煤化工产业现状及发展前景

水泥/(kg/t) 190.8 124.6 1.56
合成氨/(kg/t) 1379
970 (美国) 1.44
乙烯/(kg/t) 1277 870 1.47
团结 效率 责任
发展煤化工必要性－石油生产、消费和进口
抓建设 争一流 创示范
团结 效率 责任
发展煤化工必要性－石油供应与需求 抓建设 争一流 创示范
❖ 煤的焦化－最早煤化工，同时副产煤气和焦油 ❖ 煤气化、液化和合成化学品等 ❖ 煤气化、发电、化工的多联产 ❖ 煤气化经甲醇制取烯烃 ❖ 煤制天然气、合成油、乙二醇等
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煤气化－龙头
世界能源状况及发展趋势
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• 世界化石能源储量及消费量
1) 煤炭是世界上储量最大的矿物资源占64.1% 、石油18.1％、天然气 17.8％ 2)2000年消费煤炭32.5亿吨，占28％，石油35亿吨，折标准煤50亿吨，占44％， 天然气2.4万亿M3，折标准煤32亿吨，占28％ 3）2010年世界消费煤炭51.71亿吨，占30％，石油40.28亿吨，折标准煤57.54亿 吨，占34％，天然气2.8万亿M3，折标准煤39亿吨，占24％ 4）2010年中国一次能源消费量为22.75亿吨标油，折合标煤32.5亿吨，占世界 能源消费总量的20.3%。其中煤炭70.6%，石油17.8%，天然气4%； 5）2012年我国一次能源消费量36.2亿吨标煤，单位GDP能耗是世界平均水平的 2.5倍，美国的3.3倍，同时高于巴西、墨西哥等发展中国家。我国每消耗1吨标 煤的能源，仅能创造1万4千元人民币的GDP，而全球平均水平是，消耗1吨标煤 创造2万5千元GDP。我国的能源消耗高，但能效极低。
煤的化工利用
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焦化
焦炭、焦炉气、粗苯、煤焦油
化工利用
煤
气化
煤气、合成气、氨、甲醇等产品
液化
油品、烃类
燃料
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电力、热能
煤化工的概念
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煤化工:是以煤为原料，经过化学加工方法使煤转 化气体、液体和固体产品或半成品，而后再进一步 加工成一系列化工产品或石油燃料的工业。
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煤液化
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直接液化
气化
制氢
煤
加热加压催化
液化油
提质加工
汽油、柴油、 航空煤油、 LPG 、 酚 类 、 苯类、氨类等
间接液化
催化剂、温度、压力
煤 气化
CO＋H2
合成物
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分馏(离) 提质加工
汽油、柴油、 石脑油、乙烯、 丙稀、含氧类 蜡类、燃料气 等
煤焦化
准煤。2013年36.1亿吨。
我国未来能源结构政策的基本方略是“煤 为基础、多元发展”。维持以煤炭为主体、
可再生能源 7%
电力为中心，油气、新能源全面发展的一 次能源结构；优化二次能源结构，特别是 提高煤炭利用效率和清洁性。
天然气 3%
原油
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23%
总消费量 1075.3 100 100 3250 100 100
单位: 亿吨/年
年份 2002 2003 2004 2005 2010 2020
总消费 2.4 2.75 3.1 3.17 4.29
5.8
供应量 1.6 1.69 1.6 1.62 2.03
2.1
缺口 0.8 0.96 1.5 1.55 2.26
3.7
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发展煤化工必要性－能源强度比较
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煤化工多联产系统的特点
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➢ 以煤基清洁燃料和化工产品为主； ➢ 通过资源优化配置、公用工程共享减少建设投入； ➢ 通过调整合成气循环比提高单元设备的效率； ➢ 灵活调整产品品种和产量； ➢ 尾气、废渣循环利用； ➢ 以减少投入（降低折旧）、提高效率（单台设备产
量提高）、废弃物利用达到经济效益最优化。
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新型煤化工系统
制粉
加
加氢
制浆 氢 液
化
煤 气 化
FT 合成
发
动
电
力
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提 质 加 工
产 品 提 质 加 工
煤气化
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• 煤化工重要单元技术 • 煤气化分类：按照化学工程特征分类；按照煤气用途分类；
