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煤化工产业发展形式分析报告中科院大连化物所内容煤化工简介煤化工发展必要性和发展思路国、内外煤化工产业现状分析具有应用前景的煤化工新技术洁净煤(CleanCoal)利用战略煤化工简史始于18世纪18世纪中叶：炼铁—炼焦18世纪末：生产民用煤气19世纪形成完整工业体系费托（F-T）合成法制液体燃料煤直接液化制液体燃料提取芳烃及杂环有机化学品第二次世界大战后石油化工兴起，煤在世界能源构成中由65％～70％降至25％～27％目前石油资源日渐短缺，煤化工重新受到重视根据社会发展需要发展新的煤化工技术+O2→SOxNOxS（硫）N（氮）｝污染物温室气体C（碳）+O2=CO2+394kJ（能量）（事后）（事前）直接燃烧脱除先进煤气化脱除合成产品、发电现代煤化工：以煤气化为龙头，以一碳化工技术为基础，合成、制取各种化工产品和燃料油的煤炭洁净利用技术（环保、煤种适应性和煤利用效率等方面更具优势）；缓解石油供求矛盾，实施石油替代战略的必然选择产品附加值高，市场缺口大，高油价下具有强的成本优势传统煤化工：煤焦化、煤电石、合成氨、煤制甲醇等领域高能耗、高排放、高污染，资源利用效率低，产品技术含量低在环保日益成为行业壁垒、发展循环经济变为共识的大环境下，面临技术升级、产业结构调整产品附加值较低，产品产能过剩传统煤化工和现代煤化工技术洁净煤(CleanCoal)技术煤气化技术是煤化工的公共技术、龙头技术、关键技术煤化工相关技术发展的需要大型煤气化技术；气流床技术是大型煤气化技术发展的主要方向经过几十年的开发和应用，形成了以Lurgi(鲁奇)、Texaco(德士古)、Shell(壳牌)、HTW等为代表的工业化煤气化技术；为适应更宽范围的煤种，各国（包括美国、英国、德国、澳大利亚、印度）均在开发新型的煤气化技术，如美国的Transport(输送床)气化技术。大多数国内企业仍然使用落后的固定床炉型；Lurgi(鲁奇)、Texaco(德士古)气化技术经过二十余年的引进和吸收再创新，装备生产和应用均已达到商业化水平，Shell技术正在调试期；产学研结合推动了国内气化技术的发展，如：水煤浆四喷嘴对置气流床气化技术，干煤粉气流床气化技术，灰熔聚流化床气化技术等。煤气化技术的国内、外技术现状及趋势目前国内发展煤化工的主要技术路线水煤气变换制氢内容煤化工简介煤化工发展必要性和发展思路国、内外煤化工产业现状分析具有应用前景的煤化工新技术洁净煤(CleanCoal)利用战略单位：亿吨需求国内供应预测进口依赖度（净进口量/总需求）低方案高方案2000年2.31.6329.1%2019年预测3.5~3.81.71.961.0%2020年预测4.8~5.21.82.076.9%资料来源：国家发改委能源经济与发展战略研究中心；IEAMillionBarrels/Day我国石油供应情况中国石油石化产品的消费状况03000600090001200015000180002003200420052010产品消费量万吨/年乙烯丙烯三大合成材料汽、柴、煤油0%20%40%60%80%2003200420052010市场满足率乙烯丙烯三大合成材料经济发展促进了石油石化产品需求的快速增长，石化原料缺口不断增大，资源制约矛盾趋于严重。目前国内石化产品供不应求，市场满足率仅50%左右，一半左右依赖进口，未来几年期间状况仍然不会根本改变。DICP我国天然气供给情况国家统计局公布数据2019中国天然气资源缺口预测（BP2019世界能源统计）现代煤化工的兴起石油价格的不断攀升石油石化产品的日益紧缺煤炭资源的丰富、低廉生产洁净能源和石化产品现代煤化工石油替代战略我国石油资源相对匮乏，供需矛盾日益突出，炼油工业存在结构性缺陷石油总量不足，且油质偏重结合进口，仅能满足燃料的基本需求不能有效保障化工基础原料（烯烃、芳烃）供应我国能源特点是“缺油、少气、富煤”世界经济发展的大趋势中国发展煤化工是中国石油替代战略的必然选择即使没有高油价，中国也应该发展煤化工，以弥补石油化工的结构缺陷现代煤化工处于起步阶段，中国在世界上将优先发展煤化工，更多依靠自主创新如何替代？