我国煤化工发展现状

我国煤化工发展现状分析中国石油和化学工业协会科技部胡迁林二OO七年十一月七日宜昌主要内容主要内容一、国外煤化工情况

二、国内煤化工现状产业背景产业现状市场需求分析技术现状三、小结一、国外煤化工情况煤化工产业链图一、国外煤化工情况国外典型装置1：空分水煤浆气化低温甲醇洗甲醇醋酸醋酐CO分离硫回收位于美国田纳西州的KINGS-PORT，1979年开始建设，1983年投入正式运营。这是世界上最早的采用煤为原料生产醋酸、醋酐的大型装置，目前年产量已达51万吨/年。

煤化工装置生产的醋酸再与纤维素进行酯化反应，生成醋酸纤维素，再进一步加工成丝束、纤维、酯、胶片等。

一、国外煤化工情况国外典型装置2:南非SASOL

SASOL公司成立于1950年，其目的是将丰富廉价的煤炭资源转化为紧缺的石油产品和化工原料。

1955年，第一套装置（SASOL-I）在SASOLBURG投入运营，生产液体产品；1969年，SASOL公司建成了一套加工进口原油的炼油装置；1980和1982年，SASOL-II和SASOL-III在SECUNDA建成投产。通过50年的发展，SASOL的煤化工装置每天生产相当于15万桶（1.815万吨）石油的燃料及化工原料，占领了南非国内油品市场的40%。公司已在约翰内斯堡和NASDAQ股票市场上市，总市值达46亿美元。SASOL公司的燃料及化工产品达200多种。

一、

国外煤化工情况国外典型装置2:南非SASOL煤炭开采490万吨煤气化合成油化工燃料油200多种化工产品二、国内煤化工现状

我国自20世纪90年代以来对石油能源的需求已进入快速增长期。1991年以后，年均递增6%；近两年来，进一步增长达8.2%。我国目前已成为全球第二大石油消费国和进口国。

2005年进口原油1.27亿吨，占国内表观消费量的42%2006年进口原油1.45亿吨，同比增长14.2%，对外依存度达43%；预测2020年，原油对外的依存度将超过60%，国家的能源形势将更加严峻。

（一）产业背景二、国内煤化工现状

我国的资源状况是石油、天然气资源短缺，煤炭资源相对丰富。据测算，我国煤炭资源的地质理论资源量高达5万亿吨，探明保有储量约为1万亿吨，在可承受的环境容量范围内，我国煤炭资源的年开采规模可在当前产量基础上继续扩大，达到22-23亿吨左右。

