淺談當(dāng)代煤化工發(fā)展方向

張福亭 金占?jí)?張雷 郭寧

【摘 ?要】我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富，煤制天然氣、煤制油等新型煤基清潔能源和煤制烯烴等新型煤基材料;采用煤炭--發(fā)電--化工一體化方式建設(shè)大型產(chǎn)業(yè)化集群，這將成為未來(lái)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要模式;同時(shí)，進(jìn)一步延伸產(chǎn)品鏈條，大力發(fā)展下游產(chǎn)品將成為未來(lái)煤化工主要的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】煤化工;新型煤化工;發(fā)展方向

1 前言

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成化工、能源產(chǎn)品的工業(yè)。有關(guān)部門(mén)研究結(jié)果表明，煤基液體燃料（如煤炭液化、合成油、煤基醇醚燃料等）的生產(chǎn)，將成為我國(guó)石油替代能源的重點(diǎn)。我國(guó)煤化工發(fā)展的重點(diǎn)是生產(chǎn)石油能源替代品，有著廣闊的市場(chǎng)需求。煤炭屬于低效率、高污染能源。同時(shí)煤炭是我國(guó)的主要化石能源，也是許多重要化工品的主要原料，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)能源、化工品的需求也出現(xiàn)較高的增長(zhǎng)速度，煤化工在我國(guó)能源、化工領(lǐng)域中已占有重要地位。隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)一步深化，煤化工行業(yè)受到越來(lái)越多的關(guān)注。為了滿足我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，研制開(kāi)發(fā)大型煤化工成套設(shè)備被列入今后國(guó)家大力發(fā)展的16項(xiàng)重大技術(shù)裝備任務(wù)之一，大型煤化工成套設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化是今后工作的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)的意義

傳統(tǒng)煤化工是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用與農(nóng)業(yè)、輕工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，對(duì)拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和保障人民生活具有舉足輕重的作用。

傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品市場(chǎng)日趨成熟，但是同世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)的煤焦油工業(yè)比較落后，主要是工藝水平低，產(chǎn)品品種少，能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重等。傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期粗放型發(fā)展模式積累的矛盾和問(wèn)題比較突出，低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不理想。隨著節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)的日益強(qiáng)化、非高爐煉鐵的發(fā)展，傳統(tǒng)煤化工面臨諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品市場(chǎng)保持穩(wěn)定低俗增長(zhǎng)，重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級(jí)。

當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展促使能源需求不斷增加，“能源危機(jī)”初見(jiàn)端倪，能源安全問(wèn)題己經(jīng)在各國(guó)提上議程。能源安全是國(guó)民經(jīng)濟(jì)安全的關(guān)鍵，它直接影響到國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家已根據(jù)本國(guó)的能源特點(diǎn)加快開(kāi)發(fā)礦物燃料替代能源的研究步伐，我國(guó)方方面面也在高度重視有關(guān)能源安全這項(xiàng)日益嚴(yán)峻的課題。大量直接燃燒原煤給環(huán)境造成嚴(yán)重后果，已經(jīng)影響到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。面對(duì)我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)實(shí)及存在的問(wèn)題，充分利用國(guó)內(nèi)豐富的煤炭資源，發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)乃是當(dāng)務(wù)之急。

3 我國(guó)傳統(tǒng)煤化工企業(yè)當(dāng)前存在的環(huán)保與能耗問(wèn)題

3.1耗能巨大，利用率低下

傳統(tǒng)的煤化工具有典型的“三高一低”的特征，即高能耗、高排放、高污染和低效益。從列表中我們可以看出，煤化工行業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，耗能巨大，而且利用率不高，造成了大量的資源浪費(fèi)，屬于粗放式的發(fā)展。

3.2運(yùn)輸?shù)确巧a(chǎn)過(guò)程中污染和浪費(fèi)嚴(yán)重

我國(guó)的煤炭資源地域分布不均，這也就導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)發(fā)展在各地的極其不均衡性。而煤化工產(chǎn)品作為一種基礎(chǔ)產(chǎn)品，往往從原料開(kāi)采到最后的使用終端需要經(jīng)過(guò)多種方式的、多次的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。而在裝卸等作業(yè)過(guò)程中，浪費(fèi)和損耗的總量也十分讓人吃驚。

3.3環(huán)境污染嚴(yán)重

煤炭燃燒所帶來(lái)的污染物排放是中國(guó)大氣環(huán)境污染的主要原因。由于這些污染物，導(dǎo)致了諸如酸雨等等各種環(huán)境問(wèn)題。燃煤導(dǎo)致的汞污染，也讓我國(guó)成為世界上大氣汞污染最嚴(yán)重的地區(qū)之一，直接威脅人們的健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。而煤化工行業(yè)的高排放，正是造成污染的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

4 今后的發(fā)展方向及重點(diǎn)

