芳烴正成為沸騰的煤化工產(chǎn)業(yè)中又一個(gè)龐大的資金池。中國的煤制芳烴大化工距離成型還有多遠(yuǎn)？

今年初，世界首套萬噸級(jí)甲醇制芳烴工業(yè)試驗(yàn)裝置在華電煤業(yè)陜西榆林煤化工基地試車成功后，拜訪清華大學(xué)化學(xué)工程系教授魏飛的企業(yè)絡(luò)繹不絕。作為項(xiàng)目的參與者，魏飛感受到了業(yè)界對(duì)于煤化工的熱情。

“這幾年煤化工火熱，大家都在尋找項(xiàng)目，煤制芳烴是新生事物，雖然剛剛完成中試，離大型工業(yè)化還有一段距離，但前來問詢、感興趣的企業(yè)非常多。”魏飛興奮地說。

在過去幾年間，中國掀起了新型煤化工項(xiàng)目的建設(shè)熱潮，一批企業(yè)從中斬獲路條，既包括傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)、也有新的進(jìn)入者，其中以煤制烯烴和煤制氣最為主流。

以煤制烯烴為例，神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目已投產(chǎn)兩年多的時(shí)間，為后來者積累一定經(jīng)驗(yàn)，并催生了煤制烯烴的升級(jí)示范項(xiàng)目。正是看中了神華取得的成功和可觀的利潤，煤制烯烴項(xiàng)目吸引了很多企業(yè)的投資興趣。伴隨著一個(gè)個(gè)巨型項(xiàng)目的落定，這些在世界范圍內(nèi)尚屬空白的大型裝置也帶來新的問題。

德勤去年發(fā)布報(bào)告稱，預(yù)計(jì)到“十二五”末，中國烯烴年產(chǎn)能至少可達(dá)5600萬噸。一些新建MTO（甲醇制烯烴）項(xiàng)目存在不確定性，有可能進(jìn)一步推高烯烴產(chǎn)能規(guī)模?？紤]到新建產(chǎn)能的規(guī)模和需求增長放緩的壓力，未來幾年烯烴行業(yè)可能出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。

這樣的預(yù)言在業(yè)界也得到了證實(shí)，一位不愿具名的業(yè)內(nèi)專家對(duì)《能源》雜志記者稱，從目前在建的烯烴項(xiàng)目看，總產(chǎn)能超過我國烯烴的消費(fèi)量，烯烴過剩已成必然。

如果烯烴產(chǎn)品的供需關(guān)系出現(xiàn)變化，動(dòng)輒上百億投資的煤制烯烴項(xiàng)目魅力就大打折扣。意識(shí)到此種情況的投資者們，開始尋找新的機(jī)會(huì)。那么，煤化工發(fā)展進(jìn)程中還有哪些機(jī)會(huì)等待被開啟？

后起之秀

煤制芳烴，不失為一條新的嘗試路徑。

據(jù)介紹，我國高質(zhì)量芳烴產(chǎn)品的生產(chǎn)主要來自石油技術(shù)路線，由乙烯裂解生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品。隨著對(duì)芳烴需求的日益增長，作為芳烴生產(chǎn)原料的石油資源，面臨著越來越嚴(yán)重的短缺局面，已成為制約我國芳烴發(fā)展的主要瓶頸之一。

芳烴為大宗基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，目前我國年消費(fèi)量超過2000萬噸。是化纖、工程塑料及高性能塑料等的關(guān)鍵原料，廣泛用于服裝面料、航空航天、交通運(yùn)輸、裝飾裝修，電器產(chǎn)品、移動(dòng)通訊等。

目前芳烴97%以上來源依賴于石油原料，由于受到產(chǎn)能影響，多年來對(duì)外依存都接近總需求量的50%。芳烴產(chǎn)品中產(chǎn)能最大、與國民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)的對(duì)二甲苯，2012年的產(chǎn)量是773萬噸，表觀消費(fèi)量1382萬噸，自給率55.9％。

在上述業(yè)內(nèi)人士看來，煤制芳烴技術(shù)將是繼煤制烯烴、煤制天然氣、煤制油等新型煤化工項(xiàng)目之后的第四大新型化工技術(shù)，在未來幾年成為新型煤化工行業(yè)的后起之秀。

“頁巖氣大規(guī)模開發(fā)，已經(jīng)將石油化工領(lǐng)域‘三烯三苯’格局打破，將頁巖氣作為原料生產(chǎn)烯烴，產(chǎn)品大部分是乙烯，丙烯很少，幾乎沒有芳烴。造成了國際上芳烴價(jià)格的上漲。未來十年內(nèi)芳烴還會(huì)處于緊缺狀態(tài)，5-6年內(nèi)價(jià)格還會(huì)上漲。”魏飛介紹說。

