煤基含氧化合物：現(xiàn)代煤化工差異化、高端化發(fā)展的主要方向
——2018煤基含氧化學(xué)品發(fā)展論壇綜述

□ 文 / 圖 本刊記者 宋玉春

產(chǎn)品品種多、下游產(chǎn)品豐富、生產(chǎn)技術(shù)多樣的煤基含氧化合物作為現(xiàn)代煤化工高端化、差異化發(fā)展的主攻方向，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2018年12月27日，2018煤基含氧化學(xué)品發(fā)展論壇在河南省三門峽市召開。圖為中科院院士、清華大學(xué)教授金涌作報(bào)告。

隆冬時(shí)分，天寒地凍。12月27日在河南省三門峽市召開的2018煤基含氧化學(xué)品發(fā)展論壇會(huì)場上卻洋溢著激情，專家嘉賓為探索煤基含氧化學(xué)品的創(chuàng)新發(fā)展方向，推動(dòng)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展積極建言獻(xiàn)策。與會(huì)代表深受鼓舞，不時(shí)爆發(fā)出熱烈掌聲。

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國煤基甲醇、醋酸及1-4丁二醇等含氧化學(xué)品生產(chǎn)規(guī)模已穩(wěn)居全球第一。近年來，我國在煤基含氧化學(xué)品新領(lǐng)域開拓方面取得了一系列技術(shù)創(chuàng)新和突破，為石化原料多元化開辟出新的路徑，也為實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用、保障國家能源和石化產(chǎn)業(yè)安全、促進(jìn)石油和化工原料多元化做出了積極貢獻(xiàn)。

技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，推動(dòng)煤化工差異化發(fā)展

我國現(xiàn)代煤化工的發(fā)展目標(biāo)是采用先進(jìn)工藝技術(shù)和加工手段生產(chǎn)替代石化產(chǎn)品和清潔燃料，推動(dòng)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，形成與傳統(tǒng)石化產(chǎn)業(yè)互為補(bǔ)充、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。未來，我國煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展需從要素規(guī)模型向質(zhì)量效益型提升，依靠技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，走出一條高端化、差異化發(fā)展的新路子。產(chǎn)品品種多、下游產(chǎn)品豐富、生產(chǎn)技術(shù)多樣的煤基含氧化合物作為現(xiàn)代煤化工高端化、差異化發(fā)展的主攻方向，具有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。近年來，我國在煤基含氧化學(xué)品新領(lǐng)域開拓方面取得了一系列創(chuàng)新和突破，提高了煤化工產(chǎn)品競爭力，推動(dòng)了煤化工產(chǎn)品差異化發(fā)展。

乙二醇是市場容量僅次于乙烯、丙烯的大宗基礎(chǔ)化工原材料，國內(nèi)市場乙二醇缺口很大，石油路線生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)能不足，大量依賴進(jìn)口，對外依存度高達(dá)67%，嚴(yán)重制約了我國以乙二醇為原料的基礎(chǔ)化工的發(fā)展，在聚酯領(lǐng)域更為明顯。中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長周竹葉在會(huì)上指出，近年來煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長，技術(shù)創(chuàng)新成效顯著。煤制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，國內(nèi)已有10多家企事業(yè)單位開展了煤（合成氣）制乙二醇技術(shù)研發(fā)，涌現(xiàn)了一批科研成果，其中掌握產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)的技術(shù)開發(fā)商有中科院福建物構(gòu)所、上海浦景化工、中國石化、湖北華爍等單位，內(nèi)蒙古通遼金煤、河南安陽永金、陽煤壽陽、新杭能源等裝置已基本實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷運(yùn)行。煤制乙二醇工藝技術(shù)正在向裝置大型化，低物耗、低能耗、低排放、高效益方向發(fā)展，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量不斷優(yōu)化，下游用戶對煤制乙二醇接受度進(jìn)一步提高，煤制乙二醇已經(jīng)開始大規(guī)模應(yīng)用于聚酯化纖行業(yè)。中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員姚元根認(rèn)為，與石油乙二醇技術(shù)相比，煤制乙二醇是一項(xiàng)變革性生產(chǎn)技術(shù)，具有原子利用效率高、經(jīng)濟(jì)效益好、單位二氧化碳排放最少的優(yōu)勢。

煤制乙醇生產(chǎn)成本顯著低于生物乙醇路線，具有較強(qiáng)的競爭力和廣闊發(fā)展前景。煤制乙醇是煤基含氧化學(xué)品技術(shù)創(chuàng)新的主陣地，各項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)競相展現(xiàn)。周竹葉對此如數(shù)家珍：目前正在開展工業(yè)化示范和試驗(yàn)的煤制乙醇的工藝路線主要有中科院大連化物所與延長石油集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)的合成氣制乙醇成套工藝技術(shù)，以煤基合成氣為原料，經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇，并在延長石油建成全球首套10萬噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目；中科院大連化物所與江蘇索普集團(tuán)合作開發(fā)醋酸加氫制乙醇技術(shù)，將高效的醋酸加氫技術(shù)與低能耗的分子篩膜脫水技術(shù)有機(jī)地集成為一體，于2016年4月在江蘇索普集團(tuán)建成3萬噸/年醋酸加氫制乙醇工業(yè)示范裝置并一次開車成功；巨鵬生物和山西潞安集團(tuán)合作，依托煤基合成油公司的示范裝置，建設(shè)2萬噸合成氣生物發(fā)酵制乙醇項(xiàng)目示范項(xiàng)目，采用巨鵬公司生物專利發(fā)酵技術(shù)，通過微生物細(xì)菌將工業(yè)尾氣高效、高選擇性和快速地合成為燃料乙醇。

