現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)及科技發(fā)展現(xiàn)狀與展望

柳川川

（邯鄲市峰峰礦區(qū)煤化工產(chǎn)品研發(fā)中心，河北邯鄲 056000）

現(xiàn)代煤化工一般又被稱之為新型煤化工，而煤化工產(chǎn)業(yè)是通過將煤作為最基本的原料，通過各種化學(xué)加工處理使煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)品或半產(chǎn)品，最后加工成化工和其他能源產(chǎn)品的流程。整個過程分為多個階段，其中包括煤的液化、蒸餾和氣化，以及焦油的加工和電石乙炔化工等。本文討論和分析了當(dāng)代煤化工現(xiàn)狀和當(dāng)代煤化工技術(shù)產(chǎn)業(yè)，技術(shù)水平的現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向。

1 煤化工的產(chǎn)業(yè)與科技現(xiàn)狀

1.1 煤化工產(chǎn)業(yè)具有的優(yōu)勢

近年來，整個世界都呈現(xiàn)出一種油氣資源逐漸短缺的景象，而我國是一個相對缺乏石油和天然氣資源，而煤炭資源蘊藏量較為豐富的國家，其蘊藏量甚至達(dá)到了世界第三。但是由于以前的煤炭的使用方式都是以燃燒為主，這種使用方式不僅利用率非常低，而且會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此，為了充分利用我國的煤炭資源，越來越多的科研人員投身到煤化工產(chǎn)業(yè)。煤經(jīng)過各種處理和加工后，最終以多種形式進(jìn)入了我們的生活。這樣不僅可以減輕很多污染，還可以帶動經(jīng)濟發(fā)展。而且由于近幾年中東形勢的不穩(wěn)定，加之美元貶值和各種地理政治因素的多重影響下，國際原油的價格持續(xù)保持高位震蕩。在高油價以及不考慮各種環(huán)境因素的情況下，在一個煤資源和水資源十分充足的地方發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)就會具有很大的成本優(yōu)勢。而且在油價居高不下和國民經(jīng)濟需求不斷加大的情況下，大量的企業(yè)、科研部門以及各種過程設(shè)計制造單位都參與到了煤化工技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)當(dāng)中，極大促進(jìn)了中國煤化工技術(shù)的發(fā)展程度?，F(xiàn)如今，煤氣化裝置已經(jīng)不斷向著大型化和環(huán)?；l(fā)展，直接或間接進(jìn)行煤的液化處理和煤基甲醇制烯烴等煤化工產(chǎn)業(yè)裝置已經(jīng)成功投產(chǎn)，煤制乙二醇示范裝置也已經(jīng)開始試運行，還有煤制天然氣等項目，都是現(xiàn)代化煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好技術(shù)基礎(chǔ)。

1.2 煤化工產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.1 煤制油

煤制油主要是指直接對煤進(jìn)行液化或間接液化，其液化產(chǎn)物主要包含了汽油、柴油、航空油、石腦油以及烯烴等產(chǎn)品。不過目前看來，我國煤制油工業(yè)化生產(chǎn)還處于起步階段，因為自身技術(shù)還不夠成熟和生產(chǎn)成本太高，以及外界的石油煉化產(chǎn)能總是呈現(xiàn)出一種供大于求的情景等一系列原因，煤制油產(chǎn)業(yè)還處于一個長期虧損的狀態(tài)，整體的生存壓力不容小覷。而縱觀南非的煤制油產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)到達(dá)了一個頂尖的地步，他們已經(jīng)達(dá)到能夠生產(chǎn)出300多種產(chǎn)品的地步，因此也帶來了非?？捎^的利潤，很多地區(qū)的煤化工產(chǎn)業(yè)甚至已經(jīng)逐漸演變?yōu)榱艘粋€國家的主要經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)。所以，必須通過不斷的技術(shù)更新，來提升質(zhì)量和效率，從而使得煤炭資源的利用最大化，是當(dāng)下我們該仔細(xì)思考和努力發(fā)展的方向。

生產(chǎn)燃料油一般都是傳統(tǒng)煤制油企業(yè)的主要產(chǎn)品，但是由于受到了燃油稅的影響，導(dǎo)致收益低下。不過由于煤制油時，都是采用高純度的氫氣和一氧化碳化合而成的，這個優(yōu)點就可以使得產(chǎn)品的構(gòu)造無芳烴、無重金屬、無氮、無硫，最終僅僅含有純潔的烷烴，所以它對于人體是不會產(chǎn)生危害的，而且還可以使得后期產(chǎn)品的深加工更為便捷，這些都是煤制油不能被代替的優(yōu)勢之處。

