เส้นทางถ่านหินมุ่งยกระดับเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ - วิเคราะห์เส้นทางเทคโนโลยีอะโรเมติกส์ (ตอนที่ 2)

Thread Content

เส้นทางถ่านหินเน้นการอัพเกรดเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ - การวิเคราะห์เส้นทางเทคโนโลยีอะโรเมติกส์ (ตอนที่ 2) ผู้แต่ง/แหล่งที่มา: วันที่ข่าวอุตสาหกรรมเคมีของจีน: 25-08-2559 อัตราการคลิก: 9 แหล่งที่มา: การผลิตอะโรเมติกส์จากถ่านหินผ่านเมทานอลได้รับการยกย่องจากอุตสาหกรรมว่าเป็นทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการลดการพึ่งพาอะโรเมติกส์จากภายนอกและเพิ่มคุณค่าให้กับเส้นทางวัตถุดิบ นักข่าวจาก China Chemical Industry News ได้เรียนรู้จากการประชุมการพัฒนาห่วงโซ่อุตสาหกรรมอะโรเมติกส์ของจีนประจำปี 2559 ว่าในการผลิตอะโรเมติกส์จากเส้นทางถ่านหิน การเชื่อมโยงระหว่างถ่านหินกับเมทานอลนั้นค่อนข้างสมบูรณ์ และการวิจัยมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมโยงเมทานอลกับอะโรเมติกส์เป็นหลัก ประเทศของฉันเป็นประเทศแรกที่ศึกษาการผลิตอะโรเมติกส์จากเมทานอล * * หนึ่ง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องอยู่ในระดับชั้นนำของโลก ปัจจุบัน เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องซึ่งมีสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาที่เป็นอิสระในประเทศจีน ส่วนใหญ่ได้แก่ เมทานอลเบดแบบคงที่ไปจนถึงเทคโนโลยีอะโรเมติกส์ เมทานอลฟลูอิไดซ์เบดไปจนถึงเทคโนโลยีอะโรเมติกส์ และเมทิลเลชั่นโทลูอีน เมทานอลเป็นเทคโนโลยีอะโรเมติกส์ กระบวนการเตียงคงที่: เมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ซึ่งมีระดับประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดในประเทศ เป็นกระบวนการที่เมทานอลผ่านปฏิกิริยาชุดหนึ่งภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา และถูกแปลงเป็นอะโรเมติกส์ในที่สุด ผลิตภัณฑ์หลัก ได้แก่ เบนซิน โทลูอีน และไซลีน เทคโนโลยีเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์แบบคงที่ซึ่งพัฒนาโดยสถาบันเคมีถ่านหินชานซี สถาบันวิทยาศาสตร์จีน และอื่นๆ ถือเป็นเทคโนโลยีการแปลงเมทานอลขั้นปลายน้ำขนาดใหญ่ ใช้ตะแกรงโมเลกุล MoHZSM-5 (การแลกเปลี่ยนไอออน) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและใช้เมทานอลเป็นวัตถุดิบ สินค้าเป้าหมายคืออะโรเมติกส์ นับเป็นครั้งแรกในประเทศที่เมทานอลถูกแปลงเป็นอะโรเมติกส์คุณภาพสูงในขั้นตอนเดียวภายใต้สภาวะคงที่ เทคโนโลยีนี้ประสบความสำเร็จในการทดลองใช้การผลิตในเดือนกุมภาพันธ์ 2555 ที่หน่วยเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ 100,000 ตันต่อปีของกลุ่ม Inner Mongolia Qinghua Group ซึ่งออกแบบโดย Saiding Company นี่เป็นหน่วยเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ขั้นตอนแรกในประเทศของฉันที่ออกแบบโดย Saiding โดยใช้กระบวนการที่พัฒนาร่วมกับสถาบันวิจัยเคมีถ่านหินชานซี ตามการแปลงถ่านหินสถาบันเคมีถ่านหินชานซี * * ดร.