現(xiàn)階段在我國發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的可行性分析

現(xiàn)階段在我國進展煤化工產(chǎn)業(yè)的可行性分析政策可行性國家政策支持干凈煤產(chǎn)業(yè)進展我國能源進展的重要戰(zhàn)略。煤技術(shù)提出了明確要求2023年進展綱》要對節(jié)能炭清潔高效利用的技術(shù)裝備和研發(fā)作為重點領(lǐng)域。2023年至2023模以及重大政策舉措。展方向能源進展重點戰(zhàn)略。臺。包括貴州、疆、云南、山西、安徽、河南等地區(qū)。這些地區(qū)從當?shù)刭Y源動身通過政策傾斜、資金支持等方式支持當?shù)孛夯ぎa(chǎn)業(yè)進展壯大。在低階煤褐煤的開發(fā)利用方面，依據(jù)《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》的要求，國在12560kJ/kg以下礦物燃料，如褐煤、中煤、煤泥和煤矸石等〔10500kJ/kg以上的低熱值煤矸石用作工業(yè)鍋爐燃料；開發(fā)推廣燃燒煤矸石的循環(huán)流化床發(fā)電4200kJ/kg升級角度，型煤化工產(chǎn)業(yè)都得到了政策支持，將是干凈煤進展的重點。點對象依據(jù)2023年出臺的石化產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，國家將“重點抓好現(xiàn)有煤制油、煤制的煤替代石油技術(shù)和能源利用率高的煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是國家和地區(qū)進展煤化工制自然氣、煤制液體燃料和煤基多聯(lián)產(chǎn)研發(fā)示范，穩(wěn)步推動產(chǎn)業(yè)化進展。市場可行性煤化工產(chǎn)品供需分析需偏緊的態(tài)勢，市場進展空間較大。簡析現(xiàn)有產(chǎn)能2735萬t/a，在建簡析現(xiàn)有產(chǎn)能2735萬t/a，在建1500萬t/a，產(chǎn)能過?，F(xiàn)有產(chǎn)能450萬t/a，在建300萬t/a，產(chǎn)能過剩供求根本平衡現(xiàn)有產(chǎn)能2050萬t/a，在建570萬t/a，產(chǎn)能過剩產(chǎn)能過剩乙烯1070961166目前缺口較大，但自給力量在不斷提高，有較大進展空間現(xiàn)有產(chǎn)能1780萬t/a，建設(shè)勢頭較猛，有產(chǎn)能過剩趨勢供求缺口較大，有較大的進展空間國家進展煤制油工程有較強的9戰(zhàn)略意義，工程的經(jīng)濟型受油價波動影響，將來產(chǎn)業(yè)進展總體空間較大10自然氣〔標準狀態(tài)〕830億m344億m3874億m3供求缺口較大，存在進展空間11二甲醚2300230進展受油價和標準影響，不確定因素較多序號產(chǎn)品產(chǎn)量凈進口量表觀消費量1甲醇113352716612醋酸272232953合成氨5136051364電炭345023834464乙丙烯和聚乙丙烯6丙烯11501551305PE8137381551PP82142612477PVC91616810848乙二醇195582777汽柴油汽油71954906705柴油1412726713860煤制燃料：將來市場需求增長快速響頗深，原油價格大幅上漲，煤制燃料比較優(yōu)勢明顯。煤制油和化學工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，20232023年，中國汽油產(chǎn)量和消20232023年，中國柴油產(chǎn)量和消費量均保持增長態(tài)勢，市場呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的現(xiàn)象。