王群:煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)探析

王群

摘 要：隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，煤化工與石油化工是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。文章調(diào)研了我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題，研究了當(dāng)前煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的新形勢(shì)新問(wèn)題，對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展趨勢(shì)及熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：煤化工;發(fā)展;現(xiàn)狀;趨勢(shì)

“富煤、貧油、少氣”這一能源結(jié)構(gòu)決定了我國(guó)石油需求不得不依賴(lài)于進(jìn)口。當(dāng)前，我國(guó)已成為全球第一大石油進(jìn)口國(guó)，石油對(duì)外依存度已從本世紀(jì)初的26%上升至近60%，遠(yuǎn)超國(guó)際公認(rèn)的石油對(duì)外依存度安全警戒線，并且對(duì)外依存度成逐年攀升之勢(shì)，預(yù)計(jì)到2020年將突破70%，這使我國(guó)能源安全面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將是重大隱患。世界各國(guó)為應(yīng)對(duì)能源安全問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)始著手根據(jù)本國(guó)實(shí)際情況積極探索可替代能源，以緩解對(duì)石油的過(guò)度依賴(lài)，如美國(guó)投入總額超過(guò)11億美元研究太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物燃料、頁(yè)巖氣等;歐盟先后投入近800億歐元推行“地平線2020”計(jì)劃;巴西利用本國(guó)豐富的甘蔗資源生產(chǎn)乙醇、甲醇等部分代替石油資源。我國(guó)煤炭資源豐富，已探明煤炭?jī)?chǔ)量15317.0億t，居全球第二，要解決能源安全問(wèn)題，就需要在煤炭上多做文章。眾多研究資料表明：煤化工產(chǎn)業(yè)是石油化工的有效補(bǔ)充，能夠緩解對(duì)石油的依賴(lài)程度，同時(shí)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已走在世界前列，2016-2020年將進(jìn)入升級(jí)示范和商業(yè)化開(kāi)發(fā)階段。

1 煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)于保障我國(guó)能源安全、推動(dòng)煤炭資源高效利用和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)能源經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展等都具有十分重要的意義。近年來(lái)，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)能不斷增加，技術(shù)創(chuàng)新水平不斷提升，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得積極進(jìn)展。煤化工產(chǎn)能方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)中，煤制烯烴建成產(chǎn)能超過(guò)1300萬(wàn)t，煤制烯烴年度產(chǎn)量約1000萬(wàn)t，煤制烯烴在建擬建項(xiàng)目產(chǎn)能規(guī)模約1500萬(wàn)t。煤制氣建成產(chǎn)能達(dá)31億m3，煤制氣年產(chǎn)量超過(guò)26億m3，煤制氣在建擬建項(xiàng)目產(chǎn)能規(guī)模約1000億m3。煤制乙二醇建成產(chǎn)能超過(guò)300萬(wàn)t，煤制乙二醇年度產(chǎn)量約150萬(wàn)t，在建擬建項(xiàng)目產(chǎn)能規(guī)模約1000萬(wàn)t。煤制油建成產(chǎn)能約1000萬(wàn)t，煤制油在建擬建項(xiàng)目產(chǎn)能規(guī)模約1000萬(wàn)t。煤化工技術(shù)創(chuàng)新方面，相關(guān)企業(yè)和科研院所加大產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和技術(shù)創(chuàng)新力度，現(xiàn)代煤化工技術(shù)日漸成熟，在煤氣化、直接液化、間接液化、甲烷化、甲醇制烯烴、煤合成氨尿素、合成氣制乙二醇和甲醇制芳烴等方面突破了一批關(guān)鍵技術(shù)，形成了較為成熟的終端煤化工產(chǎn)品，一些技術(shù)達(dá)到國(guó)家領(lǐng)先水平。

2 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)

2.1 現(xiàn)代煤化工技術(shù)與傳統(tǒng)煤化工技術(shù)缺乏耦合

現(xiàn)代煤化工與傳統(tǒng)煤化工的本質(zhì)相同，均是煤的熱解。焦?fàn)t煤氣可以作為碳一化工的原料獲得氣化的各種產(chǎn)品，從煤焦油出發(fā)可以得到煤炭液化的各類(lèi)產(chǎn)品。將煤炭液化、氣化及碳一化工領(lǐng)域的技術(shù)成果改進(jìn)并援引到焦?fàn)t煤氣及焦油加工中，必然能提升傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)的資源與能源利用水平。但我國(guó)在煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，忽略了現(xiàn)代煤化工技術(shù)與傳統(tǒng)煤化工技術(shù)物質(zhì)、能量耦合，導(dǎo)致其孤立發(fā)展。

