我国煤化工产业应走产业联合与洁净能源之路

1/13我国煤化工产业应走产业联合与洁净能源之路近年来，我国炼焦和煤气化制合成氨、甲醇等煤化工业呈现快速发展态势，煤炭液化、甲醇制烯烃、二甲醚、煤化工联产等新型煤化工技术研究与工业化正在加速启动。业内专家指出，煤炭能源化工工业将是今后年全球的重要发展方向，我国将成为世界最大的煤化工业国家。我国的煤化工产业应走产业联合与洁净能源之路，引进和开发自主知识产权技术将成为我国煤化工业发展的重要支撑。一、煤化工是我国煤炭能源工业的重要支撑煤炭是我国的主要化石能源，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，近年来我国能源、化工品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在我国能源、化工领域中已占有重要地位。煤炭焦化、煤气化合成氨化肥已成为我国占主要地位的煤化工业，并于近年来得到持续、快速发展；基于国内石油消费的增长和供需矛盾的突出，煤制油、甲醇制取烯烃等技术引进、开发和产业化建设加快速度，重2/13点项目已经启动；结合当前煤化工业和未来发展新型煤基能源转化系统技术的需求，多联产系统及相关专属性技术研究己被列为国家中长期科技发展重点。我国煤化工业对发挥丰富的煤炭资源优势，补充国内油、气资源不足和满足对化工产品的需求，推动煤化工洁净电力联产的发展，保障能源安全，促进经济的可持续发展，具有现实和长远的意义。新型煤化工在我国正面临新的发展机遇和长远的发展前景。二、我国煤化工产业发展现状煤炭焦化。LOCALHOST受钢铁工业快速增长的拉动，从2002年开始我国焦化工业高速增长。XX年焦炭总产量突破200，比XX年增加约40，出口焦炭约15，约占世界焦炭贸易总量的60。预计XX年全国焦炭生产能力可以达到300，产量达到240以上。据估算，年我国炼焦消耗原料精煤约，涉及洗选加工原煤约，约占当年煤炭消费总量的，已成为涉及原料煤加工和转化数量最大的煤化工产业。3/13我国炼焦工业技术已进入世界先进行列，新建的大部分是技术先进、配套设施完善的大型焦炉，炭化室高的大容积焦炉已实现国产化，年机械化焦炉生产的焦炭约占焦炭总产量的；干熄焦、地面除尘站等环保技术已进入实用化阶段；化学产品回收加强；改造装备简陋、落后的小型焦炉，淘汰土焦及改良焦炉的进展加快。中国煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院院长杜铭华等专家提出，我国煤焦化产业应在持续发展中加大科技投入，提升竞争能力。年初，政府加强了对新建焦炉的审批管理，炼焦行业的发展得到进一步规范。随着国际、国内钢铁行业的快速增长，炼焦工业继续呈现高增长，预计年，市场仍会保持一定的增长空间，焦炭产量也将增加。优质炼焦煤不足是国内提高焦炭质量的主要障碍，通过对低灰、低硫、弱粘结煤或不粘结煤的改质或科学、优化配煤技术，可以扩大和改善原料煤资源，实现在常规工艺条件下提高焦炭质量。注重煤焦油化学品集中深加工和焦炉煤气的有效利用，4/13是焦化工业综合发展、提升竞争能力的重要方向。对布局较为集中的大型炼焦企业，应在焦油深加工、剩余煤气的利用方面统筹规划，以实现规模化生产和高效、经济生产。污染控制仍然是当前焦化工业发展的迫切问题，在严格取消土法炼焦，改造落后、污染严重的中小型焦炉的同时，推动大型和新建焦炉采用先进的污染治理技术，切实搞好环境保护。