圖12023-2023年中國汽油產(chǎn)銷量萬噸萬噸900080007198767570006000500040003000202310000634863436705704755915428599455532023年 2023年汽油產(chǎn)量2023年汽油表觀消費量2023年2023年萬噸1800015887156001600014000萬噸18000158871560016000140001388614191138601165311646123701246613324柴油產(chǎn)量柴油表觀消費量1202310000800060004000202302023年2023年2023年2023年2023年料產(chǎn)品總體呈現(xiàn)供需偏緊的態(tài)勢。成品油市場依靠程度。油化工產(chǎn)品。因此，將來市場對煤制燃料的需求增長潛力較大。煤制自然氣從市場供需來看，和化工協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023-2023年，中國2023年開頭，消滅持續(xù)供不應(yīng)求的局面，據(jù)BP能源等國際機構(gòu)推測，我國國內(nèi)自然氣的消費需求量在2030年將到達的市場進展空間。32023-2023年煤制自然氣產(chǎn)量和消費量億立方米億立方米12001073100094583087580077678969369560058556140020002023年2023年自然氣產(chǎn)量2023年2023年2023年自然氣表觀消費量價格上漲的壓力加大。2023年6月1日，國家發(fā)改委通知提高國產(chǎn)陸上自然氣出〔含西氣東輸、忠武線、陜京線、230元。自然氣價格的上品產(chǎn)生更強的替代，對煤制自然氣的需求也日益增長。煤制烯烴：占烯烴總需求量比例逐年增大，市場成長空間大據(jù)相關(guān)機構(gòu)推測，國內(nèi)烯烴的需求總量2023年將到達4500萬噸/年，在2023年將比2023年翻一番，到達約6000萬噸/年。其中煤制烯烴需求量的增長速度明顯高于總烯烴的增長速度，2023年煤制烯烴的需求量將是2023年的近3500萬噸/年。到2023年時，全國煤制烯烴的需求量將不少于800萬噸/年。同時，2023年煤制烯烴占烯烴總產(chǎn)量的比例估量為4.79%，到2023年這一比例將上升至11.11%，而到2023年煤制烯烴占我國烯烴總產(chǎn)量的比較將到達13.33%煤制烯烴具有更大的市場增長空間。乙烯截至20232125套生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)力量2023年國內(nèi)乙烯當量消費量到達2400萬噸。依據(jù)當量消費量計算，目前我國乙烯供給缺口巨45%2023到50萬噸/年，已接近世界平均水平。產(chǎn)業(yè)集中度有很大提高，大型化目標已根本實現(xiàn)。普遍偏小。依據(jù)國內(nèi)企業(yè)增乙烯產(chǎn)能打算，2023年國內(nèi)乙烯生產(chǎn)力量約1480萬～1520萬噸/年，估量到2023年到達2023萬～2300萬噸/年。自給力量將有較大提2023年國內(nèi)合成樹脂0%0萬噸，年均增速5.2%；合成橡膠需求量到達3905.4%展空間。丙烯近年來，由于丙烯下游產(chǎn)品的快速進展，極大的促進了中國丙烯需求量的快722萬噸/年，丙烯總生產(chǎn)力量將到達1080萬噸/年，乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的丙烯占丙烯總供給的比例將進一步提高。