【正文】 烯烴產(chǎn)業(yè)化步伐，適時啟動大型煤制油品和烯烴工程的建設(shè)。積極采用先進(jìn)煤氣化技術(shù)改造以間歇氣化技術(shù)為主的化肥行業(yè)，減少環(huán)境污染，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)升級?！蛾P(guān)于加強(qiáng)煤化工項目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》2006年7月7日，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》。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。歐共體制定的“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。1997年12月，在日本召開的氣候變化框架條約第3次締約國會議上通過了“京都議定書”，該議定書規(guī)定，發(fā)達(dá)國家在2008～2012年要減少溫室氣體排放50%以上。1999年歐盟15國電力一次能源消費(fèi)中煤炭約占25%左右，因此歐盟國家非常重視燃煤先進(jìn)發(fā)電技術(shù)的研究。歐盟潔凈煤發(fā)展計劃由于歐盟許多國家大幅度降低了煤炭的產(chǎn)量，因此歐盟的煤炭進(jìn)口量呈上升趨勢。日本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。2）進(jìn)行煤炭預(yù)處理和煙氣凈化，包括燃前處理、燃燒過程中及燃后煙道氣的脫硫脫氮、煤炭的有效利用等。作為“陽光計劃”的一部分，日本的潔凈煤技術(shù)開發(fā)從內(nèi)容上分為兩部分：1）提高熱效率，降低廢氣排放。日本公布的“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。日本“新陽光計劃”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。已有13項取得初步商業(yè)化成果。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。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，正在工業(yè)化開發(fā)之中。對上百個煤種進(jìn)行了煤直接液化研究，連續(xù)裝置的直接液化運(yùn)轉(zhuǎn)試驗，開發(fā)出了863納米級高分散煤直接液化專用催化劑，并在實驗室成功地利用國產(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。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)水平的實驗室，培養(yǎng)出一支科研隊伍。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。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)化試驗正在進(jìn)行。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。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。 綜合上述原因，一方面由于煤化工和石油化工、天然氣化工互相交叉，而且子行業(yè)產(chǎn)品眾多，另一方面由于煤基醇醚燃料、煤制油等新型煤化工尚未工業(yè)化或者尚未大規(guī)模工業(yè)化，因此，《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》尚沒有煤化工行業(yè)這一分類。 煤化工是相對于石油化工、天然氣化工而言的，從理論上來說，以原油和天然氣為原料通過石油化工工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也都可以以煤為原料通過煤化工工藝生產(chǎn)出來。廢渣→基地鍋爐作燃料、基地水泥廠作原料、基地煤渣磚廠制磚廢氣→基地?zé)釀恿﹀仩t作燃料、焦?fàn)t煉焦用燃料、回收制氨廢水→生化處理→閉路循環(huán)→基地裝置冷卻循環(huán)水、煉焦熄焦用、煉焦配煤用煤炭企業(yè)發(fā)展煤化工的技術(shù)路線和產(chǎn)品方向主要有：以生產(chǎn)發(fā)動機(jī)燃料油為主的煤直接液化和間接液化制油技術(shù)，以生產(chǎn)含氧燃料為主的煤氣化合成甲醇與二甲醚技術(shù)，以生產(chǎn)化肥為主的煤氣化制取合成氨技術(shù)，以及以生產(chǎn)焦炭為主的煤焦化技術(shù)等。