我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響

于曉榮（山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 256414）

我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響

于曉榮（山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 256414）

本文主要介紹了我國煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇以及煤制PET聚酯等現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。盡管現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會對我國石油化工產(chǎn)業(yè)形成一定的沖擊，但是基于我國石油需求的對外依存度較高的現(xiàn)狀，我國需要發(fā)展現(xiàn)代煤化產(chǎn)業(yè)，增加石油的供給量。

現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)；現(xiàn)狀；石油化工產(chǎn)業(yè)；影響

眾所周知，我國的石化資源存在富煤、缺氣、少油的特點(diǎn)。2013年我國以及探明的煤炭資源占全球探明煤炭資源的13.3%，達(dá)到1145億噸。但是，我國的天然氣和石油資源較為匱乏，存在較高的對外依存度。近些年，石油、天然氣價(jià)格逐漸上漲，我國對于石油、天然氣的需求使我國不斷發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，這對我國的石油化工產(chǎn)業(yè)也帶來了一定的影響。

1 我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）煤制油。煤制油技術(shù)一般包括直接液化技術(shù)和間接液化技術(shù)：

直接液化技術(shù)是指在450℃以及10～30MPa的條件下，使用催化加氫的方法獲得液化油，然后加工成柴油、汽油的技術(shù)。20世紀(jì)30年代，德國就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了直接液化技術(shù)的工業(yè)化，但是由于當(dāng)時(shí)條件過于嚴(yán)格，所以生產(chǎn)品質(zhì)量較差，生產(chǎn)成本也較高。20世紀(jì)50年代我國開始研究煤制油的直接液化技術(shù)，到了2008年，我國的神華集團(tuán)建成了108萬噸生產(chǎn)能力的直接液化裝置，這套裝置穩(wěn)定性較好?，F(xiàn)在，我國的神華集團(tuán)的第二條、第三條直接液化煤制油生產(chǎn)線已經(jīng)開始設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)明年建成投入生產(chǎn)。

間接液化技術(shù)是指首先將煤進(jìn)行氣化，然后通過費(fèi)托合成工藝形成合成油以及石化產(chǎn)品的技術(shù)。一般來說，間接液化技術(shù)對煤種的要求較低，具有相對緩和的工藝條件。目前，我國煤制油的間接液化技術(shù)主要采用中科合成油公司自主開發(fā)的技術(shù)。神華鄂爾多斯每年18萬噸的裝置、山西潞安集團(tuán)每年21萬噸的裝置、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)每年16萬噸的裝置以及建成投入生產(chǎn)。

（2）煤制烯烴。煤制烯烴是指首先將煤進(jìn)行氣化，通過合成氣生產(chǎn)甲醇，通過對甲醇的脫水處理生產(chǎn)乙烯、丙烯，最后形成聚乙烯或者聚丙烯。目前，已經(jīng)形成了較為成熟的煤制甲醇、烯烴聚合技術(shù)，煤制烯烴的關(guān)鍵在于甲醇制烯烴的技術(shù)?，F(xiàn)在的工藝有ExxonMobil的甲醇制乙烯+丙烯（MTO）的工藝、Lurgi的甲醇制丙烯（MTP）工藝、清華大學(xué)的FMTP技術(shù)、中科院大連化學(xué)物理研究所的DMTO生產(chǎn)工藝以及中石化的SMTO生產(chǎn)技術(shù)。我國運(yùn)用比較廣泛的是中科院大連化學(xué)物理研究所的DMTO生產(chǎn)工藝。2014年7月，我國已有6套建成并且運(yùn)行的煤制烯烴裝置，這6套裝置每年有433.5萬噸的煤制烯烴產(chǎn)能。并且，我國的神華包頭的煤制烯烴裝置實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，它也主要采用了中科院大連化學(xué)物理研究所的DMTO生產(chǎn)工藝。

（3）煤制天然氣。煤制天然氣是指將煤炭作為原材料進(jìn)行合成成氣，運(yùn)用催化劑進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，從而生產(chǎn)熱值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的替代天然氣。近些年出現(xiàn)了天然氣直接合成的技術(shù)（一步法技術(shù)），它將甲烷化以及煤氣化合并，直接通過煤產(chǎn)生富甲烷氣體。這項(xiàng)技術(shù)用水較少，但是在催化劑的回收上存在不少問題。和一步法相比，將煤進(jìn)行氣化需要很多設(shè)備，技術(shù)也相對成熟，還具備較高的甲烷轉(zhuǎn)化率，將煤進(jìn)行氣化在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用相對廣泛。我國主要有中科院的大連化學(xué)物理研究所、西北化工研究院、中國煤科學(xué)研究總院、華東理工大學(xué)研究煤制天然氣技術(shù)，他們也是將研究重點(diǎn)放在甲烷化催化劑上，并且取得了一定的成果。目前，我國煤制天然氣建成投入生產(chǎn)的項(xiàng)目主要有：大唐集團(tuán)一期的每年13.3億立方米的煤制天然氣項(xiàng)目，主要采用了DAVY公司的甲烷化技術(shù)以及甲烷催化劑；慶華能源集團(tuán)一期的每年13.75億立方米的煤制天然氣項(xiàng)目，它采用了托普索的甲烷化技術(shù)以及甲烷催化劑。