หลิว ปิง จากห้องปฏิบัติการหลัก ระบุว่า นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำมาใช้ใน Yunnan Pioneer, Hebei Tangshan, Xinjiang Xinye และสถานที่อื่นๆ โดยมีกำลังการผลิตรวม 800,000 ตันต่อปี ในเดือนกุมภาพันธ์ของปีนี้ โครงการเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ที่สร้างขึ้นใหม่ของ Shaanxi Baoniang Chemical Group ปริมาณ 100,000 ตัน/ปี ได้ดำเนินการอย่างประสบความสำเร็จ โดยมีการผลิตอะโรเมติกส์ 300 ตันต่อวัน ซึ่งใกล้เคียงกับภาระการออกแบบ ปริมาณการใช้เมทานอลต่อตันของผลิตภัณฑ์อยู่ที่ 2.46~2.48 ตัน และประสิทธิภาพการใช้พลังงานถึงระดับที่ดีที่สุดของอุปกรณ์ที่คล้ายกันในจีน กระบวนการฟลูอิไดซ์เบด: เป็นผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่าเส้นทางปิโตรเลียม การหมุนเวียนเมทานอลฟลูอิไดซ์เบดไปสู่เทคโนโลยีอะโรเมติกส์ (FMTA) เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาโดยมหาวิทยาลัย Tsinghua ซึ่งดึงดูดความสนใจเป็นอย่างมาก ในการประชุมการพัฒนาห่วงโซ่อุตสาหกรรมอะโรเมติกส์ของจีนประจำปี 2559 ศาสตราจารย์เฉียน เว่ยจง แห่งมหาวิทยาลัยซิงหัวได้แนะนำกระบวนการพัฒนาและความก้าวหน้าล่าสุดของเทคโนโลยีนี้ ความท้าทายทางวิศวกรรมหลายประการที่พวกเขาได้แก้ไข ได้แก่ การปิดใช้งานตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วและความจำเป็นในการใช้เทคโนโลยีการสร้างปฏิกิริยาต่อเนื่องฟลูอิไดซ์เบดแบบต่อเนื่อง ； เมื่อเมธานอลถูกแปลงในรอบเดียว จำเป็นต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์อิสระเพื่อหมุนเวียนและแปลงเป็นอะโรเมติกส์ ； กระบวนการสร้างปฏิกิริยาใหม่ภายใต้สภาวะแรงดันนั้นซับซ้อน ฯลฯ และในที่สุดก็เป็นกระบวนการแรกในโลกที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับเมธานอลเป็นอะโรเมติกส์ และเทคโนโลยีการสร้างปฏิกิริยาต่อเนื่องฟลูอิไดซ์เบดสำหรับเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ที่สะดวกสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่ ในเดือนมกราคม 2556 อุปกรณ์ทดสอบทางอุตสาหกรรมเมทานอลเป็นอะโรมาติกขนาด 10,000 ตันเครื่องแรกของโลกที่ใช้เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำไปใช้งานอย่างประสบความสำเร็จที่ฐานเคมีถ่านหิน Shaanxi Yulin ของอุตสาหกรรมถ่านหิน Huadian อัตราการแปลงเมทานอลของเทคโนโลยีนี้คือ >99.99% เมทานอล 3.07 ตัน สามารถผลิตอะโรเมติกส์ได้ 1 ตัน กระบวนการทั้งหมดสั้นและผลิตภัณฑ์ดีกว่าเส้นทางปิโตรเลียม เมื่อเร็วๆ นี้ Huadian Coal Industry Group เปิดเผยว่างานเบื้องต้นของโครงการสาธิตการเปลี่ยนผ่านอุตสาหกรรมจากเมธานอลเป็นอะโรเมติกส์จากถ่านหินล้านตันโดยใช้เทคโนโลยีนี้ดำเนินไปอย่างราบรื่น หน่วยหลักของแพ็คเกจกระบวนการเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดย Huadian Coal, มหาวิทยาลัย Tsinghua และ PetroChina East China Design Institute รายงานการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของโครงการจะถูกส่งไปยังกระทรวงคุ้มครองสิ่งแวดล้อมเพื่อขออนุมัติในอนาคตอันใกล้นี้ และรายงานการสาธิตทรัพยากรน้ำของโครงการจะถูกส่งเพื่อขออนุมัติแล้ว หน่วยเมทานอลเป็นอะโรเมติกส์ขนาด 10,000 ตันใช้เมทานอลน้อยกว่า 3 ตันเพื่อผลิตอะโรเมติกส์ 1 ตัน ปริมาณการใช้เมทานอลหนึ่งล้านตันต่อตันอะโรเมติกส์คาดว่าจะลดลงเหลือ 