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，在一次能源消費構(gòu)造中占90%，是當今的主要能源。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一步擴展。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。全球化石能源供應前景的不確定要素之一是本錢、價錢。技術提高和消費效率的提高推進著消費和運輸本錢的降低，但廉價資源儲量枯竭等要素又導致本錢和價錢提高。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、化工領域中已占有重要位置。中國煤化工的開展對發(fā)揚豐富的煤炭資源優(yōu)勢，補充國內(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，促進經(jīng)濟的可繼續(xù)開展，具有現(xiàn)實和長久的意義。新型煤化工在中國正面臨新的開展機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、經(jīng)濟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)技術的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將遭到關注，重點工程建立已啟動。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、消費及貿(mào)易大國中國第一座機械化焦爐建于20世紀20年代，自50年代末開場，自主設計、建立的焦爐成為產(chǎn)業(yè)開展的主流，80年代后進人產(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多座焦爐，焦炭消費才干到達約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)表觀消費約163Mt，同比增長約19%，其中鋼鐵業(yè)消費約76 ，其

4、他行業(yè)(化工、機械制造、有色冶煉等)消費約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年中國煉焦耗費原料精煤約237Mt,涉及洗選加工原煤約400Mt，超越當年煤炭消費總量的20%，已成為耗費原料煤數(shù)量最大的煤化工產(chǎn)業(yè)。中國已成為世界焦炭消費、消費及貿(mào)易第一大國。中國的煉焦技術已進人世界先進展列，大容積焦爐(炭化室高6m)已實現(xiàn)國產(chǎn)化，大中型機械化焦爐開展很快，炭化室為4m以上的焦爐達300多座，2003年機械化焦爐消費的焦炭約占焦炭總產(chǎn)量的75% ;干熄焦、地面除塵站等環(huán)保技術已進入適用化階段;化學產(chǎn)品

5、回收加強;淘汰小型焦爐、土焦及改良焦爐的任務進展顯著。1.2 控制新焦爐建立，平穩(wěn)開展焦炭產(chǎn)從2003年開場，新焦爐建立數(shù)量大增，建成投產(chǎn)機械化焦爐66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現(xiàn)平衡。估計今后隨著加強限制和取締土焦或改良焦爐消費以及封鎖污染嚴重的小型機械化焦爐等措施的不斷實施，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)也加強了對新建焦爐的審批管理，估計2004年后焦炭消費將順應市場需求進人相對平穩(wěn)的開展形狀。穩(wěn)定原料煤資源，優(yōu)化配煤技術，提高焦炭質(zhì)量，

6、注重煤焦油化學品的集中深加工和焦爐煤氣的有效利用，將是焦化企業(yè)開展的重要方向。污染控制是當前焦化工業(yè)開展的迫切問題，要嚴厲取消土法煉焦，建立大型焦爐替代工藝落后、污染嚴重的中小型焦爐，推進大型和新建的焦爐采用先進的污染治理技術，真實搞好環(huán)境維護。2 煤氣化一合成氨2.1 大、中、小型并舉，合成氨消費穩(wěn)定增長中國的合成氨工業(yè)始于20世紀30年代，50年代初期消費才干缺乏6kt/a;50年代中期以引進技術為主建立了假設干中型合成氨廠;60年代和70年代以國內(nèi)技術為主大力開展中、小型廠;70年代一90年代引進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)進展了大量技術改造1。目前

7、，年產(chǎn)300kt以上的大型合成氨消費安裝有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31.69 Mt2 ,2 0 03年到達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)消費的需求。2.2 煤(焦)是合成氨的主導原料采用煤(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、床間歇煤氣化技術為主。目前，合計約有4 000多臺煤氣化爐，每年消費原料煤(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爐型老化、技術落后、能源利用效率低、原料價錢高，是急需進展技術改造的重點，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。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)在進展“油改煤氣化技術的改造。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)的進一步開展和提高，作為氮肥和其他復合肥料的中間產(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:新建大型消費配備，條件較好的中小型企業(yè)采用先進的煤氣化技術進展改造和擴展消費才干，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原料。在煤炭資源豐富、煤炭價錢較低的地域，建立大型先進的氣流床煤氣化技術消費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、目前消費企業(yè)有200多家，總消費才干超越4Mt/a。甲醇消費規(guī)模100kt/a以上有18家，80kt/a的有6家，合計消費才干約占總產(chǎn)能的75%，其他為消費才干較小的企業(yè)。普遍存在的問題是：小型企業(yè)單套安裝消費才干小，工藝技術相對落后，耗費大、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)量及消費量快速增長。2003年甲醇產(chǎn)量約3Mt，表觀消費量約4.W t，分別比2001年增長45%和32%。由于國內(nèi)部分小規(guī)模消費安裝能耗大、本錢高，導致開工率低，近年來甲醇進口量維持在1Mt/a以上。圖2為1998年一2003年甲醇產(chǎn)量、消費量和進口量變化情況。以煤

