近年来,我国炼焦和煤气化制合成氨、甲醇等煤化工业呈现快速发展态势,煤炭液化、甲醇制烯烃、二甲醚、煤化工联产等新型煤化工技术研究与工业化正在加速启动。业内专家指出,煤炭能源化工工业将是今后20年全球的重要发展方向,我国将成为世界最大的煤化工业国家。我国的煤化工产业应走产业联合与洁净能源之路,引进和开发自主知识产权技术将成为我国煤化工业发展的重要支撑。
一、煤化工是我国煤炭能源工业的重要支撑
煤炭是我国的主要化石能源,也是许多重要化工品的主要原料,随着社会经济持续、高速发展,近年来我国能源、化工品的需求也出现较高的增长速度,煤化工在我国能源、化工领域中已占有重要地位。
煤炭焦化、煤气化——合成氨——化肥已成为我国占主要地位的煤化工业,并于近年来得到持续、快速发展;基于国内石油消费的增长和供需矛盾的突出,煤制油、甲醇制取烯烃等技术引进、开发和产业化建设加快速度,重点项目已经启动;结合当前煤化工业和未来发展新型煤基能源转化系统技术的需求,多联产系统及相关专属性技术研究己被列为国家中长期科技发展重点。我国煤化工业对发挥丰富的煤炭资源优势,补充国内油、气资源不足和满足对化工产品的需求,推动煤化工洁净电力联产的发展,保障能源安全,促进经济的可持续发展,具有现实和长远的意义。新型煤化工在我国正面临新的发展机遇和长远的发展前景。
二、我国煤化工产业发展现状
--煤炭焦化。loCALhOST受钢铁工业快速增长的拉动,从2002年开始我国焦化工业高速增长。2004年焦炭总产量突破200mt,比2003年增加约40mt,出口焦炭约15mt,约占世界焦炭贸易总量的60%。 预计2005年全国焦炭生产能力可以达到300mt,产量达到240mt以上。
据估算,2004年我国炼焦消耗原料精煤约290mt,涉及洗选加工原煤约450mt,约占当年煤炭消费总量的25%,已成为涉及原料煤加工和转化数量最大的煤化工产业。
我国炼焦工业技术已进入世界先进行列,新建的大部分是技术先进、配套设施完善的大型焦炉,炭化室高6m的大容积焦炉已实现国产化,2004年机械化焦炉生产的焦炭约占焦炭总产量的70%;干熄焦、地面除尘站等环保技术已进入实用化阶段;化学产品回收加强;改造装备简陋、落后的小型焦炉,淘汰土焦及改良焦炉的进展加快。
中国煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院院长杜铭华等专家提出,我国煤焦化产业应在持续发展中加大科技投入,提升竞争能力。2004年初,政府加强了对新建焦炉的审批管理,炼焦行业的发展得到进一步规范。随着国际、国内钢铁行业的快速增长,炼焦工业继续呈现高增长,预计2005年,市场仍会保持一定的增长空间,焦炭产量也将增加。
优质炼焦煤不足是国内提高焦炭质量的主要障碍,通过对低灰、低硫、弱粘结煤或不粘结煤的改质或科学、优化配煤技术,可以扩大和改善原料煤资源,实现在常规工艺条件下提高焦炭质量。
注重煤焦油化学品集中深加工和焦炉煤气的有效利用,是焦化工业综合发展、提升竞争能力的重要方向。对布局较为集中的大型炼焦企业,应在焦油深加工、剩余煤气的利用方面统筹规划,以实现规模化生产和高效、经济生产。
污染控制仍然是当前焦化工业发展的迫切问题,在严格取消土法炼焦,改造落后、污染严重的中小型焦炉的同时,推动大型和新建焦炉采用先进的污染治理技术,切实搞好环境保护。
--煤制油技术及工业发展
煤直接液化、间接液化的产品以汽油、柴油、航煤以及石脑油、烯烃等为主,产品市场潜力巨大,工艺、工程技术集中度高,是我国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。近年来,两种技术在研究开发和大规模工程示范方面均得到发展。
(一)直接液化技术开发及工业示范工程取得进展
煤直接液化于50年前已实现工业生产,新工艺研发在国外已有近30年,积累了从基础工艺研究到中间试验的大量经验,我国对此技术的研究也已有20多年。
国内已完成高分散直接液化加氢液化催化剂实验室开发,该催化剂具有添加量低,催化效果好,生产成本低,显著提高油收率等优点,达到国际先进水平。在开发形成“神华煤直接液化新工艺”的基础上,建成了工艺试验装置,于2004年10-12月进行了溶剂加氢、热油连续运转和23小时投料试运转,打通了液化工艺,取得开发成果。适合我国煤种、煤质的cdcl直接液化新工艺的基础研究和工艺开发已启动进行。
神华集团1mt/a煤直接液化示范工程于2002年8月批准可行性研究,2004年8月25日举行了开工典礼,目前已进入建设实施阶段,厂址在内蒙鄂尔多斯市马家塔,预计2007年建成。
(二)煤间接液化技术开发和工业化发展速度加快
到2004年底,国内分别建成了设计合成产品能力为1kt/a、10kt/a的低温浆态床合成油(间接液化)中试装置,并进行了长周期试验运行,完成了配套铁系催化剂的开发,完成了100kt/a、1mt/a级示范工厂的工艺软件包设计和工程研究。低温浆态床合成油可以获得约70%的柴油,十六烷值达到70以上,其它产品有lpg(约5%-10%)、含氧化合物等。
间接液化中试装置开发、运转是自主知识产权煤基合成油技术的标志性成果,对推动技术国产化和工业化发展有重要作用。煤间接液化大规模商业化生产在国外是成熟的,引进技术建设3mt/a级工厂的可行性研究正在进行中。煤间接液化技术有较宽的煤种适应性,工艺条件相
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