我國煤化工技術的現(xiàn)狀與突破

羅 欣

大連理工大學，遼寧大連 116000

1 我國煤化工迅速發(fā)展

我國煤化工迅速發(fā)展的原因主要有以下幾點：一是我國經(jīng)濟的快速增長，對新材料的需求不斷增加；二是我國煤炭資源十分豐富；三是國際油價的長期高位運行導致我國對外進口依存度逐漸增加，2011 年已高達56.8%；四是經(jīng)過30 年的時間積累，技術已進入到產(chǎn)業(yè)化階段。而煤化工項目的特點可以概括為“三個密集”，即資源密集、技術密集和資金密集。資源密集是對資源的需求較高，尤其對水資源的要求；技術密集是指大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過程中需要應用到氣體凈化、污水處理及其他節(jié)能減排技術等；資金密集是指每萬噸的產(chǎn)品投資需要消耗一個億左右。

2 煤化工技術還不成熟

拓展煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的主要途徑是發(fā)展煤化工，確定拓展煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展方向對調整產(chǎn)業(yè)結構、實現(xiàn)煤炭礦區(qū)經(jīng)濟穩(wěn)步健康發(fā)展具有十分積極的現(xiàn)實意義，但要注意的是拓展煤炭產(chǎn)業(yè)鏈并不意味著能從源頭上解決資源短缺的問題，何況某些拓展項目屬新興的朝陽產(chǎn)業(yè)，其科技含量之高、投入資金之多、存在風險之大都是難以估量的，因此煤化工的發(fā)展之路并非一馬平川。

新型煤化工是一個技術與人才高度密集的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在很多大型的新型煤化工技術尚處于初步試點階段，要想真正實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化推廣還有一段很長的路要走，這其中需要引入大量設計研發(fā)、生產(chǎn)施工、管理運營等相關的高素質專業(yè)人才，但我國從事煤化工生產(chǎn)及研發(fā)的工作人員多由石化行業(yè)或其他關聯(lián)領域轉行過來的，可以說現(xiàn)階段制約煤化工現(xiàn)代化發(fā)展的主要因素之一便是高素質專業(yè)人才的不足。

大型現(xiàn)代煤化工技術多是首次在大規(guī)模的工業(yè)化中應用，所以下列風險不可避免：技術在初步試點階段雖然可行，但沒經(jīng)過實踐長時的運行檢驗；當前煤化工中關于“三廢”的處理技術尚不完善，距離真正實現(xiàn)“零排放”還有幾步之遙；經(jīng)濟、技術等方面還沒得到驗證，因此要想完善技術必須進行深層次的集成優(yōu)化與升級示范；投資強度大必然會造成部分投資者望而卻步，總之要想新型煤化工的現(xiàn)代化發(fā)展一帆風順，必須做好事先的經(jīng)濟風險評估。

煤炭是我國的基礎能源，煤氣化是煤炭高效、清潔利用和轉化的核心技術，是發(fā)展煤基化學品、IGCC 發(fā)電、制氫等工業(yè)的基礎。大規(guī)模氣化技術的應用對引領煤化工行業(yè)的轉型發(fā)展、促進我國化學工業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展、保障國家能源安全具有重要意義，然而在一些產(chǎn)業(yè)鏈延伸項目在實施過程中仍存在較大的技術風險。

3 新型煤化工技術問世

我國的芳烴年消費量超兩千萬噸，其為大宗基礎有機化工原料，作為化纖、塑料等領域的關鍵生產(chǎn)原料成功覆蓋了服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修、電器產(chǎn)品、移動通訊等行業(yè)。市面上的芳烴有不小于97%都源于石油原料，而我國石油產(chǎn)能不足，40%的芳烴依賴國外進口，而由我國自主研發(fā)的煤制芳烴技術的成功問世成為了新型煤化工現(xiàn)代化發(fā)展之路上的一個里程碑突破，不僅有利于推動石化原料的多元化發(fā)展，也有利于應對市場快速增長的需求，對保障國家能源安全是有百利而無一害的。

