我国煤化工产业发展现状及面临问题

和 鲁

（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830006）

我国煤化工产业发展现状及面临问题

和 鲁

（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830006）

在大量文献资料调研基础上，从我国煤化工发展重要性、产业发展现状及目前产业发展遇到的问题进行了综述，对煤化工发展趋势给出了几点建议。从我国资源结构、能源安全、技术成熟度、环境保护、水资源及碳排放等方面分析，期望探索出一条中国煤化工可持续发展的道路。

煤化工，发展现状，面临问题，建议

0 引 言

根据《全国煤炭资源潜力评价》及《2011年矿产资源通报》，截止到2011年底，我国探获煤炭资源量2万亿t，已查明煤炭资源储量约14800亿t，其中焦煤约3 000亿t。从煤炭资源分布来看，中部、西部和东部分别为75%、13%及12%。煤炭与水呈逆向分布，煤炭资源丰富的西部及北部水资源严重短缺，制约着我国煤化工产业快速发展。而且，我国近90%煤炭资源地生态环境恶劣，环境容量有限，过度开发煤炭资源必将导致其生态环境破坏严重。

我国煤种齐全，以褐煤和低质烟煤为主，缺乏焦煤及无烟煤。从煤炭特征来看，低灰及中灰煤占65%，中高级高灰占1.8%；高热值煤占91.8%，低热值及中低热值煤约占2.3%；低硫煤、中硫煤、中高硫煤及特高硫煤比例约为56.07%、32.96%、8.77%及3.2%。从使用功能来说，高挥发分、低灰分、高含氢的煤适合煤制油，例如内蒙古胜利褐煤，山东兖州气煤；低水分、低灰、低硫、灰熔点高的煤适合煤制天然气，例如新疆长焰煤、不粘煤、弱粘煤，内蒙古褐煤；高挥发分、低水分、低灰、低硫、灰熔点高、热稳定性能好的煤适合煤制甲醇和烯烃，例如新疆长焰煤、不粘煤、弱粘煤，内蒙古、云南褐煤，陕西低阶煤。选择合适煤种，建设高效现代煤化工装置这也是我们一直需要解决的问题。

“十二五”期间，我国现代煤化工技术发展迅猛、大量煤化工项目上马，在带动地方经济同时，也出现了一系列资源、环境及气候等问题。本文，通过对我国第十二个五年发展期间煤化工产业发展状况调研，从产业结构、战略发展、资源综合利用及环境保护等方面，指出了制约其发展因素，并提出了几点建议。

1 中国煤化工发展的重要性

经过70多年的发展，我国煤化工已形成以煤焦化、电石、煤制甲醇及合成氨为主的传统煤化工，以煤制天然气、煤制油、煤制乙二醇、煤制烯烃及煤制芳烃为主的现代煤化工产业。

传统煤化工是我国煤化工产业发展的基础，对我国建设发展举足轻重，产能居世界第一。焦炭是冶金工业重要原料，电石75%以上用来生产PVC，甲醇是重要的基础有机原料，合成氨直接关系到我国农业发展。

现代煤化工是我国煤化工产业战略升级重点，以石油代替产品为主要发展方向。“十二五”期间，发展起来了一批以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等为代表的现代煤化工产业。据预测，2020年，我国石油对外依存度将达到70%，2030年将超过75%。中国富煤少油的现实，奠定了现代煤化工迅猛发展的基础。随着我国经济快速发展，石油及天然气供需矛盾日益突出，且过渡依赖进口，必将影响我国经济发展安全危机，煤化工在国民经济地位将进一步加强。从战略能源安全考虑，煤制油及煤制天然气有其发展的现实需求，为国家提供可靠的战略保障。

2 中国煤化工产业发展现状

2.1 煤炭液化

2008年，内蒙古鄂尔多斯建成世界上首套百万吨级煤液化工业装置，该项目经多次整改，2011年达到85%的设计负荷。“十一五”期间，我国分别建成了神华集团2套、伊泰集团1套及潞安集团1套煤液化示范装置。“十二五”期间，大型煤化工示范项目有序推进，潞安集团540万t／a煤间接液化项目已获得路条，正在进行前期工作；神华宁煤400万t／a煤制油项目及兖矿集团100万t／a煤制油项目已通过总体设计审查；伊泰集团及贵州渝富也正在进行煤制油项目申报工作。目前，已建成158万t／a规模，在建及拟建规模共计1840万t／a。

2.2 煤制天然气

“十一五”期间，我国开工建设了大唐克旗40亿m3（标）／a（一期20亿m3（标）／a）、大唐集团40亿m3（标）／a、汇能集团16亿m3（标）／a及庆华集团55亿m3（标）／a共计4个煤制天然气项目。“十二五”期间，我国在新疆、内蒙古等地布局了总规模约400亿m3（标）／a的煤制天然气项目。

