【文章內(nèi)容簡介】 下，加熱到950℃左右，經(jīng)高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產(chǎn)品的一種煤轉(zhuǎn)化工藝。為保證焦炭質(zhì)量，選擇煉焦用煤的最基本要求是揮發(fā)分、粘結(jié)性和結(jié)焦性；絕大部分煉焦用煤必須經(jīng)過洗選，以保證盡可能低的灰分、硫分和磷含量。選擇煉焦作煤時，還必須注意煤在煉焦過程中的膨脹壓力。用低揮發(fā)分煤煉焦，由于其膠質(zhì)體粘度大，容易產(chǎn)生實高膨脹壓力，會對焦爐砌體造成損害，需要通過配煤煉焦來解決。中國煉焦工業(yè)技術(shù)已進入世界先進行列，新建的大部分是技術(shù)先進、配套設(shè)施完善的大型焦爐，炭化室高6m的大容積焦爐已實現(xiàn)國產(chǎn)化，2004年機械化焦爐生產(chǎn)的焦炭約占焦炭總產(chǎn)量的70％；干熄焦、地面除塵站等環(huán)保技術(shù)已進入實用化階段；化學產(chǎn)品回收加強；改造裝備簡陋、落后的小型焦爐，淘汰土焦及改良焦爐的進展加快。優(yōu)質(zhì)煉焦煤不足是國內(nèi)提高焦炭質(zhì)量的主要障礙，通過對低灰、低硫、弱粘結(jié)煤或不粘結(jié)煤的改質(zhì)或科學、優(yōu)化配煤技術(shù)，可以擴大和改善原料煤資源，實現(xiàn)在常規(guī)工藝條件下提高焦炭質(zhì)量。注重煤焦油化學品集中深加工和焦爐煤氣的有效利用，是焦化工業(yè)綜合發(fā)展、提升競爭能力的重要方向。對布局較為集中的大型煉焦企業(yè)，應在焦油深加工、剩余煤氣的利用方面統(tǒng)籌規(guī)劃，以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和高效、經(jīng)濟生產(chǎn)。目前我國煤焦化行業(yè)存在三大主要問題，一是煤焦化行業(yè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，盲目擴張趨勢依然嚴重。全國現(xiàn)有焦化企業(yè)約1400家，機焦生產(chǎn)能力已達到3億噸以上，產(chǎn)能利用率為6070％。2006年國內(nèi)仍有4000多萬噸新焦爐產(chǎn)能建成。一旦價格大幅回升，目前一些因虧損而關(guān)停的企業(yè)，馬上恢復生產(chǎn)，焦炭的供需矛盾將再次激化，價格將重新回落，因此說，產(chǎn)能過剩將制約焦炭價格的大幅上漲。二是環(huán)境污染和資源浪費嚴重。焦炭生產(chǎn)排放出廢水、廢氣、苯并芘等大量有害污染物，現(xiàn)已建成的獨立焦炭生產(chǎn)企業(yè)中，只有少數(shù)正各自規(guī)劃建設(shè)獨立的小發(fā)電機組、小型焦油加工設(shè)施和小型污水處理裝置。據(jù)我們的初步估計，獨立焦化企業(yè)每年放散的煤氣約200億立方米以上；三是煉焦煤資源需進一步規(guī)范管理。由于煉焦煤資源緊張，相當一部分煤焦化企業(yè)紛紛開發(fā)建設(shè)煤礦，少數(shù)企業(yè)“跑馬圈地”、炒賣探礦和采礦權(quán)，擾亂了國家正常的煤炭開發(fā)秩序，造成煉焦煤資源的極大浪費。三、煤制油技術(shù)及工業(yè)發(fā)展煤直接液化于50年前已實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，新工藝研發(fā)在國外已有近30年，積累了從基礎(chǔ)工藝研究到中間試驗的大量經(jīng)驗，中國國內(nèi)研究已有20多年。煤間接液化技術(shù)開發(fā)和工業(yè)化發(fā)展速度加快，到2004年底，國內(nèi)分別建成了設(shè)計合成產(chǎn)品能力為1000噸/年、1萬噸/年的低溫漿態(tài)床合成油（間接液化）中試裝置，并進行了長周期試驗運行，完成了配套鐵系催化劑的開發(fā)，完成了10萬噸/年、100萬噸/年級示范工廠的工藝軟件包設(shè)計和工程研究。