2.2 運(yùn)輸?shù)确巧a(chǎn)過(guò)程中污染和浪費(fèi)嚴(yán)重

我國(guó)的煤炭資源地域分布不均，這也就導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)發(fā)展在各地的極其不均衡性。而煤化工產(chǎn)品作為一種基礎(chǔ)產(chǎn)品，往往從原料開(kāi)采到最后的使用終端需要經(jīng)過(guò)多種方式的、多次的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。而在裝卸等作業(yè)過(guò)程中，浪費(fèi)和損耗的總量也十分讓人吃驚。

2.3 環(huán)境污染嚴(yán)重

煤炭燃燒所帶來(lái)的污染物排放是中國(guó)大氣環(huán)境污染的主要原因。這些污染物導(dǎo)致了諸如酸雨等各種環(huán)境問(wèn)題。燃煤導(dǎo)致的汞污染，也讓我國(guó)成為世界上大氣汞污染最嚴(yán)重的地區(qū)之一，直接威脅人們的健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。而煤化工行業(yè)的高排放，正是造成污染的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

2.4 離真正廢水零排放仍有差距

雖然我國(guó)煤化工項(xiàng)目紛紛提出廢水零排放方案，但實(shí)際操作工程中存在著一些問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)，如煤化工廢水在非正常工況廢水水質(zhì)波動(dòng)大、中水平衡調(diào)度困難、能耗指標(biāo)高、潛在二次污染轉(zhuǎn)移等。同時(shí)，現(xiàn)常用的煤化工廢水零排放工藝中如采用一級(jí)反滲透，其濃水產(chǎn)生量大，實(shí)際水質(zhì)特征無(wú)人知曉;如采用二級(jí)反滲透來(lái)減少濃水產(chǎn)生量，將導(dǎo)致反滲透膜嚴(yán)重，脫膠困難;并且對(duì)濃鹽水的處理常采用自然蒸發(fā)，而自然蒸發(fā)存在揮發(fā)性有機(jī)物外逸、滲漏問(wèn)題嚴(yán)重、自然蒸發(fā)塘占地面積大，并非真正意義上的廢水零排放。

3 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的新形勢(shì)

3.1 加強(qiáng)新型煤化工技術(shù)的研發(fā)力度

一味的開(kāi)采煤炭資源并不是上策之計(jì)，我國(guó)當(dāng)前的煤炭利用率不高，很多時(shí)候煤炭資源都是拜拜浪費(fèi)，以此我們要加強(qiáng)新型煤化工技術(shù)的研發(fā)力度，投入更多的精力，希望能夠早日突破煤炭資源利用率的瓶頸，帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。還要著重發(fā)展清潔煤技術(shù)，清潔煤技術(shù)有利于環(huán)境的保護(hù)，環(huán)境問(wèn)題是當(dāng)前我國(guó)的主要問(wèn)題之一，發(fā)展清潔煤技術(shù)能有有效的減少煤炭資源燃燒過(guò)程中帶來(lái)的有毒氣體與污水排放等問(wèn)題，因此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)也是當(dāng)前我國(guó)的主要發(fā)展方向。

3.2 煤氣化工藝

煤炭的氣化工藝雖然有很多種，但通常是為了提升煤進(jìn)行氣化反應(yīng)時(shí)的效率，提升煤氣化后獲得的合成氣質(zhì)量。煤炭的氣化工藝劃分方式一般以煤炭氣化反應(yīng)的容器進(jìn)行分類(lèi)。煤炭的反應(yīng)容器是整個(gè)煤炭氣化反應(yīng)的核心，可以說(shuō)煤炭氣化反應(yīng)器的發(fā)展促進(jìn)了煤炭氣化工藝的發(fā)展。為了提升煤氣化工藝的生產(chǎn)效率，新的煤氣化反應(yīng)趨勢(shì)為：氣壓從低壓向高壓發(fā)展、氣化反應(yīng)溫度逐漸向高溫發(fā)展、氣化原料向多樣化的方向發(fā)展、反應(yīng)過(guò)程的廢渣排除從固態(tài)向液態(tài)發(fā)展。

