21世纪煤化工展望

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1、21世纪煤化工展望摘要 煤的高效、洁净利用是21世纪我国能源和化工领域中的重大课题。发展cl 化学化工以解决未来石油化工原料替代以及车用燃料问题是新一代煤化工的重 要发展方向。依据科学研究经验首先讨论了中国发展现代煤化工的必要性，指出 发展现代煤化工要走可持续的发展之路；实现煤炭资源的高效洁净利用，只有发 展循环经济型煤化工，提高技术含量，才能体现现代煤化工的战略意义。关键词煤化工、技术、创新一、发展煤化工的意义和必要性我国是一个“富煤少油缺气”的国家。在世界已探明的化石能源储量中，中 国的煤炭占世界总量的15%，石油占2. 7%，天然气占O. 9%。这种化石能源资 源的禀赋特点决定了我国是世

2、界上少有的以煤为主要能源的国家。2004年煤炭在 能源消费中的比重为67. 7%。专家预测，到2020年即使将煤炭在一次能源消费 中的比例降至60%，其总量也将超过25亿吨。因此，国家中长期科学和技术发展 规划战略研究报告中明确指出：“我国资源特点决定了以煤为主的能源结构在相 当长时间内不会改变。”一方面是缺油少气，而另一方面国内燃油消耗逐年增加。 在资源与消费的矛盾面前，石油进口日益增加，如何利用我国丰富的煤炭资源成 为人们关注的焦点。目前，我国煤炭消费以发电、燃料为主，焦化居第三位，化 工原料所占比例甚微。可以预见在21世纪，燃煤发电仍占首位，但同时焦化、化 产将大幅增长，整个煤炭利用开始

3、走向能源与化工相结合的多联产道路。由此可 见，煤化工已成为国家能源发展战略重点之一和国家重点推进的产业。二、自主创新与技术引进站在时代发展的高度，现代煤化工在中国的发展应该从实际出发，因地制宜， 合理而又充分地利用资源。发展要有战略眼光，应做到起点高、技术新、规模大、 污染轻、效益好和具备国际竞争力。但是历史的经验告诉我们，现代煤化工发展 中的重中之重是长时间地、持之以恒地进行技术开发和基础研究。近几年商业化 的SHELL煤气化、MTO技术、MTP技术等无不是经历了长达20年的研究和开发。在 今后一段时间内，我国科技水平与发达国家之间还有差距，仍需从国外引进先进 技术，但必须正确处理引进和自主

4、开发的关系。煤化工基础研究的多学科性和开 发研究的多技术性，必须采取技术开发与基础研究并重的方针并制定实现这一方 针的相应措施，如队伍组织、投资分配、项目选择、目标管理等。众所周知，煤 气化是煤化工中最重要和最关键的一个过程，技术难度大，投资比例高。国外不 断有新的气化工艺出现就是因为侧重于工程应用的技术开发和致力于机理探讨 的基础性研究同时得到重视的缘故，而我国在这方面的落后也正是二者关系处理 不当和均欠重视造成的。三、发展现代煤化工的关键技术最近几年，煤液化、煤基甲醇、甲醇制烯烃、二甲醚等煤化工技术与工程项 目已成为中国能源化工领域的发展和研发热点，一个不容忽视的现实是，越来越 多的企业或

5、地方政府正在把发展煤化工作为未来发展地方经济或企业发展战略 的重要向。开发具有自主知识产权的大型化、高效率、低成本和对煤种适应性强 的煤化工技术，形成工业示范，总体水平达到国际先进水平已经成为21世纪我国 煤化工技术发展的目标。3、1大型、高效煤的气化技术开发煤气化技术是实现煤炭综合利用和洁净煤技术的重要技术手段，是发展现代 煤化工、煤造油、燃料煤气等重要工业化生产的龙头。目前，我国煤气化在绝大 多数企业仍使用落后的固定床间歇式煤气化技术，不仅能耗高、效率低，原料要 用块状焦炭或无烟煤，而且还会排放大量烟尘和污水，对环境污染严重。国际上 有代表性的主要是德士古、壳牌和鲁奇公司的气化技术。主要有

