本站原创【摘 要】世界能源格局日趋紧张,第二次世界大战以后,煤化工在化学工业中的地位被削弱.进入21世纪以来,新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主,它与能源、化工技术结合,可形成煤炭-能源化工一体化的新兴产业.
【关 键 词】新型煤化工甲醇MTG工艺
煤化工开始于18世纪后半叶,19世纪形成了完整的煤化工体系,进入20世纪,许多以农村产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产,煤化工成为化学工业的重要组成部分.煤中有机质的化学结构是以芳香族为主的稠环为单元核心,由桥键互相连接,并带有各种官能团的大分子结构,通过热加工和催化加工,可以使煤转化为各种燃料和化工产品.第二次世界大战以后,石油化工发展迅速,很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料,从而削弱了煤化工在化学工业中的地位.进入21世纪,从市场上看,石油资源短缺,油价一直高位运转,以煤化工产品替代石油是一种趋势；从战略上看,石油是战略资源,超过1/3靠进口,而且存在有钱写不到的情况,储备石油很重要；从成本上看,煤制油有明显的成本优势,利润空间非常大.
1中国煤化工发展现状
煤化工分传统和新型两种,传统的涉及煤焦化,煤电石,煤合成氨等领域,新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等,它与能源、化工技术结合,可形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业.目前,国内传统煤化工已有很长的历史,新型煤化工才刚刚起步.
研究煤化工产业的发展趋势,研究煤化工对石油化工的替代性,深入探讨我国煤化工的发展战略、发展模式和发展途径确实是一件涉及煤化工发展全局的大事.
1.1行业现状
化学工业是国家基础行业,而石油、煤（天然气的比例较小）对化学工业具有两大功能：燃料、化工原料.化学工业是能源大户,所以国家战略调整、能源结构调整等宏观环境的变化都会不同程度地影响煤化工的发展进程.
目前全球有117家大型煤化工能源一体化工厂,共有385座大型现代气化炉,总生产能力达到45000兆瓦.以煤气化为核心的现代煤化工产能年增长率达5%,高于全球化工产能年均增长率3.6%的水平.国家厂家在近两年纷纷开始在国内物色合适的企业投资,这主要是抓住项目建设资金大,国内企业运营经验不足的特点,而在国家开始管制之后,项目审查更为严格,这在一定意义上保护了我国煤化工行业在发展之初的规划较为完善,有效地避免了重复低效建设.
1.2能源格局
在“十一五”规划已经明确我国能源发展的总体战略：“坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展,优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系”.化工行业要追求资源效益最大化是煤化工的发展契机,而国家经济战略的可持续发展,使得煤化工必然是在今后的长期发展中占据越来越重要的地位.
2生产技术
有机化工行业发展大致经过农业化工、煤化工,石油化工三个阶段.随着技术进步和原料成本的比较优势,三个阶段依次推进.如果仅从产品替代关系,不从经济性、技术角度考虑,则煤化工能够完全取代石化产品.煤化工主要包括传统的焦化和电石乙炔化工、煤气化和煤液化.三条产业链中煤化油技术壁垒最高,而煤气化应用最广泛,几乎是所有煤化工产业的基础.
2.1煤气化
煤气化是煤化工产业的核心所在,应用广泛、发展成熟.即在缺氧条件下使煤炭不完全燃烧成为气体,该气体中主要含有一氧化碳、氢气和二氧化碳等,可以用为化工原料.而真正降低煤化工产品成本的重中之重是获得便宜的甲醇,而具有煤炭优势和先进煤气化技术是降低甲醇成本的主要手段.
国内甲醇装置多以煤炭为原料,与国际上以天然气为主的格局不同,但目前计划开工的项目在1500万吨以上,预计2011年的消费量为760万吨,正常需求增长在15%左右,从2012年开始甲醇产能面临严重过剩的压力.
2.2煤液化
煤间接液化,先将煤炭气化成合成气,然后再通过费托反应以及蒸馏分离得到石脑油、柴油和汽油等终端产品.另外一条煤利用途径是煤炭的直接液化工艺,目前国际上已经开发出多种直接液化工艺,原理上都比较类似：即在高温高压条件下,在溶剂中将较高比例的煤溶解,然后加入氢气和催化剂进行加氢裂化反应,在通过蒸馏分离出油品.直接液化和间接液化技术互补极强,直接和间接一体化装置是煤制油产业化的最佳选择.在这项技术上,并无成型经验可以借鉴.
由于煤制油技术具有很高的壁垒,预计国家政策将适当推广煤制油技术,先行企业能够在未来可预期的30余年高油价下受益.中短期内,煤制油装置可能的煤炭需求占煤炭总需求的比例较小,不会导致煤价的大幅度上扬.长期看在生物能源及天然气的竞争下煤化工也不会被石油化工替代.
3晋煤MTG工艺的开发
国家能源权威机构对“十一五”能源纲要的解读指出：优化能源结构非常重要,以煤炭为主体是现实,优化能源结构是方向.目前煤炭在我国能源结构中占高达70%的比例,这是由我国的现状决定的,但并不说明我国能源结构是优化的,以石油中心转向以煤中心是适宜的.山西省煤炭保有储量为2600多亿吨,其中三高煤占20%～40%.在“三高煤”储量中,晋煤集团具有采矿权登记的及经过资源整合的总量为35亿吨,如果能实现“三高煤”洁净化综合利用,增加了宝贵的能源资源,变废为宝,符合节约型社会的基本原则.企业要合理开发利用“三高煤”资源,延长衰老矿井怎么写作年限,盘活固定资产,促进矿区的安定,于2006年建设了世界第一座10万吨/年煤基甲醇合成油（MTG）的示范工厂××煤制油公司,MTG工艺,是鉴于甲醇产量大量过剩大力发展起来的甲醇制汽油工艺.MTG工艺对原料的纯度要求不高,无需将粗甲醇中其他含氧化合物除去就可以用作MTG工艺的原料；副产物液化石油气和高热值燃料气的价值高；产品作为汽油使用时,性能优良,其中,一部分为芳香族烃,大部分被化,另一部分是支链烃类占多数的脂肪族烃类.在无四乙基铅的情况下,产物汽油的辛烷值达90～95.探索煤化工发展的新途径,促进我国煤制油的技术路线向多元化发展,缓解国家石油资源紧张的局面.是山西省“十一五”规划的重点工程之一,也是晋煤集团在巩固煤炭主业的同时,不断延伸产业链,“基础化工、精细化工、煤制油品”三箭齐发,打造全国最大的煤化工企业集团发展战略中的关键一环.
4可持续发展
发展煤化工产业拥有几项优势：首先政府从战略上考虑,会提高准入门槛,以避免盲目投资,但为鼓励在能源替代技术和装备等方面有所创新,会对行业内企业有所优惠,先行企业有望受益并长期保持.其次煤化工成本远低于石化产品,具有经济可行性.再次,煤化工可以减少二氧化碳的排放,如若能降低水消耗,完全有替代石化产品的可能.第四,国内企业积累和储备了相关技术,在引进的基础上,可以通过技术改造建立核心竞争力,改变在高端石化产品的劣势局面.第五,由于煤化工建设费用高,但有很好的发展前景,可以吸引大量民间和国外资本投资,降低资金流动性,改善国内经济环境.