2.5 ถึง 2.8 ตัน นอกจากนี้ยังผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง เช่น ก๊าซเหลวและไฮโดรเจน หลังจากที่ไฮโดรเจนที่ผลิตได้ถูกส่งกลับไปยังหน่วยเมทานอลแล้ว การผลิตเมทานอลจะเพิ่มขึ้น 12% ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมของอะโรเมติกส์ได้อย่างมาก เมื่อถึงเวลานั้น การแปลงถ่านหินเป็นอะโรเมติกส์จะไม่เพียงแต่มีความได้เปรียบด้านต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญเหนือเส้นทางปิโตรเลียมเท่านั้น แต่แม้จะเปรียบเทียบกับ DMTO แล้ว ก็จะมีข้อได้เปรียบมากกว่า เนื่องจากราคาของอะโรเมติกส์มักจะสูงกว่าราคาของโอเลฟินส์ และปริมาณการใช้วัตถุดิบเมทานอลก็เทียบเท่ากับราคาของ DMTO กระบวนการเมทิลเลชั่น: การเปลี่ยนเมทิลโทลูอีนเป็นเมทานอลเพื่อสังเคราะห์พาราไซลีน (PX) ของ China Unicom Coal Chemical และปิโตรเคมีเป็นเส้นทางกระบวนการใหม่ที่ผสมผสานอุตสาหกรรมเคมีถ่านหินและปิโตรเคมีแบบอินทรีย์เพื่อผลิต PX ราคาเมทานอลในตลาดปัจจุบันต่ำกว่า 2,000 หยวน/ตัน ในขณะที่โทลูอีนอยู่ที่ประมาณ 5,000 หยวน/ตัน ดังนั้นข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีกระบวนการนี้คือการใช้โทลูอีนและเมทานอลราคาถูกเป็นวัตถุดิบในการผลิต PX ที่มีความเข้มข้นสูง ตัวแทนในที่ประชุมเชื่อว่าการส่งเสริมเทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่สามารถบรรเทาปัญหากำลังการผลิตเมทานอลส่วนเกินในประเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการผลิตและการขยายหน่วยอะโรเมติกส์ในอนาคต รวมถึงการปรับวัตถุดิบและโครงสร้างผลิตภัณฑ์ในกระบวนการผลิตอะโรเมติกส์เพื่อให้เกิดการกระจายตัวของวัตถุดิบอะโรเมติกส์ 　 เมื่อวันที่ 23 ตุลาคม 2555 การผลิตร่วมกันของโทลูอีนเมทานอลเป็น PX ของเทคโนโลยีโอเลฟินส์คาร์บอนต่ำที่พัฒนาโดยสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน สถาบันวิทยาศาสตร์จีน ผ่านการประเมิน เทคโนโลยีนี้ใช้กระบวนการฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียนเพื่อผลิต PX และโอเลฟินคาร์บอนต่ำ เช่น เอทิลีนและโพรพิลีน พร้อมความสามารถในการคัดเลือกสูงภายใต้ระบบปฏิกิริยาเดียวและตัวเร่งปฏิกิริยาหนึ่งตัว เทคโนโลยีนี้สามารถใช้เป็นเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงทางเทคนิคสำหรับหน่วยรวมอะโรเมติกส์ที่มีอยู่ เพื่อเพิ่มการผลิต PX และลดการใช้พลังงานต่อหน่วย ； นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับหน่วยอะโรเมติกส์คอมเพล็กซ์ที่สร้างขึ้นใหม่ได้อีกด้วย เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการผลิต PX แบบดั้งเดิม จะช่วยลดต้นทุนการลงทุนและการดำเนินงานของการแยกสัดส่วน การเกิดไอโซเมอร์ไรเซชัน และหน่วยอื่นๆ ； หากหน่วยโอเลฟินส์คาร์บอนต่ำที่ผลิตร่วมกันระหว่างโทลูอีน-เมทานอลเป็น PX ถูกสร้างขึ้นอย่างอิสระ หน่วยแยกการดูดซับที่มีราคาแพงจะถูกแทนที่ด้วยหน่วยแยกการตกผลึกอย่างง่าย * * ลดต้นทุนการผลิต PX ตามความเข้าใจของนักข่าว Sinopec ยังเป็นผู้ปฏิบัติงานเชิงรุกในกระบวนการผลิตเมทิลเลชั่นของโทลูอีนและเมทานอลเพื่อผลิต PX ในเดือนมีนาคม 2558 เมทิลเลชั่นโทลูอีน-เมทานอลเพียง 