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1、煤化工产业发展形式分析报告,中科院大连化物所,内容,煤化工简介 煤化工发展必要性和发展思路 国、内外煤化工产业现状分析 具有应用前景的煤化工新技术 洁净煤 (Clean Coal) 利用战略,煤化工简史,始于18世纪 18世纪中叶：炼铁炼焦 18世纪末：生产民用煤气 19世纪形成完整工业体系 费托（F-T）合成法制液体燃料 煤直接液化制液体燃料 提取芳烃及杂环有机化学品 第二次世界大战后 石油化工兴起，煤在世界能源构成中由6570降至2527 目前 石油资源日渐短缺，煤化工重新受到重视 根据社会发展需要发展新的煤化工技术,+ O2 ,SOx,NOx,S（硫） N（氮）,污染物,温室气体,C（碳
2、） + O2 = CO2 + 394kJ （能量）,（事后）,（事前）,直接燃烧,脱除,先进煤气化,脱除,合成产品、发电,现代煤化工： 以煤气化为龙头，以一碳化工技术为基础，合成、制取各种化工产品和燃料油的煤炭洁净利用技 术（环保、煤种适应性和煤利用效率等方面更具优势）； 缓解石油供求矛盾，实施石油替代战略的必然选择 产品附加值高，市场缺口大，高油价下具有强的成本优势,传统煤化工： 煤焦化、煤电石、合成氨、煤制甲醇等领域 高能耗、高排放、高污染，资源利用效率低，产品技术含量低 在环保日益成为行业壁垒、发展循环经济变为共识的大环境下，面临技术升级、产业结构调整 产品附加值较低，产品产能过剩,传统
3、煤化工和现代煤化工技术,洁净煤 (Clean Coal) 技术,煤气化技术是煤化工的公共技术、龙头技术、关键技术,煤化工相关技术发展的需要大型煤气化技术 ；气流床技术是大型煤气化技术发展的主要方向 经过几十年的开发和应用，形成了以Lurgi(鲁奇) 、 Texaco(德士古)、 Shell(壳牌)、HTW等为代表的工业化煤气化技术 ； 为适应更宽范围的煤种，各国（包括美国、英国、德国、澳大利亚、印度）均在开发新型的煤气化技术，如美国的Transport(输送床)气化技术。 大多数国内企业仍然使用落后的固定床炉型；Lurgi(鲁奇) 、 Texaco(德士古)气化技术经过二十余年的引进和吸收再创
4、新，装备生产和应用均已达到商业化水平，Shell技术正在调试期； 产学研结合推动了国内气化技术的发展，如：水煤浆四喷嘴对置气流床气化技术，干煤粉气流床气化技术，灰熔聚流化床气化技术等。,煤气化技术的国内、外技术现状及趋势,目前国内发展煤化工的主要技术路线,水煤气变换制氢,内容,煤化工简介 煤化工发展必要性和发展思路 国、内外煤化工产业现状分析 具有应用前景的煤化工新技术 洁净煤 (Clean Coal) 利用战略,资料来源：国家发改委能源经济与发展战略研究中心；IEA,Million Barrels/Day,我国石油供应情况,中国石油石化产品的消费状况,经济发展促进了石油石化产品需求的快速增长
5、，石化原料缺口不断增大，资源制约矛盾趋于严重。 目前国内石化产品供不应求，市场满足率仅50%左右，一半左右依赖进口，未来几年期间状况仍然不会根本改变。,DICP,我国天然气供给情况,国家统计局公布数据2019,中国天然气资源缺口预测（BP2019世界能源统计）,现代煤化工的兴起,石油价格的不断攀升,石油石化产品的日益紧缺,煤炭资源的丰富、低廉,生产洁净能源和石化产品,现代煤化工,石油替代战略,我国石油资源相对匮乏，供需矛盾日益突出，炼油工业存在结构性缺陷 石油总量不足，且油质偏重 结合进口，仅能满足燃料的基本需求 不能有效保障化工基础原料（烯烃、芳烃）供应 我国能源特点是“缺油、少气、富煤”
6、世界经济发展的大趋势 中国发展煤化工是中国石油替代战略的必然选择 即使没有高油价，中国也应该发展煤化工，以弥补石油化工的结构缺陷 现代煤化工处于起步阶段，中国在世界上将优先发展煤化工，更多依靠自主创新 如何替代？ 煤基合成油 煤制大宗化学品（烯烃、芳烃、含氧化合物） 煤制天然气,我国煤化工产业中长期发展规划,产业现状： 煤化工产业由传统产业向现代煤化工产业转型。,中心任务： 加快产业结构调整，发展煤制石油替代产品，提高产业竞争力。,发展目标： 利用我国煤炭资源优势, 稳步发展煤化工产业, 满足经济社会的需求。 发展煤制二甲醚、烯烃、油品等石油替代产品, 推进石油替代战略的实施。,2019年，建