低溫漿態(tài)床合成油可以獲得約70％的柴油，十六烷值達到70以上，其它產(chǎn)品有LPG（約5％—10％）、含氧化合物等。煤制油技術(shù)主要是煤基直接液化和煤基間接液化兩種，目前世界上尚沒有正在運轉(zhuǎn)的煤直接液化工業(yè)生產(chǎn)裝置，南非SASOL是目前世界上唯一擁有煤間接液化工廠的企業(yè)，解決了南非40%的油品需求。根據(jù)煤炭科學研究總院北京煤化學研究所專家研究，煤液化制油在經(jīng)濟上是可行的。示范廠可行性研究結(jié)果表明，建設(shè)一座年產(chǎn)100萬t油的煤炭直接液化廠，總投資約100億人民幣，全部投資內(nèi)部收益率8%—12%，投資回收期為11—13年。見下表13。表13：煤液化投資規(guī)模及經(jīng)濟評價數(shù)據(jù)來源：北京華經(jīng)天眾經(jīng)濟咨詢中心研究部整理。煤直接液化、間接液化的產(chǎn)品以汽油、柴油、航煤以及石腦油、烯烴等為主，產(chǎn)品市場潛力巨大，工藝、工程技術(shù)集中度高，是中國新型煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。近年來，兩種技術(shù)在研究開發(fā)和大規(guī)模工程示范方面均得到發(fā)展。煤制油可得到質(zhì)量符合標準，含硫、氮很低的潔凈發(fā)動機燃料，不改變發(fā)動機和輸配、銷售系統(tǒng)均可直接供給用戶。目前，國內(nèi)煤制油技術(shù)和工業(yè)化尚處于發(fā)展初期，采用技術(shù)引進和自主開發(fā)兩條途徑推動發(fā)展速度。預計，2010年以前，利用國外技術(shù)和以國內(nèi)技術(shù)為主的商業(yè)化示范工程都將有實質(zhì)性進展，為2010年后進入工業(yè)化發(fā)展階段打下基石。到2020年期間，中國將基本建成煤制油工業(yè)產(chǎn)業(yè)，并在國內(nèi)發(fā)動機燃料供應和替代石油化工品方面起到重要作用。四、煤氣化生產(chǎn)甲醇及下游產(chǎn)品 隨天然氣價格的上升和煤炭價格的低位運行，用煤炭生產(chǎn)甲醇在經(jīng)濟性上開始凸現(xiàn)出成本優(yōu)勢，如煤炭價格在200元/噸的甲醇生產(chǎn)成本，見下圖11和圖12。甲醇巨大的毛利吸引了眾多廠商參與，目前在建甲醇規(guī)模已接近900萬噸，擬建和規(guī)劃產(chǎn)能還有千萬噸以上。圖11：甲醇生產(chǎn)成本隨煤炭價格變化 圖12：天然氣生產(chǎn)成本隨煤炭價格變化數(shù)據(jù)來源：北京華經(jīng)天眾經(jīng)濟咨詢中心研究部整理。近年來，中國是世界上聚烯烴生產(chǎn)和消費發(fā)展最快的國家，聚乙烯、聚丙烯生產(chǎn)量、消費量、進口量均以較快速度增長。2005年以乙烯當量消費量計，我國乙烯進口依存度約為59%。預計，2010年我國乙烯當量需求量為2650萬～2780萬噸，供需缺口將保持在1000萬噸以上。目前，中國石化行業(yè)的乙烯生產(chǎn)基本為石腦油法，國內(nèi)聚乙烯工業(yè)處于供不應求、繼續(xù)發(fā)展的態(tài)勢，發(fā)展煤基甲醇－乙烯－聚乙烯工業(yè)生產(chǎn)路線有多方面的作用和意義。2003年以來，國內(nèi)許多企業(yè)關(guān)注到甲醇制取烯烴（乙烯、丙稀為主）的技術(shù)的發(fā)展，并于新上甲醇項目中進行聯(lián)產(chǎn)烯烴的設(shè)計。甲醇脫水生產(chǎn)二甲醚的技術(shù)是成熟的。目前，二甲醚作為汽車燃料的研究和試驗正在進行，替代LPG作為城鎮(zhèn)民用燃料被認為是更容易實現(xiàn)的利用途徑。由于目前尚缺乏二甲醚運輸、儲存、燃燒等配套方法及裝備的系列標準，一些企業(yè)在二甲醚生產(chǎn)能力建設(shè)方面持由小逐漸擴大的謹慎態(tài)度。