煤化工重要技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

煤化工重要技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢重要技術現(xiàn)狀煤氣化技術是煤化工產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最重要的單元技術。煤氣化工藝的發(fā)展已經(jīng)歷百余年的歷史，盡管迄今已開發(fā)的氣化工藝有很多種，但是從最基本的氣固兩相流的角度可分為以下三大類，固定床煤氣化、流化床煤氣化和氣流床煤氣化等。代表性爐型及特點見表。表SEQ表\*ARABIC6代表性爐型及特點爐型代表特點固定床氣化爐Lurgi，UGI應用時間長，技術成熟，工藝簡單，操作方便；投資少，建設快；熱效率和碳轉化率較高，需用弱粘結性塊煤或型煤為原料流化床氣化爐（HTW）、U-GAS、KRW和國產(chǎn)灰熔聚煤種適應性廣、造價低、環(huán)保性好、水處理系統(tǒng)簡單、蒸汽用量少、可以爐內(nèi)脫硫，但碳轉化率較低，需用活性較高的煤種氣流床氣化爐按進料方式：水煤漿法:GE，E-GAS，國產(chǎn)新型多噴嘴干煤粉法：Shell，PRONFLO，GSP，國產(chǎn)兩段式干煤粉氣氣流床是目前最清潔，也是效率最高的煤氣化類型，高溫高壓，碳轉化率高。但氣化爐內(nèi)溫度較高（水煤漿爐>1400℃，干煤粉爐>1500全世界現(xiàn)有商業(yè)化運行的大規(guī)模氣化爐414臺，額定產(chǎn)氣量446×106Nm，前10名的氣化廠使用魯奇、德士古、殼牌3種爐型，原料是煤、渣油、天然氣，產(chǎn)品是F-T合成油、電或甲醇等。煤氣化技術在中國被廣泛應用于化工、冶金、機械、建材等工業(yè)行業(yè)和生產(chǎn)城市煤氣的企業(yè)，各種氣化爐大約有9000多臺，其中以固定床氣化爐為主。近20年來，大量國外煤氣化技術引進中國，我國已引進Texaco水煤漿氣化爐30余臺，Shell粉煤氣化在國外僅有一套，而在我國已簽19臺，GSP粉煤氣化也已簽4套。引進的加壓魯奇爐、德士古水煤漿氣化爐，主要用于生產(chǎn)合成氨、甲醇或城市煤氣。先進煤氣化技術的引進為我國煤化工、電力發(fā)展發(fā)揮了積極作用。表SEQ表\*ARABIC7國外幾種主要氣化爐技術的應用情況氣化爐成熟度及應用情況存在的問題Lurgi爐我國應用最為廣泛和成熟對煤質(zhì)要求高，冷煤氣效率高，氣化強度高，粗氣中甲烷含量高，但焦油酚、苯等污水處理困難Texaco水煤漿是國內(nèi)外經(jīng)實踐考驗的成熟先進的氣化工藝煤種使用范圍較窄，燒嘴壽命和耐火磚材料使用壽命短Shell國外僅用于發(fā)電，未用于化工生產(chǎn)國內(nèi)工業(yè)化運行經(jīng)驗較少流程復雜，投資大，單臺無備用GSP在氣化爐結構以及工藝流程上有先進之處，但工業(yè)化經(jīng)驗較少表SEQ表\*ARABIC8國內(nèi)開發(fā)的煤氣化技術情況技術原料現(xiàn)有規(guī)模（投煤量）/t/d在建規(guī)模（投煤量）/t/d開發(fā)單位四噴嘴水煤漿氣化水煤漿7002000華東理工大學灰熔聚流化床碎煤60300中科院山西煤化所兩段式干煤粉干煤粉362000/1000西安熱工院非熔渣-熔渣分級氣化水煤漿550700清華大學多元料漿水煤漿500500西北化工研究院航天爐氣化干煤粉/500航天部在國家863計劃等科技計劃支持下，通過產(chǎn)學研合作攻關，我國已經(jīng)取得了一批擁有自主知識產(chǎn)權、技術先進的煤氣化技術和成果，特別是大型化煤氣化技術已步人世界先進行列。