“十三五”及今后較長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期，是我國(guó)推動(dòng)能源革命和現(xiàn)代煤化工行業(yè)升級(jí)示范的關(guān)鍵時(shí)期。現(xiàn)代煤化工發(fā)展在深入開(kāi)展升級(jí)示范的同時(shí)，應(yīng)圍繞制約現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大關(guān)鍵共性技術(shù)和重大裝備積極開(kāi)展科技攻關(guān)，盡快改變目前終端產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雷同的被動(dòng)局面，加快形成終端產(chǎn)品高端化、差異化的新局面。從現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的突破和未來(lái)技術(shù)的潛力看，我認(rèn)為在以下幾個(gè)方面還可以大有作為：

4.1發(fā)揮煤制超清潔油品及特種油品的優(yōu)勢(shì)

煤直接液化能夠生產(chǎn)出石油化工難以生產(chǎn)的產(chǎn)品，特別是可以作為軍民用航空飛機(jī)、航天火箭以及特種裝甲車(chē)輛的油品，滿足我國(guó)日益增加的特種油品需求。煤間接液化制油產(chǎn)品具有十六烷值高和超高清潔性等特點(diǎn)，可以作為國(guó)家清潔油品及油品升級(jí)調(diào)和組份。隨著我國(guó)特種燃料和日益嚴(yán)格的油品升級(jí)需求，煤制油產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)揮。

4.2大力開(kāi)拓煤制烯烴、芳烴新材料高端化、差異化的產(chǎn)業(yè)鏈

美國(guó)陶氏化學(xué)CEO利偉誠(chéng)先生曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)：“我們認(rèn)為，中國(guó)的石油和化學(xué)工業(yè)基本上就是一個(gè)基礎(chǔ)原材料工業(yè)，你們離終端市場(chǎng)太遠(yuǎn)。其實(shí)終端市場(chǎng)技術(shù)水平不低，經(jīng)濟(jì)效益不差。中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，應(yīng)該大膽擁抱終端市場(chǎng)”。從跨國(guó)公司的技術(shù)創(chuàng)新上，我們可以看到PE、PP下游加工可以創(chuàng)造上百種市場(chǎng)終端產(chǎn)品，而目前我們聚乙烯、聚丙烯專用牌號(hào)很少，只要在技術(shù)創(chuàng)新上有所突破，高端、差異化的PE、PP就可以開(kāi)創(chuàng)一顆枝繁葉茂的產(chǎn)品樹(shù)。苯是重要的有機(jī)化工基礎(chǔ)原料，煤制芳烴的突破，不僅可以拿到苯，而且還可以開(kāi)辟一大批以苯為原料的有機(jī)產(chǎn)品，從苯乙烯、聚苯乙烯到己內(nèi)酰胺，雙酚A，甚至到聚碳酸酯等重要產(chǎn)品，又可以培育一顆枝葉茂盛的產(chǎn)品樹(shù)。

4.3積極探索煤制含氧化合物產(chǎn)品的新路子

草酸酯路線煤制乙二醇的技術(shù)研發(fā)正在向低成本、高選擇性、長(zhǎng)催化劑壽命和環(huán)境友好的方向發(fā)展，由于產(chǎn)品質(zhì)量不斷優(yōu)化，以及下游用戶對(duì)煤制乙二醇應(yīng)用理解的加深，煤制乙二醇已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用于聚酯化纖行業(yè)。發(fā)展煤制乙醇既能消耗大量醋酸，緩解醋酸產(chǎn)能過(guò)剩的矛盾，還能通過(guò)推廣乙醇汽油替代部分石油。當(dāng)然，這些產(chǎn)品在發(fā)展過(guò)程中還面臨一些技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)的制約，需要我們持續(xù)不斷開(kāi)展相關(guān)研究。

4.4努力推進(jìn)低階煤分質(zhì)分級(jí)利用的新模式

相對(duì)煤炭直接燃燒，低階煤分級(jí)分質(zhì)利用的優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)、能量的梯級(jí)利用，提高煤炭利用效率，增加煤炭附加值。對(duì)成煤時(shí)期晚、揮發(fā)分含量高、反應(yīng)活性高的低階煤，通過(guò)熱解、半焦利用、焦油加氫等技術(shù)進(jìn)行分質(zhì)分級(jí)利用，探索形成“油、氣、化、電”多聯(lián)產(chǎn)的新模式，并積極探索與煤炭、冶金、電力等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升煤炭轉(zhuǎn)化總體效益，提升煤炭清潔高效利用整體水平。

5 結(jié)語(yǔ)

新型煤化工產(chǎn)業(yè)將是中國(guó)能源可持續(xù)利用的重要發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)新型煤化工發(fā)展趨勢(shì)是以潔凈能源和化學(xué)品為目標(biāo)產(chǎn)品，應(yīng)用煤轉(zhuǎn)化高新技術(shù)，建成新型煤炭能源化工聯(lián)合產(chǎn)業(yè)。發(fā)展大型煤化工，形成產(chǎn)業(yè)鏈的有效延伸和綜合利用，提高資源、能源的利用效率，減少污染物排放，規(guī)模化集中治理污染，建立煤化工生態(tài)工業(yè)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。

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（作者單位：伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司）