五、煤氣化生產(chǎn)合成氨通過煤氣化合成氨制造化肥，是煤化工的又一途徑。我們知道合成氨的原料大約有以下幾種：煤（不同氣化工藝：水煤漿（氣流床），粉煤（氣流床），塊煤（固定床，流化床（粒度略?。?；天然氣：蒸汽轉(zhuǎn)化，部分氧化，催化轉(zhuǎn)化；榨油：部分氧化（目前很多廠都改為煤為原料了，比如洞氮/枝江化肥廠等）；石腦油：催化部分氧化，目前基本上都油改煤了；受國內(nèi)石油和天然氣資源制約，以煤為原料生產(chǎn)合成氨是今后發(fā)展的方向，我們預計會達到60%以上。煤氣化工藝目前國內(nèi)比較看好的主要有Texaco(GE)，Shell，GSP(Germany)等，都屬于大規(guī)模氣流床氣化技術(shù)（見表14），一般為大中型以上的合成氨廠采用。近年來國內(nèi)興起了引進殼牌（Shell）干粉煤氣化技術(shù)的熱潮，特別是部分“油改煤”尿素廠家更為積極。表14：幾種煤氣化技術(shù)指標比較技術(shù)類型間歇式煤氣化Texaco煤氣化Shell煤氣化有效成分CO+H270%%%碳的轉(zhuǎn)化率75%96%99%噸氨耗煤（噸）煤種要求范圍窄有一定要求范圍廣使用原料無煙塊煤水煤漿干煤粉氧耗（M3）空氣動力電（KWh）60（不含空分）（不含空分）蒸汽（噸）（扣除氣化用氣）（扣除氣化用氣）冷卻水（噸）601520資料來源：北京華經(jīng)天眾經(jīng)濟咨詢中心研究部。合成氨下游主要生產(chǎn)尿素等氮肥，圖13反映了全球合成氨行業(yè)的景氣度，從中可以看出今后幾年全球合成氨產(chǎn)能會持續(xù)增長，產(chǎn)能利用率會在2010年進入低潮；目前國內(nèi)尿素等氮肥產(chǎn)能過剩的跡象已經(jīng)出現(xiàn)，而2007年國際原油均價有可能下調(diào)至60美元/桶，尿素價格存在下跌的可能，但是幅度不會很大；我們認為未來氮肥生產(chǎn)企業(yè)只有通過技術(shù)改造降低成本或者進行行業(yè)整合才能獲得發(fā)展。圖13：全球合成氨行業(yè)景氣度預測資料來源：北京華經(jīng)天眾經(jīng)濟咨詢中心研究部。六、煤化工聯(lián)產(chǎn) 煤化工聯(lián)產(chǎn)是指不同煤化工工藝或煤化工與其它工藝的聯(lián)合生產(chǎn)，前者如煤焦化——煤氣制甲醇，后者如煤基甲醇——燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。煤化工聯(lián)產(chǎn)的方式很多，歸結(jié)其意義有：　　回收、利用廢棄、排放的資源或能源，同時實現(xiàn)污染治理。如廢渣制建筑材料，廢氣燃燒或轉(zhuǎn)化生產(chǎn)電力、熱力等?！　⊥ㄟ^集成、優(yōu)化不同工藝，提高整體效率和效益，如化工合成與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電聯(lián)產(chǎn)。　　靈活生產(chǎn)和適應市場需求，如生產(chǎn)電力、熱力與生產(chǎn)液體燃料聯(lián)產(chǎn)?！　⌒滦兔夯D(zhuǎn)化能源系統(tǒng)的開發(fā)，如生產(chǎn)潔凈能源（電力、氫能）和實現(xiàn)以二氧化碳埋藏為標志的近零排放的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)?！　∥覈F(xiàn)階段發(fā)展的煤化工聯(lián)產(chǎn)是以煤基發(fā)動機燃料或化工品為主要目標產(chǎn)品，以生產(chǎn)過程的廢、余物為原料或燃料，生產(chǎn)電力或熱力作為工廠自用而不是當作產(chǎn)品銷售，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟目標和社會綜合效益的最優(yōu)結(jié)合。 