2023年，中國丙烯的表觀消費量約1049萬噸。但從當量需求來看，丙烯供需沖突格外突出。2023年，中國對丙烯的當量需求到達1905萬噸左右，供需缺口將到達825萬噸，中國丙烯開發(fā)利用前景的寬闊。煤基多聯(lián)產(chǎn)：多產(chǎn)品組合，抵擋市場風險的力量更強也是降低市場風險的適宜選擇。經(jīng)濟可行性〔原油價格經(jīng)濟效益也不同。為例，如承受MTG技術(shù)，規(guī)模為年處理〔液化〕褐煤原煤257萬噸，氣化〔含發(fā)電17萬千瓦〕25350萬噸/年〔中間產(chǎn)品、汽油15.625萬噸/年、液化自然氣14.7萬噸/年、液化石油氣2.413萬噸/年、均四甲苯1.8萬噸/年和重油1.2萬噸/417766.48(稅后)7.95年，全投資內(nèi)部收益率(稅后16.45%。具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。煤制油：以油價和煤價比不低于2.3:1為前提煤制油的可行性爭論大多是油價和煤價比不低于2.3:1SMDS工藝，當煤價為135元/t時，對50萬t/a和200萬t/a煤制油裝置進展初步經(jīng)濟性評9.74年。據(jù)測算，1噸標準煤〔7000大卡〕相當于0.7噸標準油當量，即大約5桶原油。依據(jù)170美元/噸〔6300大卡〕的澳大利亞FOB價，和80美元/桶的原油價格計算，一樣熱當量的石油和煤炭價格比為2.35:1?？紤]能量轉(zhuǎn)化的損失，原油產(chǎn)成品和煤制油產(chǎn)品的本錢比大約在1.1:1左右，煤制油產(chǎn)品的利率空間仍略大于石油制品，當油價更高時，煤炭的本錢優(yōu)勢將變明顯。明確了開展煤制油工程的經(jīng)濟可行性范圍。表2經(jīng)濟可行條件下煤炭價格與最低原油價格的關(guān)系煤炭價格〔元煤炭價格〔元/噸〕間接液化〔美元/桶〕直接液化〔美元/桶〕10050060070080035-4560-7067-7774-8480-9020-3036-4640-5045-5549-59煤制烯烴：油價在50美元/桶時既具有經(jīng)濟性90～100美元/噸時，MTO制取的乙烯和丙烯本錢與20～22美元/桶原油價格條件下石腦油裂解制烯烴的本錢相比具備經(jīng)濟競爭力。當國內(nèi)甲醇市場價格在2023元/40美元/800～1000元/力。2.95噸甲醇生產(chǎn)1噸烯烴，其中50%乙烯，國際原油價格35美元/5300元/原油價格在50美元/7200元/以煤為原料生產(chǎn)甲醇制取烯烴的本錢低于石油。走煤制烯烴路線的話，煤價500美元/桶左右時，甲醇制烯烴的技術(shù)路線即具有較好的本錢競爭優(yōu)勢。180億元的煤制烯烴工程，其主要產(chǎn)品為聚丙烯52萬噸/年，同時副產(chǎn)品汽油16萬噸/年和液化氣6萬噸/年。煤炭價格變化區(qū)間在100600元/噸，布倫特原油價格變化區(qū)間選取在40100美元/bbl之間，對應(yīng)的聚丙烯價格在825013533元/噸之間，則煤制烯烴工程的全部內(nèi)部財務(wù)收益率如以下圖所示：圖4煤制烯烴工程財務(wù)內(nèi)部收益率評估煤制自然氣：經(jīng)濟性打算于原料價格和管道投資費用效〔含副產(chǎn)品〕為51.17%。以一個年產(chǎn)10經(jīng)濟性進展分析。該工程產(chǎn)品為300萬立方米/天〔標準〕自然氣，副產(chǎn)品為每年2.27.0萬噸柴油和每年1.73銷售收入和利潤見表所示。序號工程費用/萬元工藝生產(chǎn)裝置〔包括空分、煤氣化、變換、甲醇洗、甲烷化、硫回收注：以上投資未含征地費及廠外工程〔如管輸投資〕。