我國自主研發(fā)的一批現(xiàn)代煤氣化技術，不少已進入了工業(yè)化推廣應用階段。目前這些成果主要有：華東理工大學多噴嘴水煤漿氣化工藝西安熱工研究院兩段式干煤粉加壓氣化工藝山西煤化所的灰熔聚流化床粉煤氣化技術清華大學的非熔渣-熔渣分級氣化技術中國航天科技集團公司的航天爐西北化工研究院的多元料漿氣化技術（1）華東理工大學多噴嘴水煤漿氣化工藝20世紀90年代初，華東理工大學潔凈煤技術研究所開始氣流床水煤漿氣化技術研究，開發(fā)歷程：“九五”期間完成了新型（多噴嘴對置）水煤漿氣化爐中試技術開發(fā)；“十五”期間，國家863計劃將“新型水煤漿氣化技術”列為重大課題，由華東理工大學和兗礦集團有限公司、華東理工大學、中國天辰化學工程公司承擔，進行了多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的產(chǎn)業(yè)化研究，千噸級水煤漿四噴嘴對置式加壓氣流床氣化技術順利通過了現(xiàn)場168小時連續(xù)運行考核試驗，其技術指標達到或超過了國外同類技術，同時，在科技部863重大項目的支持下，多噴嘴水煤漿氣化技術要建設日處理2000噸級氣化爐，并與煤氣化多聯(lián)產(chǎn)、IGCC等整合配套，為現(xiàn)代大型煤化工產(chǎn)業(yè)提供堅實的技術支撐；“十一五”期間，多噴嘴水煤漿氣化技術被廣泛認可和接受，2009年6月15日，單爐日處理2000噸煤的多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置，在江蘇靈谷化工有限公司順利投料運行，成為目前國內(nèi)單爐處理能力最大的水煤漿氣化裝置。目前目前已經(jīng)推廣13家企業(yè)，在建和運轉氣化爐共32表SEQ表\*ARABIC9千噸級水煤漿四噴嘴對置式加壓氣流床氣化技術運行結果采用華亭、義馬混煤采用華亭、義馬混煤~9570842577~500安徽淮化集團渭河化肥廠上海焦化廠兗礦魯南化肥廠采用神府煤~9563841281~500采用華亭煤~9562741578~750北宿水洗精煤~96~97~547~33682~83~400引進水煤漿氣化技術98.853530984.91150本裝置備注碳轉化率%比煤耗(Kg煤/1000Nm3合成氣比氧耗Nm3O2/1000Nm3合成氣有效氣成分（CO+H2)%規(guī)模噸煤/天裝置名稱北宿水洗精煤~該技術的開發(fā)成功打破了國外公司在大型煤氣化技術上的壟斷，為現(xiàn)代大型煤化工產(chǎn)業(yè)提供堅實的技術支撐。實現(xiàn)了我國大型煤氣化技術零的突破，為推動我國煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和能源結構調(diào)整提供了技術支撐，經(jīng)濟效益、社會效益顯著。該氣化技術具有自主知識產(chǎn)權。其氣化工藝與Texaco工藝相比，主要有4個方面的不同：負荷調(diào)節(jié)范圍大，燒嘴壽命長；粗煤氣激冷采用破泡床結構，有效地解決粗煤氣帶水的問題；粗煤氣洗滌除塵方式有效地除塵并解決洗滌后粗煤氣帶水的問題；灰黑水的處理采用了閃蒸汽與灰水直接混合換熱的方式，解決了換熱器的結垢問題。具有以下所述優(yōu)勢：（1）單爐生產(chǎn)能力大；（2）氣化效率高；（3）氧耗、煤耗低。在國內(nèi)已有多家工業(yè)應用實例。（2）西安熱工研究院兩段式干煤粉加壓氣化工藝西安熱工研究院開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的兩段式干煤粉加壓氣化工藝，初衷是用于IGCC發(fā)電，后為了適應化工行業(yè)需要，在工藝流程上進行改進，目前該技術擁有廢鍋流程和激冷流程，分別適用于發(fā)電和化工。