为此,国内科研院所纷纷组织团队,锲而不舍地开发非石油路线PX技术,先后有中科院山西煤化所的固定床一步法甲醇制烃类技术、陕煤化集团与中科院大连化物所联合开发的甲醇甲苯制PX联产低碳烯烃循环流化床技术,以及中石化自主开发的甲苯甲醇甲基化制取PX等技术问世。
2013年1月13日,由中国华电集团与清华大学合作开发的万吨级甲醇制芳烃工业试验装置一次投料成功并生产出合格PX,这也是世界首套原料仅为甲醇的甲醇流化床制PX装置。其芳烃单程收率达55%~65%,烯烃80%转化为芳烃,芳烃总收率达80%,是目前最先进的非石油路线芳烃生产工艺。至此,中国分别掌握了固定床、流化床甲苯甲醇制PX和甲醇直接制PX等多项技术,且全部通过了中试或工业化运行验证,煤制芳烃整体技术世界领先。
“但仔细梳理上述技术,发现均不同程度地受到限制,投资者很难长期获得良好收益。”陕煤化集团副总工程师何迎庆对记者说。
比如,山西煤化和赛鼎工程公司合作开发的固定床一步法甲醇制烃类技术,虽然具有能灵活生产芳烃与烯烃的优势,但因采用的是固定床,存在规模难放大、设备投资多、占地大、工艺流程长、催化剂需经常倒炉活化(或更换)等弊端;另两种甲醇甲苯制PX技术,虽然使用了甲醇减少了甲苯消耗,但依然需要甲苯作原料。而国内甲苯资源本来就短缺,以致许多企业因甲苯来源无保证而不愿上马新项目;清华大学的技术最好,可以完全以甲醇为原料生产芳烃,但其80%芳烃总收率所得的是混合芳烃,并非市场真正紧俏的、前景向好的纯PX,导致项目盈利预期大打折扣。
蒲城清洁能源化工公司副总经理姚继峰亦不看好煤制芳烃的前景。他说,由于原料全部采用甲醇,清华大学开发的FMTA技术是真正意义的煤制芳烃技术,也最具工业化推广应用的条件。但一方面,其所得产品80%为苯+甲苯+二甲苯,属混合芳烃(而非价格高出烯烃20%~30%的纯PX),这种混合芳烃市场价仅7000~8000元/吨。根据工业化中试结果,每生产1吨混合芳烃,需消耗3吨甲醇,而同样3吨甲醇,采用DMTO技术能生产1吨烯烃。目前,烯烃售价10000元/吨以上,煤制芳烃与煤制烯烃的经济性谁优谁劣一目了然。这也正是众多企业宁肯一窝蜂上马煤制烯烃项目,而不愿涉足煤制芳烃的根源。
另一方面,目前煤制芳烃尚无一套大型工业化示范装置运行,存在一定的工业化风险。尤其近几年因PX被妖魔化后,各地民众纷纷拒绝PX项目,更增加了煤制芳烃项目的成本、难度和风险,使这一先进技术难以推广应用。
而据中国科学院院士何鸣元介绍,芳烃的重要来源和用途为:原油炼制—石脑油—MX(混二甲苯)—PX(对二甲苯)—PTA(精对苯二甲酸)/MEG(乙二醇)—PET(聚酯)—涤纶长丝/短纤—纺织面料—服装。因此,无论石油路线PX还是煤基PX,最好能与下游PTA、PET建成联合装置,并接近化纤与纺织服装市场。由于我国大多数炼厂分布在东南沿海,这些地区又是化纤与服装业最集中的地区,从而很容易形成PX上下游一体化产业集群,彰显良好的经济与社会效益。煤制芳烃主要是要利用西部廉价的煤炭与甲醇资源,显然不具备建设靠近终端消费市场的PX上下游产业链的条件,也即不能实现各环节利益最大化,最终将削弱项目总体收益。
专家们认为,在石油价格高位运行、煤炭价格持续下跌、国内PX货紧价扬等有利形势下,煤制芳烃尚因种种原因没有获得投资者追捧,那么一旦国际石油价格继续下跌,国际PX价格下挫,则煤制芳烃的成本优势将会减弱,产业发展的道路将曲折而漫长。
魏飞却表示:清华大学联手中国华电集团开发的FMTA工业化技术,不足3吨甲醇即可生产一吨混合芳烃,混合芳烃收率达80%以上,且90%的混合芳烃最终都能转化为市场急需的PX。当烯烃价格在10000元/吨时,纯PX售价一个度高达14000元/吨,照此推断,煤制芳烃经济效益并不逊于煤制烯烃。况且,由于石油中芳烃含量较少,我国又是一个富煤贫油少气的国家,煤制芳烃既是中国的无奈之举也是战略选择,又怎么能简单地以经济效益衡量其前景?至于说会否遭遇类似石油路线PX风波导致该技术难以推广的担心,则完全没有必要。因为“PX断子绝孙说”本身不仅荒谬,而且带有一定政治目的,是一些所谓的专家学者在替国外利益集团误导甚至愚弄中国老百性。目前京、沪、穗等地应用的国Ⅴ汽油,其中芳烃含量为40%,将来国Ⅴ汽油还要在全国推广。如果照某些所谓专家的说法,全世界都别用汽油了。因此,FMTA技术绝不会因为所谓的环境风险而无法推广应用。
上海新佑能源科技有限公司董事长韩保平则建议采用煤焦油加氢路径获取芳烃。
他说,由于石油侧链多,经常压蒸馏得到的石脑油中,芳烃仅占45%;而煤焦油中的侧链组分少,用其加氢制得的石脑油中,芳烃含量超过70%。目前大多数煤焦油要么只经简单加工处理,获得葸、萘等初级产品;好一点的企业将煤焦油加氢制取调和燃料油,这两种方法显然均未做到对资源的最大化利用。如果我们在有条件的地区建设大型煤炭提质装置,将获得的煤焦油加氢生产石脑油+柴油,再用高含芳烃的石脑油制取芳烃,无论经济、环境还是节能减排效益都将十分显著,其投资强度也将明显低于煤-甲醇-芳烃一体化装置。