煤制天然气项目具有一定优越性，与煤液化、煤制烯烃相比能源转化率最高，水耗最低，单位能源投资最低，工业化程度最高。但是，我国甲烷化技术与国际水平还有一定差距，需要尽快国产甲烷化技术及其催化剂。而且，煤制天然气产业还存在天然气调峰难、管线投资大等问题。

2.3 煤制烯烃

烯烃是我国经济发展最重要基础原料之一，具有重要战略地位。我国乙烯、丙烯的对外依存度分别为40%和35.2%，煤制烯烃是可以弥补我国烯烃缺口的重要手段之一。“十一五”期间，我国煤制烯烃技术得到了重大突破，成功建设三套大型工业化装置。

目前，已投产的煤制烯烃规模约236万t／a，在建及前期规模达877万t／a，所采用技术基本上都来自国内自主知识产权的大连物化所、洛阳石化或中国石化。但是，煤制烯烃资源消耗及污染物排放高，需要重视节能减排技术开发，提高其能源转化率。

2.4 煤制乙二醇

近年来，国内研发出了多项乙二醇生产技术，主要有中国科学院福建物质结构研究所、大连理工、华东理工技术、中石化技术及五环科技等技术，不同技术也取得了阶段性成果。2009年，我国建成了首套煤制乙二醇示范项目，即通辽金煤项目，经技术改造后，2012年产品达到国际先进水平，优等品产出稳定在90%以上。永金化工利用以上技术，建成投产了5套20万t／a煤制乙二醇装置。2012年，我国多个煤制乙二醇工业化和中试装置取得成功，但是国产加氢催化剂还需要长周期稳定运行来检验。“十二五”期间，我国拟建及在建煤制乙二醇项目超过20个，总产能超过500万t／a。煤制乙二醇已成为我国煤化工发展新生军，但是相对石油伴生气及化工尾气制乙二醇而言，并没有经济优势。

2.5 煤制合成氨

目前我国合成氨企业约360家，总产能达6 800万t／a，实际产量约5000t／a，产能及技术水平居世界首位。鉴于我国以煤为主能源结构和天然气价格不断上涨，目前80%以上合成氨企业采用煤为原料，比重还在不断增加，最终将会被全部代替。从煤制尿素成本构成看，固定成本占30%，原料煤及动力煤成本占70%。在产能过剩的前提下，煤制合成氨的发展关键在于节能降耗新技术的研究。

2.6 煤制甲醇

10a来，我国甲醇行业发展迅速，产能已从2004年的700万t／a扩张到2014年的5 700万t／a，实际产能利用率不到60%，产能相对过剩。甲醇原料结构中，煤炭、天然气、焦炉气分别为66%、19%、15%。天然气甲醇总规模约1 000万t／a，经济效益较差，实际上已经闲置，属于无效产能。扣除无效产能，实际产能利用率约80%，属于较高水平。预计，今后甲醇市场重点应该是烯烃及甲醇燃料，但是甲醇汽油的经济性、安全性还需要进一步考证。

3 中国煤化工产业发展面临的问题

3.1 投资过热，产能趋于过剩

“十一五”期间，我国现代煤化工示范工程的建设，基本奠定了其关键技术产业化的基础。示范项目的成功，刺激了现代煤化工投资的热情，同时部分企业以建设煤化工项目为由，圈占煤炭资源，使“十二五”期间煤化工产业得到了高度关注及发展。“十二五”期间，已上报国家发改委拟争取煤制烯烃项目11项，总规模760万t／a；煤制天然气项目8项，总规模602亿m3／a；煤制油4项，总规模980万t／a。

投资过热，企业盲目布局，产业结构已不合理，大多数大型煤化工项目布局在煤炭调入区的中东部，与我国就地加工转化的产业政策相悖，同时也带来了成本增加，能耗提高。而且，短期内，我国现代煤化工已呈现产能过剩风险，由于其投资巨大，受到市场波动、技术不成熟或者原油价格走低，都会导致巨大的投资风险。

3.2 技术可靠性待考证，资源利用率低

现代煤化工关键技术的可靠性及经济性还有待考证，大多数关键技术还处于首次大规模工业化应用，还存在一定风险。示范工程在经济、技术上还需要进一步优化，需要长周期稳定运行来加以考验。目前，建成或者在建的项目，整体技术的装备水平较低，部分关键技术及设备均依靠进口，国产技术还需要进一步加强研发。

“十二五”期间，我国煤制天然气能源转化率要求大于60%，煤间接液化大于47%，煤制烯烃大于44%。从转化率来看，整体水平偏低，大量能源物质均浪费在生产转化过程中。

