煤基化学品论文

煤基化学品

（作者：XX）

单位：化工学院化工XXXX班

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

关键字煤基化学品、化工产品、可行性、竞争、新型产业、化学品、优势随着科技的日益进步以及人们的大量需求，加之由于石油、天然气的大幅度涨价，许多国家竞相开发煤基合成化学品，即非石油路线生产大宗化学品。目前正在研究开发的有二甲醚、甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）等生产技术。尤其煤的间接液化合成液体燃料是对石油资源的补充。

一.煤基化学品的发展格局——中美印三足鼎立

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。

美国化学市场协会（CMAI）战略咨询执行副主席Dave Wiffe认为：“目前的形势对以煤做原料比价有利，相比较而言，比较便宜，具有一定的竞争力”。他具体解释到，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。

中国对煤制化学品感兴趣的原因是中国安全进口石油的能力同美国等国家比还不够强，而国家要求原料自足，煤炭是达到此目标的有效途径。中国在建的煤化工项目在世界上名列前茅,据不完全统计，在中国有300座已建成或在建的煤制甲醇装置。美国GE能源公司透露近几年中国是该公司最积极的煤气化制化学品的许可证客户，已经签定了14项煤制化学品许可证转让合同。这些合同中有一半是合成氨，其余是甲醇，甲醇最大的部份是加工成化学品和二甲醚。

而在美国主要是高昂的天然气价格促使化学制造商考虑用煤作原料。伊斯曼化学公司在美国拥有最多的雄心勃勃的煤气化计划项目，他与Green Reek能源公司共同参与两项价值16亿美元的计划。伊斯曼从事煤化工生产有近25年历史，将煤气化，制甲醇，再转化成醋酸，醋酐和醋酸纤维。该公司煤基生产线产品产量只占公司生产总量的20%，但近年的利润却占到50%。其它一些美国公司也在考虑将以天然气为原料的氮肥装置转为煤基装置。

在印度，煤基化学品也引起了关注，印度有关部门已经签订了有关煤气化的谅解备忘录。

二.煤制烯烃还未实现工业化

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2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。

1.MTP 技术

德国鲁奇公司是世界上唯一开发成功MTP技术的公司，鲁奇公司于20世纪90年代开始研究甲醇制烯烃的技术，并与Sudchemie公司合作，成功开发了改性ZSM-5分子筛催化剂，采用3台固定床反应器，2台操作，1台再生。固定床反应器操作压力0．35MPa，温度430℃-450℃。为了控制反应器床层温度，以获得高的丙烯的选择性，各床层均采用冷进料激冷，其甲醇转化率大于99％，对丙烯的选择性达到了71％-75％。中试装置在法兰克福，试验运行超过9000h。2001年建立了工业示范装置，设计能力甲醇进料量为12L／h(9．5kg／h)，生产丙烯3kg／h-4kg／h，截至2004年3月已运行11000h，催化剂测试时间大于7000h。为了在伊朗建设年耗20万t甲醇的MTP工业项目，该公司正与伊朗石油公司合作，进行工：业示范装置的建设，规模放大10倍即甲醇进料量为120L／h。第一期工程项目拟于2008年投产，年耗甲醇10万t。

2005年11月，鲁奇公司向神华集团转让MTP技术，规模为5000t／d甲醇和47．4万t／9丙烯。另外，中东、印度以及国内多家企业正与鲁奇公司积极接触，对建设MTP项目进行前期工作。平均每吨产品消耗甲醇2．315t，每吨丙烯消牦甲醇3．206t。