中國(guó)煤化工技術(shù)的最新進(jìn)展情況

劉志(滕州中盛化工有限公司， 山東 滕州 277500)

S-MTO技術(shù)自開(kāi)發(fā)以來(lái)就受到了煤炭行業(yè)的重視，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，到目前為止已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的轉(zhuǎn)變。正在開(kāi)展工業(yè)示范的煤化工技術(shù)主要有S-MTP催化劑、合成氣制乙二醇技術(shù)、甲苯甲醇甲基化制二甲苯技術(shù)和SNG技術(shù)，這對(duì)于煤炭行業(yè)的進(jìn)步將產(chǎn)生不容忽視的影響。而MTA技術(shù)、合成氣制低碳烯烴技術(shù)和乙酸加氫制乙醇還處于研發(fā)階段，具有非常廣闊的發(fā)展前景。本文對(duì)煤化工技術(shù)發(fā)展的這些方面做了簡(jiǎn)單的介紹，旨在引起煤炭行業(yè)的重視，促進(jìn)煤化工技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

1 S-MTO技術(shù)完成工業(yè)轉(zhuǎn)變

S-MTO技術(shù)經(jīng)由上海石油化工研究院10年的研發(fā)，在SAPO-34分子篩催化材料合成技術(shù)、流化床催化劑制備技術(shù)以及流化床反應(yīng)--再生工藝研究開(kāi)發(fā)方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。對(duì)SAPO-34分子篩催化材料合成技術(shù)的研究體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面，研究了抑制SAPO-34分子篩硅島的形成的相關(guān)因素，比如催化材料的結(jié)構(gòu)特性和性質(zhì)、模板劑體系等，可以嚴(yán)格控制SAPO-34分子篩硅島的組成，改良SAPO-34分子篩硅島的性能，也就是說(shuō)在分子篩合成和改性方面的進(jìn)步。另一方面，達(dá)到了對(duì)分子篩外形進(jìn)行控制的目標(biāo)，分子篩受模板劑和合成工藝的影響，因此這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)途徑是創(chuàng)新這兩個(gè)內(nèi)容，在減少分子篩的外形尺寸之后，可以提高乙烯和丙烯的選擇性。流化床催化劑制備技術(shù)研究的內(nèi)容包括催化劑的耐磨性、粒徑分布、成型、堆密度等，研發(fā)出了性能較好的流化床催化劑，其中的一種催化劑的主要組成成分就是粘土、硅溶膠和SAPO-34分子篩，這種成分下的催化劑耐磨性和流動(dòng)性相較于其他催化劑來(lái)說(shuō)比較良好。經(jīng)過(guò)研究三相鼓泡流化床型在預(yù)測(cè)MTO的反應(yīng)結(jié)果方面占據(jù)相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，再生工藝研究比如烯烴裂解技術(shù)可以對(duì)S-MTO副產(chǎn)的C4和C5組進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使之成為丙烯和乙烯，明顯提高了丙烯和乙烯的使用效率。