7、成大型煤制甲醇、二甲醚、烯烃和油品示范工程。 2020年，发展煤制石油替代产品，形成七大煤化工区的产业布局。,煤化工及相关产品发展目标,资料来源：国家发改委煤化工产业中长期发展规划（征求意见稿）,煤化工导致过热的原因,石油资源少 油价高企 掌握煤资源的冲动 金融危机后的投资热情仍然很高： 以煤为主的能源结构不变 石油产量正在接近并达到高峰（2030年），油价在70-100美元，石油对外依存度49.5%(2009年超过50%） 政府控制了油以及石油化工领域（除陕西），地方政府希望发展煤化工来增加GDP,经济性测算,原油价格高于20美元/桶，才能发展煤化工产品 油/煤比价大于8 (煤200元/吨，
8、原油高于29$/桶),煤制烯烃和二甲醚可与同类石油产品竞争 油/煤比价大于10 (煤200元/吨，原油高于36$/桶)，煤制油可与同类石油产品竞争,资料来源：国家发改委煤化工产业中长期发展规划（征求意见稿）,煤化工产业政策,2019年7月7日（1350号文）：发改委设了煤化工门槛： DME（100万吨）；煤制油（300万吨）；煤制烯烃（60万吨） 2019年1月,煤化工产业发展政策和煤化工产业中长期发展规划 2009年2月19日通过(石化产业调整和振兴规划): 要求坚决遏制煤化工盲目发展势头，积极引导煤化工行业健康发展，控制总量，淘汰落后工艺, 今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工
9、项目，原则上不再安排新的煤化工试点项目，重点抓好煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制甲烷、煤制乙二醇等示范工程，探索煤清洁转化和石化原料多元化发展的新途径。 2009年9月28日（38号文）：抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干指导意见 遏制传统煤化工盲目发展，今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工项目，禁止不符合准入条件的焦化和电石项目。综合利用节能环保等标准，提高准入门槛，加强清洁生产审核，实施差别电价。加快淘汰落后产能，对焦碳和电石实施等量替代，对合成氨和甲醇实施上大压小，产能置换等方式，提高竞争力。稳步发展现代煤化工示范工程，今后三年原则不再安排新的现代煤化工试点
10、项目。 煤化工产业政策执行问题： 1、 各地政府要求50%煤炭就地转化 2 、地方不准配套建设余热发电装置 3、 地方政府不按照国家产业政策审批煤化工项目，造成甲醇生产产能过剩 目前没有特别完整的煤化工产业政策,行业发展与技术现状的矛盾,国家煤化工规划，仅立足于近期煤制油和甲醇制烯烃等技术的发展，显示出对技术缺乏的无奈 行业快速发展与技术进步迟缓的矛盾 煤化工行业发展受制于技术发展，市场渴求新技术,发展现代煤化工需要考虑的问题,充足的煤炭资源 考虑水资源平衡和项目的节水技术应用 具有良好的交通运输 根据资源选择先进的清洁煤气化技术， 选择好的产品链 综合利用，降低能耗和污染。,煤化工项目建设条
11、件,原煤：23MJ/Kg,水煤浆气化,煤化工的产品应该是什么,原料不含氢，产品含氢，本质上煤化工的第一步是从水提取氢气，然后转化至产品中 造气是投资最大，能耗最高的步骤，应提高效率，扩大煤种适应性，原料应尽可能全部利用 理想的产品应满足以下要求之一 产品中尽量不含氢或少含氢，以减少氢的用量，减少造气的负荷：芳烃、炔烃 产品尽量含氧，以提高产品重量：甲醇是理想的产品，但价格不高。其它产品有低碳醇、醚、酸、酯等（保物质量，才能产生最大的利润） 应具有大的市场容量 相对合适的产品：芳烃、炔烃、醇、醚等，其它高附加值产品,C,H2O,800oC,CO + H2,？,间接转化,催化过程,基本化工原料:
