煤化工产业发展浅析

张金阳

（安阳化学工业集团有限责任公司  河南 安阳  455133）

        摘要：概述了我国煤化工产业发展现状，提出了发展煤化工应具

备的条件、指导方针和应注意的问题，分析了近年来该技术领域

的发展情况，简要介绍了河南省煤化工产业发展布局。

关键词：煤化工  现状  发展

1前言

近年来，中国炼焦、煤气化制合成氨、甲醇等煤化工产业呈现快速发展，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启动发展。煤炭能源化工工业是今后20年的重要发展方向，引进和开发自主知识产权技术将成为中国煤化工业发展的重要支撑，中国将成为世界最大的煤化工业国家。这对于我国减轻燃煤造成的环境污染、减缓我国对国外石油的依赖，都将起到重要作用。 

尽管新型煤化工在中国正面临新的发展机遇和长远的发展前景，但通过分析目前煤化工产业的现状，要保证煤化工产业的健康发展和竞争力，还要面对很多方面的问题。

2中国能源结构决定了煤化工产业在我国化学工业中的重要地位

2.1石油短缺已成为制约中国经济快速发展的主要因素之一

2004年我国石油需求已达2.7亿吨，进口超过1.2亿吨，预计2005年需求将超过3亿吨，进口将超过1.5亿吨。近几年国家每年花250亿美元进口石油。    

2.2国际油价持续走高将催生我国煤化工的进一步发展

我国众多企业关注煤化工，并对发展该产业具有很高热情，越来越多的地方、企业在跟踪、研究、参与煤化工产业的发展。煤制油大型试点工程已经开工建设，大型煤制烯烃试点工程也将获得国家核准。

2.3我国能源发展战略正在制订，发展石油替代产品是其中的内容之一

发展石油替代产品的目的就是从战略上缓解我国未来石油资源短缺的问题。我国煤资源丰富，发展煤化工、煤变油、煤制烯烃等将为我国的可持续发展提供资源和能源保证，是解决石油短缺的重要途径。

3我国煤化工产业发展现状

煤化工是以煤为原料，经过化学反应，生成各种化学品。目前我国煤化工主要集中在煤焦油、合成氨和甲醇上，2004年我国煤焦油产量400万吨左右，合成氨产量4222万吨，甲醇产量440万吨。目前我国煤化工总体水平较低，当前主要存在如下不足：

      3.1高能耗、高污染、低效率、低效益

　　煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题，这样的过程更适宜采用新技术，实施大型化。

　　3.2煤化工气化技术进步缓慢

　　煤气化是煤化工的龙头和基础，在相当程度上影响煤化工的效率、成本和发展。我们追求的应该是高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化工艺至今已有100多年，煤气化技术演进的历程：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，由常压气化进展到加压气化，这些都是煤气化工艺技术演进升级的重要趋势。我国煤气化工艺的更新进展缓慢。我国亦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。

　　为积极提高我国煤化工气化技术，曾引进LURGI炉及TEXICEO炉（三种压力等级）。但引进后都经过更换适应煤种及多项技术改造，经历几年才正常生产。大型煤气化技术的稳定运行有一定难度。因国产化进展缓慢及其他原因，所引进的技术对煤化工全局气化技术的改进的带动作用有限。以我国具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术建设的30万t/a合成氨装置已在山东华鲁恒升集团公司投产。

　　3.3低水平重复建设严重

　　当前在全国范围内形成甲醇热，在建和拟建的甲醇装置能力已超过１千万吨。但大量正在建设或拟建的甲醇装置其规模均偏小，新建多数为5万～10万t/a，最大的亦只有60万t/a。甲醇是规模效益非常明显的化工装置。大量的资料表明，煤基甲醇装置必需依赖于低价煤、大型化、先进技术及低投资，四者紧密结合的条件下才有国际竞争力。煤基甲醇没有足够大的规模是不具备国际竞争力的。

　　3.4缺乏战略眼光，技术开发薄弱

　　煤资源在我国处于能源的主体地位，而煤转化的技术开发在我国并没有放在重要地位，投入关心不够。最终能替代石油的战略资源是煤，而要使煤真正能成为石油替代品，必需技术开发先行，形成自有知识产权的新技术。

　　20世纪70年代的石油危机，促进了寻求替代能源和洁净煤技术的开发。在煤化工发展低潮时，国外许多大型公司抓住机遇，搞好煤化工新技术开发的战略技术储备。近几年商业化的SHELL煤气化，MTO技术、MTP技术等无不是在近10－20年开发的，这些新技术开发经过按科学程序、持之以恒的努力。由于我们开发创新工作不足，今天我们仍需引进这些技术，代价很高。

