煤化工发展趋势

煤化工发展趋势高筠2008.2.18内容简介一、煤化工的相关概述二、我国煤化工产业发展现状三、煤化工产业存在的问题四、我国煤化工产业发展趋势一、煤化工的相关概述煤：主要含C，还含有少量的H、N、S、O等元素。煤主要由有机物和无机物组成的复杂混合物。煤化工：是以煤为原料经化学加工转化成气体、液体和固体并进一步加工成一系列化工产品的工业过程。从煤的加工过程分，主要包括干馏(含炼焦和低温干馏)，气化，液化和合成化学品等；从产品上划分，煤化工包括焦炭、煤焦油等传统煤化工和煤制油、煤制烯烃和甲醇制二甲醚等新型煤化工；从加工深度上分，煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的焦化、气化、液化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。煤化工的分类煤的干馏：将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。煤的气化：将其中的有机物转化为可燃气体的过程煤的液化（直接液化、间接液化）：直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料；间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。天然气：主要成份是甲烷。清洁的化石燃料；化工原料用于合成氨和生产甲醇等。石油：主要由多种碳氢化合物组成的混合物。制约化学工业发展的能源危机为什么会产生?地球上能源贮量结构与人类能量消费结构出现了失调。我国能源构成：含煤面积55万km2资源总量55965.63亿t保有量10077亿t资源探明率18%经济可开发的剩余可采储量1145亿t在探明的化石能源储量中煤炭占94.3%石油天然气仅占5.7%“缺油、少气、富煤”石油可开采储量只有38亿t,可采年限仅20年;天然气探明可采储量为1137万亿m3,仅可开采37年;煤炭现探明可开采储量为1145亿t,可以开采使用100年以上。中国能源与石油问题年份2002200320102020需求2.42.53.55.0供应量1.71.72.01.8缺口0.70.81.53.2石油供应与需求预测单位:亿吨/年机动车燃料消耗预测单位：亿吨/年年份2010年2020年2030年燃料油消耗占石油总消耗1.343％2.357％3.787％汽油、柴油、航空煤油2002年中国部分石化产品进出口单位：万t/年产品聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯苯乙烯乙烯丙烯进口量455.9244.2225.2145.3179.98.529.7出口量1.11.33.81.80.22.60净进口454.8242.9221.4143.5179.75.929.7生产煤基发动机燃料和化工产品同样具有替代石油的意义。石油化工的其它产品煤基替代能源特点：煤制油、煤制甲醇、二甲醚、烯烃等产品和石油产品比较，具有明显的经济性，和生物质能源比较成本优势更加明显。煤基替代能源替代范围广泛。煤基替代能源可以利用粉煤甚至高硫煤作为原料，原料分布广泛，价格低廉。采用先进的煤气化技术制造的替代能源，能降低直接燃烧煤炭带来的污染，是更优质环保的能源。以煤逐步取代部分石油的战略趋势,已成为21世纪的必然。为了减轻对石油进口的依赖,发展煤化工是我们的必然选择。传统煤化工：以产品型为主焦化、合成氨新型煤化工：能源及产品型结合新一代煤化工技术：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；与电热等联产可以实现煤炭能源效率最高、有效组分最大程度转化、投资运行成本最低和全生命周期污染物排放最少的目标。新型煤化工特点：以清洁能源和石油可替代品为主要产品。煤炭—能源化工一体化。高新技术及优化集成。建设大型企业和产业基地。有效利用煤炭资源。经济效益最大化。环境友好。