第一節(jié) 2007年中國煤化工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)動向 分析
一、化工十大產(chǎn)業(yè)化體系技術(shù)
1、“多聯(lián)產(chǎn)”體系的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)
我國新型煤氣化技術(shù)——“多噴嘴”水煤漿加壓氣化爐已進行了示范工程的安排，新型聚醚（MNHD）凈化技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化工程的條件，主要環(huán)節(jié)落在液相甲醇及二甲醚技術(shù)的突破上。在大型化的煤氣化與凈化技術(shù)解決以后，煤制甲醇新工藝需要解決反應(yīng)器的大型化技術(shù)問題。
我國已在“八五”、“九五”期間成功研制了管殼（等溫型）及均溫（絕熱型）反應(yīng)器，基本達到世界先進水平。結(jié)合國外超大型甲醇裝置的經(jīng)驗，可采取管殼與均溫復(fù)合（或稱氣冷和水冷串接）配置的方式實現(xiàn)大型化。
具體安排如下：
1）液相甲醇及二甲醚萬噸級產(chǎn)業(yè)化示范工程；
2）60萬t/a高硫煤制甲醇產(chǎn)業(yè)化示范工程，可采取管殼式（雙反應(yīng)器單汽包）或管殼與冷管復(fù)合式工藝，為超大型甲醇產(chǎn)業(yè)化提供示范；
3）160萬t/a超大型甲醇示范工程。
2、醋酸-醋酐及乙酰化學(xué)品體系工藝技術(shù)開發(fā)
在現(xiàn)有20萬t/a甲醇低壓羰基合成醋酸裝置的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮西南化工 研究 院、華東理工大學(xué)、南開大學(xué)已有科技創(chuàng)新及研發(fā)成果的作用，進一步提高技術(shù)水平及擴展系列產(chǎn)品：
1）醋酐萬噸級工藝示范工程；
2）銥催化劑及新配位體催化劑的研發(fā)；
3）爭取與美國伊斯曼公司合作開發(fā)醋酸酯類系列產(chǎn)品。
3、草酸酯及碳酸二甲酯類體系工藝技術(shù)開發(fā)
在“八五”、“九五”攻關(guān)項目的基礎(chǔ)上進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)：
1）CO氧化偶聯(lián)制草酸酯萬噸級示范工程；
2）碳酸二甲酯（DMC）萬噸級示范工程；
3）DMC與苯酚合成碳酸二苯酯工藝技術(shù)開發(fā)（中試）；
4）草酸酯酯交換法制碳酸二苯酯工業(yè)技術(shù)開發(fā)（中試）；
5）酯交換法制聚碳酸酯工程塑料萬噸級示范工程。
4、DTO、STP、MTP、MTO等工藝技術(shù)開發(fā)
在中科院大連化物所、西南化工 研究 院、北京化工大學(xué) 研究 開發(fā)的基礎(chǔ)上擬安排：
1）選擇二甲醚制烯烴（DTO）工藝技術(shù)開發(fā)；
2）重點開展合成氣制丙烯（STP）工藝技術(shù)開發(fā)；
3）重點與魯奇公司及UOP等公司開展甲醇制丙烯（MTP）、甲醇制烯烴（MTO）技術(shù)的交流與合作。以便對我國技術(shù)開發(fā)有所借鑒，并在深入了解情況的條件下，探討可否引進技術(shù)。
5、低碳烯烴及長鏈α烯烴羰基化及氫甲?；w系技術(shù)開發(fā)
重點開發(fā)北京化工大學(xué)系統(tǒng)新型銠-膦配體及水性催化體系工藝技術(shù)，為低碳烯烴及合成氣制長碳鏈化學(xué)品（STLCC）新工藝下游產(chǎn)品的發(fā)展提供產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
6、STLCC定向精細與專用化學(xué)品原料體系的開發(fā)
高選擇性、高收率STLCC定向催化工程技術(shù)發(fā)展的重點應(yīng)是高附加值的精細與專用化學(xué)品原料的工藝技術(shù)開發(fā)。例如表面活性劑原料（包括陰離子、陽離子、非離子及兩性離子）；助劑原料；各種特性的專用化學(xué)品原料。
7、煤三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有效利用體系
充分發(fā)揮煤炭的天然結(jié)構(gòu)特性（即三維網(wǎng)狀芳烴結(jié)構(gòu)的大分子），加以有效利用是煤炭利用的最高階段。主要包括：
1）直接液化組分的有效分離及應(yīng)用推廣。必須大力開發(fā)結(jié)構(gòu)化學(xué)品，用于石油化工、精細化工及專用化學(xué)品，充分推進合成材料工業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展；
2）采用最佳工藝直接抽提和分離三維網(wǎng)狀芳烴結(jié)構(gòu)的各類結(jié)構(gòu)化學(xué)品，并開拓具有劃時代的用途；
3）碳素的高效利用，包括碳纖維材料的原料及特種用途的開發(fā)；采用分子設(shè)計方法開拓C60材料新領(lǐng)域。
