中國煤化工的現(xiàn)狀及未來分析

1、.：.；中國煤化工的現(xiàn)狀及未來分析 (2021-03-21 15:02:27)世界化石能源(包括煤炭、石油、天然氣)資源比較豐富，在一次能源消費(fèi)構(gòu)造中占90%，是當(dāng)今的主要能源。石油、天然氣儲量分別可供40年、60年的需求，非常規(guī)的油氣資源有能夠進(jìn)一步擴(kuò)展。煤炭儲量非常豐富，且分布廣泛，探明儲量可供世界開采200年。全球化石能源供應(yīng)前景的不確定要素之一是本錢、價錢。技術(shù)提高和消費(fèi)效率的提高推進(jìn)著消費(fèi)和運(yùn)輸本錢的降低，但廉價資源儲量枯竭等要素又導(dǎo)致本錢和價錢提高。估計從2000年一2020年，化石能源在一次能源消費(fèi)構(gòu)造中，石油將從39%降至38 ，煤炭將從26%降至24%，天然氣將從23%提高至

2、27%。近幾十年來，化石能源在中國一次能源消費(fèi)構(gòu)造中占90%以上。煤炭是中國的主要能源，也是許多重要化工產(chǎn)品的主要原料。隨著中國社會經(jīng)濟(jì)繼續(xù)、高速開展，近年來能源、化工產(chǎn)品的需求也出現(xiàn)較高的增長速度，煤化工在中國能源、化工領(lǐng)域中已占有重要位置。中國煤化工的開展對發(fā)揚(yáng)豐富的煤炭資源優(yōu)勢，補(bǔ)充國內(nèi)油、氣資源缺乏和滿足對化工產(chǎn)品的需求，保證能源平安，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可繼續(xù)開展，具有現(xiàn)實(shí)和長久的意義。新型煤化工在中國正面臨新的開展機(jī)遇和長久的開展前景。煤炭焦化、煤氣化一合成氨一化肥已是中國主要的煤化工產(chǎn)業(yè)，隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的開展和市場的宏大需求，煤炭焦化、煤氣化一甲醇及下游化工產(chǎn)品等將得到快速開展;煤制油(直

3、接液化、間接液化)技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將遭到關(guān)注，重點(diǎn)工程建立已啟動。1 焦化工業(yè)1.1焦化工業(yè)快速開展，中國已成為世界焦炭消費(fèi)、消費(fèi)及貿(mào)易大國中國第一座機(jī)械化焦?fàn)t建于20世紀(jì)20年代，自50年代末開場，自主設(shè)計、建立的焦?fàn)t成為產(chǎn)業(yè)開展的主流，80年代后進(jìn)人產(chǎn)業(yè)快速開展時期。到2004年初，全國約有700多家煉焦企業(yè)，1 900多座焦?fàn)t，焦炭消費(fèi)才干到達(dá)約170Mt/a。受鋼鐵工業(yè)快速增長的拉動，從2002年開場中國焦化工業(yè)呈現(xiàn)高速增長趨勢，2003年焦炭總產(chǎn)量178Mt，比2002年添加約20%，約占世界焦炭總產(chǎn)量的46%;國內(nèi)表觀消費(fèi)約163Mt，同比增長約19%，其中鋼鐵業(yè)消費(fèi)約76 ，其

4、他行業(yè)(化工、機(jī)械制造、有色冶煉等)消費(fèi)約24%;出口焦炭14. 7Mt，約占世界焦炭貿(mào)易總量的56 。圖1為1997年一2003年焦炭的產(chǎn)量、出口量變化情況。據(jù)估算，2003年中國煉焦耗費(fèi)原料精煤約237Mt,涉及洗選加工原煤約400Mt，超越當(dāng)年煤炭消費(fèi)總量的20%，已成為耗費(fèi)原料煤數(shù)量最大的煤化工產(chǎn)業(yè)。中國已成為世界焦炭消費(fèi)、消費(fèi)及貿(mào)易第一大國。中國的煉焦技術(shù)已進(jìn)人世界先進(jìn)展列，大容積焦?fàn)t(炭化室高6m)已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，大中型機(jī)械化焦?fàn)t開展很快，炭化室為4m以上的焦?fàn)t達(dá)300多座，2003年機(jī)械化焦?fàn)t消費(fèi)的焦炭約占焦炭總產(chǎn)量的75% ;干熄焦、地面除塵站等環(huán)保技術(shù)已進(jìn)入適用化階段;化學(xué)產(chǎn)品

