中国煤化工的现状及未来分析

1、.：.；中国煤化工的现状及未来分析 (2021-03-21 15:02:27)世界化石能源(包括煤炭、石油、天然气)资源比较丰富，在一次能源消费构造中占90%，是当今的主要能源。石油、天然气储量分别可供40年、60年的需求，非常规的油气资源有能够进一步扩展。煤炭储量非常丰富，且分布广泛，探明储量可供世界开采200年。全球化石能源供应前景的不确定要素之一是本钱、价钱。技术提高和消费效率的提高推进着消费和运输本钱的降低，但廉价资源储量枯竭等要素又导致本钱和价钱提高。估计从2000年一2020年，化石能源在一次能源消费构造中，石油将从39%降至38 ，煤炭将从26%降至24%，天然气将从23%提高至

2、27%。近几十年来，化石能源在中国一次能源消费构造中占90%以上。煤炭是中国的主要能源，也是许多重要化工产品的主要原料。随着中国社会经济继续、高速开展，近年来能源、化工产品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要位置。中国煤化工的开展对发扬丰富的煤炭资源优势，补充国内油、气资源缺乏和满足对化工产品的需求，保证能源平安，促进经济的可继续开展，具有现实和长久的意义。新型煤化工在中国正面临新的开展机遇和长久的开展前景。煤炭焦化、煤气化一合成氨一化肥已是中国主要的煤化工产业，随着技术、经济的开展和市场的宏大需求，煤炭焦化、煤气化一甲醇及下游化工产品等将得到快速开展;煤制油(直

3、接液化、间接液化)技术的开发和产业化将遭到关注，重点工程建立已启动。1 焦化工业1.1焦化工业快速开展，中国已成为世界焦炭消费、消费及贸易大国中国第一座机械化焦炉建于20世纪20年代，自50年代末开场，自主设计、建立的焦炉成为产业开展的主流，80年代后进人产业快速开展时期。到2004年初，全国约有700多家炼焦企业，1 900多座焦炉，焦炭消费才干到达约170Mt/a。受钢铁工业快速增长的拉动，从2002年开场中国焦化工业呈现高速增长趋势，2003年焦炭总产量178Mt，比2002年添加约20%，约占世界焦炭总产量的46%;国内表观消费约163Mt，同比增长约19%，其中钢铁业消费约76 ，其

4、他行业(化工、机械制造、有色冶炼等)消费约24%;出口焦炭14. 7Mt，约占世界焦炭贸易总量的56 。图1为1997年一2003年焦炭的产量、出口量变化情况。据估算，2003年中国炼焦耗费原料精煤约237Mt,涉及洗选加工原煤约400Mt，超越当年煤炭消费总量的20%，已成为耗费原料煤数量最大的煤化工产业。中国已成为世界焦炭消费、消费及贸易第一大国。中国的炼焦技术已进人世界先进展列，大容积焦炉(炭化室高6m)已实现国产化，大中型机械化焦炉开展很快，炭化室为4m以上的焦炉达300多座，2003年机械化焦炉消费的焦炭约占焦炭总产量的75% ;干熄焦、地面除尘站等环保技术已进入适用化阶段;化学产品

5、回收加强;淘汰小型焦炉、土焦及改良焦炉的任务进展显著。1.2 控制新焦炉建立，平稳开展焦炭产从2003年开场，新焦炉建立数量大增，建成投产机械化焦炉66座，新增产能21Mt/a。估计2004年焦炭产量将超越200Mt/a，国内焦炭市场供需根本实现平衡。估计今后随着加强限制和取缔土焦或改良焦炉消费以及封锁污染严重的小型机械化焦炉等措施的不断实施，焦炭产量的增长速度会趋于平稳。2004年初，中国政府经过宏观调控，调整和减缓了钢铁业的开展速度，稍后(2004年5月)也加强了对新建焦炉的审批管理，估计2004年后焦炭消费将顺应市场需求进人相对平稳的开展形状。稳定原料煤资源，优化配煤技术，提高焦炭质量，

