新型煤化工行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展

羅海斌

（哈爾濱石油學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院 能源工程系，哈爾濱 150027）

0 前言

我國(guó)是煤資源大國(guó)，但是卻沒有油和氣這樣的一些重要資源，所以這就直接決定著我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)上主要還是依賴于煤，結(jié)合新型煤化工發(fā)展是具有較大優(yōu)勢(shì)的。發(fā)展新型煤化工不僅能夠符合我國(guó)目前的能源資源豐厚的特點(diǎn)，而且還能夠優(yōu)化能源的結(jié)構(gòu)，為其提供一個(gè)更加潔凈的能源，能夠有效的緩解我國(guó)目前的油氣能源對(duì)外的高度依賴性，將煤替代油的重點(diǎn)就是新型煤化工發(fā)展的一個(gè)基本戰(zhàn)略，也是確保我國(guó)的能源能夠得到有效的利用[1]。最近這些年，由于國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)的價(jià)格比較低，而且國(guó)際油價(jià)還一直保持著較高的價(jià)格在運(yùn)行，所以不得不讓我們?nèi)タ紤]煤炭原料自身的屬性，提倡利用煤炭燃料和原料的用途并重，有效的推進(jìn)我國(guó)在新型煤化工產(chǎn)業(yè)上的高效發(fā)展，煤制作甲醇和二甲醚以及烯烴，還有煤的間接液化與直接液化等以及制作天然氣等很多新型的煤化工項(xiàng)目就出現(xiàn)了，在盛產(chǎn)煤的一些地方都制定出了新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體規(guī)劃。

1 新型煤化工

1.1 新型煤化工技術(shù)

新型煤化工的原材料還是煤，通過化學(xué)加工讓煤轉(zhuǎn)化成氣體或液體或固體等燃料的一個(gè)化學(xué)過程。根據(jù)煤加工的過程來分，具體就包含干餾（包含煉焦與低溫干餾）和氣化以及液化與合成化學(xué)品等。而且新型煤化工的生產(chǎn)技術(shù)里面，煉焦可以說是最開始的一種工藝，而且到目前為止還屬于煤化學(xué)工業(yè)里面的關(guān)鍵組成部分。煤氣化可以說是新型煤化工里面最關(guān)鍵的，能夠用來生產(chǎn)很多燃料氣，屬于干凈能源，能夠較好的提升人民的總體生活水平，而且還不傷害環(huán)境。煤氣化所生產(chǎn)的合成氣主要有合成液體燃料等一些產(chǎn)品。煤可以直接液化，也就是對(duì)煤做高壓加氫使其液化，能夠用來生產(chǎn)人造石油與化學(xué)產(chǎn)品等。在石油短缺的時(shí)候，煤的液化產(chǎn)品將替代目前的天然石油[2]。

1.2 新型煤化工的特點(diǎn)

新型煤化工生產(chǎn)的特點(diǎn)有：①易燃、易爆、易中毒的物質(zhì)多；②高溫露天作業(yè)粉塵煙氣多；③生產(chǎn)工藝的條件苛刻；④生產(chǎn)規(guī)模的大型化和生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。

目前我國(guó)新型煤化工還主要聚焦于煤焦油和合成氨與甲醇上。2004年，我國(guó)的煤焦油產(chǎn)量達(dá)到了400萬噸，其合成氨的產(chǎn)量達(dá)到了4222萬噸，其甲醇的產(chǎn)量達(dá)到了440萬噸?，F(xiàn)在，我國(guó)在新型煤化工上的總體水平較低，當(dāng)前主要存在如下不足。①高能耗、高污染、低效率、低效益；②新型煤化工氣化技術(shù)進(jìn)步緩慢；③低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。

現(xiàn)代新型煤化工是屬于技術(shù)密集型和投資密集型的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)采取最有利于提高經(jīng)濟(jì)效益的建設(shè)及運(yùn)行方式。現(xiàn)代新型煤化工的發(fā)展要堅(jiān)持一體化、基地化、集約化、大型化、現(xiàn)代化，真正轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式。