（一）产业背景二、国内煤化工现状

而与此相反，我国石油资源相对比较贫乏。据测算，我国石油资源的最终可采储量约为130-150亿吨，而截止2004年底，我国累计探明石油可采储量67.91亿吨，累计采出量约为43亿吨，剩余可采储量只有24.91亿吨。即使考虑到今后伴随着油气勘探技术水平提高，国内未来石油探明可采储量还有一定增长潜力，但预计今后20年全国石油剩余探明可采储量也只能达到50亿吨左右，年可采探明储量只有2亿吨左右。而到2006年我国的石油消费量就已经达到3.465亿吨。因此，从长期看，国内石油资源远远难以满足未来经济发展和人民生活水平提高对石油资源需求的。（一）产业背景二、国内煤化工现状发展现代煤化工产业，即以煤气化为龙头，以一碳化学为基础，合成、制取主要以替代石油化工产品和燃料油的化工产业，有利于推动石油替代战略的实施，保障我国的能源安全，实现能源多样化，促进后石油时代化学工业可持续发展。（一）产业背景二、、国国内内煤煤化化工工现现状状进入入21世世纪纪以以后后，，国国际际石石油油价价格格持持续续上上涨涨和和长长期期高高位位运运行行，，我我国国石石油油对对外外依依存存度度不不断断提提高高，，在在这这种种双双重重压压力力下下催催生生了了国国内内煤制制甲甲醇醇、煤制制烯烯烃烃和煤制制油油品品等以以石石油油替替代代为为目目标标的的现现代代煤煤化化工工产产业业。。2004年年8月月国国内内第第一一套套煤煤液液化化项项目目开开工工建建设设，，大大型型煤煤制制烯烯烃烃项项目目开开始始规规划划，，煤煤制制甲甲醇醇、、二二甲甲醚醚，，甲甲醇醇羰羰基基合合成成制制醋醋酸酸等等煤煤化化工工项项目目成成为为投投资资热热点点，，煤煤化化工工产产业业进进入入了了一一个个新新的的发发展展时时期期。。现代代煤煤化化工工产产业业主主要要产产品品包包括括煤煤制制甲甲醇醇、、二二甲甲醚醚，，甲甲醇醇制制烯烯烃烃，，煤煤制制油油品品，，甲甲醇醇制制醋醋酸酸及及其其下下游游产产品品等等。。（二二））产产业业现现状状二、、国国内内煤煤化化工工现现状状（二二））产产业业现现状状1、、甲甲醇醇到2006年年，，国国内内共共有有甲甲醇醇生生产产企企业业167家家，，产产能能合合计计1344.4万万吨吨/年年，，产产量量874.7万万吨吨，，其其中中煤煤制制甲甲醇醇产产能能约约占占70%。。2006年年甲甲醇醇表表观观消消费费量量968.4万万吨吨，，净净进进口口量量94万万吨吨，，消消费费同同比比增增长长45%。。“十一五””期间我国国新建、拟拟建甲醇项项目共42个（不包括二二甲醚、甲甲醇制烯烃烃生产企业业自身配套套的甲醇生生产装置））。其中，，“十一五五”期间预预计投产项项目35个个，产能合合计1198万吨/年；其余余7个项目目尚处于前前期工作阶阶段，目前前尚未开工工建设，其其产能共计计670万万吨/年。。预计到2010年，，我国甲醇醇生产企业业的有200家左右右，产能将将达到2500~3200万万吨。二、国内煤煤化工现状状2、二甲醚醚目前，我国国有二甲醚醚生产企业业20余家家，产能合合计93万万吨/年，，产量约20万吨。。其中，产能能在10万吨/年以上的企业业只有3家家，四川泸天化化、山东久久泰、湖北北天茂各建成10万吨/年年装置；其其余均为1万吨/年年及以下。。二甲醚作作为一种清清洁燃料，，既可替代代液化石油油气作民用用燃料，还还可以作为为柴油替代代品，其发发展空间很很大。“十一五””期间，在在建的二甲甲醚项目14个，产量合计419万吨/年年；规划建设设产能近3000万吨。。如山东久泰泰在内蒙鄂尔尔多斯市建设设的100万万吨/年二甲甲醚项目已于于2004年年破土动工；；2007年年5月，国家家发改委已批批复中煤集团团、中石化等等3家联合在在鄂尔多斯市市建设300万吨/年二二甲醚项目。。预计到2010年，我国国二甲醚实际际生产能力将将达到500万吨以上。。（二）产业现现状二、国内煤化化工现状3、醋酸2006年我我国羰基法醋醋酸生产企业业4家，产能能合计140万吨/年，，产量118.3万吨。。“十一五”期期间，我国新新建醋酸项目目大部分采用用羰基法，拟、在建项项目共有20个，其中可可以建成投产产的有12个个，产能合计计305万吨吨/年；其余余8个项目处处在起步阶段段，产能合计计260万吨吨/年。