煤制芳烴作為新興的芳烴生產技術,近年來才受世人關注,由于發展時間較短,目前尚未有完全工業化生產的裝置。在一眾煤制芳烴的生產技術中,甲醇制芳烴是發展較早、技術相對成熟的生產路線,目前已有成功運行的中試裝置,未來有望實現工業化生產,成為新型煤化工行情 專區領域的耀眼新星。
1、煤制芳烴:具有潛力的新興芳烴生產技術
1.1、甲醇制芳烴是煤制芳烴中相對成熟的技術
煤制芳烴是新興的芳烴生產技術。煤制芳烴是指以煤為原料,通過煤氣化行情 股吧 買賣點技術進行芳烴的合成。煤制芳烴作為新興的芳烴生產技術,近年來才受世人關注。以煤為原料生產芳烴技術可分兩大類:合成氣直接制芳烴技術;合成氣制甲醇后再生產芳烴的合成氣間接制芳烴技術。合成氣間接制芳烴技術又分為:1從甲醇起步,以生產芳烴BTX為目的的甲醇芳構化技術;2以生產對二甲苯為目的的甲苯甲基化技術;3以生產烯烴聯產芳烴的組合技術。
甲醇制芳烴是煤制芳烴中的相對成熟的路線。煤制芳烴由于發展時間較短,目前尚未有完全工業化生產的裝置。在一眾煤制芳烴的生產技術中,甲醇制芳烴是發展較早、技術相對成熟的生產路線,目前已有成功運行的中試裝置。甲醇芳構化技術是在擇形分子篩催化劑的催化作用下進行的,其反應機理主要包括3個關鍵步驟:甲醇脫水生成二甲醚,甲醇或二甲醚脫水生成烯烴,烯烴最終經過聚合、烷基化、裂解、異構化、環化、氫轉移等過程轉化為芳烴和烷烴。
理論上若甲醇完全轉化為芳烴,則每生產1噸苯、甲苯或二甲苯分別需要消耗甲醇2.46噸、2.43噸、2.42噸,同時副產大量的氫氣和水。而實際過程中還伴有其他副反應的發生,使得芳烴的總選擇性降低,通常需要3噸以上甲醇才能獲得1噸BTX.
1.2、甲醇制芳烴技術的前世今生
甲醇制芳烴的起源:Mobil甲醇芳構化技術。甲醇芳構化的研究起源于20世紀70年代美國Mobil石油行情 專區公司開發的甲醇轉化為汽油的MTG路線。采用ZSM-5沸石分子篩擇形催化劑,可使甲醇全部轉化,生成豐富的烴類,尤其對高辛烷值汽油具有優良的選擇性,同時也獲得了少量的芳烴產物。MTG是世界上甲醇制烴領域最早實現工業化的路線,以ZSM-5催化劑最為成熟。隨后Mobil公司在20世紀80年代的研究發現,經改性的ZSM-5分子篩催化劑具有更高的芳烴選擇性,該研究停留在實驗階段,未進行工業化。隨著石油能源的日漸緊缺,原作為石油化工產物的芳烴變得緊俏,使甲醇轉化為芳烴的產業應運而生,從而形成了甲醇芳構化制芳烴MTA這一概念。
甲醇制芳烴在我國的發展:FMTA技術與MTA技術。我國是較早研究甲醇制芳烴的國家之一,相關技術處于世界領先水平。目前國內具有自主知識產權的相關技術主要有:中科院山西煤炭化學研究所與賽鼎工程有限公司中國化學行情 股吧 買賣點化二院,原化工部第二設計院合作的固定床甲醇制芳烴技術MTA和清華大學的循環流化床甲醇制芳烴技術FMTA,目前該兩項技術具有成功試產的裝置。此外,河南煤化集團研究院與北京化工大學也在合作開展甲醇制芳烴技術研發。
1.3、甲醇制芳烴工業化進展
山西煤化所的固定床甲醇制芳烴技術MTA工業化進展。MTA技術由山西煤化所開發,2006年前后完成實驗室催化劑篩選評價和反復再生試驗,催化劑單程壽命大于20天,總壽命預計大于8000小時。于2007年前后開始與賽鼎工程有限公司合作開始工業化設計。
根據公開資料顯示,2012年2月由賽鼎公司設計的內蒙慶華集團10萬噸/年甲醇制芳烴裝置一次試產成功,這是賽鼎運用與中科院山西煤化所合作開發的“一種甲醇一步法制取烴類產品的工藝”專利技術設計的我國第一套甲醇制芳烴裝置。目前該裝置正在進行各配套設施的建設,預計2013年3月20日具備開車條件。
清華大學的循環流化床甲醇制芳烴技術FMTA工業化進展。清華大學的FMTA技術已在100噸/年的實驗裝置上獲得連續運行上千小時,甲醇轉化率近100%、芳烴總選擇性達90%以上的良好成果。目前FMTA技術已有大唐國際、陜西華電兩套成功運行的裝置。
大唐國際FMTA的1萬噸工業試驗裝置。大唐國際采用清華的FMTA技術于2008年6月開工建設的多倫煤化工二期甲醇制芳烴工程MTA1萬噸/年的工業試驗裝置,投資約1億元。