按照煤气成因分类；按照气化剂分类；按照供热方式；按照 排渣方式；按照操作压力分类 • 按照化学工程特征分类：固定床、流化床、气流床、熔融床 • 固定床（移动床）：M型、W-G型、U.G.I 、鲁奇加压 • 流化床(沸腾床）：常压温克勒、高温温克勒HTW、循环流化 床CFB、灰熔聚流化床气化炉 、恩德粉煤流化床 • 气流床：德士古炉、K-T炉、壳牌炉、GSP、EAGLE、DESTEC、 PRENFLO、航天炉、多元料浆、四喷嘴、清华炉、东方炉等 • 熔融床：熔渣床、熔盐床、容铁床
2010年中国煤炭消费量及构成
项 目 总 消 费 量发 电工 业 锅 炉 及 窑 炉焦 化 及 气 化 居 民 生 活 及 其 它
消 费 量 /M t 1 2 6 4 5 1 2
4 1 5
1 5 8
1 7 9
构 成 /% 1 0 0 4 0 . 5 1
3 2 . 8 3
1 2 . 5 0
1 4 . 1 6
2012年 ➢ 煤炭消费量36.2亿吨，其中发电耗煤占41.3％ ➢ 发电用煤以每年3％～6％的速度增长 ➢ 随着油、气价格上涨，化工用煤有较大增长 ➢ 居民生活燃煤逐年减少，煤炭作为动力用煤所占比例仍将保
持60－70％左右
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发展煤化工必要性－煤炭利用存在的问题 抓建设 争一流 创示范
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煤化工现状及发展前景
2014年7月23日
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内 容 概 要 抓建设 争一流 创示范
1、煤的用途及煤化工概念 2、世界及中国能源状况 3、发展煤化工的必要性 4、现代煤化工技术 5、煤化工分类 6、现代煤化工模式
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煤的用途
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中国产量： ➢ 2004年产量2.12亿吨，2005年2.43亿吨，占全球
产量42％，46％； ➢ 焦炭消费：冶金－75％；机械、化工20％等；其
它5％ ➢ 2003年出口1470万吨，价格350美元/吨，占世
界贸易量57%；2004年出口1103万吨，238＄/ 吨；2005年1267万吨，183＄/吨；
2012年,生产原油2.0748亿吨,同比增长1.9%，进口原油2.7109
亿吨,同比增长7.3%； 2013年全年中国累计进口原油2.82亿吨,
➢ 2004年中国为世界第二大原油消费国，2010年已经超过美国成为 能源第一消费大国；
➢ 石油对外依赖度已经从2009年以来，连续三年大于50%；2012
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发展煤化工必要性－煤的角色
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➢ 我国当前能源的主体
➢ 我国是典型的富煤、贫油少气国家，现能源总 储量结构为：原煤58.8%，原油3.4%，天然 气1.3%，水能36.5%。
➢ 现每年消耗煤炭35-36亿吨，直接燃烧达到18 亿吨。
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发展煤化工必要性－中国能源消费预测 抓建设 争一流 创示范
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• 煤在隔绝空气条件下加热形成气态、液态、固 态产物。
• 焦炉种类：鞍山焦耐院JNX型下喷复热式、新 日铁M型、捣固型、考伯斯式、卡尔-斯蒂尔
• 焦炭种类：气化焦、冶金焦、铸造焦、电石焦
• 炼焦发展趋势：大型、高效、环保、煤资源广
• 焦化化工：焦炉气、煤焦油
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中国煤焦化
核电
0.3
5.2
11.6
项目
水电 可再生能源 传统生物质能 新可再生能源
合计
2050年
1998年 按目前趋势 生态驱动
发展方案
方案
5.0
5.5
7.5
19.7
18.2
28.8
14.4
1.0
1.1
2.3
11.7
20.1
100.0
100.0
100.1
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发展煤化工必要性－煤炭利用现状
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煤炭占 65%
13.9亿吨
煤炭占 67%
16.03亿吨
煤炭占 59.4~63.2%
38.2~43.8亿吨
2002
2003
2020
中国能源生产总量（以标准煤计）
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发展煤化工必要性－当前的能源形势
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➢ 2005年进口1.24亿吨；2010年进口2.39亿吨，自产1.856亿吨；
• 世界能源发展趋势
