煤化工产业发展形式分析报告

技术经过二十余年的引进和吸收再创新，装备生产和应用均已达到商业化水平，
Shell技术正在调试期； 产学研结合推动了国内气化技术的发展，如：水煤浆四喷嘴对置气流床气化技术， 干煤粉气流床气化技术，灰熔聚流化床气化技术等。
目前国内发展煤化工的主要技术路线
水煤气变换制氢
内容
煤化工简介
煤化工发展必要性和发展思路 国、内外煤化工产业现状分析
2010
2003
2004
2005
2010
乙烯
丙烯
三大合成材料
汽、柴、煤油
乙烯
丙烯
三大合成材料
经济发展促进了石油石化产品需求的快速增长，石化原料缺口不断增大， 资源制约矛盾趋于严重。 目前国内石化产品供不应求，市场满足率仅50%左右，一半左右依赖进口， 未来几年期间状况仍然不会根本改变。
我国天然气供给情况
国家统计局公布数据2007
DICP
中国天然气资源缺口预测（BP2006世界能源统计）
现代煤化工的兴起
石油价格的不断攀升
石油石化产品的日益紧缺
生产洁净能源和石化产品
现 代 煤 化 工
煤炭资源的丰富、低廉
石油替代战略
我国石油资源相对匮乏，供需矛盾日益突出，炼油工业存在结构性缺陷
石油总量不足，且油质偏重 结合进口，仅能满足燃料的基本需求
煤基合成油 煤制大宗化学品（烯烃、芳烃、含氧化合物） 煤制天然气
我国煤化工产业中长期发展规划
产业现状：
煤化工产业由传统产业向现代煤化工产业转型。
中心任务：
加快产业结构调整，发展煤制石油替代产品，提高产业竞争力。
发展目标：
利用我国煤炭资源优势, 稳步发展煤化工产业, 满足经济社会的需求。 发展煤制二甲醚、烯烃、油品等石油替代产品, 推进石油替代战略的实施。 2010年，建成大型煤制甲醇、二甲醚、烯烃和油品示范工程。 2020年，发展煤制石油替代产品，形成七大煤化工区的产业布局。
费托（F-T）合成法制液体燃料 煤直接液化制液体燃料 提取芳烃及杂环有机化学品
第二次世界大战后
石油化工兴起，煤在世界能源构成中由65％～70％降 至25％～27％
目前
石油资源日渐短缺，煤化工重新受到重视 根据社会发展需要发展新的煤化工技术
传统煤化工和现代煤化工技术
传统煤化工：
行业健康发展，控制总量，淘汰落后工艺, 今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工项
目，原则上不再安排新的煤化工试点项目，重点抓好煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制甲烷、煤 制乙二醇等示范工程，探索煤清洁转化和石化原料多元化发展的新途径。 Baidu Nhomakorabea009年9月28日（38号文）：抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干指导意见
目。
煤化工产业政策执行问题： 1、 各地政府要求50%煤炭就地转化 2 、地方不准配套建设余热发电装置
3、 地方政府不按照国家产业政策审批煤化工项目，造成甲醇生产产能过剩
目前没有特别完整的煤化工产业政策
行业发展与技术现状的矛盾

国家煤化工规划，仅立足于近期煤制油和甲醇制
烯烃等技术的发展，显示出对技术缺乏的无奈
3600
6900 6600 2000 6000 800 30000 3000
78%
99% 94% 37% 86% 11% 100% 10%
注：*含下游产品用甲醇； **按液化石油气市场份额计算，替代比以1.2计。
煤化工导致过热的原因