煤基合成油煤制大宗化学品（烯烃、芳烃、含氧化合物）煤制天然气我国煤化工产业中长期发展规划产业现状：煤化工产业由传统产业向现代煤化工产业转型。中心任务：加快产业结构调整，发展煤制石油替代产品，提高产业竞争力。发展目标：利用我国煤炭资源优势,稳步发展煤化工产业,满足经济社会的需求。发展煤制二甲醚、烯烃、油品等石油替代产品,推进石油替代战略的实施。2019年，建成大型煤制甲醇、二甲醚、烯烃和油品示范工程。2020年，发展煤制石油替代产品，形成七大煤化工区的产业布局。(单位:万吨)2019年2019年2020年产量市场份额产量市场份额产量市场份额焦炭30000100%33000100%33000100%电石1400100%1700100%1000100%化肥(氮肥)4200100%4400100%4600100%煤制化肥320076%340077%360078%甲醇*190095%410098%690099%煤制甲醇160080%380090%660094%二甲醚**50011%120026%200037%烯烃292568%450078%600086%煤制烯烃1403%5009%80011%成品油22000100%26000100%30000100%煤制油1500.70%10004%300010%注：*含下游产品用甲醇；**按液化石油气市场份额计算，替代比以1.2计。煤化工及相关产品发展目标资料来源：国家发改委煤化工产业中长期发展规划（征求意见稿）煤化工导致过热的原因石油资源少油价高企掌握煤资源的冲动金融危机后的投资热情仍然很高：以煤为主的能源结构不变石油产量正在接近并达到高峰（2030年），油价在70-100美元，石油对外依存度49.5%(2009年超过50%）政府控制了油以及石油化工领域（除陕西），地方政府希望发展煤化工来增加GDP经济性测算原油价格高于20美元/桶，才能发展煤化工产品油/煤比价大于8(煤200元/吨，原油高于29$/桶),煤制烯烃和二甲醚可与同类石油产品竞争油/煤比价大于10(煤200元/吨，原油高于36$/桶)，煤制油可与同类石油产品竞争资料来源：国家发改委煤化工产业中长期发展规划（征求意见稿）煤化工产业政策2019年7月7日（1350号文）：发改委设了煤化工门槛：DME（100万吨）；煤制油（300万吨）；煤制烯烃（60万吨）2019年1月,《煤化工产业发展政策》和《煤化工产业中长期发展规划》2009年2月19日通过(石化产业调整和振兴规划):要求坚决遏制煤化工盲目发展势头，积极引导煤化工行业健康发展，控制总量，淘汰落后工艺,今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工项目，原则上不再安排新的煤化工试点项目，重点抓好煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制甲烷、煤制乙二醇等示范工程，探索煤清洁转化和石化原料多元化发展的新途径。2009年9月28日（38号文）：抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干指导意见遏制传统煤化工盲目发展，今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工项目，禁止不符合准入条件的焦化和电石项目。综合利用节能环保等标准，提高准入门槛，加强清洁生产审核，实施差别电价。加快淘汰落后产能，对焦碳和电石实施等量替代，对合成氨和甲醇实施上大压小，产能置换等方式，提高竞争力。稳步发展现代煤化工示范工程，今后三年原则不再安排新的现代煤化工试点项目。