當前用煤炭資源代替石化生產(chǎn)原料成為新型煤化工現(xiàn)代化發(fā)展的重點方向，同時要求真正實現(xiàn)煤炭資源的“零排放”，這一點已被國家能源局寫進了““十二五”科技發(fā)展規(guī)劃。煤制芳烴技術以煤炭資源為主要生產(chǎn)原料，由煤氣化、合成氣制甲醇和甲醇制芳烴三大關鍵技術組成，其中國內外關于煤氣化與合成氣制甲醇的生產(chǎn)技術都已純熟，唯有甲醇制芳烴這一生產(chǎn)技術還是白紙一張。而經(jīng)由我國清華大學自主研發(fā)成功且當作催化劑的甲醇制芳烴和能夠應用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的流化床甲醇制芳烴填補了此項國際空白，對我國發(fā)展安全新能源具有重要的保障意義。

經(jīng)清華大學各位專家們數(shù)十年技術攻關而成功研發(fā)的流化床甲醇制芳烴在煤制芳烴技術領域里可謂具有劃時代意義，其成套技術的創(chuàng)新性之強在技術領域的發(fā)展史中都是“前無古人后無來者”的且將同類技術遠遠地甩在了身后。流化床甲醇制芳烴成套技術的先進性表現(xiàn)在操作流化床裝置時，雖然彈性較大，但是非常平穩(wěn)、易于控制，其自動化與連續(xù)性非常高，甲醇不費吹灰之力便可全部轉化成所需要的芳烴，同時還會產(chǎn)生大量的氫氣，真正實現(xiàn)三廢“零排放”、環(huán)境“零污染”。清華大學各位專家們在研發(fā)煤制芳烴技術的過程中始終堅持“綠色化學”的理念，煤基甲醇生產(chǎn)在經(jīng)過脫硫、脫氮等程序后，生產(chǎn)處的芳烴必然是干凈的、不含絲毫雜質的；甲醇轉化成芳烴的過程中產(chǎn)生的大量氫氣并非無用武之地，其可以回爐用來調整合成氣的碳氫比；甲醇轉化成芳烴的過程中產(chǎn)生的甲烷和乙烷可用作燃料或制氫原料，并且在下一道工序中還能再次轉化為芳烴，可謂一舉多得，真正實現(xiàn)了物盡其用、物盡其責，很大程度上推動了環(huán)境友好型城市的建設。

當今社會科技是第一生產(chǎn)力，企業(yè)要想長期在競爭激烈的市場和煤化工領域中站穩(wěn)腳跟、占據(jù)技術高地必須大力發(fā)展科技，不斷突破創(chuàng)新。這就要求企業(yè)要積極研發(fā)煤制芳烴技術的延伸產(chǎn)業(yè)鏈，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，形成企業(yè)與眾不同的技術核心競爭力，繼續(xù)探索被視為最符合中國國情的企業(yè)科技創(chuàng)新途徑的產(chǎn)學研合作模式并發(fā)展運用這種模式，促進企業(yè)的科學、可持續(xù)、快速發(fā)展。因為誰能在新能源戰(zhàn)略競爭中取得優(yōu)勢，誰就能在下一場產(chǎn)業(yè)革命中充當領跑者。需要強調的是，我國中西部地區(qū)的煤炭資源相對比較豐富，而研發(fā)煤制芳烴技術的延伸產(chǎn)業(yè)鏈勢必會帶動相關下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這不僅有利于實現(xiàn)東部地區(qū)共享中西部地區(qū)豐富的煤炭資源，還有利于促進中西部地區(qū)的經(jīng)濟又快又好的發(fā)展，對實現(xiàn)西部大開發(fā)具有十分重要的戰(zhàn)略性與現(xiàn)實性。研發(fā)煤制芳烴技術作為實現(xiàn)新型煤化工的現(xiàn)代化發(fā)展的第一步，一定不能出絲毫差錯，后續(xù)的很多相關工作都要穩(wěn)扎穩(wěn)打，堅決杜絕急于求成。

4 結論

煤化工項目已獲得國家層面的重點關注，煤化工產(chǎn)業(yè)園有望在我國異軍突起，新型煤化工項目的批量上馬將成為日后煤炭行業(yè)、化工行業(yè)的“重頭戲”，因此需要在核心技術、核心設備、核心工藝等方面加大投入。而化工領域擁有很強的規(guī)模經(jīng)濟效應，以產(chǎn)業(yè)園的形式布局煤化工項目意義重大，可以預想到更多生產(chǎn)線有望在2015 年前進入大規(guī)模生產(chǎn)階段。