【返回首頁】第二節(jié) 煤化工產(chǎn)業(yè)存在的問題與建議一、我國煤化工產(chǎn)業(yè)不足與建議當前，我國煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不足之處在于以下幾個方面，首先是高能耗、高污染、低效率、低效益，煤化工由于煤的特性造成加工過程長、投資大、污染重等問題，這樣的過程更適宜采用新技術(shù)，實施大型化。第二點是煤氣化技術(shù)進步緩慢，煤氣化是煤化工的龍頭和基礎(chǔ)，在相當程度上影響煤化工的效率、成本和發(fā)展。我們追求的應該是高效、低耗、無污染的煤氣化工藝。煤氣化工藝至今已有100多年，煤氣化技術(shù)演進的歷程：以氧氣(或富氧)氣化代替空氣氣化，以粉煤代替塊煤、碎煤，以氣流床和流化床代替固定床，由常壓氣化進展到高壓氣化，這些都是煤氣化工藝技術(shù)演進升級的重要趨勢。我國煤氣化工藝的更新進展緩慢。我國也做過一些煤氣化技術(shù)的開發(fā)改進，但真正工業(yè)化的不多。近年來我國恩德爐的改進，灰熔聚爐的開發(fā)均有進展，有的已工業(yè)化，并在繼續(xù)提高。第三是低水平重復建設(shè)嚴重，要出臺的“國家煤化工產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃”將對低水平重復建設(shè)情況將有所遏制。最后一點是缺乏戰(zhàn)略眼光，技術(shù)開發(fā)薄弱，煤資源在我國處于能源的主體地位，問題在于煤轉(zhuǎn)化的技術(shù)開發(fā)并沒有放在重要地位，投入關(guān)心不夠。最終能替代石油的戰(zhàn)略資源是煤，而要使煤真正能成為石油替代品，必須技術(shù)開發(fā)先行，形成自有知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)?，F(xiàn)代煤化工是屬于技術(shù)密集型和投資密集型的產(chǎn)業(yè)，應采取最有利于提高經(jīng)濟效益的建設(shè)及運行方式?，F(xiàn)代煤化工的發(fā)展要堅持一體化、基地化、集約化、大型化、現(xiàn)代化，真正轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式。堅持一體化。就是把大型煤化工裝置和煤礦結(jié)合起來(當然亦可以采取煤電化一體化聯(lián)產(chǎn)模式)。把煤氣化裝置建在礦上(或臨近礦區(qū))，力求減少煤炭運耗及運費，實施資源優(yōu)化配置，合理使用煤炭資源(按煤質(zhì)資源優(yōu)質(zhì)優(yōu)用，劣質(zhì)劣用，各得其所)。只有形成煤化工與煤礦一體化的利益機制，才能減少日后的價格、運輸和布局的風險。堅持基地化、集約化?；瘜W工業(yè)內(nèi)在的固有特性適宜于綜合利用和深加工?；厥瞧髽I(yè)群體的集稱?；貎?nèi)集中布置相關(guān)企業(yè)，可以充分、高效、合理利用各種資源，提高資源配置效率和效益，發(fā)揮企業(yè)的集聚效應?？傊?，煤化工發(fā)展實施基地化布局最重要的目的是實施以市場為基礎(chǔ)的高度資源優(yōu)化配置，謀求集約化經(jīng)營。堅持大型化、現(xiàn)代化。只有采用一流的技術(shù)、一流的設(shè)備、一流的管理，建設(shè)大型規(guī)模效益的裝置才能形成一流的煤化工基地，謀求跨越式發(fā)展，具備國際競爭力。二、發(fā)展煤化工不能盲目上馬2005年我國石油和化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展達到周期高峰。而從2005年11月份開始我們看到，眾多化工產(chǎn)品價格及走勢已經(jīng)開始見頂回落，預示著產(chǎn)業(yè)周期的“拐點”可能已經(jīng)出現(xiàn)，尤其這些大型項目的產(chǎn)能即將在2006～2008年相繼釋放，必將帶來新一輪的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與市場競爭。