6、粉煤加压气化和 水煤浆气化技术等。世界现代煤炭气化技术的特点及发展趋势是：（1）气化压力 由常压向高压（21O815MP8）发展。（2）气化炉能力向大型化发展，单台气化炉气 化煤量已达20（舭d以上。（3）气化温度向高温发展，以强化煤中有机物质分解气 化，消除或减少环境污染，提高气化炉对煤种的适应性。煤气化追求的是高效、 低耗、无污染的煤气化工艺。我国亦做过一些煤气化技术的开发改进，如灰熔聚 炉的开发和多喷嘴对置式水煤浆气化技术，但工艺的更新进展缓慢，真正工业化 的不多。为提高我国煤气化技术水平，应积极引进消化先进的气化技术，通过技术改 造，提高气化工艺对煤种的适应性，同时加强国产化的力度，增

7、强自主创新的能 力。3、2 “多联产”技术开发国家中长期科学和技术发展规划战略研究报告指出，资源特点决定了我国要 将发展以煤气化为基础的多联产技术作为战略选择，力争走出一条具有中国特色 的洁净、高效开发与利用之路。多联产系统的提出基于能量综合利用的思想，相比于传统的煤炭利用可以大 幅度提高能源资源的利用效率。自1988年左右Jackson等人提出的甲醇与电力联 产流程开始，煤多联产技术从单一注重效率的模式发展到了能源效率和环境效益 并重，并随着关键技术和支撑技术的开发以及目标产物的选择出现了多种模式。 多联产技术基础是合成气，其来源不止是气化煤气，焦化过程（热解）产生的焦炉 煤气及由煤产生或伴

8、生的富含cO、H2或CH.的气体均可用来制备合成气。3、3煤及焦炉、高炉气制甲醇和二甲醚大型化技术开发甲醇主要用于化工和燃料两大领域。世界上著名的甲醇生产公司年生产能力 有的已达近千万吨，其原料采用廉价的天然气资源。由煤（包括原煤、煤层气、 焦炉煤气）等也可通过气化合成甲醇、二甲醚（合称醇醚燃料）。甲醇是一碳化学 与化工最主要的产品，要发展煤化工、实现煤转化，第一位就是发展由煤制甲醇 的大型化技术。目前，国内甲醇生产能力和产量的快速增加已经引起关注，从发 展趋势看到2010年，国内甲醇生产能力有可能达到3000万吨以上.甲醇快速增长 的原因，首先是甲醇生产技术相对成热；其次是甲醇建设规模可大可

9、小，适宜不 同层次的业主选择。另外甲醇也是最重要的化工中问体，还可以加工转化为其他 化工品，其深加工产品达12 0多种，我国以甲醇为原料一次性加工产品已有近30 种。因此有的企业在项目开始就将目标产品确定在烯烃、二甲醚或其他化工品。但是，我国的煤制甲醇工业与国际上的天然气制甲醇相比仍然规模小，原料 能耗高，技术改进的空间很大。今后很可能面临国际市场的巨大冲击，无法与国 外技术先进的大型装置竞争。规模过小，高附加值产品少，抗市场风险能力小， 难以实现规模效益。因此，煤制甲醇技术今后的研发重点应该是大规模、高起点、 高效益、高附加值，做到煤炭资源的综合利用、降低能耗，满足环保要求，具有 抗风险能力

10、和适应市场的能力。3. 4碳一化工下游产品及技术开发从国家安全和能源战略的角度出发，研究开发以碳资源替代石油和天然气的 煤气化化工工艺有着极其重要的意义。事实上，运用先进的现代煤化工技术可生 产几乎所有种类的下游石油化工产品。现代煤化工中与能源化工相关的技术是煤直接液化、FT合成油品和合成甲 醇。而从甲醇出发生产化学品的Cl化学技术值得注目。包括：甲醇一二甲醚一mD、 mP；甲醇制H2；甲醇制醋酸；甲醇制乙二醇，燃料级甲醇用于中等规模燃汽轮机 电站(50MW 500rvm：)提供燃料等。目前，国际上甲醇制氢已经是成熟技术，MID、MTP正处于工业化装置试验阶 段。国内高校和科研院所在甲醇经草酸酯制乙二醇技术，甲醇催化转化制备低碳 烯烃以及新型催化剂制备等方面已经有了一定的基础研究结果。今后的研究开发 重点在工程技术开发和工程放大上，以促进这些技术的工业化验证。四、总结煤化工是我国化学工业的重要组成部分。发展新型煤化工产业要因地制宜， 学习世界上的先进经验和技术，形成多元化的产品链条，增强自身发展能力和发 展后劲.在发展重点上，要适应市场需求，创造名牌产品，增强市场竞争能力， 确立煤化工在世界化工行业中的地位和作用。