8、用于發(fā)動機燃料及燃料電池用燃料甲醇技術(shù)及工藝體系的開發(fā)
該技術(shù)體系已完成焦爐氣制甲醇、高硫煤制甲醇、間接一步法二甲醚和鋼鐵企業(yè)“三氣”有效綜合利用制甲醇4個樣板新工藝、新技術(shù)的開發(fā)。目前正在進行產(chǎn)業(yè)化大型示范工程建設(shè)。
9、煤轉(zhuǎn)化及煤化工系統(tǒng)催化劑體系攻關(guān)工程
此項工程至關(guān)重要，缺乏此系統(tǒng)的新型催化劑配套體系，十大體系工藝的開發(fā)將是無米之炊。
10、煤氣化及凈化關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)與不斷創(chuàng)新
擬在“多噴嘴”新型氣化爐的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展及繼續(xù)創(chuàng)新：①干法工藝技術(shù)完成產(chǎn)業(yè)化開發(fā)；②新型兩段氣化技術(shù)的開發(fā)；③新型MNHD凈化技術(shù)的完善及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。
二、三種新型煤化工技術(shù)
1、煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的單元技術(shù)——煤氣化技術(shù)
以魯奇、德士古、殼牌等爐型最為常用，我國先后引進了上述爐型用于生產(chǎn)合成氣和化工產(chǎn)品。采用多組分催化劑，可從合成氣制含60%異丁醇和40%甲醇的混合物，異丁醇脫水成異丁烯，從而可完成由合成氣直接制取甲基叔丁基醚，這是一條很值得重視的由天然氣和煤為原料制取高辛烷值添加劑的技術(shù)路線。
2、以煤為原料生產(chǎn)甲醇及多種化工產(chǎn)品
目前國外甲醇生產(chǎn)主要以天然氣為主，從資源背景看，我國煤炭儲量遠大于石油、天然氣儲量，因此在很長一段時間內(nèi)煤炭是我國甲醇生產(chǎn)最重要的原料。目前正在山西交城建設(shè)的60萬噸/年焦爐氣制甲醇示范工程和以高硫煤為原料生產(chǎn)甲醇的創(chuàng)新工藝都將使煤制甲醇在全國得到更廣泛的推廣。甲醇作為一種重要的化工原料，通過羰基化可進一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工產(chǎn)品。
西南化工 研究 院現(xiàn)已開發(fā)成功甲醇羰基化制取醋酸、醋酸酐工藝軟件包，在現(xiàn)有20萬噸/年低壓羰基化醋酸裝置的基礎(chǔ)上，正在擴展系列產(chǎn)品，進一步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；甲醇與亞硝酸在Pd催化劑作用下可反應(yīng)制取草酸，這是合成草酸的一條新途徑；德國Hu1s公司以甲醇和CO在叔二胺與乙烷作用下進行加壓羰基化反應(yīng)制得甲酸甲酯(HCOOCH3)，轉(zhuǎn)化率為80.7%，選擇性達99.4%。
3、以煤為原料合成烴類
甲醇裂解制烯烴的 研究 工作已進行了多年，中科院大連化物所在此方面的 研究 居世界領(lǐng)先地位，甲醇轉(zhuǎn)化率達到100%，對烯烴的選擇性高達85%～90%；目前合成氣制烯烴已成為費托合成化學(xué)中新的 研究 方向之一，一些 研究 結(jié)果已顯示出誘人的工業(yè)化前景，但由于還有一些在轉(zhuǎn)化過程中的核心問題有待解決，因此該項 研究 距離實際工業(yè)化尚有一定距離。
三、煤炭氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)
煤化工聯(lián)產(chǎn)是指不同煤化工工藝或煤化工與其它工藝的聯(lián)合生產(chǎn)，煤化工聯(lián)產(chǎn)是今后產(chǎn)業(yè)進步的方向。它的意義是：可以回收、利用廢棄或排放的資源或能源，同時實現(xiàn)污染治理。如廢渣制建筑材料，廢氣燃燒或轉(zhuǎn)化生產(chǎn)電力、熱力等。還可以通過集成、優(yōu)化不同工藝，提高整體效率和效益，如化工合成與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電聯(lián)產(chǎn)。同時，靈活生產(chǎn)和適應(yīng)市場需求，如生產(chǎn)電力、熱力與生產(chǎn)液體燃料聯(lián)產(chǎn)。
中國現(xiàn)階段發(fā)展的煤化工聯(lián)產(chǎn)是以煤基發(fā)動機燃料或化工品為主要目標的產(chǎn)品，以生產(chǎn)過程中的廢、余物為原料或燃料，生產(chǎn)電力或熱力作為工廠自用而不是當作產(chǎn)品銷售，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟目標和社會綜合效益的最優(yōu)結(jié)合。
第二節(jié) 當前中國煤化工產(chǎn)業(yè)存在的問題與對策