预计计到2010年我国羰基基法醋酸生产产能力可达到到445~700万吨/年，产量将将达到380～600万万吨。（二）产业现现状二、国内煤化化工现状4、甲醇制烯烯烃甲醇制烯烃在在国际上仅有有美国UOP公司开发的MTO技术，德国鲁奇公司司开发的MTP技术宣称可对外转转让，但至今今还没有商业业化的大型甲甲醇制烯烃生生产装置运转转。我国中科院大连化化物所等单位自主开开发的DMTO技术已经完成了年年处理甲醇1.67万吨吨的工业化试试验；清华大学完成了流化床甲醇制制丙烯（FMTP）小试技术的开发，小试试规模为每小小时处理甲醇醇量2公斤，，在此基础上上与中国化学学工程公司、、淮南化肥厂厂等单位合作作建设的年处处理甲醇3万万吨的FMTP工业性试验装装置已于2007年10月举行了开开工典礼。（二）产业现现状二、国内煤化化工现状4、甲醇制烯烯烃目前国内共有有6个甲醇制制烯烃在建和和拟建项目，，烯烃产能合合计325万万吨/年。其其中，国家发改委于于2006年年已核准内蒙古包头神神华煤化工有有限公司60万吨/年煤煤经甲醇制烯烯烃(DMTO)项目，拟启动陕西西榆林20万万吨/年煤经甲醇制烯烯烃(DMTO)工业性示范项项目建设。（二）产业现现状二、国内煤化化工现状4、甲醇制烯烯烃目前国内正在在建设的煤制制烯烃项目有有内蒙古大唐国国际锡林郭勒勒盟煤化工项项目，该项目采用用引进鲁奇公公司的MTP技术建设煤制制丙烯项目，，也是国内第第一套大型MTP项目。，年产产中间产品甲甲醇168万万吨，最终终产品聚丙烯烯46万吨吨及其他副产产品。神华宁煤集团团引进鲁奇MTP技术建设的MTP工程，由合成成气低温甲醇醇洗、167万吨/年甲甲醇和47.4万吨/年年甲醇制丙烯烯3项技术装装置组成；2005年11月18日日在宁东化工工基地奠基，，预计到2008年12月全部项目目将完成机械械设备安装，，2009年年初建成投产产。（二）产业现现状二、国内煤化化工现状5、煤制油2002年国国家发改委批批准神华集团年产500万吨煤煤制油品立项，建设地地点为内蒙古古鄂尔多斯市市马家塔，一一期（300万吨/年））第一条生产产线（示范工工程）的设计计生产能力为为年产油品100万吨，，第一条生产产线于2004年8月开开工建设，计计划于2007年建成，，2008年年投入运行。。2006年4月，兖矿集团在陕西榆林举举行了建设100万吨/年煤间接液液化示范工程程的奠基仪式。。2006年，，采用中科院院山西煤化所所技术建设的的山西潞安和内内蒙伊泰各年产16万吨煤间间接液化示范范工程项目相继奠基和开开工。（二）产业现现状二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析1、甲醇表12005年我国国甲醇消费构构成消费领域消耗甲醇量（万吨）所占比例（%）甲醛300.845.2醇醚燃料9013.5医药、农药7411.1醋酸497.3MTBE406.0其他112.416.9合计666.2100二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析1、甲醇2006年我我国甲醇生产产、消费继续续同步增长。。2006年年我国进口甲甲醇112.7万吨，出出口19.0万吨，净进进口量94万万吨，表观消消费量968.4万吨，，甲醇消费同同比增长45%。根据相关的统统计，“十一一五”期间，，我国将至少少新增甲醇产产能1200万吨。2010年，我我国甲醇产能能将达到2542万吨/年—3212万吨/年年。若开工率率按70%计计算，届时产产量将达到1780万吨吨—2248万吨；若开开工率按80%计算，产产量将达到2033万吨吨—2570万吨。二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析1、甲醇“十一五”期期间，甲醛、、醋酸等产品品对于甲醇的的需求量相对对稳定，不会会有太大的变变化，对我国国甲醇需求影影响最大的还还是醇醚燃料料领域，尤其其是甲醇燃料料。如果国家甲醇醇汽油、二甲甲醚相关标准准及政策能够够及时出台，，那么甲醇燃燃料的市场需需求量将大幅幅度上升，2010年我我国甲醇需求求量将会达到到甚至超过2100万吨吨。