6、注重煤焦油化学品的集中深加工和焦炉煤气的有效利用，将是焦化企业开展的重要方向。污染控制是当前焦化工业开展的迫切问题，要严厉取消土法炼焦，建立大型焦炉替代工艺落后、污染严重的中小型焦炉，推进大型和新建的焦炉采用先进的污染治理技术，真实搞好环境维护。2 煤气化一合成氨2.1 大、中、小型并举，合成氨消费稳定增长中国的合成氨工业始于20世纪30年代，50年代初期消费才干缺乏6kt/a;50年代中期以引进技术为主建立了假设干中型合成氨厂;60年代和70年代以国内技术为主大力开展中、小型厂;70年代一90年代引进一批大型合成氨安装;80年代一90年代末又对已有的大、中、小企业进展了大量技术改造1。目前

7、，年产300kt以上的大型合成氨消费安装有30套，40kt/a以下的小型安装700多套，中型安装55套，总消费才干约41.60Mt/a，其中大、中、小型安装的产能分别占21.6 % , 11.1 %和67.3 % 。中国合成氨产量稳步增长，1980年为14.98 Mt, 1998年到达31.69 Mt2 ,2 0 03年到达39.24 Mt。合成氨下游产品主要是尿素、碳酸氢钱、硝酸钱等氮肥，总量已根本满足国内农业消费的需求。2.2 煤(焦)是合成氨的主导原料采用煤(焦)为原料的合成氨安装是:大型安装有2套，分别采用加压鲁奇炉和水煤浆德士古气化炉；中型安装有34套，小型安装中约96%的安装以固定

8、床间歇煤气化技术为主。目前，合计约有4 000多台煤气化炉，每年消费原料煤(或焦炭)4 000多万t，合成氨产量占总产量的65%左右。中小型合成氨普遍采用的固定床间歇煤气化技术炉型老化、技术落后、能源利用效率低、原料价钱高，是急需进展技术改造的重点，如加快推行富氧延续气化、流化床碎煤气化、粉煤气流床气化等技术。由于石油短缺和重油、轻油涨价，以重油、轻油为原料的合成氨消费企业面临寻求新的原料道路的问题，有的企业曾经在进展“油改煤气化技术的改造。2.3 煤气化一合成氨仍将是未来开展的方向随着农业的进一步开展和提高，作为氮肥和其他复合肥料的中间产品，中国合成氨产量将稳步添加。未来合成氨工业的开展趋势

9、是:新建大型消费配备，条件较好的中小型企业采用先进的煤气化技术进展改造和扩展消费才干，淘汰低程度、高能耗、低效率、高本钱、污染大的小型企业。原料选择是中国建立合成氨一氮肥企业的重要问题，目前大型企业的技术改造方向之一是“油改煤;未来新建大型合成氨企业，除少数接近天然气产地、原料价钱较低的企业或地域外，煤炭依然是合成氨的主导原料。在煤炭资源丰富、煤炭价钱较低的地域，建立大型先进的气流床煤气化技术消费合成氨在中国已有成熟的阅历，也有较好的市场竞争优势，煤气化一合成氨仍将是未来开展的方向。3 煤气化一甲醇及下游产品3.1 近年来煤气化一甲醇消费量、产量及新增产能快速增长中国甲醇工业已有40多年历史，

10、目前消费企业有200多家，总消费才干超越4Mt/a。甲醇消费规模100kt/a以上有18家，80kt/a的有6家，合计消费才干约占总产能的75%，其他为消费才干较小的企业。普遍存在的问题是：小型企业单套安装消费才干小，工艺技术相对落后，耗费大、产品本钱高，企业市场竞争才干较差。近年来，受下游化工产品和车用代用燃料添加的拉动，甲醇产量及消费量快速增长。2003年甲醇产量约3Mt，表观消费量约4.W t，分别比2001年增长45%和32%。由于国内部分小规模消费安装能耗大、本钱高，导致开工率低，近年来甲醇进口量维持在1Mt/a以上。图2为1998年一2003年甲醇产量、消费量和进口量变化情况。以煤