4发展煤化工应具备的几个基本条件

尽管我国煤资源比较丰富，有煤的地方比较多，但有煤的地方不一定就可以搞煤化工，搞煤化工要具备以下几个基本条件：

4.1有丰富、廉价的煤炭资源

要上煤化工，一是当地煤炭资源要丰富，二是资源廉价。一个上规模的煤化项目，一年要消耗几百万吨煤炭，要保持煤化工企业运行几十年，考虑到开采率问题，没有几十亿吨的储量是难以满足煤化工企业的要求的。同时价格也是重要的因素，有的煤化工项目原料煤价格很便宜，在100元/吨以下，项目效益很好，如陕北、内蒙等地。而有的地方虽然有煤炭资源，但煤价很高，有的烟煤甚至达到400元/吨以上，有些山西无烟块煤到厂价达到700元/吨以上，上煤化工项目的竞争力就很弱。

4.2要有充足的水源

耗水量大是煤化工的一大特点，要保证煤化工企业正常运行，每小时2000-3000吨的新鲜水的供应是必要的。

煤化工企业对水价也比较敏感，全国各地相差很大，一般南方靠近江河的地方水价便宜，新鲜水价格在0.2-0.3元/吨左右，水资源费0.02-0.03元/吨，大部分地区价格在0.4-0.5元/吨。然而有的地方从很远的地方调水，有些工业园区水价格很高，达到1.5元/吨，个别沿海非常缺水地区，采用海水淡化，价格高达元5/吨，煤化工企业将难以承受。

4.3交通要便利

煤化工企业产品和原料都是大宗产品，运输量大，交通运输显得十分重要，最好是靠近铁路或水运方便的地方。

4.4要有一定的环境容量

煤国煤炭资源丰富，但总体含硫量高，开发利用的环保要求高。煤化工企业排污是不可避免的，不管是工厂如何处理达到排放标准，但总是有三废排放的，这是不可回避的问题。我国很多地方环境容量已饱和或超标，再发展煤化工很难通过环保部门的审批。

5现代煤化工发展指导方针

　　现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业，应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、集约化、大型化、现代化，真正转变经济增长方式。

　　5.1坚持一体化

一体化就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来（当然亦可以采取煤－电－化一体化联产模式）。把煤气化装置建在矿上（或临近矿区），力求减少煤炭运耗及运费，实施资源优化配置，合理使用煤炭资源（按煤质资源优质优用，劣质劣用，各得其所）。只有形成煤化工与煤矿一体化的利益机制，才能减少日后的价格、运输和布局的风险。

　　5.2坚持基地化、集约化

化学工业内在的固有特性适宜于综合利用和深加工。基地是企业群体的集成。基地内集中布置相关企业，可以充分、高效、合理利用各种资源，提高资源配置效率和效益，发挥企业的集聚效应。总之，煤化工发展实施基地化布局最重要的目的是实施以市场为基础的高度资源优化配置，谋求集约化经营。

6发展煤化应注意的几个问题

6.1选好好煤炭资源

在进行煤炭开采和确定煤化工原料时要统一规划，保持在一个时期内成份相对稳定，以使煤化企业的生产长期稳定操作。

6.2要保护好水资源、用好水资源

煤化工企业要提倡节水，对现有的水资源进行合理有序的开发和利用，现有的企业要有节水措施，一是提高水的循环利用率，二是提高水的重复利用率，三是加大冷凝液的回收。

6.3要选好煤气化技术

煤气化是煤化工的核心。目前世界上煤气化技术多种多样，每种煤气化方法的煤种各不一样，如德士古适合于灰熔点较低的煤，恩德炉适合于较年轻的褐煤，UGI固定床只能适合于机械强度高的无烟煤或焦炭。发展煤化工应该做到原料本地化。

目前几种比较流行的先进煤气化工艺的主要技术特点简要介绍如下：

·德士古水煤浆气化炉

德士古水煤浆气化炉对煤种适应较宽，对煤的活性没有严格的，但对煤的灰熔点有一定的要求（一般低于1400℃），单炉生产能力大，碳转化率高达96-98%。

我国在德士古水煤浆气化炉设计、制造、施工、生产操作等方面已积累了丰富的经验，除关键设备外，大部分设备均可立足于国内研制，国产化程度较高。

·壳牌粉煤气化工艺（SCGP）

壳牌粉煤气化炉的主要特点是干粉进料，煤种适应性广，气化温度高（1400-1500℃），碳转化率99%左右，壳牌的有效气中CO含量高达60%，如果能改氮气输送为二氧化碳输送，适合于做甲醇的燃料。