5、回收加強(qiáng);淘汰小型焦?fàn)t、土焦及改良焦?fàn)t的任務(wù)進(jìn)展顯著。1.2 控制新焦?fàn)t建立，平穩(wěn)開展焦炭產(chǎn)從2003年開場，新焦?fàn)t建立數(shù)量大增，建成投產(chǎn)機(jī)械化焦?fàn)t66座，新增產(chǎn)能21Mt/a。估計2004年焦炭產(chǎn)量將超越200Mt/a，國內(nèi)焦炭市場供需根本實(shí)現(xiàn)平衡。估計今后隨著加強(qiáng)限制和取締土焦或改良焦?fàn)t消費(fèi)以及封鎖污染嚴(yán)重的小型機(jī)械化焦?fàn)t等措施的不斷實(shí)施，焦炭產(chǎn)量的增長速度會趨于平穩(wěn)。2004年初，中國政府經(jīng)過宏觀調(diào)控，調(diào)整和減緩了鋼鐵業(yè)的開展速度，稍后(2004年5月)也加強(qiáng)了對新建焦?fàn)t的審批管理，估計2004年后焦炭消費(fèi)將順應(yīng)市場需求進(jìn)人相對平穩(wěn)的開展形狀。穩(wěn)定原料煤資源，優(yōu)化配煤技術(shù)，提高焦炭質(zhì)量，

6、注重煤焦油化學(xué)品的集中深加工和焦?fàn)t煤氣的有效利用，將是焦化企業(yè)開展的重要方向。污染控制是當(dāng)前焦化工業(yè)開展的迫切問題，要嚴(yán)厲取消土法煉焦，建立大型焦?fàn)t替代工藝落后、污染嚴(yán)重的中小型焦?fàn)t，推進(jìn)大型和新建的焦?fàn)t采用先進(jìn)的污染治理技術(shù)，真實(shí)搞好環(huán)境維護(hù)。2 煤氣化一合成氨2.1 大、中、小型并舉，合成氨消費(fèi)穩(wěn)定增長中國的合成氨工業(yè)始于20世紀(jì)30年代，50年代初期消費(fèi)才干缺乏6kt/a;50年代中期以引進(jìn)技術(shù)為主建立了假設(shè)干中型合成氨廠;60年代和70年代以國內(nèi)技術(shù)為主大力開展中、小型廠;70年代一90年代引進(jìn)一批大型合成氨安裝;80年代一90年代末又對已有的大、中、小企業(yè)進(jìn)展了大量技術(shù)改造1。目前

7、，年產(chǎn)300kt以上的大型合成氨消費(fèi)安裝有30套，40kt/a以下的小型安裝700多套，中型安裝55套，總消費(fèi)才干約41.60Mt/a，其中大、中、小型安裝的產(chǎn)能分別占21.6 % , 11.1 %和67.3 % 。中國合成氨產(chǎn)量穩(wěn)步增長，1980年為14.98 Mt, 1998年到達(dá)31.69 Mt2 ,2 0 03年到達(dá)39.24 Mt。合成氨下游產(chǎn)品主要是尿素、碳酸氫錢、硝酸錢等氮肥，總量已根本滿足國內(nèi)農(nóng)業(yè)消費(fèi)的需求。2.2 煤(焦)是合成氨的主導(dǎo)原料采用煤(焦)為原料的合成氨安裝是:大型安裝有2套，分別采用加壓魯奇爐和水煤漿德士古氣化爐；中型安裝有34套，小型安裝中約96%的安裝以固定

