搜索
煤化工行业调查我国煤化工发展现状与未来分析煤是远古植物遗骸，埋在地层下，经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物。如果把它所含有的各种有机物质分离出来，加以充分利用，其价值要比单纯作为燃料高得多。以煤为原料，经过化学加工，生产出各种化工产品的工业称为煤化工。一.煤化工发展现状煤化工是以煤为原料，经过化学反应，生成各种化学品。目前我国煤化工主要集中在煤焦油、合成氨和甲醇上，2004年我国煤焦油产量400万吨左右，合成氨产量4222万吨，甲醇产量440万吨。目前我国煤化工总体水平较低，当前主要存在如下不足：(1)高能耗、高污染、低效率、低效益煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题，这样的过程更适宜采用新技术，实施大型化。(2)煤化工气化技术进步缓慢煤气化是煤化工的龙头和基础，在相当程度上影响煤化工的效率、成本和发展。我们追求的应该是高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化工艺至今已有100多年，煤气化技术演进的历程：以氧气(或富氧)气化代替空气气化，以粉煤代替块煤、碎煤，以气流床和流化床代替固定床，由常压气化进展到高压气化，这些都是煤气化工艺技术演进升级的重要趋势。我国煤气化工艺的更新进展缓慢。我国亦做过一些煤气化技术的开发改进，但真正工业化的不多。近年来我国恩德炉的改进，灰熔聚炉的开发均有进展，有的已工业化，并在继续提高。为积极提高我国煤化工气化技术，曾引进LURGI炉及TEXICEO炉(三种压力等级)。但引进后都经过更换适应煤种及多项技术改造，经历几年才正常生产。大型煤气化技术的稳定运行有一定难度。因国产化进展缓慢及其他原因，所引进的技术对煤化工全局气化技术的改进的带动作用有限。以我国具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术建设的30万t/aNH3装置已于德州化肥厂投产。(3)低水平重复建设严重当前在全国范围内形成甲醇热，在建和拟建的甲醇装置能力已超过1千万吨。众所共知，世界甲醇市场供过于求。近年内世界几套以廉价天然气为原料的超大型甲醇装置投产后，价格将进一步下降。他们的目标市场是向我国出口，届时国内有些甲醇企业将受到严重冲击。值得关注的是，大量正在建设或拟建的甲醇装置其规模均偏小，新建多数为10万～20万t/a，个别最大的亦只有60万t/a。甲醇是规模效益非常明显的化工装置。大量的资料表明，煤基甲醇装置必需依赖于低价煤、大型化、先进技术及低投资，四者紧密结合的条件下才有国际竞争力。煤基甲醇没有足够大的规模是不具备国际竞争力的。(4)缺乏战略眼光，技术开发薄弱煤资源在我国处于能源的主体地位，问题在于煤转化的技术开发并没有放在重要地位，投入关心不够。最终能替代石油的战略资源是煤，而要使煤真正能成为石油替代品，必需技术开发先行，形成自有知识产权的新技术。20世纪70年代的石油危机，促进了寻求替代能源和洁净煤技术的开发。在煤化工发展低潮时，国外许多大型公司抓住机遇，搞好煤化工新技术开发的战略技术贮备。近几年商业化的SHELL煤气化，MTO技术、MTP技术等无不是在近10-20年开发的，这些新技术开发经过按科学程序、持之以恒的努力。由于我们开发创新工作不足，今天我们仍需引进这些技术，代价很高。二.煤化工新项目受国际原油、天然气价格上涨以及国内油气资源不足，石油进口日益增加的影响，开发石油替代品已成为煤化工发展重点。目前比较看好的煤化工项目有甲醇燃料、煤制油、甲醇制烯烃。(1)甲醇燃料包括甲醇汽油(掺烧或全烧)；甲醇转化为二甲醚(替代液化石油气和柴油)；燃料电池等。甲醇汽油早已实现产业化，目前在山西等地应用较多。二甲醚近年已在山东等地实现产业化并推广应用，二甲醚项目已成为投资热点，新项目规模越来越大。燃料电池目前尚处于研发阶段，没有实现产业化。(2)煤制油(直接液化、间接液化)煤直接液化以煤炭为主要原料，通过加氢生产煤基液体燃料。我国近几年已分别与德、日、美外商合作编制了不同地区煤直接液化制油品的预可行性报告。2004年8月，神华集团开工建设煤直接液化制油品项目。煤间接液化以煤为原料，经过气化生成合成气，然后用合成气来制取液体燃料。F-T合成反应是煤炭间接液化过程中的重要反应，世界上已有南非SALSOL成功应用F-T反应生产油品。