煤化工总结

21世纪的煤化工展望

摘要

传统煤化工产业已进入成熟期，代替为目标的新型煤化工产业正在起步。煤新型煤化工产业未来有很大的发展潜力。本文就对于传统煤化工和新型煤化工做了介绍，分析了新型煤化工的优势和现今的一些新型煤化工技术。

关键词：传统煤化工；新型煤化工；

前言

以煤炭为原料的相关化工产业称煤化工。煤化工形成于18世纪后半叶，19世纪形成完整的煤化工体系，进入20世纪后，以油为基础原料的化工产业尚未广泛应用，煤化工在国民经济中占有重要的地位。第二次世界大战后，随着石油化工的兴起，很多以煤为原料的化学品转为以石和天然气为原料，从削弱了煤化工的地位。20世纪70年代的石油危机，使等发达国家重新开重视煤化工技术的研发。目前，煤化工产业主要在南非和中国有大规模的应用和发展，欧美发达国家主要着重开发煤化工技术和装备。

在目前全球发展低碳经济、应对气候变化的大背景下，传统煤化工产业粗放式的发展模式已严重产能过剩，亟待转型。基于我国“富煤、贫油、少气”的特殊能源结构，大力发展新型煤化工产业，是刻不容缓的重大战略课题。

第一章传统煤化工和新型煤化工

煤化工按其产品种类分可分为传统煤化工和新型煤化工。传统煤化工的是指煤制焦炭、电石、甲醇等历史悠久，技术成熟的产业。新煤化工是指煤制油、烯烃、二甲醚、甲烷气、乙二醇等以煤基替代能源为导向的产业。新型煤化工是近几年才兴起的，技术尚未成熟，出现的背景是石油价格日益高涨、能源战略安全提上议程。

我国“缺油、富煤、少气”的资源赋存特征使得我国具有很长的煤化工发展历史。国内有世界上最大的煤化工产量，煤化工产品种类多、生产规模大，合成氨、电石、焦炭和煤制甲醇的产量也最大，是世界上仅存的用电石法线路制取聚氯乙烯的国家。

21 世纪以来，国内油价早已突破百元大关，世界范围内对替代能源与替代化工原料的需求日益迫切，在这些背景下，国内新型煤化工产业稳步发展，其较快的产业化速度使其成为我国新型能源化工产业的重要组成部分。现在煤制烯烃、煤制油和煤制乙二醇等新型煤化工项目正在不断评价、完善和改进工艺流程，煤制油项目已经取得重大成果，新型煤化工产业即将进入产业化阶段。到 2015 年，国内的新型煤化工产业将具备成熟的技术和装备，届时将具有世界领先水平的工业化水平。

第二章新型煤化工的优势

新型煤化工产业把先进煤气化作为主要手段，生产能替代石化产品的煤

化工产品，技术集成度较高，能合理的利用资源且具有较低的成本，其产品结构、工艺系统均可调节。对比传统煤化工，新型煤化工产业具有生产规模大、科技含量高、耗能低、绿色环保、原料易得等优点。

新型煤化工结合了能源开发与化工技术，实现了煤炭与化工的一体化，能有效的替代石油和天然气等传统能源，是未来的主要发展方向。新型煤化工产业的发展需要有充足的煤炭资源和水资源，其对生态环境、资金、技术和社会条件的要求也较高。“十一五”期间，我国新型煤化工产业取得很大突破，工业化示范项目取得了阶段性成果，多项技术已处于国际先进水平，激发了企业和地方发展新型煤化工产业的积极性。“十二五”期间，我国洁净煤发展方向是依托富煤区域拥有的丰富煤炭资源，构建煤化工循环经济产业园区示范基地，重点发展以化学品、燃气和材料为主导产品，兼顾副产品综合利用的低碳循环经济产业以及捕集和封存的低碳煤化工产业。

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第三章新型煤化工的技术发展状况

3.1新型煤气化技术

目前国内引进和即将引进的粉煤加压气化技术主要有 SHELL、GSP 和Krupp-Uhde。在消化吸收国际先进的煤气化技术的基础上，国内有航天 11所开发的航天炉（类似于 GSP），西安热工院的两段炉，华东理工大学的多喷嘴对撞式煤气化炉，中船重 711 所的塔式气化炉。国内外粉煤加压气化技术的发展趋势是气化装置大型化，也就是气化炉和废热锅炉大型化。

3.2煤制烯烃技术

2009 年 10 月，“流化床甲醇制丙烯（FMTP）”工业化试验装置在安徽一次化工投料成功，标志着具有世界先进水平、具有自主知识产权的一项煤化工核心技术取得重大突破。此前，我国已成功开发具有自主知识产权的MTO（甲醇制乙烯、丙烯混合物）技术，此次 MTP（甲醇制丙烯）技术的开发成功，使我国甲醇制烯烃技术处于世界领先地位。

德国鲁奇公司于 1990 年起开展了甲醇制丙烯的研究与开发，选择有南方化学公司制造的专用催化剂和固定床技术。该技术通过把甲醇脱水成为二甲醚，再把甲醇、水和二甲醚放入 MTP 反应器，在 400℃～450℃、0.13MPa～0.16MPa 下

进行，补充 0.5kg/kg～1.0kg/kg 水蒸气。最终甲醇和二甲醚的转化率达到 99%以上，丙烯为烃类中主要产物。

3.3煤制油技术

对于把煤间接液化的这一重大项目，在“十一五”规划期间，根据之前对于煤间接液化的研究基础，中科院山西煤炭化学研究所开展了相关技术的研究工作，即研究和开发费托合成浆态床合成油技术，经过研究所的不断努力，最终完成了中试，形成了比较成熟的煤化工工艺技术。利用该技术建设的三套工业化示范装置分别在 2009 年建成试运行，特别是伊泰 16 万吨/年装置的各项技术指标超过预期。

兖矿集团依靠自身的研究力量研究出在低温和高温间接的液煤制取油。低温法己成功运行五千吨级实验装置，高温法正在建设万吨级实验装置。2009 年 1 月兖矿集团榆林 100 万吨/年煤制油方案获得环保部的环境评价报告的批复。

针对费托合成技术，在 2004 年，中石化石科院开始进行有关方面的研究，大致陆续开展了一系列的研究工作，内容涉及到诸如 F-T 合成的催化材料等方面，涉及相当广泛。特别是针对固定床 F-T 合成催化剂的有关开发方面，通过应用平时对有关知识的积累，在深入分析 F-T 合成反应机理和特点的基础上，从催化剂的结构设计人手，通过制备方法的创新和优化，开发出第一代高性能的固定床 F-T 合成催化剂—RFT-1。2006 年初RFT-1 催化剂通过中石化集团公司组织的中试评议。中石化在镇海炼化建设的第一套 3000吨/天的 GTL 中试装置取得了巨大的成功，从而直到 2007 年 8 月，这个装置一共连续运行了二百多天，产油总量高达五百多吨。因此，可以说我国的煤制油工业示范已经取得阶段性成果，其技术已基本成熟，通过努力，我国煤制油技术在工业化方面将处于世界领先的地位，已经具备了大规模工业化生产的技术条件。