2 新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

近年來，我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)得到了較好的發(fā)展，而且也有很大的進(jìn)步，其規(guī)模之大，可以說在世界上是名列前茅，是全球最大的新型煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)，根據(jù)目前的新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看，我國(guó)前前后后一起建成了百萬噸煤炭的直接液化和十八萬噸的間接液化以及六十萬噸的煤制烯烴與二十億立方的煤制天然氣等重要工程項(xiàng)目，這就表示我國(guó)在新型煤化工技術(shù)上可以說是名列前茅[3]。現(xiàn)在，我國(guó)的煤炭是工業(yè)里重要的原料，而且其作用越來越大，新型煤化工技術(shù)的示范的成功也是在大力的發(fā)展煤炭工業(yè)，為其轉(zhuǎn)型提供了一定的參考，所以關(guān)于煤炭工業(yè)的延伸和產(chǎn)品的附加值以及清潔高效的轉(zhuǎn)化等都奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 新型煤化工關(guān)鍵技術(shù)

焦炭和氮肥以及電石等一些傳統(tǒng)的煤化工和新型煤化工相比，其技術(shù)門檻比較低，相關(guān)的工藝也十分成熟，其投資規(guī)模較為一般。現(xiàn)在的產(chǎn)能和產(chǎn)量以及消費(fèi)量可以說都非常的大，存在嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩的情況；但是新型煤化工在國(guó)內(nèi)的需求是比較大的，比如說煤制油和煤制烯烴以及煤制天然氣與煤制乙二醇[4]等，其產(chǎn)品的價(jià)格比較高，未來有很大的發(fā)展空間，具有較好的市場(chǎng)。

煤氣化可以說是新型煤化工里面的最關(guān)鍵的技術(shù)，而新型煤化工產(chǎn)業(yè)主要包含有傳統(tǒng)新型煤化工與新型煤化工。我國(guó)成功的引進(jìn)利用水煤漿氣化和干粉煤氣化等有關(guān)技術(shù)以后，還針對(duì)那些具備一定知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)和裝備等都做好示范，而且還全部都投入工業(yè)化運(yùn)行上[5]。

在煤炭間接液化方面，中科院山西煤化所和兗礦集團(tuán)在煤炭間接液化方面分別擁有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)煤間接液化制油技術(shù)，并在山西、陜西榆林等煤制油項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。

2.3 新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.3.1 煤制油現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)及汽車工業(yè)快速發(fā)展，對(duì)汽油的需求可以說是非常旺盛的，煤制油不僅能夠解決目前是的這種實(shí)際需求，同時(shí)也可以說是我國(guó)能源安全的真實(shí)需求。就目前來看，我國(guó)已經(jīng)投入到工業(yè)化示范煤制油的項(xiàng)目一起有5家，其產(chǎn)能可以達(dá)到160萬噸，還在建設(shè)中的煤制油的項(xiàng)目還有15個(gè)。

2.3.2 我國(guó)煤制烯烴現(xiàn)狀

煤制烯烴工藝主要是以煤作為其原料，然后同甲醇來制備乙烯和丙烯等一些低碳烯烴的一種新工藝，主要有兩種技術(shù)路線MTO技術(shù)與MTP技術(shù)。目前開工建設(shè)與前期工作進(jìn)行煤制烯烴的項(xiàng)目就達(dá)到了50多個(gè)，預(yù)計(jì)到2020年將形成2400萬t/a的產(chǎn)能。

2.3.3 我國(guó)煤制天然氣現(xiàn)狀

煤制天然氣技術(shù)已基本成熟[6]。高溫甲烷化技術(shù)是煤制天然氣過程中的關(guān)鍵技術(shù)，成熟的高溫甲烷化技術(shù)主要包括托普索甲烷化技術(shù)、魯奇甲烷化技術(shù)、Davy甲烷化技術(shù)。在裝備上，甲烷化裝置僅引進(jìn)高壓蒸汽過熱器、循環(huán)氣壓縮機(jī)等個(gè)別設(shè)備，其余絕大部分均為國(guó)產(chǎn)化設(shè)備。我國(guó)目前已立項(xiàng)的煤制天然氣項(xiàng)目共計(jì)60多個(gè)，合計(jì)總年產(chǎn)能超過2300億立方米。其中僅2013年初至2014年4月，17個(gè)煤制氣新項(xiàng)目獲國(guó)家發(fā)改委路條，這些項(xiàng)目總年產(chǎn)能超過770億立方米，總投資超過4000億元。

