Как преодолеть ограничения, связанные с экологией и затратами, при производстве олефинов из угля?

Thread Content

Как преодолеть ограничения, связанные с экологией и затратами, при производстве олефинов из угля? Автор/источник: Газета «Китайская химическая промышленность». Дата: 12.04.2016. Количество просмотров: 31. В период пятнадцатой пятилетки развитие современной угольной химии привело к значительному росту производства олефинов из угля; годовая мощность производства составила около 8 миллионов тонн, что составляет 17,2% от общей мощности производства олефинов. “Однако на фоне нынешних низких цен на нефть компаниям, производящим олефины из угля, становится всё труднее выживать. Чтобы преодолеть двойные ограничения, связанные с экологическими требованиями и высокими затратами, необходимо опираться на технологические инновации. ”На Китайской международной конференции по алкенам 2016 года, организованной Китайским химическим обществом в конце марта, активно обсуждался вопрос о том, как с помощью инновационных технологий преодолеть трудности, связанные с развитием процесса производства алкенов из угля. Развитие производства олефинов из угля должно быть умеренным. Учитывая особенности энергетической структуры нашей страны, характеризующиеся обилием угля и недостатком нефти, политика, направленная на использование более легких сортов сырья для производства олефинов, дефицит спроса на олефины на рынке, а также высокая прибыльность этой отрасли, в период «12-й пятилетки» было создано множество новых производственных мощностей по производству олефинов из угля. По статистике, по состоянию на конец 2015 года в нашей стране насчитывалось 19 установок для производства олефинов из угля/метанола, общая мощность которых составляла 7,7 миллиона тонн в год. Однако резкий рост новых мощностей по производству олефинов приводит не только к изменениям в структуре внутренних поставок, но и при низких ценах на нефть проявляются и негативные последствия; предприятия, производящие олефины из угля/метанола, оказываются в сложной ситуации. Особенно для предприятий по производству олефинов, которым необходимо закупать сырье с внешних рынков, резкий рост издержек приводит к тому, что значительные убытки становятся нормой. Вопрос о том, следует ли и в будущем развивать проекты по производству алкиленов из угля, стал предметом обсуждения в отрасли. “Проекты по производству олефинов из угля должны развиваться умеренно. ”Это мнение, с которым в целом согласны участники конференции. С одной стороны, в нашей стране имеются относительно обширные запасы угля, поэтому развитие производства олефинов из угля позволяет расширить источники сырья для их производства и снизить зависимость от импорта сырой нефти. С другой стороны, международные цены на сырую нефть в диапазоне 30–40 долларов не останутся высокими надолго. По прогнозам Международного агентства по энергетике, в 2020 году мировые цены на нефть снова поднимутся до уровня 80 долларов. ОПЕК предполагает, что цены на нефть будут находиться в диапазоне от 60 до 80 долларов. Заместитель директора Института планирования нефтегазовой и химической промышленности Бай И в своей речи отметил, что, по их оценкам, проекты по производству олефинов из угля могут функционировать при цене сырой нефти 70 долларов, а проекты по производству олефинов из метанола — при цене 60 долларов. Именно на основе таких прогнозов был сделан вывод о том, что производство олефинов из угля может продолжаться в умеренных масштабах. Двойные ограничения, связанные с экологическими расходами: высокая стоимость производства олефинов из угля приводит к низкой рентабельности предприятий. В текущих условиях выживание становится ещё более сложным. По словам Ван Юйцина, члена специального комитета по нефтехимии Китайского химического общества, несмотря на значительное снижение цен на уголь за последний год, стоимость производства олефинов из угля по-прежнему значительно выше, чем при использовании традиционных методов паровой кристаллизации и дегидрогенизации пропана. Исходя из цен на нефть и уголь в январе этого года, стоимость производства различных видов алкенов составляет: паровой крекинг < дегидрогенизация пропана < производство алкенов из угля. Данные рынка также показывают, что во второй половине 2015 года процесс производства пропилена из метанола (MTP) сопровождался средним убытком в 760 юаней за тонну. В результате все предприятия, занимающиеся этим процессом, были вынуждены прекратить свою деятельность. Это, безусловно, нанесло серьезный удар по другим компаниям, которые находились на стадии строительства или планировали его начать. В то же время по сравнению с традиционными процессами паровой гидролиза и дегидрогенизации пропана, высокое потребление воды, низкий уровень эффективного преобразования углерода, высокие выбросы CO2 и сложности в обработке сточных вод являются серьезными недостатками процесса производства олефинов из угля с точки зрения экологии. Кроме того, опыт длительной эксплуатации установок для производства олефинов из угля относительно недостаточен; особенно проблемными остаются крупные установки для газификации угля и аппаратура для разделения газов. Необходимо накапливать опыт в процессе их эксплуатации. Поэтому