3.3 水资源约束问题

水资源是我国煤化工发展的基础，直接关系着国家能源安全，水资源必将成为煤化工发展瓶颈。我国水资源总量不丰富、分布不均匀且总体开发程度偏低。对于水资源承载力问题主要有两点：首先，工业用水挤占生态用水，我国煤与水的逆向分布，导致了高耗水的煤化工行业供水不足；其次，大规模水权转移导致次生生态环境影响，有些地方为最求工业发展，甚至提出采用农业水权转换的方式提高工业用水量，可能导致区域水位下降，引发严重生态问题。

据预测，我国2020年和2030年煤化工用水量约30亿m3和40亿m3，根据《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》推算2020年及2030年煤化工用水红线仅为16亿m3及17亿m3，可见其供需矛盾及其尖锐。

3.4 环境污染问题

目前，煤化工项目建设地一般水资源匮乏，水环境容量有限，区域排污受限的问题也日益严重。“十二五”期间，一些落后的传统工业也在同步建设，大量工业废水排放占用有限的环境容量，地表水超标严重，大型煤化工建设与水资源规划矛盾越来越突出；煤化工废水处理技术难度大，代价高且存在二次污染，难以达到污水零排放目的。

哥本哈根世界气候大会上，中国给出了2020年单位GDP的CO2排放量比2005年下降40%～45%。根据7%经济增长速率推算，2015年、2020年中国CO2排放总量分别为90亿t、140亿t，对应的煤化工排放量约2.97亿t、4.62亿t。实际上，2012年煤化工CO2排放量已超过3亿t，2014年已接近4亿t。由此可见，发展煤化工所面临的CO2排放问题非常严重。

4 中国煤化工发展思考

1）优先保障国家能源安全，在保证国家经济稳步增长的同时，进一步强化资源和环境约束力度，从战略角度规范和发展现代煤化工产业，重点发展煤制天然气及煤制油项目，优化能源结构，严格禁止盲目投资。

2）做好现代煤化工产业技术升级工作，提高其经济性及能源效率，无论从工艺设备技术、节能节水、三废处理等方面，目前都难以实现最优化设计，需要进一步提升；严格控制单位产品水耗、煤耗、能耗及碳排放等指标，在吸收转化国外先进工艺技术的同时，积极开发国产化技术，大力降低装置消耗及三废排放量，克服煤化工“高能耗、高水耗、高排放”的弱点。

3）“以水定产”合理布局煤化工产业，在优先保障生态、生活及农业用水基础上，合理分配工业用水资源；淘汰部分落后传统煤化工产业，严格控制总用水量，推进现代煤化工产业链延伸，推进煤炭深加工高端化发展，缩小煤化工与石油化工能效及环保差别，提供整体水资源利用效率。

4）优化制度化及政策化措施，严禁先建设后报批，杜绝不满足资源、环境等要求的盲目建设，建立生态补偿机制，推行煤化工对清洁生产贡献的奖励措施，鼓励及支撑民营企业参与到大型煤化工生产及技术开发中，通过市场化途径控制煤化工环境污染。

[1]李瑞峰，中国煤炭市场分析与研究[J].煤炭工程，2013，45（1）：1－3.

[2]黄忠，李瑞峰.“十二五”期间我国煤炭供需分析与预测[J].中国煤炭，2010，36（8）：27－29，72.

[3]周广启，姜艳庆.我国煤炭产能过剩的原因及对策[J].煤炭经济研究，2014，34（3）：28－32.

[4]谢和平，钱鸣高，彭苏萍，等.煤炭科学产能及发展战略初探[J].中国工程科学，2011，13（6）：44－50.

[5]朱发根，郝向斌，樊劭.新一轮煤炭价格持续下跌原因、走势及对策[J].中国煤炭，2013，39：（9）.

[6]谢克昌.煤化工发展与规划[M].北京：化学工业出版社，2005.

[7]谢克昌，田亚峻，贺永德.煤洁净高效转化[M].北京：科学出版社，2014.

[8]田亚峻.中国煤化工现状与思考[J].煤化工，2014，12（1）：1－8.

[9]现代煤化工发展期待“横向联合”[N].中国化工报，2010－04－01.

[10]国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2011.

[11]国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2012.

[12]国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2013.

Development status and problems faced of China＇s coal chemical industry

He Lu
（Xinjiang Chemical Engineering Design＆Research Institute Co.，Ltd.，Urumqi Xinjiang 830006，China）

In this paper，on the basis of a large number of literatures，the importance of the coal chemical industry development in our country，the industry development status and problems of the current industry development experienced were reviewed，some suggestions have been provided for the development trend of coal chemical industry.From the resource structure，energy security，technical maturity，environment protection，water and carbon emissions analysis，expecting to explore a way of the sustainable development of coal chemical industry in China.

coal chemical industry，development status，problems faced，suggestions

TQ54

A

1003-6490（2015）03-040-04

2015－04－16

和鲁（1971－），男，山东人，沈阳工业大学给排水专业毕业，高级工程师，主要从事化工设计技术与管理工作。