【文章內(nèi)容簡介】 創(chuàng)新、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以及延伸產(chǎn)業(yè)鏈等方式，大幅度調(diào)整產(chǎn)品方案。第二節(jié) 國外煤化工發(fā)展概況一、南非煤化工發(fā)展情況南非是世界上煤化工發(fā)展最具代表性的國家，掌握著成熟的煤化工技術(shù)并進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。南非開發(fā)煤炭間接液化歷史悠久，早在1927年當(dāng)局注意到依賴進(jìn)口液體燃料的嚴(yán)重性，基于本國有豐富的煤炭資源，開始尋找煤基合成液體燃料的途徑，1939年首先購買了德國F2T合成技術(shù)在南非的使用權(quán)，在20世紀(jì)50年代初，成立了薩索爾公司，（音譯，South African Coal Oil and Gas Corp，簡稱SASOL），開始采用煤間接液化技術(shù)建設(shè)了大型化的工業(yè)生產(chǎn)裝置。表6 南非薩索爾公司間接液化廠建廠情況廠名建廠時間生產(chǎn)概況薩索爾I廠1955年采用FT合成技術(shù)，三個廠年處理煤炭總計達(dá)4590多萬t，有113多種產(chǎn)品，總產(chǎn)量達(dá)760萬t，其中油品占60%左右。薩索爾II廠1980年薩索爾III廠1982年資料來源：世經(jīng)未來整理經(jīng)過70多年的發(fā)展，南非煤炭液化技術(shù)已日臻成熟，并擁有兩種“煤制油”技術(shù)，由煤炭液化技術(shù)而引申出來的產(chǎn)品已遍布整個化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域。目前，南非不僅可以從煤炭中提煉汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且還可以提煉出航空燃油和潤滑油等高品質(zhì)石油制品。所有這些制品全部都能大規(guī)模生產(chǎn)。薩索爾公司是目前世界上唯一擁有煤炭液化工廠的公司，擁有目前國外商業(yè)化的煤間接液化典型技術(shù)——FT合成技術(shù)。目前，該公司的3個液化廠，年耗煤4590萬t，主要產(chǎn)品為汽油、柴油、蠟、燃?xì)狻?、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮?13種，總產(chǎn)量達(dá)760萬t，其中油品占60%左右，保證了南非28%的汽油、柴油供給量。公司擁有的SAS固定流化床反應(yīng)器是迄今為止最大的FT合成反應(yīng)器，高28m，單臺生產(chǎn)能力達(dá)到2500t／天。南非在煤炭間接液化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的同時，不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步，形成目前世界最大的煤轉(zhuǎn)化工廠。這對于發(fā)展煤化工的國家無論從技術(shù)路線還是產(chǎn)業(yè)運(yùn)營方面都是有益的借鑒和參考。目前，著力發(fā)展煤化工行業(yè)的中國正在逐漸加強(qiáng)與南非在此領(lǐng)域的合作。國內(nèi)神華寧煤集團(tuán)與南非SASOL公司已正式簽署了《合作諒解備忘錄》，內(nèi)容包括合作方式、間接液化項目的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)路線選擇、風(fēng)險評估、產(chǎn)品的市場分析及營銷以及三方合作的組織機(jī)構(gòu)等。這標(biāo)志著利用SASOL公司專有技術(shù)在中國建設(shè)煤炭間接液化項目的中南合作進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。國內(nèi)神華集團(tuán)和寧夏煤業(yè)集團(tuán)兩家企業(yè)和薩索爾公司進(jìn)行了技術(shù)和商務(wù)談判，計劃引進(jìn)其成熟的煤間接液化合成技術(shù)，雙方合作正處于實(shí)質(zhì)性談判階段。最近，神華與南非SASOL公司已就榆林、銀川兩個煤制油項目進(jìn)行可行性研究。