序號工程費用/萬元工藝生產(chǎn)裝置〔包括空分、煤氣化、變換、甲醇洗、甲烷化、硫回收注：以上投資未含征地費及廠外工程〔如管輸投資〕。1等〕2683902關(guān)心生產(chǎn)裝置24803公用工程368804固定資產(chǎn)其他費用15805其他〔包括無形資產(chǎn)、遞延資產(chǎn)、預(yù)備費、貸款利息等〕917346固定資產(chǎn)投資合計401064注：本錢估算基于計算期中間年份。表4年產(chǎn)10億立方米煤制自然氣工程本錢估算注：本錢估算基于計算期中間年份。工程 單價 年消耗量本錢/萬元原料煤120元/噸3855200噸46262燃料煤120元/噸442880噸5315催化劑及化學品5600噸3280電3419元/萬千瓦時17722萬千瓦時6059水17699元/萬噸1220萬噸2159其他動力費2335工資及福利費1900修理費10174折舊費23442其他8261總本錢費用單位本錢1.09元/標準立方米109187表5煤制自然氣工程年銷售收入工程單價產(chǎn)量銷售收入/萬元自然氣15929元/萬立方米10億立方米159292柴油2504元/噸70000噸17530汽油2632元/噸22023噸5791硫磺821元/噸17300噸1420合計184033表6煤制自然氣工程年利潤總額〔單位：萬元〕產(chǎn)品、副產(chǎn)品銷售收入產(chǎn)品、副產(chǎn)品銷售收入銷售稅金及附加產(chǎn)品總本錢及費用利潤總額184033130710918773539煤基多聯(lián)產(chǎn)：經(jīng)濟性取決于產(chǎn)品構(gòu)造和工程規(guī)模聯(lián)產(chǎn)工程只有在具備較大規(guī)模時才具有經(jīng)濟性。2023年4IGCC發(fā)電與甲醇聯(lián)產(chǎn)示范系統(tǒng)投入商57.16%，較同比甲過程中系統(tǒng)牢靠，可柔性運行，即依據(jù)需要調(diào)整甲醇產(chǎn)量與發(fā)電的產(chǎn)量比。自2023年建成至2023年12月，該系統(tǒng)累計生產(chǎn)甲醇82.6萬噸，燃氣發(fā)電機上網(wǎng)發(fā)電量為9.2億度，系統(tǒng)可用率逐年提高到93%，牢靠性達97%，每年可使50萬噸39.5%，遠高于常規(guī)火電29%的發(fā)電效率。一個年產(chǎn)200IGCC技術(shù)共耗煤1486常規(guī)鍋爐發(fā)電方案削減51萬噸/18670萬噸左右乙+IGCC+MTP530元/IGCC發(fā)電本錢為0.48元/千瓦時，而上網(wǎng)電價為0.41元/千瓦時，工程沒有經(jīng)濟性，但當IGCC發(fā)電與甲醇裝置和MTP60美元/〔稅后，產(chǎn)品即具有經(jīng)濟性。技術(shù)可行性煤氣化技術(shù)比較成熟，需因地制宜選擇適宜的工藝煤氣化技術(shù)是煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭，是煤基合成油、合成化學品等的關(guān)鍵性技適用性等方面統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來綜合考慮。目前，我國使用的煤氣化技術(shù)較多，包括國外先進技術(shù)的和擁有自主學問產(chǎn)四噴嘴約30臺，Shell約20臺，多元料漿30多臺；其余兩段爐、HT－L、分級氣GSP、科林、Prenflo、BGL、Egas、Ugas等均處于示范階段，業(yè)績較少，大局部的市場份額，下面主要比較這四種技術(shù)：GE多在300～1000TPD，多元料漿也多在這個范圍；四噴嘴多在1000～2500TPD；Shell多在2023TPD左右；階段，完善尚待時日；從技術(shù)指標看，干法優(yōu)于濕法，濕法中四噴嘴優(yōu)于GE和多元料漿；0多項專利，完全具有自主學問產(chǎn)權(quán)；多元料漿專利很少，根本和GE技術(shù)雷同，用戶應(yīng)慎重；最高，多元料漿最少〔主要是轉(zhuǎn)讓費低定投資比GE約高10%，專利費約為其50%，兩者綜合考慮根本持平，考慮到四噴嘴的指標先進型和大型化的優(yōu)勢，四噴嘴和GE相對優(yōu)勢較為明顯。