王群:煤化工產業發展現狀及趨勢探析

王群

摘 要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，煤化工與石油化工是化學工業的重要組成部分，是中國國民經濟發展的支柱產業之一。文章調研了我國煤化工產業發展的現狀，分析了當前煤化工產業發展中存在的問題，研究了當前煤化工產業發展面臨的新形勢新問題，對煤化工產業下一步發展趨勢及熱點問題進行了分析。

關鍵詞：煤化工;發展;現狀;趨勢

“富煤、貧油、少氣”這一能源結構決定了我國石油需求不得不依賴于進口。當前，我國已成為全球第一大石油進口國，石油對外依存度已從本世紀初的26%上升至近60%，遠超國際公認的石油對外依存度安全警戒線，并且對外依存度成逐年攀升之勢，預計到2020年將突破70%，這使我國能源安全面臨嚴峻考驗，對我國經濟發展將是重大隱患。世界各國為應對能源安全問題，已經開始著手根據本國實際情況積極探索可替代能源，以緩解對石油的過度依賴，如美國投入總額超過11億美元研究太陽能、風能、生物燃料、頁巖氣等;歐盟先后投入近800億歐元推行“地平線2020”計劃;巴西利用本國豐富的甘蔗資源生產乙醇、甲醇等部分代替石油資源。我國煤炭資源豐富，已探明煤炭儲量15317.0億t，居全球第二，要解決能源安全問題，就需要在煤炭上多做文章。眾多研究資料表明：煤化工產業是石油化工的有效補充，能夠緩解對石油的依賴程度，同時我國煤化工產業的技術創新和產業化經過多年發展已走在世界前列，2016-2020年將進入升級示范和商業化開發階段。

1 煤化工產業發展現狀

煤化工產業對于保障我國能源安全、推動煤炭資源高效利用和產業轉型升級、推動能源經濟高質量發展等都具有十分重要的意義。近年來，我國煤化工產業發展迅速，產能不斷增加，技術創新水平不斷提升，煤化工產業發展取得積極進展。煤化工產能方面，據不完全統計，截至2017年底，我國煤化工產業中，煤制烯烴建成產能超過1300萬t，煤制烯烴年度產量約1000萬t，煤制烯烴在建擬建項目產能規模約1500萬t。煤制氣建成產能達31億m3，煤制氣年產量超過26億m3，煤制氣在建擬建項目產能規模約1000億m3。煤制乙二醇建成產能超過300萬t，煤制乙二醇年度產量約150萬t，在建擬建項目產能規模約1000萬t。煤制油建成產能約1000萬t，煤制油在建擬建項目產能規模約1000萬t。煤化工技術創新方面，相關企業和科研院所加大產學研結合和技術創新力度，現代煤化工技術日漸成熟，在煤氣化、直接液化、間接液化、甲烷化、甲醇制烯烴、煤合成氨尿素、合成氣制乙二醇和甲醇制芳烴等方面突破了一批關鍵技術，形成了較為成熟的終端煤化工產品，一些技術達到國家領先水平。

2 我國煤化工產業發展面臨的問題與挑戰

2.1 現代煤化工技術與傳統煤化工技術缺乏耦合

現代煤化工與傳統煤化工的本質相同，均是煤的熱解。焦爐煤氣可以作為碳一化工的原料獲得氣化的各種產品，從煤焦油出發可以得到煤炭液化的各類產品。將煤炭液化、氣化及碳一化工領域的技術成果改進并援引到焦爐煤氣及焦油加工中，必然能提升傳統煤化工產業的資源與能源利用水平。但我國在煤化工產業實際發展過程中，忽略了現代煤化工技術與傳統煤化工技術物質、能量耦合，導致其孤立發展。

2.2 運輸等非生產過程中污染和浪費嚴重

我國的煤炭資源地域分布不均，這也就導致了產業發展在各地的極其不均衡性。而煤化工產品作為一種基礎產品，往往從原料開采到最后的使用終端需要經過多種方式的、多次的長距離運輸。而在裝卸等作業過程中，浪費和損耗的總量也十分讓人吃驚。

2.3 環境污染嚴重

煤炭燃燒所帶來的污染物排放是中國大氣環境污染的主要原因。這些污染物導致了諸如酸雨等各種環境問題。燃煤導致的汞污染，也讓我國成為世界上大氣汞污染最嚴重的地區之一，直接威脅人們的健康和經濟社會的可持續發展。而煤化工行業的高排放，正是造成污染的罪魁禍首。