二、美國煤化工發(fā)展情況美國在煤化工方面的成就主要體現(xiàn)在潔凈煤技術(shù)方面。早在1986年美國科學(xué)家就提出了一個完整的潔凈煤技術(shù)框架。在這個框架范圍內(nèi)擬定了一系列潔凈煤技術(shù)的研究課題。美國把這個潔凈煤技術(shù)框架取名為“潔凈煤技術(shù)示范計劃”（簡稱CCTP），主要包含以下幾方面：①潔凈的煤氣化燃煤發(fā)電技術(shù)；②煤氣化、煤液化轉(zhuǎn)變?yōu)闈崈舻臍怏w、液體能源；③開發(fā)燃煤利用過程中排放的有害氣體的環(huán)保設(shè)備；④控制工業(yè)企業(yè)在煤炭利用過程中排放的有害氣體、粉塵、煙氣回收技術(shù)等。經(jīng)過十幾年的開發(fā)研究，美國在潔凈煤技術(shù)示范計劃（CCTP）諸多領(lǐng)域都有重大突破。清潔煤制備技術(shù)是CCTP的一個重要組成領(lǐng)域。其包括選煤、煤質(zhì)專家系統(tǒng)、煤溫和氣化技術(shù)、煤液化技術(shù)等項目。為了減少燃煤對環(huán)境造成的污染，CCTP包括4個生產(chǎn)潔凈燃料的煤炭加工項目，2個項目涉及工業(yè)鍋爐用高能量密度低硫燃料的加工，其中一個項目還同時生產(chǎn)化工用或運(yùn)輸用液體燃料；第3個項目是甲醇生產(chǎn)示范廠；第4個項目是專用的計算機(jī)軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對高能量密度固體燃料、水煤漿與油煤漿等煤的混合燃料進(jìn)行環(huán)境、運(yùn)行與成本等方面的評估。煤化工技術(shù)研發(fā)方面，美國SGI公司于上世紀(jì)80年代末開發(fā)出了一種新的煤炭液化技術(shù)，即LFC（煤提油）技術(shù)。該技術(shù)是利用低溫干餾技術(shù)，從次煙煤或褐煤等非煉焦煤中提取固態(tài)的高品質(zhì)潔凈煤和液態(tài)可燃油。SGI公司于1992年建成了一座日處理能力為1000t的次煙煤商業(yè)示范廠。此外，美國公司研發(fā)的HTI技術(shù)和STG技術(shù)都是世界上有代表性的煤液化工藝技術(shù)。其共有特點(diǎn)是，煤炭液化的反應(yīng)條件與老液化工藝相比，大大緩和，降低了生產(chǎn)成本，但目前均尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。三、日本煤化工發(fā)展情況日本是一個能源資源貧乏的國家，能源需求的80%以上依賴進(jìn)口。為了擺脫對進(jìn)口能源的依賴，日本的能源政策強(qiáng)調(diào)新能源和可再生能源的開發(fā)。近年來開始較大幅度的增加煤炭的消費(fèi)量，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)成為熱點(diǎn)。正在開發(fā)的項目包括（1）提高煤炭利用效率的技術(shù)，如IGCC、CFBC和PFBC；（2）脫硫、脫氮技術(shù)，如先進(jìn)的煤炭洗選技術(shù)，氧燃燒技術(shù)，先進(jìn)的廢煙處理技術(shù)，先進(jìn)的焦炭生產(chǎn)技術(shù)等；（3）煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)，如煤炭直接液化，加氫氣化，煤氣化聯(lián)合燃料電池和煤的熱解等；（4）粉煤灰的有效利用技術(shù)。日本于1993年提出了“新陽光計劃”，該計劃是將過去的“陽光計劃”、“月光計劃”和“地球環(huán)境技術(shù)研究開發(fā)制度”合并后形成的，主要涉及能源與環(huán)境的研究項目，在2020年前將投資15500億日元。日本的潔凈煤技術(shù)也包括在新陽光計劃中，2000財政年度“新陽光計劃”，研究的重點(diǎn)是煤炭液化和煤炭氣化等。近些年，由于國際石油價格波動較大，而國際煤炭價格卻相對穩(wěn)定，因此日本又將燃煤火力發(fā)電作為發(fā)展重點(diǎn)。日本通產(chǎn)省于2000年公布了“21世紀(jì)煤炭計劃”，該計劃提出在2030年前分3個階段研究開發(fā)潔凈煤技術(shù)，其主要項目有：先進(jìn)發(fā)電、高效燃燒、脫硫脫氮和降低煙塵、利用煤氣的燃料電池、煤炭制造二甲醚和甲醇、水煤漿、煤炭液化和煤炭氣化等。