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煤化工技术进展论文摘要：煤炭是中国的主要化石能源，也是许多重要化工品的主要原料，随着社会经济持续、高速发展。煤化工的发展符合我国油、气短缺，煤炭相对丰富的国情。煤化工领域包括：煤气化、煤制天然气、煤制油、煤制甲醇、甲醇制烯烃等。在中国能源、化工领域中已占有重要地位。关键词：煤气化、煤制天然气、煤制油、煤制甲醇、甲醇制烯烃中国是世界上煤炭资源丰富的国家之一，煤炭储量远大于石油、天然气储量。根据目前发表的数据，中国已探明的煤炭科采储量约为114.5亿t，居世界的前列。在我国这样一个煤炭资源大国，其主要化工产品完全由石油作原料生产是不现实的。尽管我国煤化工产业的发展目前面临一系列问题，例如结构不合理，行业的中小企业较多而大型现代化高新技术企业较少；布点太多，造成产业结构雷同；产品附加值较低，有些后续应用技术没有跟上等，但发展煤化工符合我国国情，且国家政策总体上持支持态度。煤化工是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。进入20世纪，许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥建互相连接，并带有各种官能团的大分子结构，通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。煤气化在煤化工中也占有重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气，也用于生产合成气；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料。一、 煤气化技术进展Shell煤气化技术近年来在我国得到了较快推广。目前，21台Shell气化炉的应用分布如下：合成氨，9台气化炉；甲醇，10台气化炉；制氢，2台气化炉。单炉气化能力（投煤量）：900t/d2 800t/d。GSP技术是一种先进成熟的加压气流床气化技术，在煤制合成气（或H2）方面，兼具Texaco和Shell的优点。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源。煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时，煤的液化产品将替代目前的天然石油。二、煤制天然气煤制天然气技术相对成熟，与煤制油、煤制甲醇相比，在节能、节水、CO2 排放方面具有优势，加之产品的销售和运输都有其市场特殊性，已成为近期煤化工的热点投资领域。2010年以来，全球经济回暖态势渐趋明朗，国际油价持续高位运行，煤化工的成本优势进一步巩固。国内煤制油、煤制烯烃等煤化工行业发展速度加快。传统煤化工如煤制合成氨、甲醇、焦炭和电石等价格和消费量有所回升。受天然气价格上涨影响，煤制天然气项目投资升温。2010年6月，国家发改委发布关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知，加强对煤制天然气产业的规范和引导，促进煤制天然气行业健康发展。 三、煤制油产业煤制油是以煤炭为原料，通过化学加工过程将煤炭液化转变成石油和石化产品。全球范围内，煤炭储量比石油和天然气更为丰富，且价格相对较低，一些富煤国家如美国、澳大利亚、印度、德国等，都在加紧研究或开发煤制油项目。从长期来看，煤制油将会成为应对能源和环境挑战的战略路径之一，提供替代性液体燃料。“富煤、贫油，少气”的资源禀赋，导致煤炭在我国能源生产结构中所占比重超过70%。随着经济高速发展，推动煤制油产业化，将“煤田”变为“油田”，开辟新的液体能源生产渠道，对保障国家能源安全意义重大。2008年底，神华集团百万吨级煤直接液化示范项目一次试车成功，并且连续稳定运行到今天，连续稳定运行时间达6000小时。2009年我国煤制油项目先后试车成功，神华集团的直接液化和中科合成油公司的间接液化自主知识产权煤制油技术得到验证。随着煤制油工业化示范项目陆续成功投产，工业化技术得到验证，在煤制油的经济性得到保证之后，国家政策对煤制油和煤化工产业的支持力度将加大，煤制油项目投资潜力巨大。随着自主化技术的不断发展，工业示范项目的成功推进，煤制油项目投资的增加，2015年中国煤制油生产能力有望突破1200万吨。到2020年，中国煤制油产业将形成5000万吨产能的规模。 四、煤制甲醇煤制甲醇即以煤为原料生产甲醇。甲醇原料为煤炭、天然气、焦炉气三者并举，且以煤炭为主，这种结构符合我国油气资源不足、煤炭资源相对丰富的国情。我国利用高硫、劣质煤生产甲醇的技术处于世界前列，且原料来源稳定可靠，已初步形成了规模生产能力。在我国新一代煤化工技术的支撑下，开发推广煤制甲醇的时机已经成熟。化工产业的蓬勃发展拉动我国甲醇消费量快速增长。随着甲醇下游产品的开发和甲基叔丁基醚（MTBE）、农药、醋酸、聚甲醛等新装置的建设，以及甲醇燃料的推广和应用，甲醇的需求市场进一步扩张。国内煤炭企业为增强核心竞争力、调整产品结构、延长产业链，注重上下游一体化发展，有效带动了大型煤制甲醇装置的建设。在2011年初，工信部已指定国内三家汽车企业生产高比例的甲醇汽油车，这也是国家层面首次主导开展甲醇汽油推广试点工作。另外，行业酝酿已久的M15甲醇国标已经临近出台。根据国家规划，在2020年以前我国要建设七大煤化工产业基地，稳步发展煤制石油替代产品。规划中明确提出，要在煤炭资源丰富的地区建设大型煤制甲醇生产基地及输配系统，将产品输往消费市场。到2020年，我国煤制甲醇产能有望突破6000万吨。 五、甲醇制烯烃MTO 技术： 由美国UOP 公司和挪威Hydro 公司合作于1995 年开发成功， 完成0.75t/d 甲醇进料的流化床。MTP 技术：由Lurgi公司开发，采用固定床由甲醇生产丙烯，副产少量的乙烯、丁烯、和C5/C6烯烃，所用的催化剂是改性的ZSM系列催化剂，具有非常高的丙烯选择性。据统计，我国在建和规划中的甲醇制烯烃项目总产能超过2000万t/a， 其中包括1个国家核准示范项目和2个省级核准示范项目。2006 年我国乙烯当量消费量1986万t，自给率47.4%；从需求趋势来看，丙烯需求的增长幅度高于乙烯。煤制烯烃可减少对进口石油的依赖，又可以延伸甲醇深加工链条，有利于消化扩张迅速的甲醇产能。但也必须考虑到甲醇制烯烃存在投资巨大、煤炭产地大多水资源匮乏、产品远离消费市场等因素。此外，MTO、MTP技术也仅仅是“基本成熟”，许多工程上的问题还有待于验证、完善。煤制烯烃和石脑油裂解制烯烃技术路线比较，在经济上有竞争力的先决条件是项目应在煤炭基地坑口建设，以大规模装置生产的甲醇为原料。当前，煤制油项目仍然处于战略技术储备阶段，以消化甲醇为目标的技术研发和项目，如煤制烯烃、甲醇芳构化等仍被看好。六、我国煤化工产业发展的一些思考最近几年，国际油价出现了波动。因此，中国发展以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制醇醚为主要产品特征的新型现代煤化工，无论是出于国家能源安全的考虑，还是出于经济竞争力的考虑，仍然具有较好的前景。煤化工是资金密集型和技术密集型产业，对发展煤化工的一些制约因素应有充分的考虑。新建煤化工项目应根据煤资源、水资