出開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的煤氣化技術-兩段式干煤粉加壓氣化技術。1998年，完成了國家電力公司重點科技項目“干煤粉加壓氣化試驗裝置研制及粉煤加壓氣化特性研究”，建立了國內(nèi)第1套完整的干煤粉加壓氣化特性試驗裝置和干煤粉加壓濃相供料裝置，日處理煤量為400-600kg，氣化壓力3.0MPa。“十五”期間，在科技部“十五”863計劃的支持下，帶水冷壁“兩段式干煤粉加壓氣化技術”的半工業(yè)化示范裝置（日處理煤量為36～40噸/臺）于2006年完成試驗研究，并于2006年通過了國家驗收，具備大型化工業(yè)應用條件，獲國家發(fā)明專利，填補中國在這一領域的空白，為中國進一步研制開發(fā)大型化兩段式干煤粉加壓氣化裝置奠定了工業(yè)基礎。其示范裝置投煤量2000t/d級兩段式干煤粉加壓氣化爐（廢熱鍋爐流程）已決定用于華能集團“綠色煤電”項目，另一套示范裝置投煤量1000t/d級兩段式干煤粉加壓氣化爐（激冷流程）已決定用于內(nèi)蒙古世林化工有限公司30萬t/a甲醇項目。該工藝可氣化煤種包括褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤，以及高灰分、高灰熔點煤，不產(chǎn)生焦油、酚等。其特點是采用兩段氣化，其缺點是合成氣中CH4含量較高，對制合成氨、甲醇、氫氣不利。表SEQ表\*ARABIC10兩段式干煤粉加壓氣化技術指標內(nèi)容數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)日處理量（t/d）36有效氣體（CO+H2）比氧耗O2/km3298.6冷煤氣效率/%79-81有效氣體含量（CO+H2）/%91.74碳轉化率/%98.9比煤耗（kg/km3）1518.2（3）中國科學院山西煤炭化學研究所灰熔聚流化床粉煤氣化技術中科院山西煤炭化學研究所歷經(jīng)20余年的研發(fā)和工程化放大，低壓氣化技術已日趨成熟，并用于氮肥企業(yè)原料氣改造和新建甲醇合成廠，開發(fā)歷程：1980年，開始對“灰熔聚流化床粉煤氣化技術”進行了系列研究。并先后建立了小型實驗裝置和中間試驗裝置及配套的冷漠試驗模型；2001年，在陜西城固完成了100噸煤/天的常壓中試；2007年，完成了1.0MPa加壓條件下連續(xù)運行72小時的中試，規(guī)模為60噸煤/天。2008年，0.6MPa，300噸/日氣化爐在石家莊金石化肥廠5萬噸/年合成氨氣源改造項目中投產(chǎn)，其特點是對煤的灰含量、灰熔點、焦渣特性等無嚴格要求，煤種質(zhì)適應性寬，投資比較少，生產(chǎn)成本低。此技術適合于中小型煤氣化市場、中小化肥氮肥廠利用更形或就近地煤炭資源改變原料路線。目前運用于晉煤集團合成油項目中的6臺0.6MPa，300噸/日灰熔聚流化床粉煤氣化爐目前已實現(xiàn)運行。表SEQ表\*ARABIC11灰熔聚流化床工業(yè)化裝置加壓試驗數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)氣化爐內(nèi)經(jīng)/mm800操作溫度/℃1020-1050原煤晉城無煙煤碳轉化率/%87處理量（t/d）60煤氣產(chǎn)率/（Nm3干煤氣/kg煤）1.5操作壓力/MPa1.0有效氣體含量（CO+H2）/%65-66灰熔聚流化床粉煤氣化技術的工業(yè)化將對我國中小型企業(yè)煤氣化技術傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和改造具有重要意義。（4）清華大學的非熔渣-熔渣分級氣化技術非熔渣-熔渣分級氣化技術是有清華大學、北京達立科技有限公司和山西豐喜肥業(yè)有限公司共同開發(fā)研制。