8、床間歇煤氣化技術(shù)為主。目前，合計約有4 000多臺煤氣化爐，每年消費(fèi)原料煤(或焦炭)4 000多萬t，合成氨產(chǎn)量占總產(chǎn)量的65%左右。中小型合成氨普遍采用的固定床間歇煤氣化技術(shù)爐型老化、技術(shù)落后、能源利用效率低、原料價錢高，是急需進(jìn)展技術(shù)改造的重點(diǎn)，如加快推行富氧延續(xù)氣化、流化床碎煤氣化、粉煤氣流床氣化等技術(shù)。由于石油短缺和重油、輕油漲價，以重油、輕油為原料的合成氨消費(fèi)企業(yè)面臨尋求新的原料道路的問題，有的企業(yè)曾經(jīng)在進(jìn)展“油改煤氣化技術(shù)的改造。2.3 煤氣化一合成氨仍將是未來開展的方向隨著農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步開展和提高，作為氮肥和其他復(fù)合肥料的中間產(chǎn)品，中國合成氨產(chǎn)量將穩(wěn)步添加。未來合成氨工業(yè)的開展趨勢

9、是:新建大型消費(fèi)配備，條件較好的中小型企業(yè)采用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)進(jìn)展改造和擴(kuò)展消費(fèi)才干，淘汰低程度、高能耗、低效率、高本錢、污染大的小型企業(yè)。原料選擇是中國建立合成氨一氮肥企業(yè)的重要問題，目前大型企業(yè)的技術(shù)改造方向之一是“油改煤;未來新建大型合成氨企業(yè)，除少數(shù)接近天然氣產(chǎn)地、原料價錢較低的企業(yè)或地域外，煤炭依然是合成氨的主導(dǎo)原料。在煤炭資源豐富、煤炭價錢較低的地域，建立大型先進(jìn)的氣流床煤氣化技術(shù)消費(fèi)合成氨在中國已有成熟的閱歷，也有較好的市場競爭優(yōu)勢，煤氣化一合成氨仍將是未來開展的方向。3 煤氣化一甲醇及下游產(chǎn)品3.1 近年來煤氣化一甲醇消費(fèi)量、產(chǎn)量及新增產(chǎn)能快速增長中國甲醇工業(yè)已有40多年歷史，

10、目前消費(fèi)企業(yè)有200多家，總消費(fèi)才干超越4Mt/a。甲醇消費(fèi)規(guī)模100kt/a以上有18家，80kt/a的有6家，合計消費(fèi)才干約占總產(chǎn)能的75%，其他為消費(fèi)才干較小的企業(yè)。普遍存在的問題是：小型企業(yè)單套安裝消費(fèi)才干小，工藝技術(shù)相對落后，耗費(fèi)大、產(chǎn)品本錢高，企業(yè)市場競爭才干較差。近年來，受下游化工產(chǎn)品和車用代用燃料添加的拉動，甲醇產(chǎn)量及消費(fèi)量快速增長。2003年甲醇產(chǎn)量約3Mt，表觀消費(fèi)量約4.W t，分別比2001年增長45%和32%。由于國內(nèi)部分小規(guī)模消費(fèi)安裝能耗大、本錢高，導(dǎo)致開工率低，近年來甲醇進(jìn)口量維持在1Mt/a以上。圖2為1998年一2003年甲醇產(chǎn)量、消費(fèi)量和進(jìn)口量變化情況。以煤

