煤制烯烃，一半海水一半火焰

文／本刊记者　 张琴琴

今年以来，煤制气项目可谓流年不利。6月初，先是传出中海油投资百亿的煤制气项目“流产”，再是爆出华电集团拟1元“甩卖”旗下煤制气项目的消息。作为现代煤化工的另外一条路线，具有较高附加值的煤制（甲醇）烯烃的境况和未来又会怎么样？

中国煤制烯烃(CTO)的起点始自2011年启动的神华包头60万吨煤制烯烃工业示范工程。与国外多采用天然气制甲醇不同，中国“富煤、贫油、少气”的能源结构决定了国内甲醇仍以煤制为主。

煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃，工艺过程主要包括煤气化、合成气净化、合成气制甲醇以及甲醇制烯烃几个部分，其中由煤炭到甲醇的过程属于传统煤化工，技术较为成熟，而甲醇到烯烃的过程，一般是先制成乙烯和丙烯，再将乙烯和丙烯聚合成聚乙烯、聚丙烯产品等，技术壁垒较高。目前国内使用较多的甲醇制烯烃技术（MTO）主要有两种，分别是中科院大连化物所的DMTO和中石化的S-MTO，两种技术均由国外UOP公司的MTO技术改进而来，在经济性上并没有明显差异。

神华集团包头煤制烯烃项目采用的即是DMTO技术。2017年8月8日，该项目进行升级公告，煤制聚烯烃装置规模由之前的年产60万吨（其中聚乙烯30万吨、聚丙烯30万吨）升级为年产规模75 万吨(其中聚乙烯35万吨、聚丙烯40万吨)。

企业争相上马CTO

从2011年商业化运营，到2017年规模升级，神华集团包头煤制烯烃项目也侧面反映出中国煤制烯烃的发展路径：“十一五”酝酿，“十二五”实施，“十三五”进入大规模发展阶段。

这个轨迹的背后，有技术的原因，也有成本利益的比较。

煤制烯烃主要分为三个步骤：煤制甲醇，甲醇制乙烯、丙烯单体以及最后的单体聚合成聚烯烃。这个过程可作为一个完整的产业链，中间产品如甲醇、乙烯、丙烯等也都可以作为商品单独销售。

从需求端来讲，中国是乙烯生产大国，同时也是消费大国，对乙烯整体而言依然是供小于求的状态。国家统计局及海关总署数据显示，2017年中国乙烯产量为1822万吨，而当年表观消费量为2037万吨，同比增加4.7%，进口依存度达11%，连续3年走高。Wind的数据则考虑到乙烯下游衍生品的情况，根据Wind统计的数据，如果考虑上聚乙烯、苯乙烯、乙二醇等进口当量，2017年中国乙烯总需求为3960.8万吨，而考虑到国内对乙丙橡胶、醋酸乙烯等仍有缺口，国内乙烯的当量需求约为4000万吨，国内乙烯的缺口仍在继续扩大。

从供给端而言，目前我国大部分聚烯烃产品来自石化路线，对石油价格极为敏感，煤制烯烃则对原料煤的价格极为敏感。煤制烯烃发展的快慢取决于煤炭与石油两种传统能源价格的博弈。

自“十二五”时期始，煤炭行情低迷，煤制烯烃项目开工颇多。数据统计，至2017年底，煤制烯烃（MTO和MTP）已运行的为22套装置，共有1274.5万吨产能。还有众多的项目在开工建设中。

对于煤制烯烃项目，不但煤企有布局，石油石化企业也参与其中，以独资或合资的形式。如，2007年9月，中国石化、中煤集团、申能股份、满世集团按照38.75:38.75:12.5:10的股比成立中天合创，负责蒙古鄂尔多斯煤炭深加工示范项目，该项目采用的是S-MTO技术。项目规模为360万吨/年甲醇及S-MTO、67万吨/年聚乙烯、70万吨/年聚丙烯。项目总投资583.5亿元，其中煤矿192亿元，化工391.5亿元。2017年9月，项目进入商业化运营，配套1300万吨/年葫芦素煤矿、1200万吨/年门克庆煤矿已投产。

成本决定市场前景

一个煤制烯烃项目工程从批准开工到实现商业化运营，中间需要3年以上的时间。这三年，技术与市场等因素都在发生变化，煤制烯烃的未来并不是一片坦途。

技术方面，聚烯烃生产工艺主要有石油裂解制烯烃、煤制烯烃以及烷烃裂解制烯烃三种。国内目前还是以石油裂解制烯烃为主，国外石油裂解制烯烃（亚洲、西欧）和烷烃裂解制烯烃（北美、中东）并驾齐驱。

煤制烯烃则由于工艺成型时间较晚，步入商用的时间较晚，技术还处于再精进阶段，目前还面临较大挑战，包括：高选择性催化剂开发、高时空收率的流化床反应工程与工艺、高双烯回收率分离工艺、反应-分离高度集成的全流程技术等。

成本方面，烷烃裂解制烯烃的完全成本约为4500元/吨，但我国烷烃资源稀缺，烷烃裂解制烯烃项目在我国非常少。

石油裂解制烯烃是将原油经过蒸馏制取石脑油，再由石脑油经过裂解得到乙烯和丙烯，最后将乙烯和丙烯聚合成聚烯烃。兴业研究曾经做过测算，此路线的产品成本主要由原材料构成，石脑油成本占比约75%，在油价55美元的情况下，产品完全成本约为6000元/吨。若动态地来看，则原油价格每变化10美元/桶，产品完全成本变化约900元/吨。目前国际油价在70美元上下，则此路线产品完全成本为7350元/吨。

而按照标准煤价 415 元/吨，对应油价 55 美元/桶计算，CTO煤制烯烃的产品完全成本可以做到约6800元/吨。若动态地来看，则煤炭价格每变化100元/吨，产品完全成本变化约700元/吨。一旦煤价超过515元/吨，煤制烯烃的产品完全成本将升至7500元/吨左右。

粗略对比下来，2018年进入商业化运营的煤制烯烃项目，与石油裂解制烯烃相比，成本上处于劣势地位。美国对伊朗的制裁让国际原油价格有进一步上涨的可能，而国内煤炭去产能又让煤炭价格高居不下，未来石油裂解制烯烃与煤制烯烃两种路线下产品成本如何，充满不确定性。

据亚化咨询预计，2017〜2021年，中国每年新增1300万吨CTO/MTO产能，总投资近4000亿元。中国2021年煤(甲醇)制烯烃总产能将达到2500万吨/年。与此同时，也有业内人士表示，由于行业需求增速放缓，而国内在建煤制烯烃的产能规模较大，国外更具成本优势的烷烃制烯烃在建项目同样较多，当这些产能投产时聚烯烃行业可能面临产能过剩的压力。

于煤炭革命而言，在我国多煤少油的处境下，煤制烯烃是一条新道路，但是较长的建设周期，不确定的市场因素，都注定了它一半火焰一半海水的未来。