自2001年起，清華大學、北京達立科技有限公司和山西豐喜肥業(yè)集團開始合作完成了數(shù)學建模、冷態(tài)試驗、熱態(tài)試驗和工業(yè)化建設。2003年山西豐喜集團年生產(chǎn)能力10萬噸甲醇生產(chǎn)裝置開工建設，2006年建成投產(chǎn)。（5）西北化工研究院的多元漿料加壓氣化技術西北化工研究院對該工藝進行多年研究，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的多元漿料加壓煤氣化技術，屬氣流床單燒嘴下行制氣。典型的多元料漿組成為含煤60%～65%，油料10%～15%，水20%～30%。該技術具有原料適用性廣、氣化指標先進、投資費用低等特點。蘭溪豐登化肥廠和浙江巨化股份公司合成氨廠采用多元漿料氣化技術改造原有的合成氨廠已經(jīng)取得成功。山東華魯恒升大化肥裝置的氣化裝置采用多元漿料氣化技術。（6）中國航天科技集團公司的航天爐航天爐又名HT－L粉煤加壓氣化爐，是我國開發(fā)研發(fā)、擁有自主知識產(chǎn)權的煤氣化技術，因應用航天科技而得名。航天爐的主要特點是具有高的熱效率和碳轉化率；氣化爐為水冷壁結構，能承受1500℃至1700℃的高溫；對煤種要求低，可實現(xiàn)原料的本地化。河南濮陽和安徽臨泉兩個示范工程取得階段性試此外，云南煤化集團對碎煤加壓熔渣氣化技術進行過多年開發(fā)研究，已在解化15萬噸/年二甲醚項目上完成了工業(yè)化驗證。合成醇及甲醇下游甲醇合成可分為氣相法工藝和液相法工藝。合成甲醇技術有代表性的有：魯奇、托普索、卡薩利、戴維、杭州林達技術和工藝包，Davy甲醇合成工藝和Lurgi技術比較適合大裝置。我國的甲醇合成工業(yè)研制水平已接近于國外水平，裝置設計能力已經(jīng)開始走向成熟。目前，世界上新建甲醇裝置的規(guī)模不斷加大，大多數(shù)已經(jīng)增長到60萬-80萬t/a，最大的單系列甲醇裝置已達百萬t級以上如Lurgi公司專門為生產(chǎn)能力超過100萬t/a的甲醇裝置而開發(fā)的的Mega甲醇工藝，更大規(guī)模的單系列甲醇裝置也在開發(fā)之中。甲醇是重要的基礎化工原料。甲醇下游產(chǎn)品主要集中在：以甲醇為代表的含氧有機物為原料生產(chǎn)以乙烯/丙烯等烯烴類；二甲醚、合成汽油等燃料;醋酸、甲酸等有機酸類醚、酯等各種含氧化合物。結合市場需求，發(fā)展國內(nèi)市場緊缺、具有高附加值的化工品、特別是可以替代石油化工產(chǎn)品的甲醇下游產(chǎn)品是未來大規(guī)模發(fā)展甲醇生產(chǎn)、提高市場競爭能力的重要方向。圖SEQ圖\*ARABIC2甲醇化工圖（1）以甲醇為代表的含氧有機物為原料生產(chǎn)以乙烯和丙烯/丙烯為主的低碳烯烴工藝方面以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴目前國外具有代表性的MTO工藝技術主要是：UOP／Hydro、ExxonMobil的技術。美國UOP公司和挪威Hydro公司于1995年合作開發(fā)成功MTO工藝。該工藝以甲醇為原料．通過甲醇裂解制得以乙烯和丙烯為主的烯烴產(chǎn)品按甲醇原料的不同?？梢杂刑烊粴夂兔簝煞N路線，UOP/Hydro的MTO工藝可以在比較寬的范圍內(nèi)調(diào)整反應產(chǎn)物中C2=與C3=烯烴的產(chǎn)出比，生產(chǎn)商可根據(jù)市場需求生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品，催化劑SAPO-34具有適宜的內(nèi)孔道結構尺寸和固體酸性強度，能夠減少低碳烯烴齊聚，提高生成烯烴的選擇性。