同質(zhì)化是目前我國煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一，煤化工企業(yè)產(chǎn)品的雷同化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。煤基含氧化學(xué)品產(chǎn)品品種多、下游產(chǎn)品豐富，可以助力煤化工差異化發(fā)展。甲基丙烯酸甲酯(MMA)是生產(chǎn)航空航天玻璃、光導(dǎo)纖維等國家重大戰(zhàn)略材料的不可或缺單體。目前國內(nèi)50%以上MMA需要進(jìn)口，缺口巨大，嚴(yán)重制約我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國科學(xué)院過程工程研究所、河南能源化工集團(tuán)合作開發(fā)了乙烯-合成氣制備甲基丙烯酸甲酯技術(shù)，并建成了千噸級工業(yè)試驗(yàn)裝置，成功打破了國外對乙烯-合成氣為原料生產(chǎn)MMA的技術(shù)壟斷。天津渤化永利化工股份有限公司與中科院大連化物所合作開展正丁醛催化一步轉(zhuǎn)化制丁酸丁酯，反應(yīng)路線簡潔，原料成本及能耗低，無水等副產(chǎn)物生成，原子經(jīng)濟(jì)性高，產(chǎn)品品質(zhì)好，建成了一套100噸/年中試裝置，該技術(shù)有望替代傳統(tǒng)的能耗高、污染重的丁酸丁酯生產(chǎn)工藝。周竹葉指出，這些新技術(shù)的開發(fā)將為現(xiàn)代煤化工下游產(chǎn)品發(fā)展提供更多的技術(shù)路線選擇。石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院化工處副處長李巖認(rèn)為，與生物質(zhì)乙醇相比，煤制乙醇具有原料來源更廣、成本更低的優(yōu)勢。

由于我國自然資源稟賦及清潔燃料需求旺盛，甲醇、乙醇等含氧化學(xué)品作為燃料應(yīng)用日趨廣泛。含氧燃料和含氧助劑有助于燃料在氣缸內(nèi)更加充分燃燒，減少污染物排放。中科院院士、清華大學(xué)教授金涌指出，從產(chǎn)量來看，煤基替代液體能源燃料不可忽略。含氧燃料添加在能源轉(zhuǎn)化效率、加工工藝、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)境友好性和適用性均有明顯優(yōu)勢。

高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)煤化工轉(zhuǎn)型升級

傳統(tǒng)煤化工要想擺脫環(huán)境、成本等方面制約，就必須進(jìn)行升級改造。當(dāng)前錯(cuò)綜復(fù)雜的形勢下，可以把高質(zhì)量發(fā)展煤基化學(xué)品作為促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級的有力抓手和主攻方向。

實(shí)現(xiàn)煤基化學(xué)品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展就必須持續(xù)創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品競爭力。周竹葉指出，要通過技術(shù)變革，開發(fā)更為高效的合成技術(shù)。通過產(chǎn)學(xué)研合作開展技術(shù)、裝備及催化劑的研究，實(shí)現(xiàn)高端化差異化發(fā)展。煤制乙二醇除加強(qiáng)高端聚酯、仿絲領(lǐng)域的應(yīng)用性研究之外，應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)乙醇酸、聚乙醇酸、乙醛酸、乙二醇醚、乙二胺/乙醇胺、吲哚等精細(xì)化工產(chǎn)品，為下游產(chǎn)品差異化發(fā)展提供新思路。煤制乙醇應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)乙烯、乙苯、醚、酮、酯及其他醇類等大宗化學(xué)品和精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)路線。李巖對此十分認(rèn)同，他認(rèn)為煤基含氧化學(xué)品技術(shù)多樣，要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，開發(fā)具有競爭力的主流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定工業(yè)化生產(chǎn)。

實(shí)現(xiàn)煤基化學(xué)品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展還必須推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，提高資源化綜合利用水平。周竹葉強(qiáng)調(diào)，我們要以資源高效利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)為核心的綠色發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向，加大對煤基含氧化學(xué)品低碳生產(chǎn)工藝、技術(shù)和裝備的研發(fā)、示范和推廣力度。加強(qiáng)全過程控制管理，降低三廢排放強(qiáng)度，提升三廢資源化利用水平。積極研發(fā)二氧化碳綜合利用技術(shù)，探索開展二氧化碳綜合利用新途徑，減少溫室氣體排放對環(huán)境的影響。

作為本次舉辦方的義馬市在通過發(fā)展煤基化學(xué)品促進(jìn)煤化工轉(zhuǎn)型發(fā)展做了有益嘗試。義馬市市長馮勇表示，義馬市確立了“高端化、差異化、精細(xì)化、綠色化、循環(huán)化”發(fā)展思路，明確了甲醇蛋白、PBT下游、乙醇和乙二醇三大發(fā)展方向。今年，面對新形勢、新任務(wù)，重新編制了新一輪《義馬市煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，積極謀劃了開祥化工20萬噸/年乙二醇、綜能公司40萬噸/年乙醇一期20萬噸、公轉(zhuǎn)鐵運(yùn)輸方式調(diào)整、創(chuàng)新基地建設(shè)等一大批重大項(xiàng)目，著力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)升級，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展掀開了新的一頁。

義馬綜能公司煤化工生產(chǎn)裝置。