由于通過煤制油得到的產(chǎn)品都具有純潔、潔凈度很高的特點，所以可以以此來生產(chǎn)具有環(huán)保性的特性燃料油。可以根據(jù)十六烷值較高的特點，把它作為柴油性能提高劑；可以通過其熱值更高的特點，生產(chǎn)具有大推力的航煤；還可以利用其冷凝點低，生產(chǎn)具備在低溫寒冷條件下使用的冷凝柴油；而且因為煤制油的油產(chǎn)品的延展性很好，可以更進(jìn)一步進(jìn)行加工生產(chǎn)各種相變儲能材料、鉆井液、烷烴溶劑、合成基礎(chǔ)油等附屬產(chǎn)物。此外，通過煤基合成的輕油可以通過裂解得到乙烯，也可以與原油煉化產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。而且在煤制油生產(chǎn)過程中得到的副產(chǎn)品還可以再經(jīng)過多種加工和提煉等操作，最終得到醛、脂、醇、醚等高價值的含氧化合物。

隨著煤制油工業(yè)的不斷推行和發(fā)展，這個產(chǎn)業(yè)過程中的每一個細(xì)節(jié)也都在逐漸完善、優(yōu)化，隨著其價值功效與生產(chǎn)產(chǎn)品的關(guān)系逐漸緊密結(jié)合，煤制油產(chǎn)業(yè)也逐漸演化成了一個越來越精細(xì)化的行業(yè)，整個生產(chǎn)體系都將朝著更加細(xì)致和嚴(yán)密的方向發(fā)展。

1.2.2 煤制氣

天然氣是一種具有高熱值的清潔能源，也屬于重要的化工燃料，目前，國內(nèi)的天然氣供應(yīng)主要是依靠國外的天然氣管道和液化天然氣供應(yīng)，導(dǎo)致國內(nèi)一直呈現(xiàn)出一種“少氣”的局面。因此，大力發(fā)展國內(nèi)的煤制天然氣技術(shù)才是最有效的解決辦法，且煤制天然氣效率高，是最有效的煤礦利用方式，這樣不僅提升了煤資源利用率，減少環(huán)境破壞的程度，還可以緩解國內(nèi)天然氣供應(yīng)不足的壓力。煤制氣不僅符合在新時期健康可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)下，大力推動社會經(jīng)濟發(fā)展的政策，而且與煤制油相比，其技術(shù)操作更加簡潔，生產(chǎn)率也更高，每單位生產(chǎn)量的工業(yè)用水量也少很多。因此，對于國內(nèi)的那些富含煤炭量，水資源卻不夠富余的地區(qū)來說，大力發(fā)展煤制氣是一個最好的選擇，可以通過這種方式帶動當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

但是伴隨著我國推廣和使用煤制天然氣的覆蓋范圍越來越廣泛，這個生產(chǎn)行業(yè)的內(nèi)部也逐漸出現(xiàn)了各式各樣的問題。其中生產(chǎn)成本過高是最主要的一個問題。就當(dāng)下情況來說，在我國開發(fā)一噸煤炭資源的成本一般都處于199～499元，而且的天然氣的制造成本大約1.7元/m3，這樣就導(dǎo)致與通過其他制作方式生產(chǎn)出來的天然氣相比并沒有什么較大的差別。此外，在通過使用煤炭資源制作天然氣的生產(chǎn)方式時，還會隨之釋放出大量的二氧化碳，如果沒有采取正確科學(xué)的方式處理這些排放物的話，不僅會因此被收取大量的碳稅，產(chǎn)生一筆不小的開銷，還會對環(huán)境造成破壞，使得全球變暖問題愈發(fā)嚴(yán)重。

1.2.3 煤制烯烴

隨著社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)中經(jīng)甲醇的煤制烯烴工業(yè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一類更加成熟，整體競爭能力更強的產(chǎn)業(yè)。目前現(xiàn)有產(chǎn)能的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了1300萬噸，根據(jù)調(diào)查顯示，在接下來的五年內(nèi)，包括石油煉化在內(nèi)的煤制烯烴產(chǎn)業(yè)還至少可以達(dá)到新增烯烴產(chǎn)量2600萬噸的目標(biāo)。而且由于整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷快速擴大，十四五期間，產(chǎn)能過剩問題也將會變得更為嚴(yán)重。而隨著中美貿(mào)易關(guān)系簽署的協(xié)定，海外的很多更加廉價的丙烷和乙烷資源也很可能隨之流入中國的市場，從而引發(fā)全球貿(mào)易價格戰(zhàn)。所以這個產(chǎn)業(yè)的前景具有很大的挑戰(zhàn)。

1.2.4 煤制乙二醇

乙二醇在生活和工業(yè)中屬于一種很重要的有機化工原料，主要用于生產(chǎn)聚酯纖維、防凍液、不飽和聚酯、潤滑劑、增塑劑、表面活性劑、涂料等。目前我國煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)只有通遼金煤的一項年產(chǎn)20萬噸的產(chǎn)業(yè)項目，產(chǎn)品自給率非常低，這方面的大多需求量都是依靠進(jìn)口來滿足。因此，這也可以理解為煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)在我國的市場發(fā)展前景很廣闊。因此今后應(yīng)該從生產(chǎn)規(guī)模逐漸大型化，合成水的處理與回用，副產(chǎn)氣，尾氣排放的綜合處理等方面逐漸提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高與國外同行業(yè)的競爭力。