煤化工产业政策执行问题：1、各地政府要求50%煤炭就地转化2、地方不准配套建设余热发电装置3、地方政府不按照国家产业政策审批煤化工项目，造成甲醇生产产能过剩目前没有特别完整的煤化工产业政策行业发展与技术现状的矛盾国家煤化工规划，仅立足于近期煤制油和甲醇制烯烃等技术的发展，显示出对技术缺乏的无奈行业快速发展与技术进步迟缓的矛盾煤化工行业发展受制于技术发展，市场渴求新技术发展现代煤化工需要考虑的问题充足的煤炭资源考虑水资源平衡和项目的节水技术应用具有良好的交通运输根据资源选择先进的清洁煤气化技术，选择好的产品链综合利用，降低能耗和污染。煤化工项目建设条件原料产品规模万吨/年原料煤万吨水资源SO2/COD排放量CO2排放煤甲醇1001751500590/90316二甲醚1002502130920/126440油(直接）300142019754728/216870油（间接）30010352700-2170SNG（亿Nm3/a)4089026302090/195-烯烃6031527001465/162630乙二醇2035280256/26-合成氨3044650177/39120原煤：23MJ/Kg,水煤浆气化煤化工的产品应该是什么原料不含氢，产品含氢，本质上煤化工的第一步是从水提取氢气，然后转化至产品中造气是投资最大，能耗最高的步骤，应提高效率，扩大煤种适应性，原料应尽可能全部利用理想的产品应满足以下要求之一产品中尽量不含氢或少含氢，以减少氢的用量，减少造气的负荷：芳烃、炔烃产品尽量含氧，以提高产品重量：甲醇是理想的产品，但价格不高。其它产品有低碳醇、醚、酸、酯等（保物质量，才能产生最大的利润）应具有大的市场容量相对合适的产品：芳烃、炔烃、醇、醚等，其它高附加值产品CH2O800oCCO+H2？间接转化催化过程基本化工原料:中国石油炼制和石油化工的发展现状是炼油与化工脱节，石油化工缺乏基本化工原料（烯烃和芳烃）作支撑，煤化工的下游必然与已成熟的石油化工相结合才有发展前途。洁净能源的利用(含氧化合物)目前国内一些大型公司已经开展煤制油的工作，但该方向具有大投资、高风险的特点。与其相比，从煤制含氧化合物不仅原料利用率高，单耗低，且产品往往具有优异的十六烷值(或辛烷值)，更具技术先进性和经济竞争力。新疆的优势：耗煤多，附加值高的项目更具有优势（低价煤的优势）51原理分析产业分析C:12O:16H:1内容煤化工简介煤化工发展必要性和发展思路国、内外煤化工产业现状分析具有应用前景的煤化工新技术洁净煤(CleanCoal)利用战略国外（商业化）南非煤液化（sasol):97台气化炉，年消耗煤4600万吨。美国伊斯曼公司：水煤浆加压气化（德士古）-甲醇-醋酸/醋酐(胶片);技术不转让美国大平原公司：煤制天然气(日产300万吨，20亿方/年):合成氨流程国内国、内外煤化工产业现状传统煤化工行业介绍:煤焦化、煤电石、煤合成氨（化肥）、煤制甲醇，我国这些化工产品生产规模均居世界第一，焦碳，电石，合成氨和甲醇产量分别占世界产量的58%、93%、32%和28%，但产业结构较落后，竞争力差。目前，我国传统煤化工产品均处于阶段性供大于求状态，产能过剩现代煤化工行业分析:煤制烯烃，煤制油，煤制天然气、煤制乙二醇，都处于示范发展阶段，一批示范项目将于今年或今后两、三年建成投产。焦炭行业的分析资源：生产焦炭得需要合适的煤种：气煤、焦煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等(低硫、低灰、高粘结性，其中气煤的成气量低，焦炭质量不好)，查明储量2758.6亿吨，占全部煤种的26.25%）产业发展现状和趋势：冶金焦主要集中在钢铁发达地区，半焦生产主要集中在陕、蒙、晋、宁四省交界处。焦炉向大型化，焦炭生产向集群化发展炼焦副产品要综合利用，实现深加工，要实现节能减排和发展循环经济。投资：国家规定最小规模100万吨(炭化室高于4.3米焦炉),投资约5-6.5亿。全国市场：山西省一级冶金焦市场平均价格不含税1581元/吨（含税1850元/吨），因为不是大宗石化产品，没有体现高油价下的成本优势2009年焦炭总产量：3.53亿吨，消费量：3.44亿吨，当前面临现状：产能过剩，总量控制，调整结构。经分析预测，近一二年产量逐渐下降，