11、為原料消費(fèi)的甲醇約占總產(chǎn)量的70%。甲醇下游消費(fèi)構(gòu)成以消費(fèi)化工品為主，其中甲醛消費(fèi)約占30%，汽油添加劑(MTBE)約占9%，醋酸合成約占7%，其他還有農(nóng)藥、醫(yī)藥、甲胺等，用作燃料的約占10%-15%。目前，甲醇消費(fèi)才干正處于膨脹開展形狀，新建或擬建工程激劇添加，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前在建、立項(xiàng)、完成可研的甲醇消費(fèi)企業(yè)近20家，規(guī)模大多在100kt/a-600kt/a，假設(shè)全部建成，合計可構(gòu)成新增消費(fèi)才干達(dá)約7Mt/a，其中以煤為原料的約占70%。另據(jù)報道，擬建的工程還有約7個，合計新增產(chǎn)能約3Mt/a。3.2 未來幾年甲醇產(chǎn)能大幅添加，消費(fèi)量穩(wěn)步上升，競爭將趨猛烈由于近年來甲醇新上工程較多，未來

12、幾年消費(fèi)才干將較大幅度地添加。減去封鎖能耗高、效益差小安裝的產(chǎn)能，估計2004年底甲醇消費(fèi)總才干將到達(dá)約5Mt/a,2005年末將超越6Mt/a。今后甲醇消費(fèi)依然以化工需求為主，需求量穩(wěn)步上升;作為汽油代用燃料，主要方式以摻燒為主，部分地域示范和開展甲醇燃料汽車，消費(fèi)量均有所添加；估計2004年，甲醇表觀消費(fèi)量將超越5Mt/a。估計幾年后中國國內(nèi)甲醇消費(fèi)、消費(fèi)量將到達(dá)平衡，中國國內(nèi)消費(fèi)企業(yè)間以及與進(jìn)口廉價甲醇間的競爭將日趨猛烈，降低消費(fèi)本錢對市場競爭顯得更為重要。3.3 開展下游產(chǎn)品是未來甲醇業(yè)開展的重要方向中國煤炭資源豐富，價錢相對較低，在煤炭產(chǎn)區(qū)建立甲醇企業(yè)消費(fèi)本錢較低，關(guān)鍵在于利用先進(jìn)的

13、煤氣化、煤氣凈化和催化合成等技術(shù)，特別是利用高硫煤資源，構(gòu)成較大規(guī)模的、集成先進(jìn)技術(shù)為支撐的甲醇消費(fèi)體系。甲醇是重要的根底化工原料，其下游產(chǎn)品有：醋酸、甲酸等有機(jī)酸類，醚、醋類各種含氧化合物，乙烯、丙烯等烯烴類，合成汽油、二甲醚等燃料類等。結(jié)合市場需求，開展國內(nèi)市場緊缺，特別是可以替代石油化工彥品的甲醇下游產(chǎn)品是未來大規(guī)模開展甲醇消費(fèi)、提高市場競爭才干的重要方向。3.4 甲醇脫水消費(fèi)二甲醚由合成氣一步法制取二甲醚的技術(shù)目前尚處在研討和開發(fā)示范階段，目前工業(yè)上主要采用甲醇脫水二步法消費(fèi)二甲醚的工藝道路。到2002年末，中國二甲醚消費(fèi)才干約20kt/a,產(chǎn)量約10kt/a;2003年12月，山東久

14、泰化工科技公司投產(chǎn)30kt/a安裝，估計2004年再建成70kt/a安裝，屆時全國消費(fèi)總才干將到達(dá)120kt/a。作為車用發(fā)動機(jī)燃料和LPG替代品是拉動二甲醚工業(yè)開展的主要方向。目前，二甲醚作為汽車燃料的研討和實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)展，由于涉及建立專門儲運(yùn)系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)改造等問題，其實(shí)驗(yàn)和示范主要針對公交、出租類特殊車輛并限制在部分地域。由于目前尚缺乏運(yùn)輸、儲存、熄滅等配套方法及配備的系列規(guī)范，替代LPG作為城鎮(zhèn)民用燃料的實(shí)驗(yàn)和運(yùn)用在部分地域進(jìn)展。今后幾年，二甲醚工業(yè)消費(fèi)才干將以較快的相對速度開展，需求盡快完善儲運(yùn)和用戶運(yùn)用方法及配備的配套研討和建立規(guī)范體系，同時應(yīng)加強(qiáng)對新建工程市場、規(guī)模和經(jīng)濟(jì)性對比等方面

