàn)略安全具有十分重大的意義。
      擔負著DMTO技術產業(yè)化推廣重任的新興公司也為之振奮，總經理呂志輝告訴記者，萬噸級工業(yè)化試驗為建設百萬噸級的甲醇加工能力的大型工業(yè)化DMTO項目奠定了工業(yè)技術基礎，也開啟了DMTO技術巨大的市場空間。
      其一，為過剩甲醇開辟新的市場出路。
      在我國，預計2010年，大部分煤制甲醇項目達產后，甲醇產能可達到3200萬噸，預計消費總量能達到2100萬噸，將有1000多萬噸的產能被閑置。而在世界范圍內，預計到2010年，甲醇產能將達到7023萬噸左右，產量也將達到5618.4萬噸，而消費量僅能達到4520萬噸。無論從國內還是全球角度來看，甲醇產量嚴重超出市場需求已是不爭的事實（見圖1）。因此，采用DMTO技術，用甲醇生產低碳烯烴，進而生產豐富的下游產品，將為過剩的甲醇提供一條新的市場出路。
      其二，生產單耗低，在聚氯乙烯行業(yè)具有很強的經濟優(yōu)勢。
      聚氯乙烯行業(yè)有乙烯法、電石法和二氯乙烷裂解法3種工藝。二氯乙烷裂解法由于原料依賴進口，國內企業(yè)極少采用。乙烯法以石油為原料，生產規(guī)模大，產品質量高，但因石油供應緊張、價格飚升，導致生產成本高缺乏競爭力，近年也在逐漸減少。電石法雖成本低，卻存在“三廢”排放、高耗電等問題。鑒于我國聚氯乙烯產業(yè)發(fā)展面臨的壓力，引進、推廣先進技術，推動產業(yè)升級，工藝多樣化已刻不容緩。DMTO技術因其路線先進、合理，產品質量高、能耗低、污染小，已成為聚氯乙烯上游原料乙烯具有經濟競爭力的生產路線（見圖2）。
      其三，拉長焦化產業(yè)鏈，增強企業(yè)抗風險能力。
      我國是世界最大的焦炭供應國，產能過?，F(xiàn)象日益嚴峻，行業(yè)面臨巨大困難。因此，焦化企業(yè)需積極延伸產業(yè)鏈，緩解自身經濟壓力，促進行業(yè)健康發(fā)展。
      焦爐煤氣是焦化生產中的主要副產品之一，每煉1噸焦炭，會產生430立方米左右的焦爐煤氣，一般除用于回爐助燃外，其余約200立方米必須使用專門裝置進行回收，否則只能直接排入大氣，或者燃燒排放。國家統(tǒng)計局數據顯示，2007年全國規(guī)模以上焦化企業(yè)共生產焦炭3.28億噸，如此算來，全國白白排放掉的焦爐煤氣就有600多億立方米。雖然近年來通過城市煤氣供應、發(fā)電等形式回收利用，但仍無法實現(xiàn)焦爐煤氣的高效綜合利用。如果將焦爐煤氣集中回收制取甲醇，再進一步生產乙烯、丙烯，這將是一筆巨大的社會財富，也符合國家節(jié)能減排的政策（見圖3）。
      其四，可對乙烯廠進行擴能改造。
      與石腦油制烯烴路線進行初步對比分析表明，即使對乙烯廠進行技術改造會增加建設投資，但乙烯產能增加，操作費用降低，將使乙烯廠盈利空間增加。在甲醇市場產能趨于過剩的前提下，甲醇價格將回歸理性，外購甲醇建設DMTO項目時機成熟。
      其五，作為下游精細化學品的原料配套。
      乙烯、丙烯作為基礎化學品，其下游產品類別龐大，品種豐富，包括PP、PE、乙二醇、丙烯醇、聚苯乙烯、異丙醇等。很多中小企業(yè)生產精細化學品缺乏原料來源，發(fā)展受限，通過外購甲醇，利用DMTO技術可解決原料問題，實現(xiàn)石化原料來源的多元化。