煤→焦炭→基地項目原料、外銷煤→焦炭→焦?fàn)t煤氣→甲醇→乙烯→聚乙烯、聚丙烯、丁辛醇、丙烯酸及酯、石油樹脂、聚氯乙烯、聚乙烯醇煤→焦炭→煤焦油→改質(zhì)瀝青、精萘、針狀焦、水泥減水劑、氧化蒽醌、瀝青、洗油、工業(yè)萘煤→焦炭→粗苯→純苯、混合甲苯、混合二甲苯二是化肥與無機(jī)化工產(chǎn)業(yè)鏈，以煤為原料，進(jìn)行煤氣化建設(shè)合成氨裝置，附產(chǎn)工業(yè)氣體和氯化鉀等其它化工產(chǎn)品，延伸為三條下游產(chǎn)業(yè)鏈。我國發(fā)展煤化工應(yīng)該從實際出發(fā)，因地制宜，合理而又充分地利用資源。發(fā)展煤化工是促進(jìn)煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。新型煤化工在我國正面臨新的發(fā)展機(jī)遇和長遠(yuǎn)的發(fā)展前景。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?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電。近年來，由于國際油價節(jié)節(jié)攀升，煤化工越來越顯示出優(yōu)勢，因此，目前全國各地發(fā)展煤化工熱情很高，尤其是在2004年7月我國投資體制改革以來，國家不再審批投資項目，全國各地擬上和新上的煤化工項目很多，項目規(guī)模大小不一，幾乎是有煤的地方都要發(fā)展煤化工。我國煤化工經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在化學(xué)工業(yè)中占有很重要的位置。煤的氣化在煤化工中占有重要地位，用于生產(chǎn)各種氣體燃料，是潔凈的能源，有利于提高人民生活水平和環(huán)境保護(hù)；煤氣化生產(chǎn)的合成氣是合成液體燃料等多種產(chǎn)品的原料。據(jù)統(tǒng)計，可生產(chǎn)基本產(chǎn)品32種，各項目直接延伸加工的產(chǎn)品58種，各項目資源橫向結(jié)合可安排的產(chǎn)品有22種。總之，煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及化學(xué)品的過程。煤中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是以芳香族為主的稠環(huán)為單元核心，由橋鍵互相連接，并帶有各種官能團(tuán)的大分子結(jié)構(gòu)，通過熱加工和催化加工，可以使煤轉(zhuǎn)化為各種燃料和化工產(chǎn)品。進(jìn)入20世紀(jì)，許多以農(nóng)林產(chǎn)品為原料的有機(jī)化學(xué)品多改為以煤為原料生產(chǎn)，煤化工成為化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。目前所說的煤化工包括煤焦化、合成氨制尿素等傳統(tǒng)煤化工，也包括煤制醇醚、煤制烯烴和煤制油的新型現(xiàn)代煤化工，但業(yè)界關(guān)注的更偏向后者。煤化工技術(shù)手冊第一章 煤化工行業(yè)發(fā)展概述第一節(jié) 煤化工行業(yè)基礎(chǔ)知識 煤化工行業(yè)的定義 煤化工行業(yè)是指所有以煤炭為原料的化學(xué)工業(yè)。按不同工藝路線可以分為煤焦化、煤氣化和煤液化；按產(chǎn)品路線可以分為煤焦化焦碳電石、PVC；煤氣化合成氨、煤制醇醚、煤制烯烴和煤制油等。煤化工開始于18世紀(jì)后半葉，19世紀(jì)形成了完整的煤化工體系。第二次世界大戰(zhàn)以后，石油化工發(fā)展迅速，很多化學(xué)品的生產(chǎn)又從以煤為原料轉(zhuǎn)移到以石油、天然氣為原料，從而削弱了煤化工在化學(xué)工業(yè)中的地位。煤焦化是應(yīng)用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同時副產(chǎn)煤氣和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烴類產(chǎn)品；煤氣化在煤化工中也占有重要的地位，用于生產(chǎn)城市煤氣及各種燃料氣，也用于生產(chǎn)合成氣；煤低溫干餾、煤直接液化及煤間接液化等過程主要生產(chǎn)液體燃料。從煤的加工過程分，主要包括：干餾(含煉焦和低溫干餾)，氣化、液化和合成化學(xué)品等。在煤化工可利用的生產(chǎn)技術(shù)中，煉焦是應(yīng)用最早的工藝，并且至今仍然是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。煤直接液化，即煤高壓加氫液化，可以生產(chǎn)人造石油和化學(xué)產(chǎn)品。煤化工的產(chǎn)量占化學(xué)工業(yè)（不包括石油和石化）大約50%，合成氨、甲醇兩大基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，主要以煤為原料。