2 煤化工的產(chǎn)業(yè)及科技展望

2.1 提升煤化工產(chǎn)業(yè)的管理水平

根據(jù)當(dāng)下的現(xiàn)實情況看來，有很多問題阻礙著煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其中就包括環(huán)境污染問題、科學(xué)技術(shù)水平問題以及制度體系存在的一些問題等。這些問題不僅直接導(dǎo)致公司的收益減少，還一直對該行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程造成很大的阻礙。所以，煤化工產(chǎn)業(yè)就必須要學(xué)會提升其自身的管理水平，完善管理體系制度，而且提高新技術(shù)科研開發(fā)的投入，還應(yīng)該對產(chǎn)品的設(shè)計流程進(jìn)行優(yōu)化，加大對于操作水平精細(xì)化的提升，要盡可能做到最大限度地降低作業(yè)的能耗和污染排放，提高資源的利用率，在不對生產(chǎn)發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上適當(dāng)減少資金投入，節(jié)約成本，盡可能做到利益最大化，給煤化工的精細(xì)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.2 循序漸進(jìn)進(jìn)行精細(xì)化發(fā)展

由于當(dāng)下的國際形勢，原油一直處于油量較低，而價格相對較高的狀態(tài)，因此，在面對煤炭資源較多且價格相對更加便宜的情景下，大部分企業(yè)以前都著重直接簡單放大煤制油和煤制氣的工藝規(guī)模，這種模式太過于缺乏創(chuàng)新性，而且由于煤炭利用率過低，導(dǎo)致最終的收益也完全不樂觀，甚至還對生態(tài)環(huán)境造成不小的污染和破壞。所以為了使得煤化工產(chǎn)業(yè)能夠高質(zhì)量發(fā)展，就一定嚴(yán)格按照新時期的要求進(jìn)行，還要根據(jù)自身單位的發(fā)展現(xiàn)狀和歷史積累，循序漸進(jìn)，不能操之過急。另外，因為煤制氣產(chǎn)品的生產(chǎn)很容易受季節(jié)影響從而產(chǎn)生波動，導(dǎo)致對企業(yè)的安穩(wěn)生產(chǎn)造成影響。故而應(yīng)對于煤制氣的實施策略進(jìn)行科學(xué)改善，同時要加大對于煤制氣的下游產(chǎn)品的開發(fā)程度，這樣就可以將煤制氣轉(zhuǎn)化為更加易于存儲和裝運的高附加值產(chǎn)品。當(dāng)面對產(chǎn)氣低峰期時，就可以通過生產(chǎn)化學(xué)品，從而最大可能地降低因這些問題而帶來的困擾，而且還可以節(jié)省資源材料，避免很多不必要的消耗問題，從而順應(yīng)新時期的發(fā)展要求。

2.3 提高政府的幫扶力度

政府部門應(yīng)該給予現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)單位更多的鼓勵，努力打造出一個更加科學(xué)規(guī)范的制度體系，幫助這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變得更加精細(xì)化。因此，政府在加大對這些企業(yè)的幫扶力度的同時，還可以適當(dāng)?shù)貙σ恍┒愂照哌M(jìn)行放寬調(diào)整，還可以直接提供一些資金上的補貼，幫助該類產(chǎn)業(yè)不斷地進(jìn)行改革創(chuàng)新和順利發(fā)展，保證能夠成功成長為一批高質(zhì)量的、科學(xué)規(guī)范的、綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)集群。與此同時，對于煤化工生產(chǎn)建設(shè)的制度和規(guī)范也可以進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，還要規(guī)范廢氣廢水廢物的排放準(zhǔn)則和處理方案，提供一個良好的生存環(huán)境，使其能夠更加安穩(wěn)發(fā)展，從而使得該行業(yè)整體不斷地發(fā)展進(jìn)步。

3 結(jié)束語

在當(dāng)前這個階段，我國煤化工的發(fā)展依舊面臨著不少的問題及挑戰(zhàn)，這些問題需要更加科學(xué)合理的解決辦法，因此，應(yīng)該持續(xù)加大對于相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研發(fā)力度，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提倡創(chuàng)新和環(huán)保，規(guī)范管理工作，同時還需要進(jìn)一步改革和完善煤化工生產(chǎn)的制度規(guī)范。雖然我國現(xiàn)在的煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了不小的進(jìn)展，相信在我國政策支持和政府統(tǒng)籌下，煤化工還會有更好的發(fā)展前景。