受一系列能源政策推動，日本國內(nèi)研究煤化工的科研機(jī)構(gòu)眾多。表7 日本主要煤化工科研機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)主要研究領(lǐng)域新能源工業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）褐煤液化工藝、HYCOL煤氣化、氣化爐、熱煤氣凈化系統(tǒng)、IGCC系統(tǒng)電力中央研究所、三菱重工業(yè)公司煤氣化和熱煤氣凈化開發(fā)裝置筑波科學(xué)城有關(guān)單位煤業(yè)化催化劑、液化產(chǎn)物改質(zhì)、高效煤氣化、液化新方法、液化反應(yīng)機(jī)理東京大學(xué)、東京農(nóng)工大學(xué)、北海道大學(xué)等高校發(fā)揮煤化學(xué)化工跨學(xué)科的特點(diǎn)加深該領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論資料來源：世經(jīng)未來整理四、歐盟煤化工發(fā)展情況歐盟在煤化工方面研究富有建樹的國家主要有德國、荷蘭、丹麥等。德國是世界上最早從事煤化工科學(xué)研究的國家。上世紀(jì)20年代德國就開始了煤的間接液化技術(shù)研究，并于1936年在世界上首先建成工業(yè)規(guī)模的合成油廠。目前，德國的新液化（IGOR）工藝是世界上具有代表性的煤直接液化工藝技術(shù)。其特點(diǎn)是，煤炭液化的反應(yīng)條件與老液化工藝相比，大大緩和，降低了生產(chǎn)成本，但現(xiàn)今還沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。荷蘭Shell公司的SMDS技術(shù)（在馬來西亞建廠）、Mobil公司的MTG合成技術(shù)（在新西蘭建廠）等都是已商業(yè)化的間接液化技術(shù)，但均以天然氣為原料。此外，丹麥Topsoe公司研發(fā)的Tigas技術(shù)也是一種先進(jìn)的但未商業(yè)化的煤液化合成技術(shù)。荷蘭殼牌公司的煤氣化研究技術(shù)目前是世界上比較知名的技術(shù)。殼牌煤氣化技術(shù)采用干燥方式，用氮?dú)鈱⒚悍鬯偷綒饣癄t，最后生成合成氣，即一氧化碳和氫的混合物。合成氣可以用來制造純氫，生產(chǎn)合成氨、甲醇、含氧化合物，以及尿素及合成氫燃料等衍生物。該合成氣還可用于電廠供熱、蒸汽和發(fā)電的燃料，并可作為城市用氣。殼牌煤氣化技術(shù)使煤炭得以充分利用。其中，硫化物被還原成純硫磺，可以作為原料出售給化工行業(yè)；灰份則被回收為清潔爐渣，用來制造建筑材料。整個工藝的用水量極低，廢水也很容易凈化。殼牌煤氣化技術(shù)的另一個優(yōu)勢在于它適用于不同種類的煤，包括劣質(zhì)的次煙煤和褐煤。為了減少溫室氣體的排放，歐盟各國非常重視燃燒技術(shù)的研究。制定的“兆卡計劃”，旨在促進(jìn)歐洲能源利用新技術(shù)的開發(fā)，減少對石油的依賴和煤炭利用造成的環(huán)境污染，確保經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。其主要目標(biāo)是減少CO2和其他溫室氣體排放，使燃煤發(fā)電更加潔凈；通過提高效率減少煤炭消費(fèi)。歐洲特別是德國在選煤、型煤加工、煤炭氣化和液循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煙氣脫硫技術(shù)等方面取得了很大進(jìn)步。此外，英國的“能源白皮書”也明確提出要把電廠的潔凈煤技術(shù)作為研究開發(fā)的重點(diǎn)。第三節(jié) 我國煤化工行業(yè)發(fā)展概況一、我國煤化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國煤化工主要集中在煤焦油、合成氨和甲醇上，2007年我國合成氨產(chǎn)量5159萬t，甲醇產(chǎn)量1041萬t。我國每年化工原料用煤約9250萬t，其中甲醇生產(chǎn)用450萬t，煉油場制氫用800萬t，合成氨和合成液體燃料各4000萬t。我國是世界上煤氣化技術(shù)應(yīng)用最多的國家，煤氣化在我國的應(yīng)用已有一百多年的歷史。