11、为原料消费的甲醇约占总产量的70%。甲醇下游消费构成以消费化工品为主，其中甲醛消费约占30%，汽油添加剂(MTBE)约占9%，醋酸合成约占7%，其他还有农药、医药、甲胺等，用作燃料的约占10%-15%。目前，甲醇消费才干正处于膨胀开展形状，新建或拟建工程激剧添加，据不完全统计，目前在建、立项、完成可研的甲醇消费企业近20家，规模大多在100kt/a-600kt/a，假设全部建成，合计可构成新增消费才干达约7Mt/a，其中以煤为原料的约占70%。另据报道，拟建的工程还有约7个，合计新增产能约3Mt/a。3.2 未来几年甲醇产能大幅添加，消费量稳步上升，竞争将趋猛烈由于近年来甲醇新上工程较多，未来

12、几年消费才干将较大幅度地添加。减去封锁能耗高、效益差小安装的产能，估计2004年底甲醇消费总才干将到达约5Mt/a,2005年末将超越6Mt/a。今后甲醇消费依然以化工需求为主，需求量稳步上升;作为汽油代用燃料，主要方式以掺烧为主，部分地域示范和开展甲醇燃料汽车，消费量均有所添加；估计2004年，甲醇表观消费量将超越5Mt/a。估计几年后中国国内甲醇消费、消费量将到达平衡，中国国内消费企业间以及与进口廉价甲醇间的竞争将日趋猛烈，降低消费本钱对市场竞争显得更为重要。3.3 开展下游产品是未来甲醇业开展的重要方向中国煤炭资源丰富，价钱相对较低，在煤炭产区建立甲醇企业消费本钱较低，关键在于利用先进的

13、煤气化、煤气净化和催化合成等技术，特别是利用高硫煤资源，构成较大规模的、集成先进技术为支撑的甲醇消费体系。甲醇是重要的根底化工原料，其下游产品有：醋酸、甲酸等有机酸类，醚、醋类各种含氧化合物，乙烯、丙烯等烯烃类，合成汽油、二甲醚等燃料类等。结合市场需求，开展国内市场紧缺，特别是可以替代石油化工彦品的甲醇下游产品是未来大规模开展甲醇消费、提高市场竞争才干的重要方向。3.4 甲醇脱水消费二甲醚由合成气一步法制取二甲醚的技术目前尚处在研讨和开发示范阶段，目前工业上主要采用甲醇脱水二步法消费二甲醚的工艺道路。到2002年末，中国二甲醚消费才干约20kt/a,产量约10kt/a;2003年12月，山东久

14、泰化工科技公司投产30kt/a安装，估计2004年再建成70kt/a安装，届时全国消费总才干将到达120kt/a。作为车用发动机燃料和LPG替代品是拉动二甲醚工业开展的主要方向。目前，二甲醚作为汽车燃料的研讨和实验正在进展，由于涉及建立专门储运系统和发动机改造等问题，其实验和示范主要针对公交、出租类特殊车辆并限制在部分地域。由于目前尚缺乏运输、储存、熄灭等配套方法及配备的系列规范，替代LPG作为城镇民用燃料的实验和运用在部分地域进展。今后几年，二甲醚工业消费才干将以较快的相对速度开展，需求尽快完善储运和用户运用方法及配备的配套研讨和建立规范体系，同时应加强对新建工程市场、规模和经济性对比等方面

15、的研讨论证。4 煤直接液化与间接液化煤直接液化、间接液化的产品以汽油、柴油、航煤以及石脑油、丙烯等为主，产品市场潜力宏大，工艺、工程技术集中度高，是中国新型煤化工技术和产业开展的重要方向。近年来，2种技术在研讨开发和大规模工程示范方面均得到开展。4.1 大规模工程开发是直接液化的关键，间接液化技术开发获得重要进展煤直接液化于50年前已实现工业消费，新工艺研发在国外己有近30年的历史。国外积累了从根底工艺研讨到中间实验的大量阅历。中国国内研讨已有20多年，2002年以来，开发胜利高分散加氢液化催化剂;结合1Mt/a示范工程的工艺优化实验，构成“神华煤直接液化新工艺，并作为工业示范工程的工艺根底，

16、正在建立的投煤量6t/d的液化安装将对该工艺进展优化和验证实验。煤直接液化新工艺在世界上尚无商业化工厂运转实际，因此其关键是经过大规模工程化开发和示范，获得建立和运转商业化工厂的阅历，为产业化开展打下根底。煤间接液化于50年前也已有工厂运转，南非SASOL公司于1955年、1980年、1982年相继建成投产了3个工厂并不断运转至今，期间不断获得鲁奇煤气化、F-T合成等大型工业化的技术提高，目前年处置煤约4 500万t，产品750万t。中国煤间接液化技术研发已有20多年，中科院山西煤化所2002年建成1000t/a合成油品开发安装，经多次运转获得了成果。充矿集团于2004年建成10kt/a安装并