200,000 ตัน/ปีของโลกไปยังหน่วยสาธิตอุตสาหกรรมไซลีนโดยใช้กระบวนการของ Sinopec ได้ดำเนินการอย่างประสบความสำเร็จที่ Yangzi Petrochemical ไม่เพียงแต่ผลิต PX ที่มีความเข้มข้นสูงเท่านั้น แต่ยังผลิตผลพลอยได้ของเบนซินและ C9 ได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในกระบวนการใหม่ การใช้เมทานอลช่วยเพิ่มอัตราการใช้โทลูอีน ตามทฤษฎีแล้ว โทลูอีนเพียง 1 ตันเท่านั้นที่จำเป็นในการผลิต PX 1 ตัน อย่างไรก็ตาม กระบวนการกระจายโทลูอีนแบบดั้งเดิมต้องใช้โทลูอีนประมาณ 2.5 ตันเพื่อผลิต PX 1 ตัน และผลพลอยได้จากเบนซีนมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นกระบวนการใหม่นี้จึงมีผลผลิตสูงและต้นทุนต่ำ เชื่อมโยงอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและอุตสาหกรรมเคมีถ่านหินเข้าด้วยกัน กระบวนการอื่นๆ: การปรับปรุงรายละเอียดและการเตรียมการสำหรับอุตสาหกรรม นอกเหนือจากเทคโนโลยีที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว สถาบันวิจัยกลุ่มเคมีถ่านหินเหอหนานและมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมีแห่งปักกิ่งยังร่วมมือกันเพื่อพัฒนาเมทานอลที่ใช้ถ่านหินเป็นเทคโนโลยีอะโรเมติกส์ และได้ก่อให้เกิดเทคโนโลยีที่ค่อนข้างสมบูรณ์ในขั้นต้น ； สถาบันวิจัยปิโตรเคมีของ Sinopec Shanghai ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาตะแกรงโมเลกุล (ZSM-5) ที่เต็มไปด้วยออกไซด์ของดีไฮโดรจีเนชัน การศึกษานำร่องเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาในห้องปฏิบัติการเสร็จสิ้นแล้ว ผลผลิตของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่ถูกแปลงในรอบเดียวคือ >50% และความสามารถในการคัดเลือกสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80% ขณะนี้พวกเขากำลังทำการศึกษานำร่องเกี่ยวกับเมทานอลกับเทคโนโลยีอะโรเมติกส์กับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง แม้ว่าการวิจัยทางเทคโนโลยีและการพัฒนาไฮโดรคาร์บอนจากถ่านหินเป็นอะโรมาติกยังคงมีความก้าวหน้า แต่การพัฒนาทางอุตสาหกรรมในปัจจุบันยังไม่น่าพอใจ ตัวแทนกล่าวกับผู้สื่อข่าวในที่ประชุมว่าสาเหตุหลักมาจากราคาน้ำมันที่ตกต่ำในปัจจุบันซึ่งทำให้ความสามารถในการแข่งขันของอะโรเมติกส์ในเส้นทางปิโตรเลียมเพิ่มขึ้น ในขณะที่การพัฒนาเส้นทางที่ใช้ถ่านหินถูกระงับ อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่าการจัดสรรทรัพยากรในประเทศของฉันและการพึ่งพาต่างประเทศ 57% ของ PX เป็นตัวกำหนดความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของการแปลงถ่านหินเป็นอะโรเมติกส์ ในเวลาเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับเส้นทางปิโตรเลียมเพื่อผลิตอะโรเมติกส์ เส้นทางเมธานอลสู่อะโรเมติกส์สามารถลดต้นทุนได้ประมาณ 20% และอะโรเมติกส์ที่ได้รับมีสัดส่วนของไซลีนผสมสูง และไม่มีองค์ประกอบเจือปน เช่น ซัลเฟอร์และไนโตรเจน และเหมาะสำหรับการผลิต PX มากกว่า ดังนั้นสิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์คือการปรับปรุงรายละเอียดกระบวนการที่เกี่ยวข้องโดยเร็วที่สุดและเตรียมการอย่างครอบคลุมสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรม