煤化学论文《煤基化学品的背景及未来发展》

1煤基化学品的背景及未来发展论文姓名：王海涛学号：101313133班级:10131312煤基化学品的背景及未来发展摘要：首先叙述世界格局下的煤化工背景，并同时对发展前景作了预测。然后对我国的煤化工现状分析，最后对我国煤化工的技术水平进行描述。关键词：煤基化学品、化工产品、新型产业、预测、技术、装置1.1煤化工概念煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。1.1.1世界格局下的煤化工对于煤化工，从世界格局来看，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，并且这些国家油气产量供应不足，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（甲醇可以再转化成乙烯和丙烯）。1.1.2中国煤化工背景3而对于中国来说，由于富煤贫油少气，随着石油价格的高涨，煤化工在中国发展迅速。目前，煤化工除传统煤制焦外近几年向新型煤化工发展，主要包括：煤制油、煤制醇醚燃料、煤制烯烃等方向。1.2中国煤化工现状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。1.2.1中国煤化工技术国内目前新型煤化工大多处于建设或工业试验装置状态，煤制甲醇、煤制醋酸已有工业化生产，煤制油（神华直接法）目前尚未正式生产，煤制烯烃仍在建设中。相对石油化工而言，当国际油价在40美元以上时，煤化工有成本优势。由于煤化工对于水需求、二氧化碳排放、cod、二氧化硫排放较大，制约了其发展。国家在煤化工政策导向上一方面鼓励大型示范工程，为替代石油做技术储备，另一方面由于对环境污染较大，并不鼓励一窝蜂搞煤4化工。1.2.2煤制烯烃还未实现工业化:X'O#a3b#r,a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。51.2.3煤化工风险：选址与环保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。7J9k/j6P(w(R#Y*v$J7U业内专家指出：要警惕煤制化学品可能存在的经济风险，即使在中国也是如此。必需慎重选择煤基化学品的品种，同时要考虑建厂地点的后勤保障系统。最近中东地区大规模建设的以天然气为原料的石油化工装置，将成为煤基工厂的有力竞争对手。环境问题是煤化工面临的另一大挑战。特别是已经在《京都议定书》上签字的国家，或是已将CO2当作温室气体进行管理的地区，因为煤中含有硫，汞、6砷等其它污染物，公众担心煤基工业会引发土地破坏，工人健康受损，事故频发等问题。2C7M:p'v8j)n;[4L$RGE公司的专家认为，煤制化学品过程中，有些碳可以捕集在最终产品内，在选择生产品种时应予以考虑，如煤气化中生成的CO2可以用以制造含碳的肥料，如尿素。另外，可以采用CO2注入地下加压油井以提高其生产能力、强化油气回采。伊斯曼在其海湾计划中已考虑企业要有自己的CO2管理方案，如在气化工艺过程中使用纯氧，得到纯度较高的CO2气流，有利于CO2销售。1.2.4神华的煤化工神华在煤制化学品领域内是中国最活跃的企业，其宁夏和内蒙的聚乙烯和聚丙烯装置位列世界最大装置之列。该公司的第三个项目是与陶氏化学的合资企业，建在山西省。另外，该公司在清洁化和资源利用方面也采用了一流的技术。关于废水问题，神华用1600万美元购买了GEBetz技术，可以达到回收循环要求。关于向大气排放问题，他们通过先进的洗涤技术只排出少量的硫，其它排放物主要是CO2，其浓度达到97%，可以出售。另外，神华已与美国能源部合作开发CO2浓缩工艺。7总结：1.以煤为原料的化学工业早已被石油化工所取代，最近以来由于油和天然气供应紧张，价格飞涨，而煤储量丰富，价格稳定，用煤作为大宗化学品原料问题又引起人们关注和业界的兴趣。.`0i%[+Jf2.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。3.煤基化工厂建设投资高，只有煤价保持低廉，具有一定的成本优势才能实现盈利。为此厂址宜靠近矿区，但下游产品又不能远离消费市场，因此煤基联合企业选址需慎重考虑。:S1t1q&X,L4.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.nPY+P,m条件。5.甲醇化工并不等同于煤化工，国外在建的大型甲醇装置都是用天然气（如中东地区）和石油焦（如美国），用煤作原料的只有中国。近年我国煤化工热、项目多、规模大，引起世界相关厂商兴趣，成为世界关注的中心。4N'V4a~5xQ&6.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行，而煤的直接液化制油也未见8有关报道。我国的神华集团的有关计划项目是当前投资和规模最大的，看来也承担最大的风险。)h,S;~%{1_,c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。参考文献：1．煤基合成化学品应卫勇化学工业出版社2010-8-12．煤化学张双全中国矿业大学出版社2009-83．煤化学朱银惠化学工业出版社4．煤化工工艺学陈启文化学工业出版社20085．煤液化技术高晋生化学工业出版社20096．煤焦化厂三废处理拉左林巴博科夫李哲浩译化学工业出版社19847．煤化工基础李玉林胡瑞生白雅琴化学工业出版社8．百度百科搜狐等网页