现代煤化工集成化技术———“五代一变”：通过发展煤炭加工、转化和煤化工,开发煤基醇醚燃料、煤制油、煤层气等替代能源,实现甲醇掺烧替代汽油、二甲醚替代液化石油气和柴油、煤层气替代天然气、喷吹煤替代重油、乙炔化工和焦化副产品综合替代石油化工产品及煤炭通过液化变成油品,从而把煤炭转化为高效、洁净的新型能源和石油替代产品。煤化工对于石化产品取代的产业链：煤化工产业链之一：甲醇掺烧汽油操作性有一定难度；市场容量无预期的大。煤化工产业链之二：DME直接替代柴油需要时间发动机需要改造；加气站需要改造或重建；需要全国大范围的推广。煤化工产业链之三：LPG掺烧25%DME存在现实可能性；外购甲醇生产的DME并无竞争力。煤化工产业链之四、五：“煤变油”具有巨大的发展空间；直接液化产油对煤种要求高，推广具有难度；间接液化煤变油具有明显的成本优势。煤化工产业链之六：煤间接液化制得烯烃具有巨大的发展空间；具有明显的成本优势。二、我国煤化工产业发展现状2006年：由于各地纷纷上马煤化工项目，煤化工行业投资已经呈现出无序的混乱局面。国家发改委于2006年7月7日发布了：《关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》《通知》从产业规划、产业布局、发展重点、煤炭使用、水资源平衡、运输安全、环境保护、技术政策、项目管理和风险防范等十个方面对煤化工行业发展进行了规范。《通知》特别是强调，对于年产规模在300万吨以下的煤制油项目，100万吨以下的甲醇和二甲醚项目，60万吨以下的煤制烯烃项目一般不予批准。国家发改委《煤化工产业中长期发展规划》征求意见稿：另外，国家还计划在全国打造7大煤化工产业区，分别是黄河中下游、内蒙古东部、黑东、苏鲁豫皖、中原、云贵和新疆。同时，为解决这些地区的煤化工产品的运输问题，规划修建4大管线，分别是蒙东至锦西、宁东至京津唐港、伊宁至独山子、多伦至北京的管线。2007年：相关政策对煤化工发展仍起主导作用我国煤化工行业有序发展煤制油和MTO/MTP示范装置将在预定时间内建成并试运行受发改委禁止新建项目将天然气用于化工用途的影响，煤制甲醇将成为我国甲醇的最主要来源。2007年：神华煤制油装置建设进展顺利2004年8月开工建设2007年年底已经完成工程进度的98%实现了多项具有里程碑意义的重大技术突破神华直接煤制油示范装置将于2008年初投产试车。2007年：醇醚燃料发展迅速建成投产的甲醇和二甲醚装置分别达到了几百万吨在建的装置总规模也达到了千万吨级二甲醚的车用也取得了突破性进展2007年：自主煤化工新技术开始取得领先即将实现工业化生产的神华煤直接制油技术开工建设2000吨/年催化剂工厂的大连化物所DMTO技术出口国外的兖矿-华东理工大学水煤浆气化技术12月在云南解化投产的甲醇制汽油技术为代表2007年：煤化工装备行业迎来机遇研制开发大型煤化工成套设备已被列入今后国家大力发展的16项重大技术装备任务之一大型煤化工成套设备的国产化是重点内容。三、煤化工产业存在的问题1.资源和环境存在巨大压力煤炭资源:预计2010年全国甲醇产能达到5000万t，则需要煤炭资源1亿t；而根据现在规划的煤制油项目规模将超过3000t以上，按4－5t煤制1t油、3000万t产能计算，需要1.2亿－1.5亿t煤炭。但按照我国煤炭工业“十一五”规划，到2010年，全国化工用煤也只有1亿多吨。三、煤化工产业存在的问题1.资源和环境存在巨大压力水资源:150万t/a油品的间接液化工厂日需原水供应量约为5.5万m3；100万t/a油品的直接液化工厂日需原水约2.3万m3。环境承载力:例如：山西主要炼焦区大气中颗粒物高达800mg／m3，苯丙芘含量超标，附近地表水中化学耗氧量、氨氮等污染物严重超标。三、煤化工产业存在的问题2.产品品质面临挑战以PVC行业为例，煤化工电石法PVC的市场价格总是石油化工比乙烯法PVC要低上几百元甚至上千元每吨。除去成本因素外，由于工艺路线不同导致的电石法PVC的品质略低也是主要原因。电石法PVC主要占据管材、型材等中低端领域，而乙烯法PVC则占据透明制品、高档膜料等高端领域，并且双方在电缆料、软板市场展开激烈的竞争。