石油资源少 油价高企 掌握煤资源的冲动
金融危机后的投资热情仍然很高： 以煤为主的能源结构不变 石油产量正在接近并达到高峰（2030年），油价 在70-100美元，石油对外依存度49.5%(2009年超 过50%） 政府控制了油以及石油化工领域（除陕西），地 方政府希望发展煤化工来增加GDP
煤制化肥
甲醇* 煤制甲醇 二甲醚** 烯烃 煤制烯烃 成品油 煤制油
3200
1900 1600 500 2925 140 22000 150
76%
95% 80% 11% 68% 3% 100% 0.70%
3400
4100 3800 1200 4500 500 26000 1000
77%
98% 90% 26% 78% 9% 100% 4%
煤化工产业政策
2006年7月7日（1350号文）：发改委设了煤化工门槛：
DME（100万吨）；煤制油（300万吨）；煤制烯烃（60万吨） 2007年1月,《煤化工产业发展政策》和《煤化工产业中长期发展规划》 2009年2月19日通过(石化产业调整和振兴规划): 要求坚决遏制煤化工盲目发展势头，积极引导煤化工
煤焦化、煤电石、合成氨、煤制甲醇等领域 高能耗、高排放、高污染，资源利用效率低，产品技术含量低 在环保日益成为行业壁垒、发展循环经济变为共识的大环境下，面临技术升级、产业结构调整
产品附加值较低，产品产能过剩
现代煤化工：
以煤气化为龙头，以一碳化工技术为基础，合成、制取各种化工产品和燃料油的煤炭洁净利用技 术（环保、煤种适应性和煤利用效率等方面更具优势）； 缓解石油供求矛盾，实施石油替代战略的必然选择 产品附加值高，市场缺口大，高油价下具有强的成本优势
洁净煤 (Clean Coal) 技术
温室气体 C（碳） + O2 = CO2 + 394kJ （能量）
直接燃烧
脱除
（事后）
合成产品、发电
S（硫） N（氮）
+ O2 →
SOx NOx
（事前）
｝ 污染物
先进煤气化 脱除
煤气化技术是煤化工的公共技术、龙头技术、关键技术
煤气化技术的国内、外技术现状及趋势

行业快速发展与技术进步迟缓的矛盾

煤化工行业发展受制于技术发展，市场渴求新技术
发展现代煤化工需要考虑的问题
充足的煤炭资源 考虑水资源平衡和项目的节水技术应用 具有良好的交通运输 根据资源选择先进的清洁煤气化技术， 选择好的产品链 综合利用，降低能耗和污染。

煤化工项目建设条件
遏制传统煤化工盲目发展，今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工项目，禁止不符合
准入条件的焦化和电石项目。综合利用节能环保等标准，提高准入门槛，加强清洁生产审核，实施差 别电价。加快淘汰落后产能，对焦碳和电石实施等量替代，对合成氨和甲醇实施上大压小，产能置换 等方式，提高竞争力。稳步发展现代煤化工示范工程，今后三年原则不再安排新的现代煤化工试点项
原煤：23MJ/Kg,水煤浆气化
原料 产品 甲醇 二甲醚 油(直接） 煤 油（间接） SNG（亿 Nm3/a) 烯烃 规模 万吨/年 100 100 300 300 40 60 原料煤 万吨 175 250 1420 1035 890 315 水资源 1500 2130 1975 2700 2630 2700 SO2/COD排放量 590/90 920/126 4728/216 2090/195 1465/162 CO2排放 316 440 870 2170 630
国内
传统煤化工行业介绍: 煤焦化、煤电石、煤合成氨（化肥）、煤制甲醇，我国这些化工产品 生产规模均居世界第一，焦碳，电石，合成氨和甲醇产量分别占世界 产量的58%、93%、32%和28%，但产业结构较落后，竞争力差。 目前，我国传统煤化工产品均处于阶段性供大于求状态，产能过剩 现代煤化工行业分析: 煤制烯烃，煤制油，煤制天然气、煤制乙二醇，都处于示范发展阶段， 一批示范项目将于今年或今后两、三年建成投产。
经济性测算
原油价格高于20美元/桶，才能发展煤化工产品
油/煤比价大于8 (煤200元/吨，原油高于29$/桶),煤制烯
烃和二甲醚可与同类石油产品竞争 油/煤比价大于10 (煤200元/吨，原油高于36$/桶)，煤
制油可与同类石油产品竞争
资料来源：国家发改委煤化工产业中长期发展规划（征求意见稿）

产业分析
基本化工原料:
中国石油炼制和石油化工的发展现状是炼油与化工脱节，石油化工缺乏基本化工原料（烯烃和芳烃）作支撑， 煤化工的下游必然与已成熟的石油化工相结合才有发展前途。