2 煤化工技術(shù)試點(diǎn)范圍擴(kuò)大

隨著煤化工技術(shù)的發(fā)展，S-MTP催化劑、合成氣制乙二醇技術(shù)、甲苯甲醇甲基化制二甲苯技術(shù)和SNG技術(shù)的試點(diǎn)范圍逐漸擴(kuò)大。S-MTP技術(shù)是一條技術(shù)路線(xiàn)，對(duì)烯烴的有效使用可以減少碳元素的生成，降低對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[1]。我國(guó)在研究MTP分子篩催化劑時(shí)，解決了催化劑的酸性調(diào)節(jié)和擴(kuò)散性能問(wèn)題，近期新型S-MTP催化劑SMAP-100再生周期取得新的突破，與商業(yè)化催化劑相比優(yōu)勢(shì)顯著。近年來(lái)，上海石化院積極與其他相關(guān)單位合作，于2012年順利開(kāi)展5000噸甲醇/年的MTP工業(yè)側(cè)線(xiàn)試驗(yàn)裝置計(jì)劃。合成氣制乙二醇技術(shù)制備乙二醇的原料是煤基合成氣中的一氧化碳和氫氣，為煤化工技術(shù)節(jié)省了物力成本和經(jīng)濟(jì)成本，對(duì)環(huán)境造成的污染比較小，因此受到了煤化工領(lǐng)域的高度關(guān)注。此項(xiàng)技術(shù)的主要工程是20萬(wàn)噸/年工業(yè)裝置，試生產(chǎn)在2013年的時(shí)候已經(jīng)裝置建成試車(chē)，擁有成套工藝、催化劑和反應(yīng)器等關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)煤化工技術(shù)自主研發(fā)做出了巨大貢獻(xiàn)。另外，上海石化院經(jīng)過(guò)不斷的研究催化劑、工藝設(shè)備和系統(tǒng)物料安全控制等方面，尤其重視對(duì)反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)，取得了一系列的進(jìn)展，比如開(kāi)發(fā)出了壽命在一年以上的催化劑、工藝產(chǎn)品質(zhì)量精細(xì)程度提高等。甲苯甲醇甲基化制二甲苯技術(shù)即MTX技術(shù)，MTX技術(shù)是一條生產(chǎn)路線(xiàn)，主要生產(chǎn)二甲苯，新型的MTX技術(shù)減少了生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生苯的幾率，提高了甲苯的利用效率，目前的MTX技術(shù)具有空速高、安全性好和甲苯利用率高的特點(diǎn)。SNG技術(shù)開(kāi)發(fā)開(kāi)展的項(xiàng)目有13億Nm3/a大型SNG裝置工藝包的編制工作，主要目的是降低煤炭開(kāi)采與使用對(duì)環(huán)境造成的污染和充分提高煤炭的熱值利用率，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于建設(shè)環(huán)境友好型具有極其重要的意義。

3 新型煤化工技術(shù)的創(chuàng)新能力提高

煤炭行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，首先要提高煤化工技術(shù)的創(chuàng)新能力，為煤炭行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)不斷的努力，我國(guó)目前在煤化工技術(shù)方面的創(chuàng)新能力的確有所進(jìn)步，改變了輕理論研究重實(shí)踐操作或輕實(shí)踐操作重理論研究的研究模式，在兼顧理論研究的同時(shí)，將理論付諸實(shí)踐以滿(mǎn)足煤炭開(kāi)采的需要。而商業(yè)化的SHELL煤氣化、MTO技術(shù)和MTP技術(shù)的發(fā)展則是煤化工技術(shù)創(chuàng)新能力提高的重要體現(xiàn)，煤化工技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的努力已經(jīng)形成一套自主研發(fā)的體系，并開(kāi)始著眼于煤炭行業(yè)發(fā)展的全局，力圖追求經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一[2]。但是,煤化工技術(shù)的研發(fā)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的過(guò)程，研發(fā)的時(shí)候依然要借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)更新自己的研究理念與研究手段。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤化工技術(shù)取得了可喜的進(jìn)步，從我國(guó)煤炭行業(yè)對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生的影響來(lái)看，煤化工技術(shù)的研發(fā)既是煤炭行業(yè)發(fā)展的要求，也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)[3]。只有促進(jìn)煤炭資源開(kāi)發(fā)與使用朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)煤化工現(xiàn)代化，為可持續(xù)戰(zhàn)略的實(shí)施做出貢獻(xiàn)。如何促進(jìn)正在試點(diǎn)應(yīng)用和研究的煤化工技術(shù)盡快付諸實(shí)踐，是煤炭行業(yè)接下來(lái)的發(fā)展方向。

[1]陳慶齡,楊為民,滕加偉.中國(guó)石化煤化工技術(shù)最新進(jìn)展[J].催化學(xué)報(bào),2013,01:217-224.

[2]葉毓琛.典型煤化工技術(shù)全生命周期評(píng)價(jià)[D].華北電力大學(xué),2014.

[3]王基銘.中國(guó)煤化工發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)石油化工的影響[J].當(dāng)代石油石化,2010,06:1-6+49.