壳牌的关键问题是国产化率低，装置投资高。

·鲁奇炉

鲁奇炉是目前世界上建厂最多的煤气化技术，生产能力大，尤其适应褐煤，以块煤为原料，主要适合于城市煤气的生产。

·恩德炉

恩德炉的主要特点是投资省、煤种适应宽，但该炉对煤的要求是活性要高，炉子的带出物多，粉尘分离量大，煤耗高。

·灰熔聚流化床

灰熔聚流化床是我国自行开发的粉煤气化炉，陕西城固化肥厂已取得成功。该炉适用于小合成氨厂的改造，使得原料本地化。

6.4要选好产业链

国际上煤炭的利用主要为四个部分，一是做燃料，二是煤的焦化，可得到焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气，三是煤的气化，煤气化可以得到一氧化碳和氢气，再由合成气生产合成氨、甲醇、合成油、含氧化合物等多种煤化工产品，四是煤的液化。

煤化工的主要产品有：合成氨和甲醇，其他还有醋酸、聚甲醛等碳一化学品，碳一化学品的衍生物有几百上千种，是化学工业的非常重要的分支。

甲醇是煤化工的基础有机化工产品，后续加工产品很多，甲醇制稀烃目前比较看好。主要有两种工艺，一种是UOP的技术，以甲醇制乙烯和丙烯，另一种是以鲁奇公司的甲醇制丙稀，即MTP技术，这两种技术都在挪威的不同地方建有示范装置，预计在几年内就能实现工业化。

煤液化在我国有比较广阔的前景，目前有许多地方在积极建煤炭液化项目。

煤化工的产品很多，究竟选取哪条产业链，选择哪种产品，需要做深入细致的工作，要做好相关产品的市场调查，要从国内外市场角度详细分析产品的竞争力。做好产品的深加工，提高附加值。

6.5装置要大型化

不同的原料煤有不同的经济规模，采用壳牌煤气化，要在20-40万吨/年合成氨规模，德士古工艺技术在20-30万吨/年合成氨规模。

6.6要对煤化工项目进行全面的竞争力分析

竞争力分析包括：与石油化工路线竞争的分析、与同类项目竞争力的分析、对社会效益的分析等。

7河南省煤化工产业发展布局

按照河南省提出的我省煤化工产业发展基本思路与框架，河南省要重点发展甲醇、烯烃、醋酸、甲醛、二甲醚、尿素、三聚氰胺、二甲基酰胺、芳烃等九大主导产品，形成四条煤化工产业链，建设五个煤化工基地。

　　7.1河南省发展煤化工的产业链

立足于煤炭转化的资源条件和技术支撑，我省煤化工将重点发展市场潜力大、有竞争力的四大产业链

7.1.1甲醇-烯烃产业链

以煤制甲醇为原料，重点发展丙烯、聚丙烯、两烯酸及酯、丁辛醇等下游加工产品，形成甲醇-烯烃煤化工产品链。

7.1.2甲醇-碳化工产业链

重点发展醋酸、二甲醚、甲醛及下游深加工产品。

7.1.3煤焦化-焦油深加工产业链

重点发展煤焦油、芳烃深加工产品。

7.1.4是煤制合成氨-精细化工产业链

抓住国家实施化肥原料煤本地化改造的机遇，重点发展合成氨、尿素、联产三聚氰胺、甲胺及二甲基甲酰胺等产品

7.2河南省规划建设的煤化工产业基地

按照煤化工发展大型化、基地化、规模化的要求，省提出初步考虑在我省煤炭资源丰富的地区，依托重点骨干企业，建设五大煤化工产业基地。

    7.2.1依托永煤集团建设永城煤化工产业基地。

7.2.2依托义煤集团等企业，建设义马煤化工产业基地。充分发挥义马煤炭资源气化性能好的优势，发展煤制气联产甲醇及甲醇碳一化工产业链。

7.2.3依托鹤煤集团、中原大化、安化集团，建设豫北煤化工产业基地。发挥煤炭资源气化性能和化工产业基础好的条件，发展煤制合成氨—精细化工和甲醇一碳一化工产业链。

7.2.4依托平煤集团、骏马集团、蓝天集团，建设豫南煤化工产业基地。发挥平煤集团主焦煤和化工产业基础优势，发展煤制合成氨—精细化工和焦炉气制甲醇碳—化工产业链。

7.2.5依托豫港焦化，建设济源煤化工产业基地。

8结语

由于国际原油、天然气价格上涨以及国内油气资源的严重不足，为煤化工产业的发展提供了难得的历史机遇，但发展煤化工还面临资源、技术、环保的诸多问题，必须坚持以科学发展观为指导，以清洁生产为基础，以优化资源利用方式为核心，以提高资源生产率和降低废弃物排放为目标，整合各方面的优势，开发市场潜力大、发展前景好、竞争能力强的产品，努力提高市场占有率和核心竞争力，才能实现煤化工产业的持续快速健康发展。

张金阳（1971-），男，河南荥阳人，工程师，工学学士，主要从事企业技术开发和管理工作