2.4 離真正廢水零排放仍有差距

雖然我國煤化工項目紛紛提出廢水零排放方案，但實際操作工程中存在著一些問題和技術難點，如煤化工廢水在非正常工況廢水水質波動大、中水平衡調度困難、能耗指標高、潛在二次污染轉移等。同時，現常用的煤化工廢水零排放工藝中如采用一級反滲透，其濃水產生量大，實際水質特征無人知曉;如采用二級反滲透來減少濃水產生量，將導致反滲透膜嚴重，脫膠困難;并且對濃鹽水的處理常采用自然蒸發，而自然蒸發存在揮發性有機物外逸、滲漏問題嚴重、自然蒸發塘占地面積大，并非真正意義上的廢水零排放。

3 我國煤化工產業發展面臨的新形勢

3.1 加強新型煤化工技術的研發力度

一味的開采煤炭資源并不是上策之計，我國當前的煤炭利用率不高，很多時候煤炭資源都是拜拜浪費，以此我們要加強新型煤化工技術的研發力度，投入更多的精力，希望能夠早日突破煤炭資源利用率的瓶頸，帶來更大的經濟效益。還要著重發展清潔煤技術，清潔煤技術有利于環境的保護，環境問題是當前我國的主要問題之一，發展清潔煤技術能有有效的減少煤炭資源燃燒過程中帶來的有毒氣體與污水排放等問題，因此，發展潔凈煤技術也是當前我國的主要發展方向。

3.2 煤氣化工藝

煤炭的氣化工藝雖然有很多種，但通常是為了提升煤進行氣化反應時的效率，提升煤氣化后獲得的合成氣質量。煤炭的氣化工藝劃分方式一般以煤炭氣化反應的容器進行分類。煤炭的反應容器是整個煤炭氣化反應的核心，可以說煤炭氣化反應器的發展促進了煤炭氣化工藝的發展。為了提升煤氣化工藝的生產效率，新的煤氣化反應趨勢為：氣壓從低壓向高壓發展、氣化反應溫度逐漸向高溫發展、氣化原料向多樣化的方向發展、反應過程的廢渣排除從固態向液態發展。

3.3 開發新產品、新工藝與新技術

煤化工技術發展的同時煤化工行業還要注意新產品、新工藝、新技術的一并進行，當前煤化工行業利用煤氣化合成化工產品或代替液體燃料的勢頭正猛，用甲醇加工成不同產品合成二甲醚等技術也獲得了不小的技術成果。因此，煤化工行業要重視國內外市場的需求與變化，加大對新產品、新工藝、新技術的投入，開發更多的新型能源，早日將我國能源不足的缺口補上。

3.4 煤化工成為保障國家能源安全的重要方面

當前我國已成為全球主要的能源消費國和進口國，據統計，原油的對外依存度已超過60%，且有逐年增加趨勢，進口大量原油與天然氣對于外匯儲備也有較大壓力。為減少能源與石油化工產品對外依存風險，煤制氣、煤制油項目已上升至能源安全戰略地位。可以說，煤化工已成為緩解國內煤炭行業過剩產能、保障國家能源安全的重要產業。

3.5 流化床氣化流化床又被稱為沸騰床氣化

流化床氣化以較小的煤炭顆粒為原料，在進行氣化的過程中，通過加熱的方式，沸騰懸浮的煤炭顆粒通過氣化劑迅速進行著熱交換，使整個流化床的溫度保持基本的一致性。流化床的突出特點為：生產強度相較于固定床有了很大的提升、直接采用較小的煤炭顆粒適應了新的煤炭生產供應、對煤炭的適用性寬泛，適合對大部分煤炭進行氣化加工。

4 我國煤化工產業未來趨勢發展展望

煤化工項目的配套投資較高，尤其是項目相關的環保、輔助等設備投資較大。在高質量發展背景下，煤化工規模化、集約化發展可以降低總體成本，提高綜合效益。下一步煤化工產業將更加趨向于集約化發展，煤化工項目的選址將遵循靠近原料、靠近市場的原則，突出產業園區化、規模大型化、生產柔性化、產品差異化。根據目前我國煤化工項目規劃，新疆自治區、內蒙自治區和陜西省等西部地區將是我國新型煤化工發展重點區域，將建設一批大型化、綜合性、環保優勢強和管理效率高的現代煤化工園區基地。

5 結語

經濟建設和能源安全是關乎國家發展的頭等問題，在我國石油對外依依存度逐年上升的嚴峻形勢下，發展現代煤化工是對石油化工的有益補充，是發揮我國煤炭資源比較優勢、降低石油對外依存度、保障我國能源安全的重要途徑。我國煤化工項目進過多年發展，核心技術和產業化取得階段性成果，現已步入升級示范和商業化示范階段，但一些核心技術和關鍵設備仍需要從國外引進，制約了煤化工產業發展。在今后發展過程中，借助“中國制造2025”發展契機，加大研發投入，積極消化、吸收國外先進技術，增強單項技術與系統優化集成研發，構建全新清潔煤化工技術體系。

參考文獻：

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