      做DMTO技術全球化推廣先鋒

      明確了DMTO技術產業(yè)化發(fā)展的前景，新興公司進一步加快了全球化推廣的步伐。
      DMTO技術在國內外煤化工和石油化工行業(yè)的影響力日益增加，也引起了國家相關政府部門的高度重視。為規(guī)范煤化工產業(yè)發(fā)展，國家發(fā)改委及時出臺了關于加強煤化工項目建設管理促進產業(yè)健康發(fā)展的通知，將煤制烯烴規(guī)模的門檻提高至60萬噸/年，并著手制定煤化工產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃。在國家發(fā)改委產業(yè)政策的指導下，新興公司DMTO技術得以順利推廣。
      同時，DMTO技術也引起了國內外企業(yè)的關注，先后有數十家國外烯烴生產商和相關工程公司前來進行技術交流。國內眾多煤炭企業(yè)也紛紛計劃引進DMTO技術建設不同規(guī)模的甲醇制烯烴裝置。其中，神華集團、中煤集團、陜西煤業(yè)化工集團、正大集團、陜西延長石油集團、河南煤業(yè)化工集團、美國陶氏化學公司、沙特沙貝克公司等數十家國內外知名企業(yè)對該技術表現(xiàn)出濃厚的興趣，并積極要求進行技術合作和技術許可。
      2008年8月，新興公司又與一家大型石化集團簽訂了60萬噸/年甲醇制烯烴（DMTO）技術許可合同。這是繼2007年9月與神華集團簽訂60萬噸/年甲醇制烯烴（DMTO）技術許可合同后，新興公司在產業(yè)化推廣進程中邁出的又一大步。
      目前，河北旭陽、大連福佳、青海鹽湖、云南煤化等企業(yè)，正積極開展甲醇制烯烴項目的前期工作。馬來西亞的一家大型石化公司也就60萬噸/年甲醇制烯烴項目與新興公司完成了商務談判。
      然而，這些驕人的業(yè)績并沒有讓新興公司滿足，為了成為DMTO技術產業(yè)化推廣的先鋒，新興公司將視角轉移到了國際市場，并與美國LUMMUS公司簽署了合作營銷協(xié)議。據新興能源科技有限公司總經理呂志輝介紹，LUMMUS公司是一家以專有技術為先導的國際工程承包商和項目管理承包商，擁有近百年豐富的工程項目經驗。新興公司之所以選擇了這位合作伙伴，就是看好了LUMMUS公司廣泛的客戶資源、豐富的市場經驗和卓越的全球影響力，通過優(yōu)勢互補，將會加快DMTO技術全球推廣的步伐。此外，英國FOSTER WHEELER國際工程公司也正與新興公司洽談，目前雙方初步確立了在中東地區(qū)開發(fā)市場的合作意向。
      新興公司已經昂首邁開了面向全球推廣我國擁有自主知識產權的甲醇制烯烴（DMTO）技術的步伐，她立志在專利、專有技術運營的道路上繼續(xù)前行，為推動我國自有知識產權創(chuàng)新技術向現(xiàn)實生產力的轉化發(fā)揮積極作用，為科技興國做出更大的貢獻。

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 新興能源科技有限公司簡介

      新興能源科技有限公司的前身陜西新興煤化工科技發(fā)展有限責任公司由陜西省投資集團（有限）公司、泰國正大集團正大煤化有限公司和陜西省煤業(yè)化工集團有限責任公司，于2004年8月25日共同發(fā)起成立。其主要任務是與中國科學院大連化學物理研究所及洛陽石油化工工程公司合作開發(fā)甲醇制烯烴（DMTO）工業(yè)化試驗技術。
       2006年8月，經過兩年的艱苦奮戰(zhàn)，我國具有自主知識產權的世界首套萬噸級DMTO（甲醇制取低碳烯烴）工業(yè)化試驗喜獲成功，裝置規(guī)模和技術指標均處于國際領先水平，為工業(yè)化試驗裝置進一步放大到百萬噸級大型DMTO生產裝置奠定了技術基礎，標志著處于世界前沿的DMTO技術在我國具備了向現(xiàn)實生產力轉化的條件。
     在此基礎上，為了加快DMTO技術的產業(yè)化進程，技術開發(fā)合作各方決定將共同開發(fā)的具有自主知識產權的、達到世界領先水平的DMTO技術注入到陜西新興煤化工科技發(fā)展有限責任公司，對公司進行重組。重組后，公司更名為新興能源科技有限公司（以下簡稱為新興公司），成為中國科學院大連化學物理研究所控股的一家中外合資公司。公司依托中國科學院強大的技術開發(fā)實力，以推廣中國科學院自主開發(fā)的專利、專有技術為主營業(yè)務，以技術推廣、技術營銷、技術服務為主要工作內容，成為國內煤制烯烴及其相關專業(yè)領域專利專有技術的專業(yè)供應商之一。
      DMTO技術是以煤替代石油作為原料，生產乙烯、丙烯等化工產品的核心技術，其烯烴類產品市場廣闊，經濟效益潛力巨大。早在試驗階段，就有神華集團、中煤集團、美國陶氏化學公司、沙特沙貝克公司等數十家國內外知名企業(yè)與大連化學物理研究所進行聯(lián)系洽談，對該技術表現(xiàn)出濃厚的興趣，并積極要求進行技術合作和技術許可。
       2007年8月15日，陜西新興煤烯烴有限公司20萬噸/年甲醇制烯烴項目成功取得技術許可，該項目已被列為陜西省“十一五”重點建設項目，為DMTO技術的應用和發(fā)展起到了一個很好的示范作用。2007年9月17日，中科院大連化物所、新興公司、洛陽石化工程公司與神華集團在北京舉行了60萬噸/年甲醇制烯烴(DMTO)技術許可合同簽訂儀式，這標志著具有我國自主知識產權的DMTO技術在走向工業(yè)化的道路上又邁出了關鍵一步。
      2008年，新興公司正式面向全球推廣我國擁有自主知識產權的甲醇制烯烴（DMTO）的專利技術。