届时，我我国甲醇生产产和需求将基基本平衡。二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析2、二甲醚由于二甲醚具具有石油液化化气(LPG)相似的蒸气压压，可用为民民用燃料使用用。二甲醚十十六烷值大于于55，具有有优良的压缩缩性，非常适适用于压燃式式发动机，因因此可用柴油油机的代用燃燃料，再加上上二甲醚是由由甲醇制乙烯烯、丙烯的必必经环节，所所以二甲醚越越来越得到大大家的关注，，迅速崛起。。二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析2、二甲醚（1）二甲醚醚作为民用燃燃料使用二甲醚是替代代液化气的一一种的清洁燃燃料，可替代代煤气、液化化石油气用于于民用燃料。。二甲醚在常常温常压下为为无色、无味味、无臭气体体，在压力下下为液体，燃燃烧性能好，，热效率高，，燃烧过程中中无残渣、无无黑烟，CO、NO排量低。二甲醚易压缩缩为流体，贮贮存于液化气气钢瓶中压力力为1.35Mpa，小于石油液化化气压力1.92Mpa。二甲醚自身含含氧，组份单单一，碳链短短，燃烧性能能良好，热效效率高，燃烧烧过程中无残残液，无黑烟烟，不析炭，，燃烧尾气完完全符合国家家卫生标准，，是一种优质质、清洁的燃燃料；二甲醚常温下下蒸气压力为为0.5Mpa，同等温度下，，二甲醚的饱饱和蒸气压低低于液化气，，储存运输比比液化石油气气更安全；二甲醚在空气气中爆炸下限限比液化石油油气高一倍，，因此在使用用过程中，也也比液化石油油气安全。二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析2、二甲醚（1）二甲醚醚作为民用燃燃料使用燃料相对分子质量60℃时蒸汽压Mpa平均热值kj/kg爆炸下限%理论空气量m3/kg理论烟气量m3/kg预混气热值kj/m3理论燃烧温度℃37.8℃时的蒸汽压Kpa贮存于钢瓶中压力MpaLPG56.61.92457601.711.3212.023909205512001.92DME46.01.35314503.56.967.46421922508321.35液化石油气(LPG)与二甲醚(DME)性质对比每吨二甲醚可可供四口之家家五户作炊事事燃料使用一一年，40万万吨/年规模模可供800万人口使用用一年。二、国内煤化化工现状（三）市场需需求分析2、二甲醚（2）二甲醚醚作为柴油机机燃料二甲醚是柴油油发动机最洁洁净的替代燃燃料。可降低低氮化物排放放，实现无烟烟燃烧，并可可降低噪声，，其排放废气气可达到或超超过美国加州州有关中型载载重汽车及客客车的尾气排排放标准（ULEV）。。二、国内内煤化工工现状（三）市市场需求求分析2、二甲甲醚（3）二二甲醚的的其他用用途1）气雾剂行行业用作作抛射剂剂：被认认为是新新一代理理想气雾雾剂用推推进剂。。2）用作作致冷剂剂：制冷冷能力加加强，能能耗降低低。3）用作作发泡剂剂：发泡泡后的产产品大小小均匀并并有良好好的抗裂裂性。4）化学学应用：：二甲醚醚还可作作为甲基基化试剂剂用于制制药、农农药与染染料的合合成。二二甲醚制制丙烯（（MTP））、制乙烯（（MTO））。5）用于发电电。二、国内内煤化工工现状（三）市市场需求求分析2、二甲甲醚(4)市市场需求求预测2002年全国国DME产能3万万吨/年年，目前前国内生生产能力力已超过过93万万吨/年年，山东东久泰、、新奥、、蚌埠、、河南罗罗山集团团等用作作为民用用燃料和和车用燃燃料，其其他用于于气雾剂剂工业。。2006年由于于甲醇价价格暴涨涨，多数数DME厂产量很很少。近近来拟上上DME项目很多多，2010年年规划产产能近3000万吨，，但实际际能建成成的估计计500万吨。。按中国替替代能源源研究报报告，2010年车用用二甲醚醚需用量量20万万吨/年年。2010年LPG宏观消费费量3000万万吨/年年，若按按15%替代率率计则DME需求量450万万吨/年年，两项项共计须须DME470万吨/年年。二、国内内煤化工工现状（三）市市场需求求分析3、烯烃烃及油品品根据国家家炼油乙乙烯工业业发展规规划，2020年我国国原油自自给率仅仅40%左右，，烯烃自自给率只只有60%左右右，民用用液化石石油气自自给率约约2/3左右。。

