煤基化学品

煤

基

化

学

品

学院：化学与化工

专业：化学工程与工业

煤基化学品

摘要煤基化学品是化学工业的主导产品，主要以合成气(CO、H2)、甲醇、甲醛为原料合成的一系列有机化工产品，包括醇类化学品、醛类化学品、胺类化学品、有机酸类化学品、酯类化学品、醚类化学品、甲醇卤化化学品和烯烃化学品。煤基化学品将显现成本优势

关键词煤基化学品化工产品可行性竞争新型产业化学品优势

一.煤基化学品的发展格局

中国、美国和印度是将煤作为化工原料的潜力最大的国家，因为这三个国家拥有世界煤储量的一半（世界煤炭储量），并且本国油气产量供应不足，而又希望减少对进口资源的依存度。因此，他们积极开拓煤气化制甲醇技术。而且以能量当量为基础计算，煤的价格只是原油的1/4，但是用煤生产化学产品要比用油和天然气的传统工艺的投资要昂贵得多。因此煤基化学工厂需要有一个持续的原料成本优势。当油价高于50美元/桶时，煤是一个有利的选择，但如果低于35美元/桶，则昂贵的煤联合企业就要开始亏本。

二.煤制烯烃的现状

煤化工未来的设想是用煤制烯烃，新开发的使甲醇转化成烯烃技术让此目标成为现实——甲醇经过二甲醚再转化为烯烃。UOP和鲁奇是这类技术的主要转让商。这两家公司总的工艺过程相似，但催化剂不同，最终产品也相异。 UOP技术称为MTO，采用SAPO-34催化剂，而鲁奇的技术叫MTP，使用ZSM-5型催化剂。UOP的催化剂孔径小于ZSM-5，当甲醇进入催化剂孔内进行反应之后较小的分子可能存于孔内而较大的副产物将不能剥离，因此使用UOP工艺可得到乙烯、丙烯等一些较重的烯烃；而鲁奇的技术只能生产丙烯而没有乙烯。由于当前市场丙烯价值比乙烯高，鲁奇的技术因此具有一定的优势。

无论是鲁奇还是UOP的技术，迄今为止都没有工业规模装置在运转。UOP有中试装置在运作，在比利时正建设一座投资7500万美元的工业化规模装置。UOP石油化工事业部经理称该公司正在进行用煤基甲醇为基础的MTO计划，但迄今尚无签定的转让项目，他透露公司拟在中国谋求发展。鲁奇公司称已向中国山西的一家公司和神华宁夏煤业公司转让了技术，这两家公司都在中国建设50万t/a的装置。

三.厂址与环境保护

煤制化工产品的装置建设地点选择需要认真考虑，最好建立在煤产地，但这些地区多在内地，远离人口集聚中心，最终产品消费和分销不便，因此煤化工厂建设在靠近煤矿还是产品消费市场需要权衡利弊。据神华集团公司副总裁说，此问题曾引起多次讨论。在与陶氏化学公司合资项目谈判中，双方都考虑是否将全部计划的项目都建设在内地（产煤矿区），或是将项目剥离，甲醇装置建在内地，下游产品工厂建在沿海地区。此问题目前尚无结论，但中方认为将整个联合企业建在煤矿附近是明智的，如果将它分成两部份，相隔数万里，是很难成为一个高效的联合企业，而且长距离运输甲醇也很昂贵。

业内专家指出：要警惕煤制化学品可能存在的经济风险，即使在中国也是如此。必需慎重选择煤基化学品的品种，同时要考虑建厂地点的后勤保障系统。最近中东地区大规模建设的以天然气为原料的石油化工装置，将成为煤基工厂的有力竞争对手。

环境问题是煤化工面临的另一大挑战。特别是已经在《京都议定书》上签字的国家，或是已将CO2当作温室气体进行管理的地区，因为煤中含有硫，汞、砷等其它污染物，公众

担心煤基工业会引发土地破坏，工人健康受损。

因此，我国对煤基化学工业发展应当冷静对待，认真分析发展动态，全面认清形势，慎重进行决策。突破的关键在于掌握关键技术，应当将煤气化，MTO和MTP转化和CO2的捕集和处理作为研发重点。

如果煤价不涨，遍地开花的煤化工企业都能获得丰厚的盈利，而国家会造成煤炭资源消耗过快、环境污染加剧、水资源匮乏、二氧化碳排放增多等不可逆转的生态灾难。如果煤价继续保持高价位，在建的煤化工项目投产之日有可能就是企业亏损之时。投资巨大的煤化工装置一旦不能投入正常生产，将会给企业和银行带来天文数字般的金融风险。

因此，煤化工的发展既要考虑煤化工产业对国民经济发展的正面影响，也要考虑可能带来的负面影响。产业规模应与国民经济发展相适应，产业发展方向应与坚持节约资源和保护环境的基本国策相一致；在发展目标的量化上要兼顾煤炭资源的保护与高效利用，发展规模控制在适当范围内。当前，超强、超高速度发展煤基能源化工产业的负面影响在二甲醚产业中已有所显现，当务之急是要从全局出发，站在科学发展观的高度，加快转变煤化工的发展方式，积极贯彻落实国家宏观调控政策和措施，保证煤化工的科学、健康发展。

四.煤基化学品具有成本优势

近两年油气价格的上涨推动了化学工业向煤制化学品的战略转移。美国著名咨询公司莱森特的最新研究报告指出，这种变化的推动力主要来自发展中国家尤其是亚洲地区空前高涨的能源需求，以及煤炭应用工艺技术如煤气化和相关环境技术进步。能源需求快速增长的地区，已从大量进口石油向利用当地煤炭资源的方向转变。即使在北美地区，许多制造商也认为，今后要在通用化工产品生产方面具备竞争优势，必须依赖煤化工的创新技术。

莱森特的报告分析了用煤气化或其他已知工艺生产主要石化产品的技术和经济可行性。目前生产成本是影响煤基化工产品成功发展的主要因素。除此之外，要考虑的因素还有煤气化以及与环境相关的辅助系统技术；其他低成本替代原料和工艺，例如与中东、东欧和非洲偏远地区的天然气原料的竞争等。报告还分析，预计中国常规原料、重要化工产品和中间产物的短缺有望利用中国丰富的煤炭资源来弥补，目前中国用乙炔生产的化工产品已有长足发展。全球原油储量可能进入逐渐减少阶段，消费国担心对不稳定的油气来源依赖性增大，因而减少这种依赖性的动力正在增强。尤其是美国，正面临能源替代以及不重视煤炭及相关环境问题带来的越来越大的压力。此外，原油和煤炭的价差继续加大的可能性也是推动煤化工发展的一个重要因素。

然而莱森特仍认为，许多由煤生产的化工产品，如甲醇、氨、化肥、聚烯烃、乙炔、甲醛（以上产品都是由煤气化生成的合成气制得）、醋酸乙烯和丙烯酸（经煤基乙炔路线）等，在经济上都是具有竞争力的。莱森特报告预计煤基化学品将在未来解决环境问题，实现能源和原料的多样化方面发挥其优势。

五．心得总结

1.煤基化学工业关注的中心是通过煤气化制取化学品。当前热点是通过甲醇转化为烯烃（MTO、MTP），液化制燃料、焦化等则很少谈及。

2.煤化工过程对环境影响大，尤其是CO2排放问题是其发展的最大障碍。用水问题也是必须同时要解决的必要条件。

3.在MTO和MTP的技术方面的权威是UOP和鲁奇，但此两家迄今并无工业规模装置运