2005年以來，幾乎在每一個有煤炭規(guī)模化生產(chǎn)的地方，政府和企業(yè)都在謀劃上馬“煤制油”項目，1月5日河南省鶴壁與江西正邦簽約50億元建設(shè)煤化工項目；4月底，神華包頭煤制烯烴通過國家正式核準前的最后一次評估，；6月10日，；6月26日，昊華化工與河南駐馬店市政府煤化工產(chǎn)業(yè)基地啟動，計劃3年投資54億元；6月30日，云南煤化工（曲靖）基地奠基,總投資22億元；8月21日，香港匯融金融集團等規(guī)劃投資192億元在河南省建設(shè)大型煤化工項目等等。一哄而上的“煤化工”、“煤制油”項目規(guī)模一個比一個大，投資金額也是驚人。實際上，到目前為止國家僅批準啟動了神華集團和寧夏煤業(yè)集團的兩個“煤制油”項目試點，煤化工熱的很大一部分原因在于某些地區(qū)政府和煤炭企業(yè)借“煤化工”名目圈占煤炭資源。“大躍進”缺乏腳踏實地的根基。與此同時，本中心對2005年初步統(tǒng)計，我國正在興建或正式立項的甲醇項目不少于50個，在建甲醇項目產(chǎn)能超過500萬t/a，根據(jù)報道擬建和規(guī)劃的甲醇裝置能力更是超過了不可想象的2000萬t/a，其原料來源、市場容量等問題絕對不容忽視，再加上國際市場新一輪調(diào)整期建設(shè)的大型甲醇裝置均在2007～2008年相繼投產(chǎn)，面對激烈競爭格局，屆時的甲醇行業(yè)恐怕與現(xiàn)在相比將會是“冰火兩重天”。鑒于以上情況我們認為，發(fā)展煤化工不能盲目上馬，計劃投資的或者即將投資的企業(yè)、政府要慎重而行。三、多聯(lián)產(chǎn)和潔凈煤是主攻方向煤炭的利用，說到底是能源的利用，成本最低化和效率最高化是體現(xiàn)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。煤炭應用成本的下降主要依賴于轉(zhuǎn)化效率的提高，包括選用高效潔凈煤氣化和采用多聯(lián)產(chǎn)的綜合利用工藝。我們認為這將是未來中國煤炭應用和煤化工發(fā)展的方向。煤氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)即將煤氣化、制氫、燃氣輪機發(fā)電、車用液體燃料和多種化工產(chǎn)品合成等一種或多種在一個系統(tǒng)中完成，到達效率最優(yōu)化的過程。比如殼牌（Shell）提出合成氣園（Syngas park）概念，以煤氣化為核心，所有合成氣的集中凈化、二氧化硫、氮氧化物、粉塵等傳統(tǒng)污染物和二氧化碳等溫室氣體排放量大幅度削減。上海華誼集團焦化廠、神華集團和兗礦集團也在作這方面的嘗試。四、能源危機挑戰(zhàn)煤化工技術(shù) 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源環(huán)境已經(jīng)接近極限。作為煤炭大國，走煤現(xiàn)代化利用的跨越式技術(shù)路線已是大勢所趨。如果繼續(xù)走常規(guī)漸進式發(fā)展道路，隨著時間的推移，將付出巨大生態(tài)破壞成本、棄置資源成本、環(huán)境和生態(tài)的修復成本。煤化工耗水量大，要保持煤化工企業(yè)的正常運行，起碼要保證每小時上千方水的供應，上規(guī)模的企業(yè)，用水量可達2000至3000方水。煤化工是重污染項目，2003年我國二氧化硫的排放量和二氧化碳的排放量分別占世界第一和第二，其中90%的二氧化硫的排放來自煤的使用。煤化工技術(shù)必須走高度重視資源、環(huán)境和生態(tài)問題緊迫性和嚴重性的“臨戰(zhàn)模式”，樹立循環(huán)經(jīng)濟的理念，開發(fā)利用國內(nèi)外新型科學技術(shù)來優(yōu)化配置自然資源。我們認為煤化工項目最好和發(fā)電結(jié)合在一起，還