12、中国石油炼制和石油化工的发展现状是炼油与化工脱节，石油化工缺乏基本化工原料（烯烃和芳烃）作支撑，煤化工的下游必然与已成熟的石油化工相结合才有发展前途。 洁净能源的利用(含氧化合物) 目前国内一些大型公司已经开展煤制油的工作，但该方向具有大投资、高风险的特点。与其相比，从煤制含氧化合物不仅原料利用率高，单耗低，且产品往往具有优异的十六烷值(或辛烷值)，更具技术先进性和经济竞争力。 新疆的优势：耗煤多，附加值高的项目更具有优势（低价煤的优势）,51,原理分析,产业分析,C:12 O:16 H: 1,内容,煤化工简介 煤化工发展必要性和发展思路 国、内外煤化工产业现状分析 具有应用前景的煤化工新技术
13、 洁净煤 (Clean Coal) 利用战略,国外（商业化） 南非煤液化（sasol): 97台气化炉，年消耗煤4600万吨。 美国伊斯曼公司： 水煤浆加压气化（德士古）-甲醇-醋酸/醋酐(胶片);技术不转让 美国大平原公司： 煤制天然气(日产300万吨，20亿方/年): 合成氨流程 国内,国、内外煤化工产业现状,传统煤化工行业介绍: 煤焦化、煤电石、煤合成氨（化肥）、煤制甲醇，我国这些化工产品 生产规模均居世界第一，焦碳，电石，合成氨和甲醇产量分别占世界 产量的58%、93%、32%和28%，但产业结构较落后，竞争力差。 目前，我国传统煤化工产品均处于阶段性供大于求状态，产能过剩,现代煤化工
14、行业分析: 煤制烯烃，煤制油，煤制天然气、煤制乙二醇，都处于示范发展阶段，一批示范项目将于今年或今后两、三年建成投产。,焦炭行业的分析,资源：生产焦炭得需要合适的煤种：气煤、焦煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等(低硫、低灰、高粘结 性，其中气煤的成气量低，焦炭质量不好)，查明储量2758.6亿吨，占全部煤种的26.25%） 产业发展现状和趋势： 冶金焦主要集中在钢铁发达地区，半焦生产主要集中在陕、蒙、晋、宁四省交界处。 焦炉向大型化，焦炭生产向集群化发展 炼焦副产品要综合利用，实现深加工，要实现节能减排和发展循环经济。 投资：国家规定最小规模100万吨(炭化室高于4.3米焦炉), 投资约5-6.5亿。
15、全国市场： 山西省一级冶金焦市场平均价格不含税1581元/吨（含税1850元/吨），因为不是大宗石化产品，没有体现高油价下的成本优势 2009年焦炭总产量：3.53亿吨，消费量：3.44亿吨，当前面临现状：产能过剩，总量控制，调整结构。经分析预测，近一二年产量逐渐下降，未来十年产量将减少到2亿吨左右 目前，山西的焦炭企业基本处在亏损状态，开工率仅50-80% 新疆市场分析： 新疆目前没有大的钢厂，运输到内地成本高；氯碱行业需求有限 八一钢厂产能不高，而且自己有焦化厂 农六师鸿基焦化的焦炭规模：80万吨/年;伊力特煤化工:95万吨/年焦炭; 形成竞争,兰炭介绍： 最经济的煤种是灰分和水分大、热值
16、低的褐煤（或不粘结煤和气煤） 褐煤经过低温干馏生产半焦（兰炭） 替代无烟煤（灰分5-6%）供加热气化炉（锅炉）、电石、炼铁合金（焦粒）、生产化肥等用。 兰炭生产过程中主要产生：半焦，焦炉气、低温焦油和废水。 其中： 焦炉气：量较大，而且生产过程中容易爆炸； 低温焦油：可进行加氢生产甲酚和汽、柴油； 废水：难处理，环保压力大，会增加产品成本 新疆兰炭的区域市场小，内地市场过剩，而且运输到内地成本高 煤-兰炭-化肥项目介绍： 规模一般30-60万吨（其中30万吨投资2-3亿） 产品链： 煤-半焦-气化(+低温干馏产生焦炉气)-合成氨-尿素 以30万吨兰炭计： 煤炭用量：50-60万吨褐煤。 尿素：70-80万吨尿素， 总投资：18-25亿 高能耗、高污染项目 新疆市场分析： 新疆农业市场比较大，比较适宜的传统煤化工项目；但是因为不是大宗石化产品，没有体现高油价下的成本优势，附加值低(目前尿素市场价1550-1700元/吨） 鸿基焦化（21.5万吨化肥）和锦疆煤化工公司（40万吨合成氨50万吨尿素）都有化
