在煤價下行和天然氣荒愈演愈烈的背景下，發(fā)展現(xiàn)代煤化工已是大勢所趨�，F(xiàn)代煤化工包括煤制油、煤制天然氣、煤制甲醇、煤制烯烴等。截至目前，雖然我國煤化工仍處于大規(guī)模示范階段，但已是世界上最大的煤化工生產(chǎn)國，煤制合成氨、煤制甲醇等產(chǎn)量已位居世界第一位。“十二五”期間，國內(nèi)煤化工項目建設進入高峰期。

　　近日，《中國科學報》記者從中國石油化工集團公司（簡稱中石化）獲悉，繼甲醇制烯烴（MTO）之后，該公司在“煤化”技術領域又取得一項重大進展和突破：成功開發(fā)出甲苯甲醇甲基化制二甲苯（MTX）技術并加以應用。MTX技術利用甲苯為原料、以甲醇為甲基化試劑，可實現(xiàn)最大化增產(chǎn)二甲苯。

　　石油化工主要有兩大分支：一是烯烴,一是芳烴。芳烴包括苯、甲苯、二甲苯等，是重要的基礎化工原料。據(jù)中石化上海石油化工研究院高級工程師鄒薇介紹，MTX技術將石油化工與煤化工技術有機結合，不僅為二甲苯等芳烴產(chǎn)品生產(chǎn)裝置的增產(chǎn)擴能、芳烴生產(chǎn)過程中原料和產(chǎn)品的結構調(diào)整提供了技術支撐，而且對實現(xiàn)芳烴技術生產(chǎn)原料的多元化、推動芳烴生產(chǎn)的技術升級和轉型發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。

　　中石化相關專家告訴《中國科學報》記者，在MTX技術實現(xiàn)的過程中，有兩個關鍵性問題需要解決，即高效和穩(wěn)定性。鑒于該技術的突出優(yōu)勢，從20世紀70年代起，國內(nèi)外多家機構即開展了甲苯甲基化技術的研發(fā)工作。但是，由于催化劑穩(wěn)定性差、甲醇利用率低等問題，一直沒能取得實質(zhì)性突破。

　　在我國能源結構“缺油、富煤、少氣”、國際原油價格高企、“煤化”產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)的背景之下，中石化提出了“積極發(fā)展煤化工”的戰(zhàn)略規(guī)劃和部署，并于2000年立項開展甲苯甲基化技術的研究工作。

　　鄒薇告訴《中國科學報》記者，針對該技術中催化劑穩(wěn)定性這一關鍵技術難關，項目組依托“新結構高性能多孔催化材料創(chuàng)制的基礎研究（"973"項目）”項目平臺，形成了對適用于甲苯甲基化分子篩材料及催化劑認識的重大突破，開發(fā)了一種高結構穩(wěn)定性、具有良好烷基化反應活性及較高容碳能力的分子篩及催化劑。同時，為提高技術開發(fā)的效率，中石化有效整合催化劑開發(fā)、工藝開發(fā)、工程設計和工業(yè)生產(chǎn)等多學科全方位的技術力量，經(jīng)過十多年的持續(xù)攻關，先后完成了小試研究、工業(yè)側線試驗和20萬噸/年工藝包的設計工作，成功開發(fā)了高性能的甲苯甲醇甲基化催化劑、以甲苯作為段間冷激物料的多床層反應工藝、含油廢水處理工藝、熱聯(lián)合及低溫熱利用等工藝和技術，形成了包括催化劑制備、關鍵設備、反應工藝等多項創(chuàng)新成果，申請了涵蓋催化材料、催化劑和工藝技術在內(nèi)的國內(nèi)外專利11件，形成了具有自主知識產(chǎn)權的MTX成套工藝技術，具備了在國際上率先實現(xiàn)甲苯甲醇甲基化技術工業(yè)化的技術條件。

　　之后，為加快推進MTX技術的工業(yè)化，2012年9月，中石化旗下的揚子石化就此開展了工業(yè)試驗。在沒有工業(yè)運行經(jīng)驗可借鑒的困難情況下，揚子石化20萬噸/年MTX甲苯甲基化裝置一次投料開車成功并實現(xiàn)滿負荷運轉。反應系統(tǒng)操作穩(wěn)定，反應溫升與冷激控制系統(tǒng)符合預期，換熱網(wǎng)絡運行平穩(wěn)，工程設計滿足要求，甲醇轉化率100%，二甲苯選擇性大于80%，產(chǎn)出高質(zhì)量的二甲苯產(chǎn)品，率先實現(xiàn)了甲醇原料直接引入芳烴聯(lián)合裝置，實現(xiàn)了世界首套甲苯甲醇甲基化工業(yè)裝置的商業(yè)化運行，為芳烴的“甲基管理”提供了更加直接和有效的手段。

　　中石化上述專家表示，與傳統(tǒng)石油化工結合，是今后煤化工發(fā)展的方向之一。借助石油化工技術，煤化工的產(chǎn)物—甲醇可以實現(xiàn)有效增值。目前，中石化正在MTX的基礎上，研究開發(fā)新的技術，使得甲醇的利用和芳烴的生產(chǎn)更加多元和有效。

    來源：中國科學報