陜西華電FMTA裝置已成功完成中試。2013年1月,東華科技行情 股吧 買賣點成功在利用該技術,在華電集團的陜北能源化工基地成功建設的世界首套煤制芳烴中試裝置,實現了一次點火成功,一次投料試車成功,打通了全流程。同時陜西華電啟動百萬噸級煤制芳烴工業示范項目,規模為300萬噸煤制甲醇和100萬噸芳烴裝置,總投資285億元。
3、煤制芳烴經濟性分析:具競爭力的芳烴制備路線
3.1、我國資源稟賦與原料成本為煤制芳烴提供現實基礎
資源稟賦與能源價格決定了煤制芳烴具有資源與成本優勢。在我國煤礦資源豐富、石腦油供給受到約束的大背景下,煤制芳烴將是我國芳烴實現自給的最佳解決方案。
資源稟賦:我國是一個“富煤、少油、缺氣”的國家。在我全國已探明化石能源儲量中,石油和天然氣占6%,其余94%均為煤炭,煤炭在我國化石能源結構中處于絕對主要位置。據BP統計,2011年我國煤炭儲量為1145億噸,可開采年限約33年。同時根據媒體報道,國土資源部表示2012年上半年全國新增煤炭資源儲量超過600億噸。與石油和天然氣相比,我國煤炭儲量尚有巨大的想象空間。
煤炭的價格優勢使煤制芳烴具備成本競爭力。近年來國際石油價格不斷上漲為石油替代產品的發展提供了市場動力。在石油價格長期看漲的大環境下,煤炭的成本優勢更為明顯,使煤制芳烴相對于傳統石油路線更具成本競爭力。
3.3、煤制芳烴領域2015年將具3000億元的投資空間
煤制芳烴技術二甲苯的含量較高,更能適應市場對PX的需求。根據中石化研究院相關資料表明,甲醇生產芳烴所得的BTX中,苯產量少,二甲苯含量高。市場分析表明,我國PX供給缺口將不斷擴大,因此甲醇生產芳烴路線,從產品分布上比石腦油制芳烴更能適應市場需求的變化趨勢。
以2015年我國PX行業凈進口量1000萬噸測算,煤制芳烴投資空間達3000億元。對于行業投資額的測算,我們基于以下數據或假設:
根據PCIXylenes&Polyesters公司預測,2015年我國PX凈進口將達1000萬噸,我們假設利用煤制芳烴產能來填補1000萬噸的國內供給缺口。
我們根據陜西華電FMTA裝置300萬噸煤制甲醇和100萬噸芳烴裝置總投資285億元估計,煤制芳烴每萬產能對應投資強度為2.8~3億元。
根據PX凈進口量與投資強度相結合,我們預計到2015年煤制芳烴行業投資空間可達3000億元。以新型煤化工投資的領域分配比例估計,對應設計、建造和安裝的工程領域投資額有望達600億元以上。
投資策略與投資標的
4.1、行業評級:推薦
行業評級:推薦。我們認為,發展煤制芳烴不但符合我國根本國情,而且產品具備成本競爭力,將分享我國芳烴行業的景氣周期。在芳烴價格上漲與煤炭行業景氣下行的周期疊加階段,煤制芳烴具有廣闊的利潤空間,有望成為新的煤化工投資熱點。待技術實現規模化生產后,煤制芳烴的行業巨額投資熱潮將被觸發,具有核心技術的工程企業將顯著受益,暢享行業投資盛宴。給予行業“推薦”評級。
煤炭深加工符合我國根本利益,煤制芳烴產品市場空間廣闊。一方面,我國是一個富煤、貧油、少氣的國家,資源稟賦、資源價格以及能源安全問題使得煤炭深加工符合我國根本利益;另一方面,煤制芳烴的產品不但仍存在供需缺口,而且具備成本競爭力,未來市場空間廣闊。
煤制芳烴有望成為新的煤化工投資熱點,具有核心技術的工程企業將顯著受益,暢享行業投資盛宴。在芳烴價格上漲與煤炭行業景氣下行的周期疊加階段,煤制芳烴具有廣闊的利潤空間,有望成為新的煤化工投資熱點。參考陜西華電285億的年產100萬噸的甲醇制芳烴投資強度,我們認為,600億的工程領域投資盛宴即將展開,具有核心技術的工程企業將顯著受益。
4.2、投資標的:東華科技、中國化學
投資標的:東華科技,中國化學。推薦已完成世界首套煤制芳烴中試裝置的總承包商:東華科技;建議關注擁有核心專利技術,并中試工程進展順利的賽鼎工程母公司:中國化學。
來源:證券導刊
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