目前全國有近萬臺氣化爐在運(yùn)行，其中90%中小企業(yè)采用的氣化技術(shù)是常壓水煤氣發(fā)生爐，其它其化技術(shù)還有固定床Lurgi爐、濕法進(jìn)料氣流床Texaco爐和干法進(jìn)料氣流床Shell爐。通過引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備，固定床、流化床和氣流床煤炭氣化技術(shù)均已得到應(yīng)用，相繼引進(jìn)和簽約了20余套大型Lurgi、Texaco和 Shell氣化裝置，煤炭地下氣化也得到了一定程度的推廣和利用，大型工業(yè)化試驗(yàn)正在進(jìn)行。目前新建項目已很少采用固定床氣化裝置。我國目前采用煤氣化技術(shù)大都用來生產(chǎn)化工合成氣和城市煤氣、近年來有用于多聯(lián)產(chǎn)的規(guī)劃。煤氣化技術(shù)研究方面，中國科學(xué)院山西煤化所和華東理工大學(xué)等單位分別在流化床和氣流床煤氣化技術(shù)開發(fā)方面都取得重大成果，擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化核心技術(shù)。煤液化研究方面，從上個世紀(jì)70年代末我國就開始煤液化技術(shù)研究，建成具有國際先進(jìn)水平的實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)出一支科研隊伍。已對我國上百個煤種進(jìn)行了液化性能評價，從中選出15種適合于液化的中國煤，液化油收率達(dá)50%以上（無水無灰基煤）。對上百個煤種進(jìn)行了煤直接液化研究，開發(fā)出了863納米級高分散煤直接液化專用催化劑，并在實(shí)驗(yàn)室成功地利用國產(chǎn)催化劑，成功地將煤液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油。近年來，中科院山西煤化所針對新型漿態(tài)床合成反應(yīng)器、共沉淀鐵系催化劑制備等進(jìn)行了放大開發(fā)試驗(yàn)，于2002年建成1000t/a中試裝置，并進(jìn)行了多次運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，取得初步研究成果。目前，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國煤直接液化技術(shù)已完成基礎(chǔ)研究，正在工程化開發(fā)之中。隨著國際原油價格的持續(xù)走高，石油供應(yīng)日趨緊張，利用我國豐富的煤炭資源，實(shí)施煤炭優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化，采用先進(jìn)、適用的技術(shù)，發(fā)展大型化、規(guī)模化煤化工產(chǎn)業(yè)時機(jī)已經(jīng)來臨，實(shí)施煤炭優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化是大有可為的。各煤炭主產(chǎn)省區(qū)紛紛對本省煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了規(guī)劃。表8 我國部分省區(qū)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及目標(biāo)省區(qū) 發(fā)展規(guī)劃 目標(biāo) 山西 制定《加快發(fā)展具有山西優(yōu)勢的煤化工產(chǎn)業(yè)三年推進(jìn)計劃》，啟動5565工程 到2007年，全省煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入500億元，新增銷售收入350億元，新增稅收35億元 內(nèi)蒙古 全力推進(jìn)煤化工、煤液化、煤轉(zhuǎn)油項目建設(shè)，建成我國重要的化工生產(chǎn)基地 到2010年，化工產(chǎn)業(yè)預(yù)計實(shí)現(xiàn)銷售收入1300億元，其中煤化工750億元 河南 建設(shè)5大煤化工產(chǎn)業(yè)基地，“十一五”煤化工規(guī)劃項目72個，重點(diǎn)發(fā)展甲醇、烯烴、醋酸、甲醛、二甲醚、尿素、三聚氰胺、二甲基甲酰胺、芳烴等九大主導(dǎo)產(chǎn)品 