间接液化工艺有高温固定床合成工艺(SAS)，产品为油品化工型；低温浆态床合成工艺的产品是油品型；还有SHELL的中间馏份油合成工艺(SMDS)。我国已有几个企业启动了本项目的前期工作。(3)甲醇制烯烃(MTO)MTO技术已由UOP和NORSKHYDRO公司开发出来，典型消耗定额是每吨乙烯需甲醇5.6t，副产丙烯0.83t，丁烯0.24t，C50.1t，燃料气3.97MMBTU。目前尼日利亚在建设年产乙烯、丙烯各40万t/a，单系列甲醇250万t/a的MTO项目，计划于2006年建成。甲醇制丙烯(MTP)技术由LURGI公司开发。典型消耗定额是每吨丙烯需甲醇3.1t，副产汽油0.37t，燃料气0.88MMBTU。MTP技术小试在20世纪90年代开始，中试装置在挪威已运行11000h以上，工业示范装置正在伊朗建设，商业化大型装置也在商讨签约中。年产170万t甲醇对应建设30万t乙烯生产装置或50万t丙烯生产装置。随着甲醇生产成本明显下降，以及甲醇制烯烃技术的突破，MTO、MTP已面临大型商业化。我国聚烯烃缺口量很大，若能采用以煤炭为原料成功地生产甲醇制烯烃，无疑将是一项有重大意义的突破。三.现代煤化工产业的机遇及其发展趋势随着市场经济的发展和全球经济的一体化，我国煤炭行业、特别是大型煤炭企业正不断调整产业结构和产品结构，发展煤化工产业是其中最为重要的途径。（1）煤炭液化将成为新型煤化工产业的重要方向石油资源匮乏和国内石油供应不足已成为我国能源发展的一个严峻现实，依据煤质和其他综合条件，发展煤直接液化和间接液化，已成为国内煤炭企业和产煤地区关注的热点。煤炭液化作为煤炭化学转化的高技术，其产业化将经历一个较长时期的发展，需要推动解决的问题有：①结合资源、经济等条件，研究煤炭液化的技术发展规划和未来产业格局；②结合引进先进技术，配套、完善、提高工业化整体成套技术和装备，在近期完成工程示范，同时开发具有自主知识产权的工艺和关键装备；③完善商业化工厂建设的投融资机制，拓宽国内外投融资渠道；④研究、制定发展煤炭液化的政策体制；⑤由国家、企业、科研等共同出资，建立国家级煤炭液化科研和工程技术开发基地，培育专业队伍。我国煤炭液化产业化发展有望在2005年完成以引进技术为主的1～2个商业化示范，2010年基本完成自主开发技术工程化应用示范，2010年后逐步形成煤炭高技术转化新型产业。（2）煤炭气化在煤化工产业中占有重要地位开发先进煤气化技术对煤炭行业发展煤化工有重要意义。目前，国家有关部门正在开发具有自主知识产权的煤气化技术，如多喷嘴水煤浆气化、干煤粉气流床气化等，国内引进技术的项目也在进行。煤炭企业发展煤气化技术需要在总结国内外先进技术的基础上，结合煤种、煤质特点，通过技术、经济研究，开发或采用适宜的工艺和炉型，如加压固定床气化和液态排渣气化等。以往煤炭气化技术的发展以化工行业为主，煤炭行业在研究开发、工程实施、人员等方面都较薄弱，需要加快综合力量的提高。（3）煤炭焦化发达国家炼焦工业的收缩以及中国国内取消土焦、淘汰小型落后炼焦工艺都为发展先进、大型焦化工业提供了新的机会，预计到2005年我国机焦产量缺口为2000万t/a，低灰、低硫优质焦炭在国内外市场均有很大的发展空间。煤炭行业具有原料、运输等优势，特别是拥有优质炼焦煤资源的企业或产煤地区，如山西、黑龙江七台河等地区，具有发展较大规模、生产优质或特色冶金焦、铸造焦的条件，可以抓住当前机遇，高起点、高水平地推动焦化工业的发展。（4）有计划发展其他煤化工技术目前，国内发展煤气化合成化工产品或替代液体燃料的势头很旺，如合成甲醇或进一步加工下游产品（醋酸、醋酐等），合成二甲醚（一步法合成二甲醚技术正在开发中）。煤炭企业发展煤气化合成具有原料煤价格较低、有实施大规模工业化的实力等优势，但同时也需要充分注重国内外市场需求容量、产品应用的社会投入、单元技术的工业化成熟度以及与石油、天然气化工的竞争能力等因素，应把产品目标尽量立足于国内市场短缺、替代进口上。多联产是一项集多种能源产品和化工产品生产、多个单元工程组合、技术经济环境优化的煤化工－能源系统，具有灵活多样的系统组合方式，作为一种关系未来发展的概念系统，需要作许多基础研究和单元技术开发工作。煤炭行业发展多联产系统，原料方面可考虑将煤、煤层气、伴生矿物加工相结合，工艺方面将煤化工、发电、建材、冶金等相结合，产品方面应形成化学品、液体燃料、电力、热力、煤气、建筑材料和金属材料等关联生产，达到资源、能源的充分利用和循环生产以及环境最优化、经济效益最大化的目的。