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1、克拉玛依职业技术学院毕业设计（论文）专用纸克拉玛依职业技术学院毕业论文题 目：论我国煤化工发展前景 班 级: 石化0831班 姓 名： 指导老师： 完成日期： 2011年5月9日 克拉玛依职业技术学院制二零一一年四月- 15 -摘要 ：在国际油价急剧震荡和对替代化工原料、替代能源的需求越发迫切的背景下，节能减排已成大势所趋。在已经上报国务院待批的新兴能源产业规划中，洁净煤利用成为十个新兴能源产业之一，在诸多上市公司积极介入煤化工领域的背景下，煤化工产业发展前景备受关注。 近年来，我国主要煤化工产品产量保持较快增长。2009年我国甲醇产量达到1133.4万吨，今年上半年甲醇产量达到811万吨，同
2、比增长53.3%；2009年合成氨总产量达到5136万吨，今年上半年合成氨总量2649.1万吨，同比增长4.6%。此外，还有大批在建、扩产项目以及规划建设的煤化工项目。煤化工产业结构调整步伐加快，传统煤化工竞争激烈。目前，我国基础煤化工产品总体产能过剩，竞争激烈，产业结构有待优化。2009年全国焦化行业关停淘汰落后小（老）焦炉产量近2300万吨，新建投产焦炉产能约3700万吨，实现了以自动化、大型化、清洁环保化的大中型焦炉产能对落后产能的置换。 关键词：节能减排 自动化 产业结构 优势 领域 目 录摘要- 1 -前言- 1 -1.我国煤化工的发展历史- 2 -2.我国煤化工行业概况- 2 -2
3、.1 煤炭焦化- 2 -2.2 煤气化及其合成技术- 3 -2.2.1煤气化- 3 -2.2.2 煤气化合成氨- 3 -2.2.3 煤气化合成液体燃料(间接液化)- 4 -2.2.4 煤气化其他产品合成技术- 4 -3.煤化工行业发展特点特点及前景- 5 -3.1煤化工行业发展特点- 5 -3.2煤化工行业发展前景- 6 -3.2.1高油价和石油供应的不稳定性催生煤化工的发展- 6 -3.2.2煤炭储量丰富是我国发展煤化工的现实基础- 6 -3.2.3产业政策和现实技术条件的成熟推动煤化工行业发展- 6 -4.煤化工产业发展产品的需求- 7 -4.1煤制发动机燃料油- 7 -4.2煤制乙烯、丙
4、烯类产品- 7 -4.3甲醇、二甲醚产品- 8 -4.4焦碳产品- 8 -5.煤炭企业发展煤化工技术的问题分析- 9 -5.1煤炭液化- 9 -5.2煤炭汽化- 10 -5.3煤炭焦化- 11 -5.4煤化工多联产- 11 -6.煤化工可持续发展中存在的问题- 12 -6.1严峻的环境形势- 12 -6.2法制松弛、监管不力- 12 -6.3切实加强煤化工污染的防治- 13 -参考文献- 14 -致 谢- 15 -前言概述了煤化工中煤焦化、气化、液化、煤气化联合循环发电和多联产技术系统国内外发展的现状，分析了煤化工产业面临的发展机遇。认为，通过煤化工技术，将煤转化为新的洁净高效的能源将成为今后
5、研究开发的方向，规模大、技术先进将是煤化工产业发展的趋势。煤炭是我国最主要的能源资源，它不仅是重要的工业燃料还是重要的化工原料，并有“化工之母”之美称。但除冶金工业和化肥工业中煤的焦化和用于合成氨的煤气化之外，煤的其他深度化学转化由于种种原因一直未实现商业运营。进入21世纪，环境保护受到前所未有的重视，洁净能源安全稳定的供应也成为一个国家经济持续发展的重要条件，这些都为煤炭化学加工提供了难得的发展机遇，加快煤化工产业的发展已成为煤炭工业可持续发展的重要组成部分。为让广大读者较全面地了解我国煤化工产业的现状，组织了这期“煤化工产业”的专题文章，旨在加快煤化工产业的发展，进一步延伸煤炭产业链，为国
6、民经济的快速健康发展奉献洁净、高效、可靠的能源。煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业，随着社会经济的不断发展，它们将进一步得到发展，同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。1.我国煤化工的发展历史中国是使用煤最早的国家之一，早在公元前就用煤冶炼铜矿石、烧陶瓷，至明代以用焦炭冶铁。但煤作为化学工业的原料加以利用并逐步形成工业体系，则是近代工业革命后。煤
7、中有机质的基本结构单元，是以芳香族稠环为核心，周围连有杂环及各种官能团的大分子。这种特定的分子结构是它在隔绝空气的条件下，通过热加工的催化加工，能获得固体产品，如焦炭或半焦。同时还可得到大量的煤气，以及具有经济价值的化学品和液体燃料（如烃类、醇类、氨、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚、吡啶等）。因此煤化工的发展包含着能源和化学品生产两个方面，两者相辅相成，促进煤炭综合利用技术的发展。2.我国煤化工行业概况改革开放以来我国的经济快速发展，为煤化工产业提供了前所未有的发展机遇。随着国民经济的发展，我国煤化工产品需求量大幅度增加，为煤化工产业的发展提供了广阔的销售市场；随着经济实力的增强，科学技术的进步，大
8、力发展煤化工产业是大势所趋，是煤炭企业往纵深发展的必由之路。2.1 煤炭焦化焦化工业是发展最成熟，最具代表性的煤化工产业，也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前，全世界的焦炭产量大约为3.23.4亿t/a，直接消耗原料精煤约4.5亿t/a 。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响，工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态，焦炭国际贸易目前为2500万t/ a。目前，我国焦炭产量约1.2亿t/a，居世界第一，直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的 14%。全国有各类机械化焦炉约750座以上，年设计炼焦能力约9000万t/a，其中炭化室高度为4m5.