11、為原料消費的甲醇約占總產(chǎn)量的70%。甲醇下游消費構(gòu)成以消費化工品為主，其中甲醛消費約占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、完成可研的甲醇消費企業(yè)近20家，規(guī)模大多在100kt/a-600kt/a，假設全部建成，合計可構(gòu)成新增消費才干達約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年底甲醇消費總才干將到達約5Mt/a,2005年末將超越6Mt/a。今后甲醇消費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，消費量均有所添加；估計2004年，甲醇表觀消費量將超越5Mt/a。估計幾年后中國國內(nèi)甲醇消費、消費量將到達平衡，中國國內(nèi)消費企業(yè)間以及與進口廉價甲醇間的競爭將日趨猛烈，降低消費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)消費本錢較低，關鍵在于利用先進的

13、煤氣化、煤氣凈化和催化合成等技術，特別是利用高硫煤資源，構(gòu)成較大規(guī)模的、集成先進技術為支撐的甲醇消費體系。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、提高市場競爭才干的重要方向。3.4 甲醇脫水消費二甲醚由合成氣一步法制取二甲醚的技術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二甲醚的工藝道路。到2002年末，中國二甲醚消費才干約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，屆時全國消費總才干將到達120kt/a。作為車用發(fā)動機燃料和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驗正在進展，由于涉及建立專門儲運系統(tǒng)和發(fā)動機改造等問題，其實驗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)民用燃料的實驗和運用在部分地域進展。今后幾年，二甲醚工業(yè)消費才干將以較快的相對速度開展，需求盡快完善儲運和用戶運用方法及配備的配套研討和建立規(guī)范體系，同時應加強對新建工程市場、規(guī)模和經(jīng)濟性對比等方面

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、工程技術集中度高，是中國新型煤化工技術和產(chǎn)業(yè)開展的重要方向。近年來，2種技術在研討開發(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)是直接液化的關鍵，間接液化技術開發(fā)獲得重要進展煤直接液化于50年前已實現(xiàn)工業(yè)消費，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驗的大量閱歷。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)化實驗，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展優(yōu)化和驗證實驗。煤直接液化新工藝在世界上尚無商業(yè)化工廠運轉(zhuǎn)實際，因此其關鍵是經(jīng)過大規(guī)模工程化開發(fā)和示范，獲得建立和運轉(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)多次運轉(zhuǎn)獲得了成果。充礦集團于2004年建成10kt/a安裝并

17、投入了運轉(zhuǎn)實驗。煤間接液化大規(guī)模商業(yè)化消費在國外是成熟的，引進技術建立大型工廠的風險不大。4.2 煤液化(示范)工程獲得進展神華集團1Mt/a煤直接液化示范工程于2002年8月同意可行性研討，目前已進人建立實施階段，廠址在內(nèi)蒙鄂爾多斯市馬家塔，估計2007年建成。該工程主要特點是:設備超大型化，日處置原料煤才干達6kt，采用先進的液化工藝和新型高效液化催化劑;采用先進成熟的單元工藝技術并進展優(yōu)化組合3。神華集團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，擬引進先進的煤氣化技術和F-T合成技術，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，各項預備任務全面展開。寧夏寧煤集團以當?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展各項預備任務。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)動機燃料，不改動發(fā)動機和輸配、銷售系統(tǒng)均可直接供應用戶。神華煤制油公司規(guī)劃煤直接液化規(guī)模為5Mt/a消費才干，分期建立，一期工程為3Mt/a，第一條消費線(先期工程)設計才干年產(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，遠景規(guī)劃規(guī)模為15Mt/a3。寧煤集團規(guī)劃煤炭液化為8Mt/a

19、 4。假設目前進展的煤液化(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)自主技術開發(fā)成果的運用，有望2021年后中國煤液化進人工業(yè)化開展階段。5 中國煤化工開展特點及趨勢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)過煤化工消費可替代石油的發(fā)動機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以上的大型煉焦爐等。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前國內(nèi)外的新技術和新配備，如先進粉煤氣化技術、高效催化合成技術和反響器、新型節(jié)能和環(huán)保技術等。5.3 技術集成與煤化工聯(lián)產(chǎn)目前隨著技術提高、市場開展和企業(yè)運轉(zhuǎn)機制的變化，煤化工技術集成與聯(lián)產(chǎn)在工程規(guī)劃、設計中得到注重，如煤炭焦化與焦爐煤氣發(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)的特點是:以成熟單元技術為根底;以提高能源和資源利用效率、優(yōu)化產(chǎn)品構(gòu)造、加強企業(yè)經(jīng)濟競爭力、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，消費的電力主要供應工廠自用。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)過采用先進技術、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>