产品品质，成为制约电石法PVC进军高端市场的主要原因。三、煤化工产业存在的问题3.单个项目建设资金投入多例如：建设100万t/a油品产量的直接液化工厂投资约80亿－90亿元，同等规模的间接液化工程资金投入约90亿－100亿元。煤化工联产系统有利于减少建设资金投入，如50万t/a煤直接液化与300万t/a煤焦化联产时，直接液化部分的资金投入大约为35亿－40亿元。三、煤化工产业存在的问题4.产品价格存在变数如果石油价格在40美元/桶之上，煤化工项目将能够明显盈利。石油价格能否持续走高，能否长期稳定在高价格上，不能简单断定。此外，其他替代能源的发展也极大影响者煤化工产业的发展。三、煤化工产业存在的问题5.煤气化技术（煤化工的龙头和基础）进步缓慢追求：高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化技术100年演进的历程：以氧气(或富氧)气化代替空气气化以粉煤代替块煤、碎煤以气流床和流化床代替固定床由常压气化进展到高压气化我国也做过一些煤气化技术的开发改进，但真正工业化的不多。近年来我国恩德炉的改进，灰熔聚炉的开发均有进展，有的已工业化，并在继续提高。三、煤化工产业存在的问题6.缺乏战略眼光，技术开发薄弱要使煤真正能成为石油替代品，必须技术开发先行，形成自有知识产权的新技术。一流的技术一流的设备一流的煤化工基地一流的管理四、我国煤化工产业发展趋势1.《煤化工产业中长期发展规划》出台及其影响分析这一文件为煤化工产业制定了高门槛我国煤化工产业发展政策的基本精神：稳步推进产业发展，不断发展煤化工产业，以缓解石油供应的紧张局面；科学制定发展规划，促进煤炭区域产销平衡，鼓励煤炭资源接续区煤化工产业发展，适度安排供煤区煤化工项目的建设，限制调入区煤化工产业的发展；统筹煤与相关产业的发展，特别是与水资源的协调发展；煤化工业要坚持循环经济的原则，走大型化、基地化的路子，发展开放式的产业链条；安全发展，认真进行安全风险评估；加强自主创新，坚持以我为主的自主创新政策，加大政策支持力度，鼓励设备国产化。四、我国煤化工产业发展趋势2.将会发展有竞争力的产品领域传统产品领域：要对与石油化工路线相比具有比较优势的煤化工的产品领域大力进行技术改造，并促使企业改制、改组，设法做强做大，增强国际竞争力。能源替代品：这一部分是煤化工的潜在市场，市场前景广阔，是发展的重点。未来几年，中国煤化工的主攻方向是绿色高新精细化工。掌握煤化工某些核心技术如煤气化技术的企业应积极走出去，利用已有的技术优势和人才、管理优势，采用参股、控股等形式与西部煤炭富足地区进行合作，同时与科研院所联合，寻找有市场潜力的项目，做好前瞻性准备，培育成为公司的拳头产品。四、我国煤化工产业发展趋势3.坚持走转变增长方式的道路从资源流程和对环境影响的角度考察，增长方式存在两种模式：一种传统模式，即“资源—产品—废物”的单向线性过程。经济增长越快，资源消耗越大，污染排放越多，对资源环境的负面影响越大；另一种是循环经济模式，即“资源—产品—废弃物—再生资源”的闭环反馈式循环过程。我国的能源利用率只有33%工业用水利用率为55%矿产资源总回收率为30%分别比国外先进水平低10%、25%和20%四、我国煤化工产业发展趋势4.继续开发煤炭洁净气化技术,为煤化工发展提供基础原料通过气化,可以得到合成气(CO和H2),再进一步生产各种基本有机化工产品和精细化学品,谓之“碳一化工”。碳一化工的产品链十分庞大,包括甲醇、甲醛、甲酸、醋酸、氢氰酸等。洁净煤气化技术目前典型技术：一是已投入工业生产20余年的德士古水煤浆汽化技术;二是晚些时候投产但运行良好的英荷Shell干粉煤气化技术。煤炭洁净气化技术的开发一是朝着更大型化方向走,二是改进设备结构,提高脱硫、除尘、净化效率,实现清洁生产工艺。四、我国煤化工产业发展趋势5.对能源安全和环境保护最具影响的马达燃料成为煤化工产业化重点马达燃料：各类机动车发动机使用的燃料。6.煤化工将朝着以碳一化学为产业链的化工多联产集合的方向发展四、我国煤化工产业发展趋势