（4）煤制乙二醇以及PET聚酯。煤制乙二醇主要運(yùn)用草酸酯加氫法。目前，我國的中科院福建物質(zhì)機(jī)構(gòu)已經(jīng)研發(fā)成功煤制乙二醇技術(shù)，2010年江蘇丹化集團(tuán)建成我國首套每年達(dá)到20萬噸產(chǎn)能的煤制乙二醇裝置；華魯恒升集團(tuán)以及新疆天業(yè)集團(tuán)也已經(jīng)建成兩套每年5萬噸產(chǎn)能的煤制乙二醇裝置。但是，建成初期存在運(yùn)行不穩(wěn)定、開工率低等問題。近些年改變較大，2014年我國大多數(shù)煤制乙二醇的生產(chǎn)裝置的負(fù)荷達(dá)到了80%，下游的聚酯化纖企業(yè)也開始接受煤制乙二醇產(chǎn)品。目前，我國在建的煤制乙二醇項(xiàng)目達(dá)到30個(gè)，每年能生產(chǎn)600萬噸煤制乙二醇。

2 我國現(xiàn)代煤化工業(yè)發(fā)展趨勢以及對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響

我國煤炭資源相對豐富，并且存在價(jià)格較低、市場需求量大的特點(diǎn)，這使得我國的煤化工業(yè)開始成為石油化工產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)充。近些年，我國的現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、芳烴、聚酯、煤制油的相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)建成，這對我國的石油化工產(chǎn)業(yè)影響巨大。

（1）煤制烯烴技術(shù)對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國生產(chǎn)了1300萬噸聚乙烯、1500萬噸聚丙烯，其中生產(chǎn)了306萬噸的煤制烯烴，這占我國聚乙烯、聚丙烯總產(chǎn)量的11%左右。2014年和2015年我國的煤制烯烴產(chǎn)量進(jìn)一步增加，2014年煤制烯烴產(chǎn)量達(dá)到310萬噸、2015年煤制烯烴產(chǎn)量達(dá)到將近600萬噸。目前，煤制烯烴逐漸成為我國烯烴生產(chǎn)的主力軍，它嚴(yán)重影響了石油烯烴的生產(chǎn)，給石油烯烴生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的競爭壓力。但是，我國的煤制烯烴主要是普通聚丙烯和普通聚乙烯產(chǎn)品，煤制烯烴同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，技術(shù)相對簡單，幾乎沒有高端專用的材料，這導(dǎo)致煤制烯烴生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭力相對較弱。

（2）煤制乙二醇技術(shù)對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國對乙二醇的需求量達(dá)到1190萬噸，當(dāng)年的裝置總產(chǎn)能達(dá)到600萬噸（實(shí)際產(chǎn)量只有350萬噸）。據(jù)估計(jì)，2020年我國對乙二醇的需求量會達(dá)到1760萬噸，乙二醇的產(chǎn)能大概1700萬噸（其中，煤制乙二醇產(chǎn)量占我國乙二醇產(chǎn)量的45%左右），到了2020年，我國乙二醇的供需矛盾將會大大減少。目前，我國石油乙二醇生產(chǎn)原料不足、石油乙二醇的生產(chǎn)裝置開工率也比較低，所以我國未來幾年，我國乙二醇的供給主要依靠煤制乙二醇。也就是說，煤制乙二醇的生產(chǎn)會對石油乙二醇的生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的沖擊。但是，目前我國煤制乙二醇的生產(chǎn)技術(shù)不夠成熟，生產(chǎn)裝置不夠穩(wěn)定，我國未來應(yīng)該注重完善煤制乙二醇的生產(chǎn)技術(shù)，減少煤制乙二醇的項(xiàng)目生產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)。

（3）煤制天然氣技術(shù)對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響。目前，我國煤制天然氣的總規(guī)模（包括在建項(xiàng)目以及規(guī)劃中項(xiàng)目）達(dá)到每年2250億立方米，但是煤制天然氣實(shí)際產(chǎn)量只有1.2%，大多數(shù)屬于在建項(xiàng)目，到了2020年才能投入生產(chǎn)。根據(jù)國家發(fā)改委公布的相關(guān)數(shù)據(jù)，2013年我國國產(chǎn)天然氣達(dá)到1210億立方米，其中常規(guī)天然氣達(dá)到1178億立方米、頁巖氣達(dá)到2億立方米，煤層氣達(dá)到30億立方米，進(jìn)口天然氣達(dá)到534億立方米，天然氣需求量達(dá)到1692億立方米，我國天然氣的對外依存度達(dá)到30.5%。2015年我國天然氣需求量大概2300億立方米，2020年的天然氣需求量預(yù)計(jì)達(dá)到3800億立方米。未來，我國對天然氣的需求量會逐漸增加，天然氣的對外依存度也會相應(yīng)提高。國家也已經(jīng)著手調(diào)整天然氣價(jià)格，天然氣的價(jià)格倒掛問題也會得到相應(yīng)的解決。值得一提的是，我國天然氣生產(chǎn)發(fā)展迅速，但是我國仍然沒有掌握核心的生產(chǎn)技術(shù)，比如沒有掌握甲烷化催化劑的生產(chǎn)技術(shù)。

（4）煤制油技術(shù)對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國煤制油相關(guān)裝置的產(chǎn)能大概每年147萬噸。2014年，我國建成了不少煤制油生產(chǎn)裝置，煤制油產(chǎn)量穩(wěn)步上升。到了2017年，我國煤制油產(chǎn)量達(dá)到1260萬噸。2013年我國的煉油能力達(dá)到每年6.3億噸，煤制油只占0.4%；2017年我國的煉油能力達(dá)到每年7億噸，煤制油占比3%。煤制油在我國油品生產(chǎn)中的比重越來越高，對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響也越來越大。但是，我國煤制油的生產(chǎn)技術(shù)較差，需要完善直接液化技術(shù)。煤制油的生產(chǎn)成本過高，不利于煤制油生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。

3 結(jié)語

綜上所述，近年來我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，我國的現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、芳烴、聚酯、煤制油的相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)建成，這對我國的石油化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。

[1]吳秀章.煤制低碳烯烴工業(yè)示范工程最新進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2014,33.