煤制油技术及工业发展煤直接液化、间接液化的产品以汽油、柴油、航煤以及石脑油、烯烃等为主，产品市场潜力巨大，工艺、工程技术集中度高，是我国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。近年来，两种技术在研究开发和大规模工程示范方面均得到发展。直接液化技术开发及工业示范工程取得进展煤直接液化于年前已实现工业生产，新工艺研发在国外已有近年，积累了从基础工艺研究到中间试验5/13的大量经验，我国对此技术的研究也已有多年。国内已完成高分散直接液化加氢液化催化剂实验室开发，该催化剂具有添加量低，催化效果好，生产成本低，显著提高油收率等优点，达到国际先进水平。在开发形成“神华煤直接液化新工艺”的基础上，建成了工艺试验装置，于年月进行了溶剂加氢、热油连续运转和小时投料试运转，打通了液化工艺，取得开发成果。适合我国煤种、煤质的直接液化新工艺的基础研究和工艺开发已启动进行。神华集团煤直接液化示范工程于年月批准可行性研究，年月日举行了开工典礼，目前已进入建设实施阶段，厂址在内蒙鄂尔多斯市马家塔，预计年建成。煤间接液化技术开发和工业化发展速度加快到年底，国内分别建成了设计合成产品能力为、的低温浆态床合成油中试装置，并进行了长周期试验运行，完成了配套铁系催化剂的开发，完成了、级示范工厂的工艺软件包设计和工程研究。低温浆态床合成油可以获得6/13约的柴油，十六烷值达到以上，其它产品有、含氧化合物等。间接液化中试装置开发、运转是自主知识产权煤基合成油技术的标志性成果，对推动技术国产化和工业化发展有重要作用。煤间接液化大规模商业化生产在国外是成熟的，引进技术建设级工厂的可行性研究正在进行中。煤间接液化技术有较宽的煤种适应性，工艺条件相对缓和，可以通过改变生产工艺条件调整产品结构，或以发动机燃料为主，或以化工品为主，因此将会成为未来煤制油产业发展的主要途径。煤制油技术及工业发展趋势煤制油可得到质量符合标准，含硫、氮很低的洁净发动机燃料，不改变发动机和输配、销售系统均可直接供给用户。目前，国内煤制油技术和工业化尚处于发展初期，采用技术引进和自主开发两条途径推动发展速度。预计，年以前，利用国外技术和以国内技术为主的商业化示范工程都将有实质性进展，为年后进入工业7/13化发展阶段打下基础。到年期间，我国将基本建成煤制油工业产业，并在国内发动机燃料供应和替代石油化工品方面起到重要作用。煤气化生产甲醇及下游产品年以来，我国甲醇产量及消费量持续快速增长，年精甲醇产量达到，比年增加以上，比年增加。目前，甲醇生产能力正处于快速发展阶段，新建或拟建项目较多，规模大多在，若全部建成，合计可形成新增生产能力超过，如果按照年的增长率，年的产量将达到以上。甲醇生产能力和产量的快速增加已经引起关注。煤炭是国内生产甲醇的主要原料，煤基甲醇产量约占总产量的以上。今后甲醇消费仍然以化工需求为主，需求量稳步上升；作为汽油代用燃料，主要方式以掺烧为主，局部地区示范和发展甲醇燃料汽车，消费量均有所增加。预计几年后国内甲醇生产、消费量将达到平衡，国内生产企业之间、国内甲醇与进口甲醇之间的竞争将日趋激烈，降低生产成本对市场竞争显得更为重要。专家提出，8/13发展甲醇下游产品将是未来发展方向。甲醇是重要的基础化工原料，其下游产品有醋酸、甲酸等有机酸类，醚、酯等各种含氧化合物，乙烯、丙烯等烯烃类，二甲醚、合成汽油等燃料类。结合市场需求，发展国内市场紧缺、特别是可以替代石油化工产品的甲醇下游产品是未来大规模发展甲醇生产、提高市场竞争能力的重要方向。近年来，我国是世界上聚烯烃生产和消费发展最快的国家，聚乙烯、聚丙烯生产量、消费量、进口量均以较快速度增长。