神华宁夏煤业集团有限责任公司烯烃一分公司 宁夏银川 750001
摘要：随着我国化工技术的不断发展，以煤为主要生产力的煤制烯烃的技术可以极大程度的缓解我国石油资源短缺的现状。尤其是当前世界范围内石油价格一直呈现上涨的趋势下，煤基烯烃技术在一定程度上有效的缓解了经济难题。在现阶段，对煤制烯烃技术而言正是一个良好发展的契机，但同时需要不断加大对它的技术研究，分析煤制烯烃为经济发展带来的动力等。
关键词：煤制烯烃；技术；经济；生产
我国在能源方面一直呈现一种比较紧缺的状态，包括石油、天然气等资源的短缺。而石油资源作为重要的生产能源，由于它的稀缺，已经严重制约了我国烯烃工业的有效发展。为了适应我国国民经济的发展要求，化工企业需要有效应用我国较为丰富的资源来发展化工产业。而煤制烯烃技术成功实现用煤炭资源来取缔石油资源，从而成功的生产出甲醇。在国际石油价格不断上涨的背景下，煤制烯烃技术更是受到了极大的重视。
1.煤制烯烃的技术进展
传统的煤制烯烃技术一般由煤气化制合成气，然后利用合成气来进行甲醇的制取、最后再由甲醇制烯烃这三部分操作工艺组成。煤经过一系列气化的过程生成一氧化碳和氢气，然后利用这两种气体生成甲醇，再通过流化床反应形式，期间可以起到一定的催化作用，最终生产出低碳烯烃。在这一系列操作过程中，为了增大甲醇烯烃的高产量，一般需要利用大体积的甲醇制烯烃装置和大型煤气化技术等。现阶段，这些技术都已经发展的比较成熟和完善。
1.1气化技术
煤炭的气化技术就是将煤转换成可燃气体的一项操作技术。它被我国认定为是一种新型能源可持续发展的技术，也是政府积极倡导的的清洁煤技术。它的气化过程就是对煤炭进行化学加热的过程，一般会以煤碳资源作为原材料，然后进行催化，利用高温的方式下产生一系列的化学反应，最终实现把煤碳可以燃烧的部分催化为可以燃烧的气体。在进行气化时得到的可以燃烧的气体会逐渐演变成煤气。
煤气化技术在我国的发展历史非常久远，但仍然存在很多问题和不足之处。一般我国煤气化都会实行传统的技术，这种技术比较落后，且无法起到环保的作用。对煤炭资源无法进行有效的利用，严重污染环境。现阶段我国发展比较完善还是常压固定床气化技术，它的应用范围十分之广。优点也有很多，比如操作工艺比较简单，经济成本比较小。但缺点也包括，如操作工艺落后，使用效率低下，对环境造成污染等。如果不积极采取新的技术或者对原有技术进行改进和完善，将会严重影响我国经济、能源和自然环境的之间的可持续发展。
1.2甲醇合成技术
现阶段，各国对于甲醇装置的建造的越来越重视，甲醇装置的体积也在不断的研发扩大当中。而国外对于甲醇的生产一般情况下会采取低压法技术，主要包括：Davy、Lurgi、 Tops!e等方法，其中Lurgi和Tops!e这两种方法被认为是目前世界范围内比较完善的甲醇技术，大部分的甲醇装置会利用这两种方法进行生产工作。关于Davy、Lurgi、Topsφe三种方法的比较详情参照表1。
1.3MTo和MTP技术
MTO和MTP技术是两个比较新颖的化工工艺技术，它们是指通过煤或天然气进行有机合成的甲醇作为原材料，然后通过一系列的催化反应，实现低碳烯烃的生产的化工技术。
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MTO和MTP的反应历程主反应为：
2CH3OH→C2H4+2H2O
3CH3OH→C3H6+3H2O
MTO的工艺流程一般为，首先进行甲醇的生产工作，然后对甲醇进行催化制成烯烃，最后实现分裂和精制。它的特点是花费成本较低、可以通过对反应温度的有效控制加强烯烃的质量、进行连续的稳定性操作等。
