——流化床甲醇制丙烯工業(yè)技術(shù)開發(fā)紀實
FMTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)成果鑒定會上，業(yè)內(nèi)知名專家對這一成果給予了高度評價
它填補了我國煤化工核心技術(shù)的一項空白，它打破了國外對煤化工關(guān)鍵技術(shù)的壟斷局面。它就是流化床甲醇制丙烯工業(yè)技術(shù)。
2009年10月9日，凝聚這一技術(shù)成果的工業(yè)試驗裝置開發(fā)運行取得圓滿成功；11月27日，11名業(yè)內(nèi)知名專家參加技術(shù)鑒定，并對這一成果給予高度評價；目前多家企業(yè)明確表示，將采用該技術(shù)建設(shè)工業(yè)裝置，其中３家企業(yè)已簽訂技術(shù)許可使用合同，開始向行業(yè)推廣。這就是流化床甲醇制丙烯(FMTP)工業(yè)技術(shù)所帶來的轟動效應(yīng)。
日前，記者從“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”理事長單位中國化學(xué)工程集團公司獲悉，F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)是由該集團公司作為投資主體和責(zé)任單位，聯(lián)合聯(lián)盟成員單位清華大學(xué)和安徽淮化集團，在聯(lián)盟平臺上共同開發(fā)的。FMTP工業(yè)試驗裝置經(jīng)過470小時全流程的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運行，各項技術(shù)指標處于世界領(lǐng)先水平，這標志著具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代煤化工重大、關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)試驗取得巨大成功。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，該技術(shù)將走出一條“不用石油的石油化工路線”，它的開發(fā)成功，將大大提升我國煤化工行業(yè)的整體技術(shù)水平，并對我國目前的能源資源利用現(xiàn)狀產(chǎn)生深遠的影響。
現(xiàn)實的需要：丙烯生產(chǎn)原料多元化
據(jù)了解，丙烯等低碳烯烴是目前世界上最重要的大宗化工產(chǎn)品和支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)化工原料之一，塑料、合成纖維等高分子聚合材料都離不開烯烴。由石油煉制的石腦油是傳統(tǒng)石化路線中最主要的烯烴生產(chǎn)原料，但我國石油產(chǎn)量已遠遠不能滿足市場需求，進口依賴性逐年增強，國際原油價格近幾年來又節(jié)節(jié)攀升。在這樣的形勢下，烯烴生產(chǎn)原料的多元化便成為關(guān)系國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大課題。
負責(zé)FMTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)的“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”專家委員會副主任嚴義培向記者介紹了該技術(shù)的開發(fā)初衷。嚴義培說，這項技術(shù)的開發(fā)是基于目前我國的資源和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，以現(xiàn)實的需求為出發(fā)點而作出的選擇。一方面，我國現(xiàn)有的丙烯等低碳烯烴的生產(chǎn)技術(shù)基本以石油為原料，其生產(chǎn)消耗了大量石油。然而，我國石油資源匱乏，目前已探明的石油儲量只占全球的1.2%，消費量卻占世界的9.7%，我國已成為全球第二大石油消費國和進口國，數(shù)據(jù)顯示，2008年，原油對外依存度接近50%，預(yù)計到2020年，對外依存度將超過60%。
另一方面，我國煤炭資源豐富，已探明的煤炭資源儲量高達1萬億噸，居世界第3位，2008年煤炭產(chǎn)量為27.16 億噸，占世界煤炭總產(chǎn)量的39.4%，是世界第一大產(chǎn)煤國。但是我國煤炭利用較為粗放，以直接燃燒為主的利用方式造成了巨大的資源浪費和環(huán)境污染。同時，傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，尤其是甲醇產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重的產(chǎn)能過剩。據(jù)統(tǒng)計，截至2008年底，我國甲醇產(chǎn)能達到了2530萬噸，比2007年增長了54.4%，潛在產(chǎn)能超過3000萬噸，而當年我國甲醇實際需求不足1500萬噸。嚴義培特別強調(diào)，這些都嚴重影響了煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。為此，國家大力倡導(dǎo)發(fā)展“現(xiàn)代煤化工技術(shù)”，作為我國能源結(jié)構(gòu)和煤化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措。