9、5m以上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉（炭化室高6m）已实现国产化，煤气净化技术已达世界先进水平，干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段，焦炭质量显著提高，其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。焦炭成为我国的主要出口产品之一，出口量逐年上升，2000年达到1500t/a，已成为全球最大的焦炭出口国。从20世纪80年代起，煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展，其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂，有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是：焦炉炉型小、以中小型焦炉为主，受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大，采用干法熄焦、烟尘集中
10、处理等新技术少，大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。2.2 煤气化及其合成技术2.2.1煤气化煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台，额定产气量446106Nm3/d，前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型，原料是煤、渣油、天然气，产品是F-T合成油、电或甲醇等。煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业，各种气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。近20年来，我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。煤气化技术的发展和作用引
11、起国内煤炭行业的关注。“九五”期间，兖矿集团与国内高校、科研机构合作，开发完成了22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置，并进行了考核试验。结果表明：有效气体成分达83%，碳转化率98%，分别比相同条件下的德士古生产装置高1.5%2 %、 2%3%；比煤耗、比氧耗均低于德士古7%。该成果标志我国自主开发的先进气化技术取得突破性进展。2.2.2 煤气化合成氨以煤为原料、采用煤气化合成氨技术是我国化肥生产的主要方式，目前我国有800多家中小型化肥厂采用水煤气工艺，共计约4000台气化炉，每年消费原料煤（或焦炭）4000多万t ，合成氨产量约占全国产量的60%。化肥用气化炉的炉型以UGI型和前苏联的型为
12、主，直径由 2.2m至3.6m不等，该类炉型老化、技术落后。加压鲁奇炉、德士古炉是近年来引进用于合成氨生产的主要炉型。国外以煤为原料生产化肥的很少，一般都以石油或天然气为原料；国内由于行业分隔的原因以及煤制合成氨近年来市场的起伏，仅有少数煤炭集团有煤气化合成氨（化肥）企业（或生产线）。2.2.3 煤气化合成液体燃料(间接液化)20世纪50年代，南非SASOL公司开始建设煤气化合成燃料油的SASOLI工厂，70年代末、80 年代初相继建成SASOLII、SASOLIII厂，形成目前世界上最大的煤气化合成液体燃料企业。SASOL公司加工原料煤约4500万t/a，获合成产品约760万t/a，其中60
13、%为燃料油。我国从20世纪50年代就进行了间接液化技术的开发研究。80年代开始，中国科学院山西煤化所系统地进行了铁基催化剂费托合成生产汽油的技术开发，并完成了2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验；在钴基催化剂合成工艺开发方面，于90年代开始进行了系统的研究与开发工作，并取得阶段性结果，开发出3种型号合成柴油钴基催化剂。针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等进行了小型试验，“十五”期间已立项正在进行1000t/a级间接液化装置的开发和试验，并研制工业级煤基合成油工艺软件包。在技术开发的同时，国内煤炭企业对引进成熟技术、建设煤间接液化工厂做了大量工作。平顶山煤业集团、宁夏太西集团就建设间接液
14、化商业化示范工厂进行了煤种评价试验和建厂预可行性研究，并就引进技术、投融资、立项等做了大量前期工作，目前项目正在论证阶段。2.2.4 煤气化其他产品合成技术煤通过气化制得合成气后，合成不同专用化学品取决于合成技术。国内外对该类技术都有较多研究、开发，有的已进入商业化运行。甲醇是重要的化工原料，也可作为发动机代用燃料。世界甲醇生产能力3500万t/a，产量约2900万t/a。我国甲醇生产能力约为300万 t/a，生产企业约140多家，其中50% 以上为以煤为原料的工艺。与国外相比，国内甲醇装置规模小，生产工艺落后，特别是以煤为原料的工艺较复杂、成本偏高，因此缺乏竞争能力。山西晋中地区对甲醇汽车已
15、做了多年的示范工作。二甲醚作为另外一种代用液体燃料，其技术发展受到关注，有关研究者认为二甲醚可以作为车用柴油替代燃料，也可以替代LPG作为民用燃料。世界二甲醚产量约15万t/a ，主要由甲醇脱水工艺制得。近期技术发展是将合成原料气在一定条件下用一步法合成二甲醚。3.煤化工行业发展特点特点及前景3.1煤化工行业发展特点 众多的研究者认为：世界已进入能源和化工原料多元化的时代，不同国家或地区应根据资源和经济发展的需求选择现实、优质的原料和技术。以煤炭为原料生产化学品和通过转化生成高效洁净能源（电力、燃料油等）的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争的趋势，煤化工在各成熟单项技术的支撑下，面临新的发展机遇。我国煤化工产业的发展将以发挥资源优势为基础，以优化能源结构、特别是以优化终端能源结构为方向，通过洁净、高效的途径，为国民经济发展和社会进步提供优质能源保障，其未来发展具有以下主要特点。（1）除发展传统的产品型煤化工（炼焦、合成氨）以外，将以市场为导向，发展以能源转化型为主的煤化工产业，建设能源转