Ван Юйцин считает, что для развития отрасли производства олефинов из угля необходимо в первую очередь обеспечить наличие угольных и водных ресурсов ； Особое внимание уделяется таким аспектам, как энергосбережение, сокращение выбросов и экономия воды, чтобы соответствовать более строгим будущим экологическим нормативам. Бай И также подчеркнул, что на текущем этапе, когда основы современной промышленности по переработке угля ещё не полностью сформированы и остаются незрелыми, массовое строительство предприятий по производству олефинов из угля создает значительное давление на баланс водных ресурсов в регионе и на охрану экологической среды. При отсутствии полного контроля над стабильностью поставок метанола на внутреннем рынке и рисками, связанными с управлением затратами, проекты по производству олефинов из импортируемого метанола также сопряжены с рисками, связанными с поставками сырья и инвестициями. Поэтому необходимо рационально и объективно подходить к развитию производственных мощностей по получению олефинов с использованием таких новых исходных материалов, как уголь/метанол. Использование инноваций для преодоления барьеров. «Для преодоления проблем, связанных с охраной окружающей среды и затратами, необходимы технологические инновации». ”Это мнение, к которому пришли участники конференции. Институт химической технологии Даляня, принадлежащий Китайской академии наук, является лидером в области производства олефинов из угля в Китае. Технологии MTO/MTP, разработанные этим институтом, уже внедрены на 9 производственных установках, что позволяет получать 5,2 миллиона тонн олефинов в год. По словам заместителя директора института, академика Лю Чжунминя, при низких ценах на нефть ситуация с рентабельностью этих проектов по производству олефинов из угля различается. Однако у всех них есть одна общая черта: установки, использующие новые технологии, в целом демонстрируют лучшую рентабельность. Например, на проекте группы Нинся Баофэн по производству олефинов из угля с использованием метанола частично применялась технология производства метанола из газа коксовых печей; благодаря этому в первой половине прошлого года предприятие получило чистую прибыль в размере 620 миллионов юаней, добившись таким образом хороших экономических результатов. Бай И также подчеркнул, что при вводе в эксплуатацию новых проектов по производству олефинов из угля необходимо тщательно оптимизировать технологию оборудования, чтобы обеспечить его рентабельность. На фоне нынешне низких цен на нефть академик Лю Чжунмин советует предприятиям угольной химии уделять больше внимания разработке новых технологий, таких как недавно достигшие прорывов методы получения олефинов из метана и синтез-газа. Этим двум новым технологиям приписываются большие перспективы в снижении затрат на производство олефинов из угля и решении экологических проблем. Технология преобразования метана в алкины — это новый каталитический процесс, разработанный командой академика Бао Синьхэ. Она позволяет эффективно преобразовывать метан в условиях отсутствия кислорода в алкины, ароматические углеводороды и водород. По сравнению с традиционными методами, эта технология более экономична и экологична. В марте этого года Даляньский институт химических наук совместно с саудовской компанией SABIC и Китайской национальной нефтегазовой корпорацией через трехстороннее сотрудничество способствуют ускоренному переходу этой технологии от лабораторного уровня к промышленному применению. Также в марте этого года была успешно разработана технология производства олефинов из синтез-газа. Этот процесс исключает метод производства водорода путем преобразования водяного газа, сопровождающийся высоким потреблением воды и энергии. Вместо этого используется синтез-газ, получаемый в результате газификации; под действием специального композитного катализатора происходит одноэтапная реакция с высокой степенью селективности, в результате которой получаются низкосодержащие углеводороды. Значимость этого прорывного достижения для Китая, страны, которая импортирует более 60% нефти, имеет энергетическую структуру, ориентированную на уголь, и сталкивающейся с растущим дефицитом водных ресурсов, очевидна. Без изменения общего объема выбросов CO2 был найден новый способ преобразования угля с низким расходом воды. Также в марте этого года проект по обработке сточных вод от производства удобрений и угольной химии компании China Coal Tuokou, который привлекал большое внимание в отрасли, с успешным результатом прошел экспертную оценку, проведенную Китайской ассоциацией угольной промышленности. Эксперты считают, что технологический подход, предусматриваемый в данном проекте для обеспечения полного отсутствия выбросов сточных вод из угольной химической промышленности, является разумным. Благодаря ему удается сократить количество сточных вод и использовать их в качестве ресурса; доля перерабатываемых сточных вод достигает 98%. Этот результат имеет примерное и практическое значение для развития угольной химии в регионах с дефицитом водных ресурсов. Эксперты считают, что при таких темпах разработки и инноваций в технологиях нет причин беспокоиться о том, что будущее процесса производства алкенов из угля будет мрачным.