15、的研討論證。4 煤直接液化與間接液化煤直接液化、間接液化的產(chǎn)品以汽油、柴油、航煤以及石腦油、丙烯等為主，產(chǎn)品市場潛力宏大，工藝、工程技術(shù)集中度高，是中國新型煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)開展的重要方向。近年來，2種技術(shù)在研討開發(fā)和大規(guī)模工程示范方面均得到開展。4.1 大規(guī)模工程開發(fā)是直接液化的關(guān)鍵，間接液化技術(shù)開發(fā)獲得重要進(jìn)展煤直接液化于50年前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)消費(fèi)，新工藝研發(fā)在國外己有近30年的歷史。國外積累了從根底工藝研討到中間實(shí)驗(yàn)的大量閱歷。中國國內(nèi)研討已有20多年，2002年以來，開發(fā)勝利高分散加氫液化催化劑;結(jié)合1Mt/a示范工程的工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，構(gòu)成“神華煤直接液化新工藝，并作為工業(yè)示范工程的工藝根底，

16、正在建立的投煤量6t/d的液化安裝將對該工藝進(jìn)展優(yōu)化和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。煤直接液化新工藝在世界上尚無商業(yè)化工廠運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際，因此其關(guān)鍵是經(jīng)過大規(guī)模工程化開發(fā)和示范，獲得建立和運(yùn)轉(zhuǎn)商業(yè)化工廠的閱歷，為產(chǎn)業(yè)化開展打下根底。煤間接液化于50年前也已有工廠運(yùn)轉(zhuǎn)，南非SASOL公司于1955年、1980年、1982年相繼建成投產(chǎn)了3個工廠并不斷運(yùn)轉(zhuǎn)至今，期間不斷獲得魯奇煤氣化、F-T合成等大型工業(yè)化的技術(shù)提高，目前年處置煤約4 500萬t，產(chǎn)品750萬t。中國煤間接液化技術(shù)研發(fā)已有20多年，中科院山西煤化所2002年建成1000t/a合成油品開發(fā)安裝，經(jīng)多次運(yùn)轉(zhuǎn)獲得了成果。充礦集團(tuán)于2004年建成10kt/a安裝并

17、投入了運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。煤間接液化大規(guī)模商業(yè)化消費(fèi)在國外是成熟的，引進(jìn)技術(shù)建立大型工廠的風(fēng)險不大。4.2 煤液化(示范)工程獲得進(jìn)展神華集團(tuán)1Mt/a煤直接液化示范工程于2002年8月同意可行性研討，目前已進(jìn)人建立實(shí)施階段，廠址在內(nèi)蒙鄂爾多斯市馬家塔，估計2007年建成。該工程主要特點(diǎn)是:設(shè)備超大型化，日處置原料煤才干達(dá)6kt，采用先進(jìn)的液化工藝和新型高效液化催化劑;采用先進(jìn)成熟的單元工藝技術(shù)并進(jìn)展優(yōu)化組合3。神華集團(tuán)煤間接液化工程擬建于陜西省榆林市，一期工程產(chǎn)品產(chǎn)量3Mt/a，擬引進(jìn)先進(jìn)的煤氣化技術(shù)和F-T合成技術(shù)，產(chǎn)品思索以油品(石腦油、柴油、航空煤油等)和化工品(石蠟、聚丙烯和含氧化合物等)相結(jié)