一、高耗、低效、高污染、低效益的發(fā)展模式難以為繼
煤化工由于煤的特性造成加工過程長、投資大、污染重等問題，這樣的過程更適宜采用新技術(shù)，實施大型化。
二、煤化工氣化技術(shù)進步緩慢
煤氣化是煤化工的龍頭和基礎(chǔ)，在相當程度上影響煤化工的效率、成本和發(fā)展。我們追求的應(yīng)該是高效、低耗、無污染的煤氣化工藝。煤氣化工藝至今已有100多年，煤氣化技術(shù)演進的歷程：以氧氣(或富氧)氣化代替空氣氣化，以粉煤代替塊煤、碎煤，以氣流床和流化床代替固定床，由常壓氣化進展到高壓氣化，這些都是煤氣化工藝技術(shù)演進升級的重要趨勢。
我國煤氣化工藝的更新進展緩慢。我國亦做過一些煤氣化技術(shù)的開發(fā)改進，但真正工業(yè)化的不多。近年來我國恩德爐的改進，灰熔聚爐的開發(fā)均有進展，有的已工業(yè)化，并在繼續(xù)提高。
為積極提高我國煤化工氣化技術(shù)，曾引進LURGI爐及TEXICEO爐(三種壓力等級)。但引進后都經(jīng)過更換適應(yīng)煤種及多項技術(shù)改造，經(jīng)歷幾年才正常生產(chǎn)。大型煤氣化技術(shù)的穩(wěn)定運行有一定難度。因國產(chǎn)化進展緩慢及其他原因，所引進的技術(shù)對煤化工全局氣化技術(shù)的改進的帶動作用有限。
三、低水平重復(fù)建設(shè)嚴重
當前在全國范圍內(nèi)形成甲醇熱，在建和擬建的甲醇裝置能力已超過1千萬噸。眾所共知，世界甲醇市場供過于求。近年內(nèi)世界幾套以廉價天然氣為原料的超大型甲醇裝置投產(chǎn)后，價格將進一步下降。他們的目標市場是向我國出口，屆時國內(nèi)有些甲醇企業(yè)將受到嚴重沖擊。
值得關(guān)注的是，大量正在建設(shè)或擬建的甲醇裝置其規(guī)模均偏小，新建多數(shù)為10萬～20萬t/a，個別最大的亦只有60萬t/a。甲醇是規(guī)模效益非常明顯的化工裝置。大量的資料表明，煤基甲醇裝置必需依賴于低價煤、大型化、先進技術(shù)及低投資，四者緊密結(jié)合的條件下才有國際競爭力。煤基甲醇沒有足夠大的規(guī)模是不具備國際競爭力的。
四、缺乏戰(zhàn)略眼光，技術(shù)開發(fā)薄弱
煤資源在我國處于能源的主體地位，問題在于煤轉(zhuǎn)化的技術(shù)開發(fā)并沒有放在重要地位，投入關(guān)心不夠。最終能替代石油的戰(zhàn)略資源是煤，而要使煤真正能成為石油替代品，必需技術(shù)開發(fā)先行，形成自有知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。
20世紀70年代的石油危機，促進了尋求替代能源和潔凈煤技術(shù)的開發(fā)。在煤化工發(fā)展低潮時，國外許多大型公司抓住機遇，搞好煤化工新技術(shù)開發(fā)的戰(zhàn)略技術(shù)貯備。近幾年商業(yè)化的SHELL煤氣化，MTO技術(shù)、MTP技術(shù)等無不是在近10-20年開發(fā)的，這些新技術(shù)開發(fā)經(jīng)過按科學(xué)程序、持之以恒的努力。由于我們開發(fā)創(chuàng)新工作不足，今天我們?nèi)孕枰M這些技術(shù)，代價很高。
五、解決問題對策
現(xiàn)代煤化工是屬于技術(shù)密集型和投資密集型的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)采取最有利于提高經(jīng)濟效益的建設(shè)及運行方式?，F(xiàn)代煤化工的發(fā)展要堅持一體化、基地化、集約化、大型化、現(xiàn)代化，真正轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式。
1、堅持一體化
就是把大型煤化工裝置和煤礦結(jié)合起來(當然亦可以采取煤-電-化一體化聯(lián)產(chǎn)模式)。把煤氣化裝置建在礦上(或臨近礦區(qū))，力求減少煤炭運耗及運費，實施資源優(yōu)化配置，合理使用煤炭資源(按煤質(zhì)資源優(yōu)質(zhì)優(yōu)用，劣質(zhì)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(fēng)險。
2、堅持基地化、集約化
化學(xué)工業(yè)內(nèi)在的固有特性適宜于綜合利用和深加工。基地是企業(yè)群體的集稱。基地內(nèi)集中布置相關(guān)企業(yè)，可以充分、高效、合理利用各種資源，提高資源配置效率和效益，發(fā)揮企業(yè)的集聚效應(yīng)。總之，煤化工發(fā)展實施基地化布局最重要的目的是實施以市場為基礎(chǔ)的高度資源優(yōu)化配置，謀求集約化經(jīng)營。
3、堅持大型化、現(xiàn)代化
只有采用一流的技術(shù)、一流的設(shè)備、一流的管理，建設(shè)大型規(guī)模效益的裝置才能形成一流的煤化工基地，謀求跨越式發(fā)展，具備國際競爭力。
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