而企業(yè)對(duì)于煤制芳烴的興趣主要來自于未來可期的利潤。

據(jù)悉，華電陜西榆林煤化工基地年內(nèi)全面啟動(dòng)，建設(shè)百萬噸煤制芳烴示范裝置；中科院山西煤化所與賽鼎工程有限公司正在合作研究固定床甲醇制芳烴技術(shù)； 河南煤化集團(tuán)與北京化工大學(xué)也在合作開展甲醇制芳烴技術(shù)研發(fā)。

巨大的經(jīng)濟(jì)效益面前，芳烴的誘惑力高于烯烴，然而，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化并非易事。

高門檻

煤制芳烴的技術(shù)路徑是，煤炭經(jīng)潔凈煤氣化后生成合成氣，合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇，甲醇進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成為烯烴、芳烴等基礎(chǔ)有機(jī)化工原料。和烯烴一樣，芳烴的生產(chǎn)也是依托甲醇為中間平臺(tái)。因而，目前在國內(nèi)對(duì)于煤制芳烴的探索關(guān)鍵還是對(duì)甲醇制芳烴技術(shù)路線研發(fā)。

在魏飛看來，這是一個(gè)深度轉(zhuǎn)化的過程，對(duì)芳烴裝置要求高；同時(shí)技術(shù)上催化劑失活度難以掌握。

事實(shí)上，清華大學(xué)對(duì)于煤制芳烴技術(shù)的研究已經(jīng)有十幾年的歷史。在清華大學(xué)化學(xué)工程系教授、中國工程院院士金涌看來，當(dāng)時(shí)也沒想到芳烴市場情況如何，只是從未來中國發(fā)展戰(zhàn)略安全的角度考量的。

據(jù)金涌回憶，幾年前，芳烴和烯烴價(jià)格接近。由于烯烴主要存在形式是氣體或液化氣，運(yùn)輸不便，需要做成成品才能進(jìn)口，而芳烴本身是液體比較容易運(yùn)輸，因而很多人把目光投向了烯烴。

兩年前，中國石油和化學(xué)工程規(guī)劃院對(duì)煤制芳烴和煤制烯烴做了一系列的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)，在原料使用上，都是3噸甲醇生產(chǎn)1噸產(chǎn)品，由于芳烴不需要生冷分離，相較于烯烴投資略低，經(jīng)濟(jì)效益稍微好一些。

時(shí)至今日，市場已經(jīng)發(fā)生了變化。彼時(shí)比較基礎(chǔ)是烯烴價(jià)格和芳烴價(jià)格接近，而現(xiàn)在芳烴價(jià)格已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于烯烴。

2013年1月13日，萬噸級(jí)甲醇制芳烴工業(yè)試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)一次投料試車成功。第一次投料原料甲醇轉(zhuǎn)化率高于99.99%，油相產(chǎn)物中甲基苯（主要指甲苯、二甲苯和三甲苯）的含量達(dá)到90%以上。

令金涌頗為自豪的是，這項(xiàng)技術(shù)的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在核心流化床裝置操作非常平穩(wěn)、彈性大，連續(xù)化與自動(dòng)化程度也很高，甲醇可以實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化，并副產(chǎn)大量氫氣，工藝廢水不含氨氮，廢氣不含硫氮。

對(duì)他而言，下一步的任務(wù)是將工業(yè)試驗(yàn)裝置大型化。“雖然已經(jīng)中試成功，很多企業(yè)也想將其放大，但我們還是希望穩(wěn)健發(fā)展，逐步擴(kuò)大規(guī)模。”

在中國石油和化學(xué)工程規(guī)劃院院長顧宗勤看來，煤制芳烴工業(yè)化進(jìn)程中，尚有甲醇制芳烴反應(yīng)器設(shè)計(jì)和放大、反應(yīng)熱平衡和工程優(yōu)化、對(duì)二甲苯催化劑工業(yè)化應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)有待解決。

據(jù)魏飛介紹，從目前技術(shù)進(jìn)展情況來看，建設(shè)一套從甲醇做起的芳烴工業(yè)化裝置，最快也需要2-3年時(shí)間。“石油化工原料占得比例不高，基本是六七噸煤做一噸產(chǎn)品，固定資產(chǎn)投資和石油化工相比，煤化工較高，其中煤氣化到甲醇階段投資相對(duì)高。況且，生產(chǎn)放大過程的每一步都有風(fēng)險(xiǎn)，我們的研究提供工程設(shè)計(jì)所需要的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，交給設(shè)計(jì)院進(jìn)行工業(yè)放大。”

事實(shí)上，石油化工發(fā)展到大型工程都要花費(fèi)幾十年時(shí)間，上世紀(jì)30年代末期，開始研究乙烯裂解方法生產(chǎn)芳烴，才發(fā)展到現(xiàn)在整套100萬噸比較大的規(guī)模。

“對(duì)于煤制芳烴項(xiàng)目而言，一窩蜂的上馬項(xiàng)目很不合理。特別是一些非化工企業(yè)的介入，大化工模式和其它行業(yè)的磨合還有待時(shí)日。”魏飛提醒道。