3.3 開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新工藝與新技術(shù)

煤化工技術(shù)發(fā)展的同時(shí)煤化工行業(yè)還要注意新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的一并進(jìn)行，當(dāng)前煤化工行業(yè)利用煤氣化合成化工產(chǎn)品或代替液體燃料的勢(shì)頭正猛，用甲醇加工成不同產(chǎn)品合成二甲醚等技術(shù)也獲得了不小的技術(shù)成果。因此，煤化工行業(yè)要重視國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求與變化，加大對(duì)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的投入，開(kāi)發(fā)更多的新型能源，早日將我國(guó)能源不足的缺口補(bǔ)上。

3.4 煤化工成為保障國(guó)家能源安全的重要方面

當(dāng)前我國(guó)已成為全球主要的能源消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，原油的對(duì)外依存度已超過(guò)60%，且有逐年增加趨勢(shì)，進(jìn)口大量原油與天然氣對(duì)于外匯儲(chǔ)備也有較大壓力。為減少能源與石油化工產(chǎn)品對(duì)外依存風(fēng)險(xiǎn)，煤制氣、煤制油項(xiàng)目已上升至能源安全戰(zhàn)略地位?？梢哉f(shuō)，煤化工已成為緩解國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)過(guò)剩產(chǎn)能、保障國(guó)家能源安全的重要產(chǎn)業(yè)。

3.5 流化床氣化流化床又被稱(chēng)為沸騰床氣化

流化床氣化以較小的煤炭顆粒為原料，在進(jìn)行氣化的過(guò)程中，通過(guò)加熱的方式，沸騰懸浮的煤炭顆粒通過(guò)氣化劑迅速進(jìn)行著熱交換，使整個(gè)流化床的溫度保持基本的一致性。流化床的突出特點(diǎn)為：生產(chǎn)強(qiáng)度相較于固定床有了很大的提升、直接采用較小的煤炭顆粒適應(yīng)了新的煤炭生產(chǎn)供應(yīng)、對(duì)煤炭的適用性寬泛，適合對(duì)大部分煤炭進(jìn)行氣化加工。

4 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)未來(lái)趨勢(shì)發(fā)展展望

煤化工項(xiàng)目的配套投資較高，尤其是項(xiàng)目相關(guān)的環(huán)保、輔助等設(shè)備投資較大。在高質(zhì)量發(fā)展背景下，煤化工規(guī)?；?、集約化發(fā)展可以降低總體成本，提高綜合效益。下一步煤化工產(chǎn)業(yè)將更加趨向于集約化發(fā)展，煤化工項(xiàng)目的選址將遵循靠近原料、靠近市場(chǎng)的原則，突出產(chǎn)業(yè)園區(qū)化、規(guī)模大型化、生產(chǎn)柔性化、產(chǎn)品差異化。根據(jù)目前我國(guó)煤化工項(xiàng)目規(guī)劃，新疆自治區(qū)、內(nèi)蒙自治區(qū)和陜西省等西部地區(qū)將是我國(guó)新型煤化工發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域，將建設(shè)一批大型化、綜合性、環(huán)保優(yōu)勢(shì)強(qiáng)和管理效率高的現(xiàn)代煤化工園區(qū)基地。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)建設(shè)和能源安全是關(guān)乎國(guó)家發(fā)展的頭等問(wèn)題，在我國(guó)石油對(duì)外依依存度逐年上升的嚴(yán)峻形勢(shì)下，發(fā)展現(xiàn)代煤化工是對(duì)石油化工的有益補(bǔ)充，是發(fā)揮我國(guó)煤炭資源比較優(yōu)勢(shì)、降低石油對(duì)外依存度、保障我國(guó)能源安全的重要途徑。我國(guó)煤化工項(xiàng)目進(jìn)過(guò)多年發(fā)展，核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化取得階段性成果，現(xiàn)已步入升級(jí)示范和商業(yè)化示范階段，但一些核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備仍需要從國(guó)外引進(jìn)，制約了煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在今后發(fā)展過(guò)程中，借助“中國(guó)制造2025”發(fā)展契機(jī)，加大研發(fā)投入，積極消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，增強(qiáng)單項(xiàng)技術(shù)與系統(tǒng)優(yōu)化集成研發(fā)，構(gòu)建全新清潔煤化工技術(shù)體系。

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