煤炭焦化、煤氣化——合成氨——化肥已成為我國占主要地位的煤化工業(yè)，并于近年來得到持續(xù)、快速發(fā)展；基于國內(nèi)石油消費(fèi)的增長和供需矛盾的突出，煤制油、甲醇制取烯烴等技術(shù)引進(jìn)、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)加快速度，重點項目已經(jīng)啟動；結(jié)合當(dāng)前煤化工業(yè)和未來發(fā)展新型煤基能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)技術(shù)的需求，多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及相關(guān)專屬性技術(shù)研究己被列為國家中長期科技發(fā)展重點。我國煤化工業(yè)對發(fā)揮豐富的煤炭資源優(yōu)勢，補(bǔ)充國內(nèi)油、氣資源不足和滿足對化工產(chǎn)品的需求，推動煤化工潔凈電力聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展，保障能源安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)的意義。 煤化工主要產(chǎn)品與上下游產(chǎn)品煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，生成各種化學(xué)品，在這些化學(xué)品中有一些可以作為能源（或能源化工品）。從長遠(yuǎn)計，用煤作原料來生產(chǎn)油品以及醇醚燃料是解決我國石油資源不足的一個重要方向，發(fā)展煤化工在我國具有戰(zhàn)略意義。在延伸產(chǎn)業(yè)上，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是焦化產(chǎn)業(yè)鏈，以煤為原料，建設(shè)煉焦裝置，以焦炭、煉焦產(chǎn)生的附產(chǎn)品為原料延伸為四條下游產(chǎn)業(yè)鏈。煤→氣化→工業(yè)氣體→基地項目用煤→氣化→合成氨→尿素、純堿、氯化銨、濃硝酸、硝酸鉀、鹽酸煤→氣化→氯化鉀→保險粉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉三是碳一與燃料化工產(chǎn)業(yè)鏈煤→氣化→甲醇→燃料甲醇、燃料二甲醚、醋酸/醋酐、聚碳酸酯、甲胺、DMF3醋酸/醋酐→商品醋酐、絲束、醋酸脂四是合成材料產(chǎn)業(yè)鏈純苯+液氨+硫酸→已內(nèi)酰胺、硫銨燒堿+甲苯+硝酸+氫氣+一氧化碳→TDI、HCIHCI+乙烯→PVC五是甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)鏈煤→氣化→甲醇、乙烯乙烯→聚乙烯、聚丙烯、丁辛醇、丙烯酸及酯、石油樹脂、聚氯乙烯、聚乙烯醇丁辛醇→增塑劑、商品丁辛醇丙烯酸及酯→高吸水性樹脂、商品丙烯酸及酯最后是綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，基地裝置產(chǎn)生的各種廢棄物，可作為其它裝置原料用的直接回收利用，不可以直接回收利用的進(jìn)行再生處理，經(jīng)再生處理后循環(huán)利用，實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。煤化工的主要持征是：合理利用煤炭資源，充分體現(xiàn)煤炭價值；通過多項煤轉(zhuǎn)化技術(shù)的優(yōu)化集成實現(xiàn)多種煤化工產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。 由于石油資源緊張，部分以石油為原料的石油化工開始逐漸向煤化工路線轉(zhuǎn)變，除此之外，近年來，受煤炭和石油比價過低的影響，煤基醇醚燃料、煤制油越來越得到投資者的青睞。我們所討論的煤化工行業(yè)主要按照生產(chǎn)線將其分為煤焦化、煤氣化和煤液化，產(chǎn)品歸屬粗分為煤焦化生產(chǎn)焦炭和電石，煤氣化生產(chǎn)合成氨、甲醇、二甲醚和烯烴，煤液化生產(chǎn)油品。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，煉油廠制氫用800萬t，合成氨和合成液體燃料各4000萬t。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，其它氣化技術(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。目前新建項目已很少采用固定床氣化裝置。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)。已對我國上百個煤種進(jìn)行了液化性能評價，從中選出15種適合于液化的煤種，液化油收率達(dá)50%以上（無水無灰基煤）。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，于2002年建成1000t/a中試裝置，并進(jìn)行了多次運(yùn)行實驗，取得初步研究成果。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)?