迎接绚丽的春天
——“十一五”期间的煤化工回眸
2011-09-24唐宏青
迎接绚丽的春天
——“十一五”期间的煤化工回眸
In this article:In past 5 years,China invested huge money and human power to develop coal chemical industry,and is getting generous return.MTO、MTP、MTG and other achievements in study and engineering fields push this industry into a new era.
在国家第十一个五年规划期间,我国的煤化工科研、设计、生产、制造行业获得了全面的发展。这是中国的特有现象。我们已经可以向世界宣称,我国的煤化工处于世界领先地位。
1 科研投入巨大
我国煤化工发展的一个重要的原因是有巨大的科研投入,体现在资金和队伍的扩大。以煤气化技术为例,国家科技部对多种煤气化技术立项支持,从而使多喷嘴气化、两段炉粉煤气化、熔渣——非熔渣气化、航天炉粉煤气化、多元料浆气化、灰熔聚气化等取得良好的
研究成果,并投入生产行列。目前我国拥有十几种气化技术,覆盖了水煤浆、粉煤、碎煤
等原料的气化技术,部分技术已经走向世界。包括引进技术在内,中国的煤气化技术的知识和经验世界第一。
中国科学院在实施产业化的过程中,开展了费托合成、甲醇制烯烃、甲醇制汽油、合成乙二醇等几项重大的煤化工科研项目。经过三十年的努力,现在修成正果,其中两项在工业化示范中已经取得令世界震惊的成果。
国内煤化工企业在单项煤化工技术的发展上有重大突破为煤化工的发展奠定了基础。
2 单项煤化工技术的突破
在国家科技部的支持下,国内煤化工企业在单项煤化工技术的发展上有重大突破,包括气化、净化、合成气转化和加工,甲醇加工等。除了前述的气化技术以外,净化技术上的低温甲醇洗、NHD(聚乙二醇二甲醚)的脱硫脱碳技术都开发出新流程,并成功地在工业装置上应用;在合成气加工上,以费托合成为代表的煤制油技术,主要是铁基催化剂浆状床技术,取得了示范厂中每吨催化剂可以合成1200~1500t油的先进指标,在世界上遥遥领先;在甲醇加工方面,取得了甲醇制烯烃催化剂开发的流态化工艺、甲醇制丙烯SAPO18/SAPO34的流态化工艺FMTP、以及甲醇制汽油的固定床MTG工艺成功,并且将DMTO工艺用于煤制烯烃的示范厂中,目前运行情况良好;此外,还开展了煤加氢液化和合成乙二醇的示范研究,目前正在试运行中。单项技术的突破为煤化工的发展奠定了基础。
3 成套技术的示范
在本五年规划中,我国开展了一项特殊的研究,即建立以单元新工艺为主的成套示范工艺,即大家熟知的几个煤化工示范厂。这些示范厂包括以费托合成为基础的三个煤制柴油装置(伊泰、潞安、神华)、煤直接液化装置、三个煤制烯烃装置(神华MTO,宁煤和大唐 MTP)、煤制乙二醇装置、煤制甲醇后MTG装置。这些装置已经全部开车试运行,其中伊泰和潞安的煤制柴油装置已经通过有关部门的考核或鉴定。其它装置都在进行一定负荷的运行,总体情况良好。
在这里我们不妨对伊泰合成油装置作一叙述:这是一套以水煤浆气化、低温甲醇洗、费托合成油、加氢炼制单元组成的煤制柴油装置,年产16万t油品,目前已经达到“安全、稳定、长周期、满负荷”运行的目标,经过国家有关部门的考核,吨油能耗为110 Gj,吨铁基合成催化剂工业成油能力在1200~1500t,在世界上处于遥遥领先地位,这是中国科学院三代科学家经过三十年努力的结果。由于达到“安稳长满”的目标,预期很快就要开展规模为540万t级的大型装置建设,为我国新疆内蒙地区的能源工业作出新的贡献。
伊泰合成油示范厂以我国自主开发核心工艺为主建造,形成的成套组合技术将作为建设超级能源装置的基础,这在我国化学工业发展历史上并不多见,因此,它的安稳长满运行是我国化学工业发展史上一个重要的里程碑。
4 传统概念的突破
十多年前,用煤制甲烷的工艺不被煤化工行业接受,原因是我国天然气价格很低,在经济上煤制甲烷是不合理的。但是,这个概念在逐渐被突破,天然气的重要性已经被人们逐步认识,要保护我们的环境,解决13亿人民的家用燃料,节约我们的家用能源,天然气是非常理想的。由于我们天然气资源不足,从国外进口比较困难,用煤制甲烷作为补充是一个可靠的途径。与进口天然气相比,煤制甲烷在经济上也是站得住脚的。因此,在十一五期间开始建设四个煤制甲烷工厂,总容量为151亿标m3。这是一项大规模的民生工程,是煤化工行业对国家和人民作出的巨大的贡献。
5 传统产品的结构调整
甲醇和二甲醚是煤化工的传统产品,“十一五”期间,产能有明显的增长。以甲醇为例,2005年甲醇产量为535万t,2010年产量将超过1500万t,而2010年的甲醇产能已经超过3000万t,由于受中东和近邻廉价的天然气甲醇的冲击,国内开工率不足50%。因此,甲醇企业的结构调整已为行业内所认识,甲醇装置改制氢和甲烷或者延伸至3M(MTO、MTP、MTG)工艺的问题已提到议事日程上来。由此可见,3M的示范厂对甲醇行业的结构调整极为重要。
伊泰合成油示范厂的安稳长满运行是我国化学工业发展史上一个重要的里程碑。
6 环境问题受到高度重视
由于煤化工的飞速发展,环境问题越来越突出。煤化工行业过去重点解决硫的排放,现在已经认识到CO2的排放也极其重要。煤化工装置中,原料和燃料煤中的碳大约有70%要变成CO2排入大气。因此,在一些大型企业中,已经开展大规模的植树造林计划,也有开展将CO2深埋地下的试验。对环境问题的认识促使企业在环保上增加投入,这是“十一五”期间的重大进步。
7 存在问题
尽管在“十一五”期间我国煤化工的发展取得了举世瞩目的成就,但并非歌舞升平。实际上,存在的问题也展示在大家面前,例如:
(1)部分示范厂规模太大,技术不成熟使工厂久久不能转正。
(2)在示范厂技术尚不成熟的情况下,急于推广。
(3)单元技术的引进在未取得经验的情况下,大批量重复引进。
(4)有些产品在市场需求不明朗的情况下,过度重复建设。
有问题不要回避,我们应该积极纠正,以利今后的发展。
8 下一个五年计划的预期
“十一五”期间煤化工行业的飞速发展,为下一个五年计划打下了坚实的基础。煤化工行业将以能源产品为主,建立若干个超大型煤制柴油、煤制甲烷工厂,适当兼顾煤制烯烃的3M装置,对甲醇企业进行结构调整,继续完善现有的示范装置,尽量降低对环境的污染,在干旱地区的煤化工企业要千方百计地节水。煤化工是石油化工的补充而不是替代,这一方针将不会改变。
在科学发展观的指引下,煤化工将会引来一个绚丽的春天。
To Be No.1:On the Development of Coal Chemical Industry in China
唐宏青 Tang Hong-Qing
2010-11-30)