2005年消费2010年需求2015年需求2020年需求烯烃2950430058007000成品油16860220002600030000由此可见见，烯烃烃的市场场空间很很大。综合考虑虑技术风风险、投投资、运运行成本本、能源源转化效效率、经经济效益益等各种种因素，，从战略略上考虑虑建立煤煤制油示示范工程程是可以以的，但但在短期期内不宜宜大面积积推广。。二、国内煤化化工现状（四）技术现现状煤化工产业是是技术密集型型产业，几十十年来，我国国从未停止过过煤化工产业业技术研究，，经过不懈的的努力已经取取得了一批拥拥有我国自主主知识产权、、世界先进水水平的技术和和成果。二、国内煤化化工现状（四）技术现现状在煤气化方面面“多喷嘴对置置式水煤浆气气化技术”已建立了2台台日处理1150吨煤和和1台日处理理750吨煤煤的工业化运运行装置，其其技术指标比比引进的同类类水煤浆气化化技术先进，，目前已推广广12套,共20台炉子；“灰熔聚流化化床气化技术术”也于2002年完成工业业化示范，达达到国际先进进水平，目前前已应用于天天津碱厂、陕陕西丰喜集团团（压力：1.0Mpa）的煤气化装置置上；“多元料浆新新型气化技术术”已投入工业运运行，目前已已推广应用10多套装置置，主要技术术指标均达到到或超过国外外同类技术。。“粉煤加压气气化技术”方面也取得了了重大突破，，建成投煤量量为30吨煤煤/天的粉煤煤加压气化制制备合成气中中试装置，中中试工艺指标标达到国际领领先水平；二、国内煤化化工现状（四）技术现现状在煤气化方面面“十五”期间间在国家863计划课题题支持下，国国内多家单位位联合开展了了两段式干煤粉粉加压气化技技术研究，建设了日处处理24吨煤煤水冷壁气化化炉的中试装装置，并完成成中试研究，，取得的研究究结果为该技技术的进一步步工程放大奠奠定了基础。。最近，我国自自主开发的“非熔渣-熔熔渣分级氧化化气化技术工工业示范项目目”于2006年年2月在山西西建成投产，，投煤量为500吨/天天，并于2007年10月份通过石石化协会组织织的现场考核核，技术指标标达到国际先先进水平。二、国内煤化化工现状（四）技术现现状在甲醇合成方方面华东理工大学学开发了绝热-管壳复复合型甲醇合合成反应器，已建成了6套20万吨吨/年绝热-管壳复合型型甲醇合成装装置，并成功功运行，另有有11套（其其中4套30万吨/年））在建设中。。该技术与Lurgi管壳式反应器器属于同一类类型。杭州林达公司司开发了JW低压均温甲醇醇合成塔，已建成了2套20万吨吨/年JW低压均温甲醇醇合成塔装置置，并成功运运行，另有4套（其中1套30万吨吨/年）在建建设中。该技技术与ICI冷激塔属于同同一类型。南京国昌化工工科技有限公公司开发了GC型轴径向低压压甲醇合成塔塔，建成了15万吨/年GC型轴径向低压压甲醇合成塔塔装置，并成成功运行，另另有2套在建建设中。该技技术与Topsøe公司径向合成成塔属于同一一类型。二、国内煤化化工现状（四）技术现现状在甲醇合成方方面甲醇装置大型型化进展：目目前国内多家家单位正在开开发60万吨/年甲醇合合成装置置，其中中，华东东理工大大学与杭杭州林达达公司合合作，利利用各自自在水冷冷和气冷冷结构上上的成功功经验，，正在开开发一种种类似Lurgi公司CMC复合型反反应器工工艺，力力图在大大型化方方面取得得突破，，形成百百万吨级级生产装装置。