洁净能源的利用(含氧化合物) 目前国内一些大型公司已经开展煤制油的工作，但该方向具有大投资、高风险的特点。与其相比，从煤制含 氧化合物不仅原料利用率高，单耗低，且产品往往具有优异的十六烷值(或辛烷值)，更具技术先进性和经济 竞争力。

新疆的优势：耗煤多，附加值高的项目更具有优势（低价煤的优势）
51
内容
煤化工简介
煤化工发展必要性和发展思路 国、内外煤化工产业现状分析
具有应用前景的煤化工新技术
洁净煤 (Clean Coal) 利用战略
国、内外煤化工产业现状
国外（商业化）
南非煤液化（sasol): 97台气化炉，年消耗煤4600万吨。 美国伊斯曼公司： 水煤浆加压气化（德士古）-甲醇-醋酸/醋酐(胶片);技 术不转让 美国大平原公司： 煤制天然气(日产300万吨，20亿方/年): 合成氨流程
煤化工及相关产品发展目标
资料来源：国家发改委煤化工产业中长期发展规划（征求意见稿）
(单位:万吨) 焦炭 电石 化肥(氮肥) 2010年 产量 30000 1400 4200 市场份额 100% 100% 100% 产量 33000 1700 4400 2015年 市场份额 100% 100% 100% 产量 33000 1000 4600 2020年 市场份额 100% 100% 100%
乙二醇
合成氨
20
30
35
44
280
650
256/26
177/39
120
煤化工的产品应该是什么
原理分析
间接转化 >800oC
C
H2O

CO + H2
催化过程
？
C:12 O:16 H: 1

原料不含氢，产品含氢，本质上煤化工的第一步是从水提取氢气，然后转化至产品中 造气是投资最大，能耗最高的步骤，应提高效率，扩大煤种适应性，原料应尽可能全部利用 理想的产品应满足以下要求之一 产品中尽量不含氢或少含氢，以减少氢的用量，减少造气的负荷：芳烃、炔烃 产品尽量含氧，以提高产品重量：甲醇是理想的产品，但价格不高。其它产品有低碳醇、 醚、酸、酯等（保物质量，才能产生最大的利润） 应具有大的市场容量 相对合适的产品：芳烃、炔烃、醇、醚等，其它高附加值产品
煤化工相关技术发展的需要大型煤气化技术 ；气流床技术是大型煤气化技术发展 的主要方向 经过几十年的开发和应用，形成了以Lurgi(鲁奇) 、 Texaco(德士古)、 Shell(壳牌)、 HTW等为代表的工业化煤气化技术 ； 为适应更宽范围的煤种，各国（包括美国、英国、德国、澳大利亚、印度）均在开 发新型的煤气化技术，如美国的Transport(输送床)气化技术。 大多数国内企业仍然使用落后的固定床炉型；Lurgi(鲁奇) 、 Texaco(德士古)气化
具有应用前景的煤化工新技术
洁净煤 (Clean Coal) 利用战略
我国石油供应情况
Million Barrels/Day
国内供应预测 单位：亿吨 2000年 2010年预测 2020年预测 需求 2.3 3.5~3.8 4.8~5.2 低方案 1.63 1.7 1.8 1.9 2.0 高方案
进口依赖度 （净进口量/总需求） 29.1% 61.0 % 76.9 %
资料来源：国家发改委能源经济与发展战略研究中心；IEA
中国石油石化产品的消费状况
产品消费量 万吨/年
18000
80%
12000 9000 6000 3000 0
市场满足率
15000
60% 40% 20% 0%
2003
2004
2005
煤化工产业发展形式分析报告
中科院大连化物所
内容
煤化工简介
煤化工发展必要性和发展思路 国、内外煤化工产业现状分析
具有应用前景的煤化工新技术
洁净煤 (Clean Coal) 利用战略
煤化工简史
始于18世纪
18世纪中叶：炼铁—炼焦 18世纪末：生产民用煤气
19世纪形成完整工业体系
不能有效保障化工基础原料（烯烃、芳烃）供应
我国能源特点是“缺油、少气、富煤”
世界经济发展的大趋势
中国发展煤化工是中国石油替代战略的必然选择
即使没有高油价，中国也应该发展煤化工，以弥补石油化工的结构缺陷 现代煤化工处于起步阶段，中国在世界上将优先发展煤化工，更多依靠自主创新

如何替代？