綜合以上分析，煤氣化技術(shù)已經(jīng)較為成熟，有多種工藝可供選擇，可依據(jù)工程擇適宜的煤氣化技術(shù)。煤制烯烴技術(shù)已根本具備工業(yè)化生產(chǎn)的條件目前，甲醇制烯烴技術(shù)主要有兩種：一種工藝是利用甲醇生產(chǎn)乙烯、丙烯和UOP/挪威HYDRO公司開發(fā)的MTO工藝。國內(nèi)，中科院大連化物所開發(fā)的DMTOS-MTO；另一工藝是利用甲醇生產(chǎn)以丙烯為主產(chǎn)品的MTP工藝，代表性的有：德國Lurgi公司開發(fā)的MTPFMTP開發(fā)，甲醇制烯烴技術(shù)已實現(xiàn)工業(yè)試驗運行。催化劑具備放大、生產(chǎn)力量MTO和MTP在催化劑制備技術(shù)方面，已經(jīng)具備制備放大、生產(chǎn)的力量。在MTO技術(shù)方面，UOP篩選出的催化劑稱作MTO-100，MTO-100是聯(lián)碳公司開發(fā)的SAPO-34SAPO-34是MTO-——〔80%左右99.6%工作在MTP技術(shù)方面，MTP工藝是Lurgi公司基于改性ZSM-5催化劑開發(fā)的將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的工藝，該工藝已在2023年3月運行11000小時，催化劑測試時間大于70002噸/天的催化劑造粒工業(yè)試驗裝置，以為工業(yè)試驗裝置供給催化劑。反響器和再生器工程設(shè)計可借鑒催化裂化〔FCC〕流化床反響器和流化床再生器在MTOUOP/HYDRO的MTO工藝承受煉油工業(yè)中?！睩CC〕流化床反響器和流化床再生器，保證催化劑的循環(huán)流淌，SAPO34催化劑活性在反響期間保持穩(wěn)定。流化床工藝的承受，使得反響條件能夠得到敏捷轉(zhuǎn)變，產(chǎn)物中n連續(xù)反響一再生的流化床反響器型式用得最多和最成熟的是煉油行業(yè)的催化裂工藝的工程技術(shù)特點及與催化裂化區(qū)分作了具體的分析和爭論，技術(shù)范圍之內(nèi)。世紀20世紀80年月在西蘭建成的甲醇制汽油裝置根本一樣，反響器的工業(yè)放裝置由清華大學和中國化學工程集團公司聯(lián)合開發(fā)。產(chǎn)物分別可借鑒傳統(tǒng)石腦油制乙烯分別流程MTO與FCC業(yè)中的流化催化裂化技術(shù)〔C，但在催化劑流化、催化劑循環(huán)、劑醇機化合物的進料方式與FCC性，開發(fā)出適應(yīng)DMTO技術(shù)的分別技術(shù)，并進展考核/驗證。目前，甲醇制烯烴分別技術(shù)得到進一步優(yōu)化。上海惠生工程公司開發(fā)具有自主學問產(chǎn)權(quán)的MTO反響產(chǎn)物分別技術(shù)PROAMTOPROA專利技術(shù)，取代了傳統(tǒng)深提高對進料組成變化的適應(yīng)性。該工藝的各流程單元均有成功工業(yè)化的閱歷。2023年5200萬噸煤制烯烴工程一期68萬噸/年其次代DMTO〔大連化物所煤制烯烴技術(shù)〕示范裝置烯烴分別〔中國自主研發(fā)的MTO國內(nèi)煤制烯烴工程首次承受自主甲醇制烯烴分別技術(shù)替代進口。