MTP的工艺流程一般为，首先和MTO一样，进行甲醇的生产工作，促使甲醇进行催化，然后分解成水和二甲醚，最后将二者催化成为烯烃。它的特点是可对乙烯和丙烯的比例进行合理的调节、能量消耗低、稳定性较好等。
2.煤制烯烃的经济分析
将煤作为原材料，分别利用MTO和MTP两种工艺生产的低碳烯烃所产生的经济效益和一般的以石脑油裂解制乙烯产生的经济效益来进行比对。
当MTO和MTO的装置规模完全相同时，MTP的单位制造成本会略低于MTO，所以MTO的装置成本高于MTP的装置成本此时应该选择MTP。通过石脑油裂解制乙烯经济成本，以煤为材原料的MTO工艺和以石脑油为原材料制取乙烯，对它们的经济成本进行比较可以发现，前者的单位制造成本要远低于后者的单位制造成本。所以可以得出结论，在当前石油价格居高不下的情况下，煤制烯烃工艺经济成本较低，应该大力发展。
3.总结和建议
3.1对资源的分析
我国传统的石油化工行业对石油的需求量非常大，而我国又是一个石油资源极其短缺的国家。所以用煤炭来代替石油发展化工行业虽然是一种无奈之举，但却成功的缓解了我国石油资源短缺的情况，而且煤制烯烃技术在我国现阶段已经不断趋于完善。所以，有效利用煤炭资源具有十分重要的意义。就目前来看，煤炭作为石油的替代资源，有效的缓解了石油紧缺带来的一系列压力，减少了石油资源的消耗。从长期来看，煤炭资源可以保障未来很长一段时间的资源可使用量，也在一定程度上起到了资源优化的作用。
3.2产生的经济效益
站在经济角度进行分析，煤制烯烃技术的优势来自于甲醇的较低的经济成本。因为受到交通运输和市场的影响，再加上各地煤炭资源储量不同，我国东部和西部两地的煤炭价格十分低廉，一般为内地的平均煤炭价格的1/3~1/4。所以，在煤炭资源总量较为丰富的地区，利用煤炭资源进行化工生产可以有效的降低经济成本，从而获得较大的经济效益。有效利用 MTO、MTP的制作工艺，可以将煤炭资源制造成低碳烯烃，然后再进行进一步的加工操作，可以转化为具有较高经济价值的化工产品。将化工产品运输至沿海发达地区和其他一些有需要的地区，从而得到良好的经济效益。
3.3提高生产技术
如果从技术角度来考虑，我国仍然需要不断学习和发展MTO、MTP工艺和相应的催化剂技术。除了对科学技术的研究和学习，还需要不断加大对化工技艺的研发力度，持续增加对MTO、MTP在技术方面的有效投入。同时，不断发展化工技术的自主知识产权，对现有技术进行不断地修改和完善，从而有效的提高综合市场竞争力。
3.4保障能源安全
从能源安全角度来思考，我国的专家学者曾经对石油资源的产量和利用进行过科学的预测和估计。在未来20年内，我国的石油产量大概会保持在1.8 亿～2.0 亿t/a。随着我国经济社会的不断发展，到2020年应该将有大部分石油资源需要向国外石油资源丰富的国家的进口。石油资源紧缺的问题在我国日益显现，也越来越受到国民的重视。
结束语：我国的石油资源一直十分短缺，极大的制约了化工行业的发展。而煤制烯烃技术有效的实现了用煤炭代替石油来生产甲醇。利用煤制烯烃技术不仅可以缓解石油资源短缺的问题，还能有效的推动我国化工行业的发展并且促进资源的合理分配。本文对煤制烯烃的技术发展过程和经济效益进行一系列的分析，希望可以对我国相关领域起到一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]曹伯楠.煤制烯烃产业发展策略研究[J].化工管理，2016，(7):24-29.
论文作者:蔡风波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
标签：烯烃论文; 技术论文; 甲醇论文; 我国论文; 石油资源论文; 成本论文; 经济论文; 《防护工程》2018年第17期论文;