1)在2020年以前仍然以化石资源为主 2)随着石油、天然气资源减少，洁净煤及煤炭液化技术将大发展
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世界化石能源储量图
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中国能源结构
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• 煤炭在中国能源和经济发展中的重要地位
煤能源生产和消费大国:2000年的20亿吨/年；2010年的32.5亿吨/年；2012年 36.2亿吨/年 煤炭消费在一次能源比重：65－75％ 2012年中国煤炭消费量比上年增长2.5%；原油消费量增长6.0%；天然气消费 量增长10.2%；电力消费量增长5.5%。-统计局
煤炭 67%
发展煤化工必要性－中国能源消费预测 抓建设 争一流 创示范
2050年中国一次能源供需预测
2050年
项目
1998年 按目前趋势 生态驱动
发展方案
方案
供需总量(108t标煤) 15.5
42.0
37.0
结构
％
％
％
煤炭
60.6
43.1
28.8
石油
17.5
25.5
20.0
天然气
1.83
8.0
10.8
➢ 综合利用效率低，约为32％ ➢ 能耗高，节能潜力大，万元GDP能耗为1.84tec ➢ 煤炭生产效率低，成本高 ➢ 环境污染严重
2010年中国主要工业产品能耗与国际比较（标准煤）
项目 中国 (a) 日本 (b) (a)/(b)
发电/(g/kWh) 376 310 1.24
钢铁/(kg/t) 813 680 1.23
➢ 同期，原煤占中国能源消耗总量的比重达 70.3%。
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发展煤化工必要性－中国能源结构
抓源自文库设 争一流 创示范
2000～2010年中国一次能源消费量及构成
时间
一次能源
煤炭 石油 天然气 水电 核电
消费量/Mt(标煤) 686.0 323.7 32.26 26.88 6.45
2000 年 消费构成 %
63.8 30.1 3.0
2.5
0.6
世界消费构成 ％ 25.1 40.0 24.7
2.6
7.6
消费量/Mt(标煤) 2138 600.1 137
228.3 23.4
2010 年 消费构成 %
70.0 17.61 4.1
6.7
0.7
世界消费构成 ％ 29.6 33.6 23.8
5.2
6.5
2010年，我国能源消费总量为32.5亿吨标
• 中国化石能源剩余可采储量
2000米以上煤炭地质储量55597亿吨，探明储量10176亿吨，可采余量煤炭 3245亿吨，116年； 石油地质资源940亿吨，可采资源140亿吨，可采储量59亿吨，可采余量33亿 吨，20年； 天然气地址资源总量38万亿立方米，探明储量2.3万亿立方米，探明可采储量 1.48万亿立方米，49年
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中国与国外能源强度比较(2004 年单位国民生产总值耗能)
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煤化工技术是出路
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❖ 中国能源发展的必然途径； ❖ 中国社会经济发展的需求； ❖ 中国煤炭企业在市场经济中的选择； ❖ 中国现代工业的新领域。
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煤化工分类
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年依存度56.42%； 2013年依存度达到57.39%。
➢ 目前经济发展对原油的依赖度越来越高
➢ 原油价格居高不下，85-110美元/桶，在2008年7月11日纽约油 价盘中创每桶147.27美元历史最高纪录。
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发展煤化工必要性－中国的能源消耗量 抓建设 争一流 创示范
• 中国的能源消费2010年32.5亿吨标煤； 2013年36.1亿吨标煤 ；英国石油公司世界能源年度统计报告指出， 2010年中国占世 界能源需求量的20.3%，而美国的能源消费占世界能源需求量的 19%。
传统煤化工：
以焦化、焦油加工、焦炭 造气、块煤造气、型煤造 气为主要方式。
新型煤化工：
以高效煤气化、煤炭液化、 煤制甲醇等碳一化工；煤电 化多联产、煤制取石油化工 产品为标志。
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新型煤化工特点
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➢ 产品－以洁净能源和可替代石油化工产品为主 ➢ 技术系统－采用高新技术并优化集成 ➢ 产业规模－建设大型联产企业和产业基地 ➢ 煤炭资源的有效、合理利用 ➢ 经济最优化 ➢ 清洁生产与环境友好
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案例1 能源－化工联产（一） 抓建设 争一流 创示范