17、投入了运转实验。煤间接液化大规模商业化消费在国外是成熟的，引进技术建立大型工厂的风险不大。4.2 煤液化(示范)工程获得进展神华集团1Mt/a煤直接液化示范工程于2002年8月同意可行性研讨，目前已进人建立实施阶段，厂址在内蒙鄂尔多斯市马家塔，估计2007年建成。该工程主要特点是:设备超大型化，日处置原料煤才干达6kt，采用先进的液化工艺和新型高效液化催化剂;采用先进成熟的单元工艺技术并进展优化组合3。神华集团煤间接液化工程拟建于陕西省榆林市，一期工程产品产量3Mt/a，拟引进先进的煤气化技术和F-T合成技术，产品思索以油品(石脑油、柴油、航空煤油等)和化工品(石蜡、聚丙烯和含氧化合物等)相结

18、合。目前，工程曾经启动，各项预备任务全面展开。宁夏宁煤集团以当地煤炭资源、水资源优势和电力优势为根底，编制完成了，其中包括大型煤炭液化工程。目前3Mt/a煤间接液化工程也在进展各项预备任务。4.3 煤炭液化的产业化开展前景煤液化可得到质量符合规范，含硫、氮很低的干净发动机燃料，不改动发动机和输配、销售系统均可直接供应用户。神华煤制油公司规划煤直接液化规模为5Mt/a消费才干，分期建立，一期工程为3Mt/a，第一条消费线(先期工程)设计才干年产液化油1Mt;间接液化规划规模6Mt/a，分2期建立，每期工程年产液化产品总量为3Mt/a，远景规划规模为15Mt/a3。宁煤集团规划煤炭液化为8Mt/a

19、 4。假设目前进展的煤液化(直接液化和间接液化)工程于2021年前完成并获得成熟工程阅历，同时结合国内自主技术开发成果的运用，有望2021年后中国煤液化进人工业化开展阶段。5 中国煤化工开展特点及趋势5.1 产品构造多元化开展以往煤化工工厂的产品以向用户提供终端产品或其他工业原料(或燃料)为主，如煤气化一合成氨-化肥、煤焦化一焦炭等，目前产品构造向多元化开展，经过煤化工消费可替代石油的发动机燃料或替代燃料和化工产品(如乙烯、丙烯等)逐渐成为重要的产品方向。5.2 大型化和采用高新技术目前和今后较长一段时期，建立大型煤化工工厂正在成为开展趋势，如百万t级的煤液化工厂，300kt或以上的合成氨、甲

20、醇工厂，炭化室高度5m以上的大型炼焦炉等。在大型工厂建立的根底上，规划建成大型煤化工产业基地，如神华煤液化、煤化工产业基地，宁夏宁东能源重化工基地，山东充矿煤化工基地等。在产业基地规划中普通包括有不同煤化工单元工艺，如煤焦化、煤液化、煤基甲醇及下游产品等。大型煤化工工厂或基地建立注重采用当前国内外的新技术和新配备，如先进粉煤气化技术、高效催化合成技术和反响器、新型节能和环保技术等。5.3 技术集成与煤化工联产目前随着技术提高、市场开展和企业运转机制的变化，煤化工技术集成与联产在工程规划、设计中得到注重，如煤炭焦化与焦炉煤气发电或制取甲醇联产，煤气化一合成氨、合成甲醇与热电联产等。煤化工联产的特点是:以成熟单元技术为根底;以提高能源和资源利用效率、优化产品构造、加强企业经济竞争力、减少污染物排放为目的;产品构造以化工产品或可替代石油的燃料为主、联产发电为辅，消费的电力主要供应工厂自用。5.4 建立煤化工生态工业是未来开展趋势未来煤化工的开展趋势是:经过采用先进技术、不同工艺的集成联产开展大型煤化工，构成产业链的有效延伸和综合利用，提高资源、能源的利用效率，减少污染物排放，规模化集