18、合。目前，工程曾經(jīng)啟動，各項(xiàng)預(yù)備任務(wù)全面展開。寧夏寧煤集團(tuán)以當(dāng)?shù)孛禾抠Y源、水資源優(yōu)勢和電力優(yōu)勢為根底，編制完成了，其中包括大型煤炭液化工程。目前3Mt/a煤間接液化工程也在進(jìn)展各項(xiàng)預(yù)備任務(wù)。4.3 煤炭液化的產(chǎn)業(yè)化開展前景煤液化可得到質(zhì)量符合規(guī)范，含硫、氮很低的干凈發(fā)動機(jī)燃料，不改動發(fā)動機(jī)和輸配、銷售系統(tǒng)均可直接供應(yīng)用戶。神華煤制油公司規(guī)劃煤直接液化規(guī)模為5Mt/a消費(fèi)才干，分期建立，一期工程為3Mt/a，第一條消費(fèi)線(先期工程)設(shè)計才干年產(chǎn)液化油1Mt;間接液化規(guī)劃規(guī)模6Mt/a，分2期建立，每期工程年產(chǎn)液化產(chǎn)品總量為3Mt/a，遠(yuǎn)景規(guī)劃規(guī)模為15Mt/a3。寧煤集團(tuán)規(guī)劃煤炭液化為8Mt/a

19、 4。假設(shè)目前進(jìn)展的煤液化(直接液化和間接液化)工程于2021年前完成并獲得成熟工程閱歷，同時結(jié)合國內(nèi)自主技術(shù)開發(fā)成果的運(yùn)用，有望2021年后中國煤液化進(jìn)人工業(yè)化開展階段。5 中國煤化工開展特點(diǎn)及趨勢5.1 產(chǎn)品構(gòu)造多元化開展以往煤化工工廠的產(chǎn)品以向用戶提供終端產(chǎn)品或其他工業(yè)原料(或燃料)為主，如煤氣化一合成氨-化肥、煤焦化一焦炭等，目前產(chǎn)品構(gòu)造向多元化開展，經(jīng)過煤化工消費(fèi)可替代石油的發(fā)動機(jī)燃料或替代燃料和化工產(chǎn)品(如乙烯、丙烯等)逐漸成為重要的產(chǎn)品方向。5.2 大型化和采用高新技術(shù)目前和今后較長一段時期，建立大型煤化工工廠正在成為開展趨勢，如百萬t級的煤液化工廠，300kt或以上的合成氨、甲

20、醇工廠，炭化室高度5m以上的大型煉焦?fàn)t等。在大型工廠建立的根底上，規(guī)劃建成大型煤化工產(chǎn)業(yè)基地，如神華煤液化、煤化工產(chǎn)業(yè)基地，寧夏寧東能源重化工基地，山東充礦煤化工基地等。在產(chǎn)業(yè)基地規(guī)劃中普通包括有不同煤化工單元工藝，如煤焦化、煤液化、煤基甲醇及下游產(chǎn)品等。大型煤化工工廠或基地建立注重采用當(dāng)前國內(nèi)外的新技術(shù)和新配備，如先進(jìn)粉煤氣化技術(shù)、高效催化合成技術(shù)和反響器、新型節(jié)能和環(huán)保技術(shù)等。5.3 技術(shù)集成與煤化工聯(lián)產(chǎn)目前隨著技術(shù)提高、市場開展和企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的變化，煤化工技術(shù)集成與聯(lián)產(chǎn)在工程規(guī)劃、設(shè)計中得到注重，如煤炭焦化與焦?fàn)t煤氣發(fā)電或制取甲醇聯(lián)產(chǎn)，煤氣化一合成氨、合成甲醇與熱電聯(lián)產(chǎn)等。煤化工聯(lián)產(chǎn)的特點(diǎn)是:以成熟單元技術(shù)為根底;以提高能源和資源利用效率、優(yōu)化產(chǎn)品構(gòu)造、加強(qiáng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)競爭力、減少污染物排放為目的;產(chǎn)品構(gòu)造以化工產(chǎn)品或可替代石油的燃料為主、聯(lián)產(chǎn)發(fā)電為輔，消費(fèi)的電力主要供應(yīng)工廠自用。5.4 建立煤化工生態(tài)工業(yè)是未來開展趨勢未來煤化工的開展趨勢是:經(jīng)過采用先進(jìn)技術(shù)、不同工藝的集成聯(lián)產(chǎn)開展大型煤化工，構(gòu)成產(chǎn)業(yè)鏈的有效延伸和綜合利用，提高資源、能源的利用效率，減少污染物排放，規(guī)?；?/p>