；夯ぎa(chǎn)業(yè)時機(jī)已經(jīng)來臨，實施煤炭優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化是大有可為的。美國潔凈煤技術(shù)示范計劃（CCTP）1986年3月美國率先推出“潔凈煤技術(shù)示范計劃（CCTP）”，主要包含四個方面：(1)先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電——IGCC，流化床燃燒－CFBC，改進(jìn)燃燒和直接燃煤熱機(jī)）；(2)環(huán)境保護(hù)設(shè)備（NOX與SOx控制）；(3)煤炭加工成潔凈能源技術(shù)（洗選、溫和氣化、液化）；(4)工業(yè)應(yīng)用（煉鐵、水泥及其他行業(yè)控制硫、氮、灰塵排放和煙氣回收洗滌等）。歐共體國家正在研究開發(fā)的項目有煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC），煤和生物質(zhì)及廢棄物聯(lián)合氣化（或燃燒），循環(huán)流化床燃燒，固體燃料氣化與燃料電池聯(lián)合循環(huán)技術(shù)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。日本于1993年在“新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)”（NEDO）內(nèi)成立“潔凈煤技術(shù)中心”（CCTC），負(fù)責(zé)全日本的新能源和潔凈煤炭技術(shù)的規(guī)劃、管理、協(xié)調(diào)和實施。如流化床燃燒、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電及煤氣化燃料電池聯(lián)合發(fā)電技術(shù)等。目前，日本已在流化床燃燒技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)、煤液化技術(shù)、水煤漿技術(shù)、煙氣凈化技術(shù)、煤氣化燃料電池發(fā)電技術(shù)等方面開展了研究開發(fā)工作，并取得了一定進(jìn)展。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)。據(jù)統(tǒng)計，這些煤炭主要用于發(fā)電和鋼鐵生產(chǎn)。英國的“能源白皮書”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。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。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)。煤化工的主要產(chǎn)品為潔凈煤、油品及聚烯烴產(chǎn)品，這些產(chǎn)品使用后一般會產(chǎn)生污染，因此各國都沒有針對煤化工產(chǎn)品的限制政策?！锻ㄖ芬螅簣猿挚刂飘a(chǎn)能總量，淘汰落后工藝，合理利用資源，減少環(huán)境污染，促進(jìn)聯(lián)合重組的原則，加快焦炭和電石行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。以民用燃料和油品市場為導(dǎo)向，支持有條件的地區(qū)，采用先進(jìn)煤氣化技術(shù)和二步法二甲醚合成技術(shù)，建設(shè)大型甲醇和二甲醚生產(chǎn)基地，認(rèn)真做好新型民用燃料和車用燃料使用試驗和示范工作。表格 2《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》主要內(nèi)容政策方面 相關(guān)內(nèi)容技術(shù)方面 鼓勵產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推進(jìn)潔凈技術(shù)、享受相關(guān)政策、實行競爭、鼓勵民營參與；財稅方面 建立資金、優(yōu)惠貸款、煤炭消費(fèi)稅，過渡性減免增值稅、適當(dāng)減免所得稅和營業(yè)稅、土地使用、資源占用稅費(fèi)方面適當(dāng)優(yōu)惠等；環(huán)保方面 完善和修訂燃煤污染物排放法律、法規(guī)和規(guī)章制度，適當(dāng)加大執(zhí)法力度等；投資方面 國家建立環(huán)保專項資金，加大技術(shù)攻關(guān)研究經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助，提供低息或貼息貸款；總體方面 資源綜合利用政策、工業(yè)政策、加強(qiáng)全國及區(qū)域總體布局、從單一管理到環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、科技、行政、法律有機(jī)結(jié)合。煤炭使用 煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)