新型煤化工行业的现状与发展

2018-01-28罗海斌

炭素 2018年1期

罗海斌

（哈尔滨石油学院化学工程学院能源工程系，哈尔滨 150027）

0 前言

我国是煤资源大国，但是却没有油和气这样的一些重要资源，所以这就直接决定着我国的能源结构上主要还是依赖于煤，结合新型煤化工发展是具有较大优势的。发展新型煤化工不仅能够符合我国目前的能源资源丰厚的特点，而且还能够优化能源的结构，为其提供一个更加洁净的能源，能够有效的缓解我国目前的油气能源对外的高度依赖性，将煤替代油的重点就是新型煤化工发展的一个基本战略，也是确保我国的能源能够得到有效的利用[1]。最近这些年，由于国内煤炭市场的价格比较低，而且国际油价还一直保持着较高的价格在运行，所以不得不让我们去考虑煤炭原料自身的属性，提倡利用煤炭燃料和原料的用途并重，有效的推进我国在新型煤化工产业上的高效发展，煤制作甲醇和二甲醚以及烯烃，还有煤的间接液化与直接液化等以及制作天然气等很多新型的煤化工项目就出现了，在盛产煤的一些地方都制定出了新型煤化工产业发展的总体规划。

1 新型煤化工

1.1 新型煤化工技术

新型煤化工的原材料还是煤，通过化学加工让煤转化成气体或液体或固体等燃料的一个化学过程。根据煤加工的过程来分，具体就包含干馏（包含炼焦与低温干馏）和气化以及液化与合成化学品等。而且新型煤化工的生产技术里面，炼焦可以说是最开始的一种工艺，而且到目前为止还属于煤化学工业里面的关键组成部分。煤气化可以说是新型煤化工里面最关键的，能够用来生产很多燃料气，属于干净能源，能够较好的提升人民的总体生活水平，而且还不伤害环境。煤气化所生产的合成气主要有合成液体燃料等一些产品。煤可以直接液化，也就是对煤做高压加氢使其液化，能够用来生产人造石油与化学产品等。在石油短缺的时候，煤的液化产品将替代目前的天然石油[2]。

1.2 新型煤化工的特点

新型煤化工生产的特点有：①易燃、易爆、易中毒的物质多；②高温露天作业粉尘烟气多；③生产工艺的条件苛刻；④生产规模的大型化和生产过程的自动化。

目前我国新型煤化工还主要聚焦于煤焦油和合成氨与甲醇上。2004年，我国的煤焦油产量达到了400万吨，其合成氨的产量达到了4222万吨，其甲醇的产量达到了440万吨。现在，我国在新型煤化工上的总体水平较低，当前主要存在如下不足。①高能耗、高污染、低效率、低效益；②新型煤化工气化技术进步缓慢；③低水平重复建设严重。

现代新型煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业，应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代新型煤化工的发展要坚持一体化、基地化、集约化、大型化、现代化，真正转变经济增长方式。

2 新型煤化工产业发展现状

2.1 新型煤化工产业发展概述

近年来，我国新型煤化工产业得到了较好的发展，而且也有很大的进步，其规模之大，可以说在世界上是名列前茅，是全球最大的新型煤化工产品生产国，根据目前的新型煤化工产业的发展情况来看，我国前前后后一起建成了百万吨煤炭的直接液化和十八万吨的间接液化以及六十万吨的煤制烯烃与二十亿立方的煤制天然气等重要工程项目，这就表示我国在新型煤化工技术上可以说是名列前茅[3]。现在，我国的煤炭是工业里重要的原料，而且其作用越来越大，新型煤化工技术的示范的成功也是在大力的发展煤炭工业，为其转型提供了一定的参考，所以关于煤炭工业的延伸和产品的附加值以及清洁高效的转化等都奠定了坚实的基础。

2.2 新型煤化工关键技术

焦炭和氮肥以及电石等一些传统的煤化工和新型煤化工相比，其技术门槛比较低，相关的工艺也十分成熟，其投资规模较为一般。现在的产能和产量以及消费量可以说都非常的大，存在严重的产能过剩的情况；但是新型煤化工在国内的需求是比较大的，比如说煤制油和煤制烯烃以及煤制天然气与煤制乙二醇[4]等，其产品的价格比较高，未来有很大的发展空间，具有较好的市场。