嚴義培說，2006年發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006~2020年）》將“煤的清潔高效開發(fā)利用、液化及多聯(lián)產(chǎn)”列入能源領(lǐng)域的優(yōu)先主題。今年相繼發(fā)布的《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》以及《石油和化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見》也將探索煤炭的清潔利用途徑，把發(fā)展新型煤化工作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要任務(wù)之一，以減少對化石能源的依賴，實現(xiàn)“化工生產(chǎn)原料多元化”。十分明確的是，今后國家將嚴格控制以甲醇為最終產(chǎn)品的新項目上馬，支持、鼓勵開發(fā)甲醇下游產(chǎn)品。
嚴義培告訴記者，與甲醇產(chǎn)能嚴重過剩形成鮮明對比的是，我國的丙烯產(chǎn)能嚴重滯后。據(jù)統(tǒng)計，2008年我國丙烯總產(chǎn)能為1050萬噸，國內(nèi)市場缺口400萬噸以上。預(yù)計2010年國內(nèi)丙烯市場需求將達到1500萬~1600萬噸，未來缺口還將進一步加大。一面是產(chǎn)能過剩，一面是供給不足，F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)項目也就應(yīng)運而生了。
甲醇制丙烯技術(shù)：邁出工業(yè)化步伐
記者在采訪中了解到，煤制烯烴技術(shù)是發(fā)展新型煤化工的核心技術(shù)之一，也是今后煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方向。此前，國內(nèi)外對這一核心技術(shù)的開發(fā)腳步一直沒有停止過。目前已開發(fā)出的甲醇制烯烴和甲醇制丙烯技術(shù)具有代表性的主要有：UOP/NORSK Hydro開發(fā)的甲醇制烯烴（MTO）技術(shù)、魯奇公司開發(fā)的甲醇制丙烯（MTP）技術(shù)、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的甲醇制烯烴（MTO）技術(shù)。目前，魯奇公司開發(fā)的MTP技術(shù)正在利用我國的建設(shè)項目推動其工業(yè)化；而國內(nèi)的MTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)此前卻是一片空白。
令人激動的是，“新一代煤（能源）化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”開發(fā)的流化床甲醇制丙烯（FMTP）工業(yè)技術(shù)正填補了此項空白。
記者從“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”得知，該項技術(shù)是在完善清華大學(xué)實驗室小試基礎(chǔ)上進行的工業(yè)試驗。聯(lián)盟成員單位清華大學(xué)的魏飛教授向記者詳細描述了FMTP工業(yè)技術(shù)的最大特點：該技術(shù)采用SAPO-18/34交生相混晶催化材料，以獲得高三烯選擇性，并最大限度地抑制高碳烷烴和異構(gòu)芳烴的生成，然后通過把反應(yīng)產(chǎn)物中C2、C4以及C4+的烯烴組分與目的產(chǎn)物丙烯分離，進入獨立的烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進一步轉(zhuǎn)化為丙烯，通過控制操作條件，高選擇性地生產(chǎn)丙烯，同時還采用了構(gòu)件多層湍動流化床分區(qū)反應(yīng)器，便于抑制氣相返混，準確控制不同階段對反應(yīng)及再生條件的要求。通過采取以上各項措施，大大提高了丙烯收率。
據(jù)悉，F(xiàn)MTP工業(yè)技術(shù)開發(fā)歷時3年多，總投入近2億元，“新一代煤(能源)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”經(jīng)過了補充小試、工程放大、工業(yè)試驗3個階段，完成了規(guī)模為甲醇處理量3萬噸/年、催化劑原粉生產(chǎn)能力55噸/年（含水60%）和催化劑造粒能力2噸/天3套工業(yè)試驗裝置的開發(fā)建設(shè)，并于2009年10月9日取得試驗成功。FMTP工業(yè)技術(shù)不僅著眼于催化劑、反應(yīng)器等單元技術(shù)，更注重全流程技術(shù)集成化、系統(tǒng)優(yōu)化，這將為該技術(shù)順利得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供有效保證。