摘要：中國煤化工開始于18世紀后半葉，19世紀形成了完整的煤化工體系。進入20世紀，許多以農林產品為原料的有機化學品多改為以煤為原料生產，煤化工成為化學工業的重要組成部分。文章發表在《硬質合金》上，是工業方向論文范文，供同行參考。
關鍵詞：煤化工,技術,路線
世界上生產的煤，主要用作電站和工業鍋爐燃料;用于煤化工的占一定比例，其中主要是煤的焦化和氣化。80年代世界焦炭年產量約340Mt,煤焦油年產量約 16Mt(從中提煉的萘約1Mt)。煤焦油加工的產品廣泛用于制取塑料、染料、香料、農藥、醫藥、溶劑、防腐劑、膠粘劑、橡膠、碳素制品等。
中國的資源稟賦是油、氣短缺,煤炭相對豐富。中國煤炭工業協會統計數據:2007年,全國煤炭產量25.23億t;2008年,產量為27.16億t,同比增加1.93億t,同比增長7.65%。2007年我國原油產量18 665.7萬t,2008年原油產量達1.89億t,海關總署統計數據:2008年我國凈進口油品近2億t,其中原油進口17 472萬t,成品油進口2 182萬t,原油對外依存度已達48.5%,逼近50%的警戒線水平。
一、我國煤化工現狀及分類
(一)我國煤化工現狀
我國煤化工發展速度相對較慢,同世界先進水平相比,我國的煤焦油工業較落后,主要表現為設備加工能力小,工藝水平低,產品品種少,能耗高,環境污染嚴重等。造成這種現象的主要原因是煤焦油分散加工,形不成規模。目前上海正著手籌建國內一流的煤焦油蒸餾裝置,必將大大提高技術水平和生產能力。代表煤化工技術水平的煤氣化技術也落后于一些發達國家。
(二)分類
1. 傳統產品領域
要對與石油化工路線相比具有比較優勢的煤化工的產品領域大力進行技術改造,并促使企業改制、改組,設法做強做大,增強國際競爭力。加大產品結構的調整力度:對與石油化工路線相比具有劣勢的產品領域宜加速淘汰、關閉或轉產;降低高能耗煤化工產品在行業的比重,收緊、縮減高能耗產品的出口;限制和淘汰一批能耗高,污染重的企業。
2. 能源替代品
這一部分是煤化工的潛在市場,市場前景廣闊是發展的重點。以煤制油(直接液化、間接液化)。甲醇的主要潛在市場是作燃料:燃料甲醇(摻燒或全燒);甲醇轉化為二甲醚(替代液化石油氣和柴油)中型燃氣輪機發電的燃料;燃料電池;甲醇制烯烴(MTO);甲醇制丙烯(MTP)。
二、現代煤化工產業技術發展的方向
世界上目前擁有的新型煤化工技術主要有——煤氣化技術,以煤為原料生產甲醇的技術,煤路線合成烴類的技術。最令人關注的是煤制油合成氣生產烯烴的技術,IGCC技術在國外也是煤氣化技術發展的一個熱點。我國從上世紀80年代起開始引進國外煤氣化技術,但國產化的煤氣化技術與國外相比還有較大差距,可以預見以生產可替代石油的潔凈能源和化工產品為主的現代煤——能源——化工一體化產業,即將在我國興起并得到可持續發展。
現代煤化工是屬于技術密集型和投資密集型的產業,應采取最有利于提高經濟效益的建設及運行方式?，F代煤化工的發展要堅持一體化、基地化、大型化、現代化和集約化,真正轉變經濟增長方式。
堅持一體化。就是把大型煤化工裝置和煤礦結合起來(當然亦可以采取煤—電—化一體化聯產模式)。把煤氣化裝置建在礦上(或臨近礦區),力求減少煤炭運耗及費用,實施資源優化配置,合理使用煤炭資源(按煤質資源優質優用,劣質劣用,各得其所)。只有形成煤化工與煤礦一體化的利益機制,才能減少日后的價格、運輸和布局的風險。
三、新型煤化工
新型煤化工是以煤炭為基本原料(燃料),C1化工技術為基礎,以國家經濟發展和市場急需的產品為方向,采用高技術,優化工藝路線,充分注重環境友好,有良好經濟效益的新型產業。它包括了煤炭液化(直接和間接),煤炭氣化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烴等技術,以及集煤轉化、發電、冶金、建材等工藝為一體的煤化聯產和潔凈煤技術。其中煤炭焦化、煤氣化-合成氨-化肥已經是我國主要的煤化工產業,隨著科學技術的快速發展和市場的巨大需求,煤炭焦化、煤氣化-甲醇、煤制油、烯烴及下游化工產品也得到了快速發展。新型煤化工實際上是建立在傳統煤化工基礎上的,與傳統煤化工密不可分。其特點如下。
(一)以清潔能源為主要產品。新型煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工產品為主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、電力、熱力等以及煤化工獨具優勢的特有化工產品,如芳香烴類產品。
(二)煤炭-能源化工一體化。新型煤化工是未來中國能源技術發展的倡議方向,緊密依托于煤炭資源的開發,并與其它能源、化工技術結合,形成煤炭-能源化工一體化的新興產業。
(三)高新技術及優化集成。新型煤化工根據煤種、煤質特點及目標產品不同,采用不同煤轉化高新技術,并在能源梯級利用、產品結構方面對工藝優化集成,提高整體經濟效益,如煤焦化-煤直接液化聯產、煤焦化-煤氣化合成聯產、煤氣化合成-電力聯產、煤層氣開發與化工利用、煤化工與礦物加工聯產等。同時,新型煤化工可以通過信息技術的廣泛利用,推動現代煤化工技術在高起點上迅速發展和產業化建設。
四、對發展新型煤化工產業關鍵技術的建議
(一)煤炭液化技術
無論是引進技術還是自主開發,建設煤直接液化或間接液化工廠都需要國內有大量技術配套方面的研究和工程。另外,一次性投資較大也是其共有的特點。因此,現階段國家部署在少數條件適合的企業和地區進行工程化和商業化示范項目,可以在技術開發、工程化推進以及商業化運作等方面積累豐富的經驗,為今后大規模產業化發展奠定扎實的基礎。
(二)甲醇和二甲醚合成技術
目前,國內已經建設或擬建設的甲醇生產項目很多,據不完全統計,新上項目的總生產能力不低于1000萬t/a。國外的研究認為,甲醇和二甲醚作為代用發動機燃料(不是少量摻燒),到達用戶的全成本大于煤基合成油(煤間接液化),同時二甲醚代替柴油也有相關技術問題需要進一步研究。因此,今后新建甲醇、二甲醚工程項目應充分重視市場需求和供求變化。
總之,我國發展新型的煤化工產業要因地制宜,學習世界的先進經驗和技術,形成多元化的產品鏈條,增強自身發展能力和發展后勁。在發展重點上,要適應市場需求,創造名牌產品,增強市場競爭能力,確立煤化工在世界化工行業中的地位和作用。
化工學術期刊網推薦：《硬質合金》是由株洲硬質合金集團有限公司主管，株洲硬質合金集團有限公司、中國有色加工工業硬質合金協會、中國有色金屬工業硬質合金信息網主辦的我國硬質合金行業的權威性科技刊物，創刊于1962年。
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