煤气化可以说是新型煤化工里面的最关键的技术，而新型煤化工产业主要包含有传统新型煤化工与新型煤化工。我国成功的引进利用水煤浆气化和干粉煤气化等有关技术以后，还针对那些具备一定知识产权的煤气化技术和装备等都做好示范，而且还全部都投入工业化运行上[5]。

在煤炭间接液化方面，中科院山西煤化所和兖矿集团在煤炭间接液化方面分别拥有具有自主知识产权煤间接液化制油技术，并在山西、陕西榆林等煤制油项目中实现了工业化应用。

2.3 新型煤化工产业发展现状

2.3.1 煤制油现状

随着我国经济持续增长及汽车工业快速发展，对汽油的需求可以说是非常旺盛的，煤制油不仅能够解决目前是的这种实际需求，同时也可以说是我国能源安全的真实需求。就目前来看，我国已经投入到工业化示范煤制油的项目一起有5家，其产能可以达到160万吨，还在建设中的煤制油的项目还有15个。

2.3.2 我国煤制烯烃现状

煤制烯烃工艺主要是以煤作为其原料，然后同甲醇来制备乙烯和丙烯等一些低碳烯烃的一种新工艺，主要有两种技术路线MTO技术与MTP技术。目前开工建设与前期工作进行煤制烯烃的项目就达到了50多个，预计到2020年将形成2400万t/a的产能。

2.3.3 我国煤制天然气现状

煤制天然气技术已基本成熟[6]。高温甲烷化技术是煤制天然气过程中的关键技术，成熟的高温甲烷化技术主要包括托普索甲烷化技术、鲁奇甲烷化技术、Davy甲烷化技术。在装备上，甲烷化装置仅引进高压蒸汽过热器、循环气压缩机等个别设备，其余绝大部分均为国产化设备。我国目前已立项的煤制天然气项目共计60多个，合计总年产能超过2300亿立方米。其中仅2013年初至2014年4月，17个煤制气新项目获国家发改委路条，这些项目总年产能超过770亿立方米，总投资超过4000亿元。

3 新型煤化工行业的发展趋势

当前，随着我国社会经济的不断发展，其工业化和城镇化以及城乡一体化等进行在逐步加快，而且全民的环保意识也在不断的增强，相关的技术也是逐步的提升，资源与市场条件等得到了较大的改善，针对新型煤化工产业的发展的方向与速度等都有着决定性的影响，总的来说，其发展趋势包含这样的几个方面。

3.1 重视环境保护

新型煤化工是一个污染和排放以及耗能都高的行业，所以这方面的环保标准会越来越多，而且还会严格的控制其污染的排放，也会全面加强项目开发的水资源的有效保护[7]。除此之外，提请关注的是应该高度重视温室气体的排放问题。关于温室气体排放所引起的一些气候的变化可以说是国际上都普遍关注的一个重要议题，我国是二氧化碳排放大国，政府也非常在意减排的工作，现在还在不断的建立机制，促进减排。

3.2 注重技术装备创新

关于创新上，其主要还是针对有关的技术与装备的创新。我国以后在新型煤化工方面的发展主要是要依靠那些能够用来代替石油的一些洁净的能源和化工品的新型煤化工技术，而且还应当要建成一些技术先进和规模较大以及多道工艺融合在一起的新型煤化工企业或者是产业基地。依靠先进催化合成技术和分离技术以及生物化工技术与节能环保技术等，考虑材料和大型工业装备的制造技术，这些可以说全部是新型煤化工发展的根本，同时也属于我国新型煤化工未来创新发展的一个重要的方向[8]。

3.3 注重提高产品附加值

通过这么多年的发展，我国的传统新型煤化工产品的规模可以说是名列前茅，而且还处于一种供大于求的状态，其结构性属于过剩状态，主要的产品价格还在低位不断的徘徊，价格成本倒挂。但是新型煤化工所包含的一些产品市场的价格就比较高了，并且还呈一种上升的趋势[9-12]，现在有关的建设项目还仅仅是在示范时间内，但也取得良好经济效益。