煤化工产业概况及其发展趋势

煤化工产业概况及其发

展趋势

集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

我国煤化工产业概况及其发展趋势

煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业，随着社会经济的不断发展，它们将进一步得到发展，同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。

1 煤化工产业发展概况

1． 1 煤炭焦化

焦化工业是发展最成熟，最具代表性的煤化工产业，也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前，全世界的焦炭产量大约为～亿t/a，直接消耗原料精煤约亿t/a 。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响，工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态，焦炭国际贸易目前为2500万t/ a。

目前，我国焦炭产量约亿t/a，居世界第一，直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的14%。

全国有各类机械化焦炉约750座以上，年设计炼焦能力约9000万

t/a，其中炭化室高度为4m～5.5m以上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉（炭化室高≧6m）已实现国产化，煤气净化技术已达世界先进水平，干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段，焦炭质量显着提高，其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。

焦炭成为我国的主要出口产品之一，出口量逐年上升，2000年达到1500t/a，已成为全球最大的焦炭出口国。

从20世纪80年代起，煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展，其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂，有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是：焦炉炉型小、以中小型焦炉为主，受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大，采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少，大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。

1．2 煤气化及其合成技术

1.2.1 煤气化

煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台，额定产气量446×106Nm3/d，前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型，原料是煤、渣油、天然气，产品是F-T合成油、电或甲醇等。

煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业，各种气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。近20年来，我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。

煤气化技术的发展和作用引起国内煤炭行业的关注。“九五”期间，兖矿集团与国内高校、科研机构合作，开发完成了22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置，并进行了考核试验。

结果表明：有效气体成分达83%，碳转化率>98%，分别比相同条件下的德士古生产装置高%～2 %、2%～3%；比煤耗、比氧耗均低于德士古7%。该成果标志我国自主开发的先进气化技术取得突破性进展。

1.2.2 煤气化合成氨

以煤为原料、采用煤气化—合成氨技术是我国化肥生产的主要方式，目前我国有800多家中小型化肥厂采用水煤气工艺，共计约4000台气化炉，每年消费原料煤（或焦炭）4000多万t ，合成氨产量约占全国产量的60%。化肥用气化炉的炉型以UGI型和前苏联的Д型为主，直径由 2.2m至3.6m不等，该类炉型老化、技术落后。加压鲁奇炉、德士古炉是近年来引进用于合成氨生产的主要炉型。

国外以煤为原料生产化肥的很少，一般都以石油或天然气为原料；国内由于行业分隔的原因以及煤制合成氨近年来市场的起伏，仅有少数煤炭集团有煤气化合成氨（化肥）企业（或生产线）。

1.2.3 煤气化合成液体燃料(间接液化)

20世纪50年代，南非SASOL公司开始建设煤气化—合成燃料油的SASOLI工厂，70年代末、80 年代初相继建成SASOLII、SASOLIII厂，形成目前世界上最大的煤气化合成液体燃料企业。SASOL公司加工原料煤约4500万t/a，获合成产品约760万t/a，其中60%为燃料油。

我国从20世纪50年代就进行了间接液化技术的开发研究。80年代开始，中国科学院山西煤化所系统地进行了铁基催化剂费托合成生产汽油的技术开发，并完成了2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验；在钴基催化剂合成工艺开发方面，于90年代开始进行了系统的研究与开发工作，并取得阶段性结果，开发出3种型号合成柴油钴基催化剂。针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等进行了小型试验，“十五”期间已立项正在进行1000t/a级间接液化装置的开发和试验，并研制工业级煤基合成油工艺软件包。

在技术开发的同时，国内煤炭企业对引进成熟技术、建设煤间接液化工厂做了大量工作。平顶山煤业集团、宁夏太西集团就建设间接液化商业化示范工厂进行了煤种评价试验和建厂预可行性研究，并就引进技术、投融资、立项等做了大量前期工作，目前项目正在论证阶段。

1.2.4 煤气化其他产品合成技术

煤通过气化制得合成气后，合成不同专用化学品取决于合成技术。国内外对该类技术都有较多研究、开发，有的已进入商业化运行。

甲醇是重要的化工原料，也可作为发动机代用燃料。世界甲醇生产能力3500万t/a，产量约2900万t/a。我国甲醇生产能力约为300万 t/a，生产企业约140多家，其中50% 以上为以煤为原料的工艺。〖BP()与国外相比，国内甲醇装置规模小，生产工艺落后，特别是以煤为原料的工艺较复杂、成本偏高，因此缺乏竞争能力。山西晋中地区对甲醇汽车已做了多年的示范工作。

二甲醚作为另外一种代用液体燃料，其技术发展受到关注，有关研究者认为二甲醚可以作为车用柴油替代燃料，也可以替代LPG作为民用燃料。世界二甲醚产量约15万t/a ，主要由甲醇脱水工艺制得。近期技术发展是将合成原料气在一定条件下用一步法合成二甲醚。