備商業(yè)化應(yīng)用的條件直接液化進入商業(yè)化階段階段。間接液化技術(shù)工業(yè)示范穩(wěn)步推動伊泰、兗礦等正在推動相關(guān)的示范工程。已開發(fā)出系列催化劑，具備放大制備和生產(chǎn)力量FT合成技術(shù)主要運用的是鐵催化劑和鈷催化劑，2類催化劑各有特點。鐵催化劑有很好的時空Fe它的使用壽命短且活性低。鐵基FT產(chǎn)品主要為不飽和直鏈烴，含氧化合物含量在于：適合高氫碳比的自然氣頭，且避開了鐵催化劑因WGS活性而導(dǎo)致的碳利FT產(chǎn)品主要為高價值的直鏈重質(zhì)烷烴。目前，兗礦開發(fā)了低溫費托合成技術(shù)，對技術(shù)進展了進一步創(chuàng)，開發(fā)了包反響水初分工藝等煤制油技術(shù)的高溫流化床費托合成技術(shù)。2023年4月，由上海的煤制油高溫費托合成鐵基催化劑技術(shù)在北京通過和化學工業(yè)協(xié)會主100噸/年高溫費托合成鐵基催化劑中試生產(chǎn)裝置，工業(yè)試驗運行平穩(wěn)、安全牢靠。其制備的催化劑在5000噸/年高溫費托550小時工業(yè)運行，活性好、選擇性好、機械強度高。鑒定委大型高溫費托合成煤制油裝置供給了牢靠的催化劑及其生產(chǎn)技術(shù)。國內(nèi)其他局部公司在催化劑方面也樂觀進展根底爭論。如中科合成油技術(shù)物分布的選擇性掌握理論與方法、基于具體基元反響的動力學試驗與模型的建幾個煤制油工業(yè)示范廠供給專用催化劑產(chǎn)品及技術(shù)支持。開發(fā)出不同的反響器及工藝很大差異，所以反響器的選擇和爭論具有和重要的意義。操作簡便；但其構(gòu)造簡單，價格昂貴，一旦選擇的催化劑使用周期較短，頻繁更換會使操作和修理格外困難，不利于連續(xù)性生產(chǎn)。備生產(chǎn)力量大，構(gòu)造比較簡潔，但是運用到生產(chǎn)時會消滅放大效應(yīng)。離效果好，并且磨損問題根本不予以考慮。漿態(tài)床是一種氣、液、固三相的流化床，由于反響在液相中進展，溫度壓力遞速度小，催化劑活性小。南非SASOLSASOL-Ⅰ廠SASOL-產(chǎn)品，承受的是固定床和氣流床兩類反響器進展F-T合成反響，同時其開發(fā)的漿---Ⅲ廠的任務(wù)是生產(chǎn)南非自上世紀70年月末開頭，中科院山西煤化所始終從事間接液化技術(shù)的開發(fā)，技術(shù)進展了較系統(tǒng)的爭論。80F-T合成與沸石分子篩特別形選作用相結(jié)合的兩和工業(yè)性試驗(2023噸/年)MFT開發(fā)了漿態(tài)床—固定床兩段法工藝，簡稱SMFT合成。1999～2023年國家和中2023年中科院山西煤化所開頭2023年42023年6月累計運行3000建設(shè)供給工程數(shù)據(jù)和積存運行閱歷。聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界成立的中科合成油技術(shù)有限公司專業(yè)從事大型費托合成工業(yè)反響器等關(guān)鍵設(shè)備的爭論和設(shè)計放大與技術(shù)開發(fā)，為煤基合成油產(chǎn)業(yè)化技術(shù)效勞與支撐。-及工藝過程的集成技術(shù)爭論和優(yōu)化，工藝軟件包設(shè)計的開發(fā)等方面而言，在國內(nèi)實施工業(yè)扮裝置已具備條件。煤制自然氣工程技術(shù)比較成熟，其工藝技術(shù)方案主要是以煤為原料，承受氣-TREMP，而其中20經(jīng)在實施。煤制自然氣在技術(shù)方面雖已成熟，但煤制自然氣是資源、資金、技術(shù)密集型2023年出進展標準和引導(dǎo)。作機制問題目前，在相關(guān)技術(shù)方面已取得很大進展。氣化方面