3 新型煤化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，其工業(yè)化和城鎮(zhèn)化以及城鄉(xiāng)一體化等進(jìn)行在逐步加快，而且全民的環(huán)保意識(shí)也在不斷的增強(qiáng)，相關(guān)的技術(shù)也是逐步的提升，資源與市場(chǎng)條件等得到了較大的改善，針對(duì)新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的方向與速度等都有著決定性的影響，總的來說，其發(fā)展趨勢(shì)包含這樣的幾個(gè)方面。

3.1 重視環(huán)境保護(hù)

新型煤化工是一個(gè)污染和排放以及耗能都高的行業(yè)，所以這方面的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)會(huì)越來越多，而且還會(huì)嚴(yán)格的控制其污染的排放，也會(huì)全面加強(qiáng)項(xiàng)目開發(fā)的水資源的有效保護(hù)[7]。除此之外，提請(qǐng)關(guān)注的是應(yīng)該高度重視溫室氣體的排放問題。關(guān)于溫室氣體排放所引起的一些氣候的變化可以說是國(guó)際上都普遍關(guān)注的一個(gè)重要議題，我國(guó)是二氧化碳排放大國(guó)，政府也非常在意減排的工作，現(xiàn)在還在不斷的建立機(jī)制，促進(jìn)減排。

3.2 注重技術(shù)裝備創(chuàng)新

關(guān)于創(chuàng)新上，其主要還是針對(duì)有關(guān)的技術(shù)與裝備的創(chuàng)新。我國(guó)以后在新型煤化工方面的發(fā)展主要是要依靠那些能夠用來代替石油的一些潔凈的能源和化工品的新型煤化工技術(shù)，而且還應(yīng)當(dāng)要建成一些技術(shù)先進(jìn)和規(guī)模較大以及多道工藝融合在一起的新型煤化工企業(yè)或者是產(chǎn)業(yè)基地。依靠先進(jìn)催化合成技術(shù)和分離技術(shù)以及生物化工技術(shù)與節(jié)能環(huán)保技術(shù)等，考慮材料和大型工業(yè)裝備的制造技術(shù)，這些可以說全部是新型煤化工發(fā)展的根本，同時(shí)也屬于我國(guó)新型煤化工未來創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)重要的方向[8]。

3.3 注重提高產(chǎn)品附加值

通過這么多年的發(fā)展，我國(guó)的傳統(tǒng)新型煤化工產(chǎn)品的規(guī)?？梢哉f是名列前茅，而且還處于一種供大于求的狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)性屬于過剩狀態(tài)，主要的產(chǎn)品價(jià)格還在低位不斷的徘徊，價(jià)格成本倒掛。但是新型煤化工所包含的一些產(chǎn)品市場(chǎng)的價(jià)格就比較高了，并且還呈一種上升的趨勢(shì)[9-12]，現(xiàn)在有關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目還僅僅是在示范時(shí)間內(nèi)，但也取得良好經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

（1）我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是世界第一。用煤制油和煤制烯烴以及煤制天然氣等作為代表的新型煤化工技術(shù)就做到了商業(yè)化的運(yùn)行效果，而且有關(guān)重要的工藝還有著屬于自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

（2）國(guó)家對(duì)新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展持有一種積極且謹(jǐn)慎的態(tài)度，以后會(huì)在這方面給予較大的支持，將那些符合有關(guān)條件的區(qū)域豆豆列在考慮的范圍之內(nèi)，大力興建新型煤化工產(chǎn)業(yè)。

（3）我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)更加關(guān)注環(huán)境保護(hù)，尤其是對(duì)溫室氣體的排放量上，關(guān)于系統(tǒng)的能效則有著更加嚴(yán)格的要求，所有的項(xiàng)目都需要做到能效達(dá)標(biāo)。而且項(xiàng)目在發(fā)展的時(shí)候，其重點(diǎn)就是我國(guó)的西部地區(qū)。

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