年国内乙烯产能达到，产量达到，当年当量消费量达到，乙烯及其下游产品进口折合乙烯约。预计到年，国内乙烯需求总量可能增长到以上，生产能力也会有较大增长。目前，我国石化行业的乙烯生产基本为石脑油法，国内聚乙烯工业处于供不应求、继续发展的态势，发展煤基甲醇乙烯聚乙烯工业生产路线有多方面的作用和意义。年以来，国内许多企业关注到甲醇制取烯烃的技术的发展，并于新上甲醇项目中进行联产烯烃的设计。我国甲醇脱水生产二甲醚的技术是成熟的。目前，二甲醚作为汽车燃料的研究和试验正在进行，替代作9/13为城镇民用燃料被认为是更容易实现的利用途径。由于目前尚缺乏二甲醚运输、储存、燃烧等配套方法及装备的系列标准，一些企业在二甲醚生产能力建设方面持由小逐渐扩大的谨慎态度。煤气化生产合成氨近年来，国内化肥市场产销两旺，年尿素产量达到，同比增长约，其它氮肥也有较大幅度增长；磷肥产量达到约，同比增长约。预计年国内化肥还会有较大幅度增长。受化肥需求和价位增长的拉动，国内合成氨产量稳步增长，年达到，年为，同比增长。预计年国内合成氨、氮肥等生产能力和产量都将有较大幅度增长。随着农村经济、农业生产发展和需求增长，国内化肥市场和价位持续走高，除氮肥以外，磷肥、钾肥近年来也有较大发展，直接推动了国内合成氨的较快发展。目前新建或改造的合成氨生产能力以的规模较多，原料分为煤炭、石油、天然气，受国内石油和天然气资源制约，以10/13煤为原料生产合成氨是今后发展的方向，预计将占到以上。与建设大中型合成氨建设配套，煤气化技术也取得较大进步和发展。新建煤气化技术有水煤浆、干煤粉气流床气化，用于中小型化肥厂改造的流化床煤气化，加压固定床煤气化。中小型固定床间歇煤气化技术所占比例正在逐步减少。国内先进煤气化技术研究开发近年来也有进展，四喷嘴水煤浆气流床气化技术正在进行工业示范，预计年完成级工业运行试验；干煤粉气流床气化技术正在进行中试开发；加压流化床气化技术正在进入工业开发。国内煤气化技术的发展将为煤基合成氨产业提供国内知识产权的技术支持，推动合成氨产业技术的全面进步。三、煤化工联产是今后产业进步的方向煤化工联产是指不同煤化工工艺或煤化工与其它工艺的联合生产，前者如煤焦化煤气制甲醇，后者如煤基甲醇燃气联合循环发电。煤化工联产的方式很多，归11/13结其意义有、回收、利用废弃、排放的资源或能源，同时实现污染治理。如废渣制建筑材料，废气燃烧或转化生产电力、热力等。、通过集成、优化不同工艺，提高整体效率和效益，如化工合成与联合循环发电联产。、灵活生产和适应市场需求，如生产电力、热力与生产液体燃料联产。、新型煤基转化能源系统的开发，如生产洁净能源和实现以二氧化碳埋藏为标志的近零排放的多联产能源系统。我国现阶段发展的煤化工联产是以煤基发动机燃料或化工品为主要目标产品，以生产过程的废、余物为原料或燃料，生产电力或热力作为工厂自用而不是当作产品销售，实现企业经济目标和社会综合效益的最优结合。12/13当前煤化工联产正处于发展初期，有大量与联产相关的技术基础和工程技术问题需要通过不同层次的研究、开发予以解决。针对中长期煤化工联产的发展，需要开展的基础和技术研究很多，特别是在一些先进的单元技术和前沿技术方面，如二氧化碳的提纯、分离和隔离的基础研究，氢制备、提纯和储存技术，大型燃料电池堆技术，大型重型燃气轮机装备技术等。目前，国内在二氧化碳分离、埋藏，氢能制备、储存等技术方面已在开展初步探索或基础研究；在燃气技术及装备、化工合成工艺及工程技术方面开展了技术研究或工程示范；针对煤化工联产的系统、深入的基础研