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以乙烯和丙烯为代表的烯烃是重要的平台化学品,其产能规模是衡量石油化工发展水平的重要标志。目前烯烃生产原料主要有石脑油和天然气,世界石油储量越来越少,发展非石油路线烯烃生产技术迫在眉睫。中国是一个富煤、贫油和少气的国家,大型煤制烯烃项目成为各界关注的热点。神华包头煤制烯烃采用了DMTO技术,是全球较早成功商业化运营的煤制烯烃工业化装置。目前中国煤经甲醇制烯烃和甲醇制烯烃已有约1000万吨烯烃产能投入商业化运行,煤制烯烃技术有望成为烯烃生产的一项重要的替代路线。然而,未来国际市场石油价格波动对煤制烯烃项目有多大冲击?煤路线的产品成本成为项目决策的关键所在,不同情景下煤和石油制烯烃技术经济比较就显得尤为重要,环境影响的研究和定量化的评价也非常匮乏。为此,本文对煤制烯烃主要技术进行调研,并从中选取一条较为典型的工艺路线作为案例研究。将其全流程主要过程单元建立相应的模型,在此基础上对其进行了技术经济评价,并将其与石油制烯烃、天然气经甲醇制烯烃、焦炉气经甲醇制烯烃和外购甲醇制烯烃进行比较分析。本文发现在工艺技术性能方面,煤经甲醇制烯烃工艺路线的能耗和二氧化碳排放高。在当前原料价格下,煤经甲醇制烯烃路线的单位烯烃产品成本比石油制烯烃高9%左右,而在2012年高油价时期,煤经甲醇制烯烃成本仅为石油制烯烃的70%。通过进一步研究分析得到煤经甲醇制烯烃具有竞争力下的煤价和油价的关系,为企业决策提供一定的理论指导。煤经甲醇制烯烃工艺技术和公用工程都还有很大的技术改进和集成优化的空间,装置规模有待进一步提高。针对煤经甲醇制烯烃二氧化碳排放严重的问题,本文设计了具有CCS的煤经甲醇制烯烃过程模型。增加了CCS的煤经甲醇制烯烃路线可大幅降低CO2排放,但随着二氧化碳捕集率的提高,电耗显著增加,减排成本与当前国际碳税基本持平。本研究建立了烯烃生产过程的生命周期环境影响和成本评价模型。环境性能方面,煤经甲醇制烯烃的空气污染物排放严重,尤其是CO2和PM排放。从内部成本角度看,在当前原料价格下,替代石油路线中煤经甲醇制烯烃产品成本最低,焦炉气经甲醇制烯烃成本分别比煤经甲醇制烯烃高12%左右,因国内天然气价格较高使得天然气制烯烃成本显著高于其他烯烃生产路线。而煤经甲醇制烯烃由环境惩罚所造成的外部成本高,使其生命周期成本为石油制烯烃的1.4倍。针对煤经甲醇制烯烃路线高能耗高排放的问题,开发应用具有适度二氧化碳捕集的煤经甲醇制烯烃过程,煤与天然气或焦炉气联供制烯烃过程,有望推进富碳原料和富氢原料元素互补和能量集成的过程创新,实现CO2和PM减排,同时提高能量资源利用效率。升级现有的煤粉碎与除尘设备,可减少固体颗粒物环境治理成本,提高其生命周期经济性能。本研究建立了烯烃生产过程的生命周期水耗模型,分析发现煤经甲醇制烯烃和焦炉气经甲醇制烯烃水耗高,而外购甲醇制烯烃发生在中国的水耗仅为煤经甲醇制烯烃的17%左右,但其生命周期水耗为煤经甲醇制烯烃的62%左右。中国的煤经甲醇制烯烃水耗高而又主要分布在北方缺水的区域。针对这一困境,本文提出3条产业发展建议:（1）调整水价体系调动煤制烯烃企业的节水节能的积极性;（2）在富煤富气区域提倡煤气联供烯烃工艺;（3）在沿海区域适度增加进口甲醇制烯烃的产能充分利用便利的交通和海外较廉价的甲醇资源。