这这对于利利用我国国自主知知识产权权技术实实现甲醇醇生产的的大型化化具有重重要的意意义。二、国内内煤化工工现状（四）技技术现状状二甲醚合合成方面面两步法二二甲醚合合成技术术。西南化工工研究院院二甲醚醚合成技技术：1985年开始始进行两两步法合合成二甲甲醚技术术的研究究；1994年年采用该该技术建建成第一一套1万万吨/年年工业化化装置投投产；2007年湖北北天茂集集团采用用该技术术建成了了首套10万吨吨／年甲甲醇气相相脱水制制二甲醚醚工业装装置，并并一次试试车成功功；到2007年6月月，该技技术在国国内已转转让20余套。。目前，，该技术术经不断断完善已已达到国国际先进进水平；；山东久泰泰化工科科技股份份有限公公司““液相法法复合酸酸脱水催催化生产产二甲醚醚”，采采用该技技术建成成了30kt/a二甲醚生生产装置置和60kt/a二甲醚生生产装置置。二、国内内煤化工工现状（四）技技术现状状二甲醚合合成方面面一步法二二甲醚技技术。一步法是是由合成成气直接接一步生生成二甲甲醚，又又分为固固定床和和浆态床床两类，，目前国国内外均均无工业业化生产产装置，，还处于于试验阶阶段，尚尚未工业业化。国内浙江江大学在在1997年在在湖北建建有1500t/a固定床一一步法研研究半工工业性装装置，但但未能长长期运转转。清华华大学、、山西煤煤化所、、华东理理工大学学分别在在进行浆浆态床一一步法研研究，其其中清华华大学在在重庆清清华紫光光英力公公司建设设了一座座1500吨/年的工工业试验验装置，，目前这这些研究究均未达达到预期期效果。。二、国内内煤化工工现状（四）技技术现状状在甲醇羰羰基合成成制醋酸酸方面通过产学学研结合合已开发发出具有有我国自主主知识产产权的甲甲醇低压压羰基合合成醋酸酸工业化化技术，，处于当代代世界先先进水平平，经济济上具有有很强的的竞争力力，反应应条件温温和、节节能，原原料成本本便宜，，产品得得率高。。已在兖兖矿国泰泰成功建建设了20万吨吨/年生生产装置置，并投投入了工工业化运运行。采采用该技技术建设设的大庆庆20万万吨/年年醋酸装装置已于于2006年10月份份建成，，2007年10月一一次开车车成功。。该技术术正在天天津碱厂厂等多家家厂家进进行转让让。二、国内内煤化工工现状（四）技技术现状状在煤制烯烯烃方面面我国自主主开发的的甲醇制烯烯烃(DMTO)技术完成了万万吨级(1.67万吨/年)甲醇制烯烯烃工业业性试验验（美国国UOP公司MTO装置规模模为处理理甲醇0.78吨/天），技技术指标标和试验验规模均均达到了了国际领领先水平平，是目目前世界界上唯一一的万吨吨级甲醇醇制取低低碳烯烃烃的工业业化试验验装置，，为我国国建设年年产百万万吨级MTO工业化示示范项目目奠定了了基础。。该工业化化试验装装置运行行平稳、、安全可可靠，技技术指标标先进，，甲醇转转化率大大于99%，乙乙烯加丙丙烯选择择性大于于78%，单位位乙烯+丙烯原原料消耗耗为2.96吨吨（均优优于美国国UOP公司技术术指标）），于2006年8月月23日日通过了了石化协协会组织织的专家家鉴定（（国家发发改委委委托）。。二、国内内煤化工工现状（四）技技术现状状在煤制烯