到2010年，煤化工產(chǎn)業(yè)煤炭轉(zhuǎn)化能力將由2004年的800萬噸提高到1900萬噸，銷售收入由2004年的110億元增加到600億元 寧夏 推出《寧東能源重化工基地整體規(guī)劃與建設(shè)綱要》，確定重點(diǎn)發(fā)展電力、煤化工、煤炭開采三大產(chǎn)業(yè) 建設(shè)寧東能源重化工基地，總投資2000億元 貴州 未來5年內(nèi)規(guī)劃和建設(shè)5個“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”型的煤化工生態(tài)工業(yè)基地 ，年產(chǎn)值可達(dá)403萬元 陜西 陜北能源重化工基地打造３大產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)劃建設(shè)7個產(chǎn)業(yè)區(qū)，形成煤電油化產(chǎn)業(yè)鏈 安徽 到2010年，形成3000萬噸原煤加工能力，其中焦炭1000萬噸、合成油品100萬噸、合成氨300萬噸、甲醇200萬噸、烯烴等煤化工衍生產(chǎn)品200萬噸，建成國家級煤化工基地 資料來源：世經(jīng)未來整理二、我國煤化工產(chǎn)業(yè)存在的問題但總體而言目前我國煤化工水平較低，主要存在如下不足：（一）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(shí)施大型化。某些資源豐富的地區(qū)，企業(yè)技術(shù)改造及規(guī)模優(yōu)化進(jìn)展緩慢?；旧弦u用以優(yōu)質(zhì)低煤價、以污染嚴(yán)重和資源利用效率低的技術(shù)、以低價的勞動力、各種優(yōu)惠政策等諸生產(chǎn)要素融合在一起形成以量取勝的生產(chǎn)能力。傳統(tǒng)的煤化工是高消耗、高能耗、高排放、高污染的行業(yè)。發(fā)展現(xiàn)代煤化工必須堅持降污優(yōu)先，節(jié)能優(yōu)先的方針，力求把污染、物耗降到最低限度。（二）煤化工氣化技術(shù)進(jìn)步緩慢煤氣化是煤化工的龍頭和基礎(chǔ)，在相當(dāng)程度上影響煤化工的效率、成本和發(fā)展。煤氣化工藝至今已有100多年，煤氣化技術(shù)演進(jìn)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(jìn)展到高壓氣化，這些都是煤氣化工藝技術(shù)演進(jìn)升級的重要趨勢。我國煤氣化工藝的更新進(jìn)展緩慢。我國亦做過一些煤氣化技術(shù)的開發(fā)改進(jìn)，但真正工業(yè)化的不多。近年來我國恩德爐的改進(jìn)，灰熔聚爐的開發(fā)均有進(jìn)展，有的已工業(yè)化，并在繼續(xù)提高。為積極提高我國煤化工氣化技術(shù)，曾引進(jìn)LURGI爐及TEXICEO爐（三種壓力等級）。但引進(jìn)后都經(jīng)過更換適應(yīng)煤種及多項技術(shù)改造，經(jīng)歷幾年才正常生產(chǎn)。大型煤氣化技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行有一定難度。因國產(chǎn)化進(jìn)展緩慢及其他原因，所引進(jìn)的技術(shù)對煤化工全局氣化技術(shù)的改進(jìn)的帶動作用有限。（三）低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重目前，我國煤化工行業(yè)出現(xiàn)嚴(yán)重的重復(fù)建設(shè)，“一窩蜂扎堆”現(xiàn)象比較突出。以在全國范圍內(nèi)形成的甲醇熱為例，在建和擬建的甲醇裝置能力已超過一千萬t。眾所共知，世界甲醇市場供過于求。近年內(nèi)世界上幾套以廉價天然氣為原料的超大型甲醇裝置投產(chǎn)后，價格將進(jìn)一步下降。他們的目標(biāo)市場是向我國出口，屆時國內(nèi)有些甲醇企業(yè)將受到嚴(yán)重沖擊。值得關(guān)注的是，大量正在建設(shè)或擬建的甲醇裝置其規(guī)模均偏小，新建多數(shù)為10萬～20萬t/a，個別最大的亦只有60萬t/a。甲醇是規(guī)模