2008年，Viva甲醇公司將許可由UOP公司和NorskHydro公司聯(lián)合開發(fā)的甲醇轉變成烯烴（MTO）技術，以及由Total石化公司和UOP公司開發(fā)的烯烴裂解(OCP)工藝，用于將建在尼日利亞Lekki的石化綜合裝置。預期該裝置在2012年投產(chǎn)，將生產(chǎn)1．3Mt/a的乙烯和丙烯。我國MTO工藝及催化劑的開發(fā)也有相當長的時間，主要代表工藝的有中科院大連化學物理研究所開發(fā)的DMTO工藝和上海石油化工研究院與中石化工程建設公司開發(fā)的S-MTO工藝。中科院大連化學物理研究所在20世紀80年代初開展MTO研究工作（該技術現(xiàn)簡稱為DMTO）。上世紀八十年代完成了1.0噸/天（甲醇進料）中試，采用中孔ZSM-5沸石催化劑，采用固定床反應器，反應溫度500～550℃，壓力為0.1～0.15MPa，催化劑是P-ZSM-5，甲醇的轉化率為100%，乙烯和丙烯的選擇性達到同期國際先進水平。和陜西新興煤化工科技發(fā)展有限公司、中石化洛陽石化工程公司合作，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的DMTO技術，于2006年完成了萬噸級(1.67萬噸/年)甲醇制烯烴(DMTO)工業(yè)性試驗，為大規(guī)模生產(chǎn)裝置的建設奠定了基礎，2006年8月23日通過了國家級鑒定。經(jīng)國家科技成果鑒定，認定此項目自主創(chuàng)新的工業(yè)化技術處于國際領先水平，已經(jīng)簽訂兩套工業(yè)化裝置的技術合同，其中神華包頭60萬噸/年煤制烯烴項目已經(jīng)得到國家發(fā)改委核準，項目包括年產(chǎn)180萬噸煤基甲醇聯(lián)合化工裝置（含空分、煤氣化、凈化、硫回收和甲醇5套裝置）、年產(chǎn)60萬噸甲醇基聚烯烴聯(lián)合石化裝置（含甲醇制烯烴、烯烴分離、聚乙烯和聚丙烯4套裝置），以及配套建設的熱電站、公用工程裝置、輔助生產(chǎn)設施和廠外工程，共六大系統(tǒng)46套裝置、單元，于2010年5月建成，8月示范工程全流程投料試車成功，實現(xiàn)平穩(wěn)運行，計劃2011年1月正式商業(yè)化運營。與陜西新興煤烯烴公司簽訂了”榆林20萬噸／年甲醇制烯烴工業(yè)化示范項目”技術實施許可合同，正在積極推進項目的核準和建設。和陜西煤業(yè)化工集團、洛陽石油化工工程公司聯(lián)合開發(fā)的DMTO-II技術，于2010年5月19日在陜西華縣通過72小時現(xiàn)場考核與標定，結果表明，甲醇轉化率達到99.97%，乙烯+丙烯選擇性85.68%；每噸乙烯上海石油化工研究院與中石化工程建設公司開展合作研究開發(fā)甲醇制烯烴成套技術，并在北京燕山石化公司建設萬噸級工業(yè)示范裝置。2010年4月，采用中石化自主開發(fā)的S-MTO技術進行建設的中原石化60萬噸/年甲醇制烯烴項目舉行了奠基儀式。表SEQ表\*ARABIC12甲醇制烯烴技術比較甲醇制低碳烯烴技術名稱DMTOUOP/HydroMTOMTO或OTO研發(fā)單位大連化物所，陜西新興公司，洛陽石化工程公司UOP/HydroExxonMobil試驗規(guī)模工業(yè)性試驗中試中試完成時間20061997～2003規(guī)模（原料）50噸/天0.75噸/天13.2噸/天反應器類型流化床流化床提升管原料單程轉化率大于99%大于95%產(chǎn)率wt%乙烯+丙烯33.7333.36選擇性wt%乙烯+丙烯79.1<7876.5原料消耗乙烯+丙烯2.963催化劑D803C-II01MTO-100SAPO技術應用情況簽訂了工業(yè)技術許可合同無工業(yè)應用無工業(yè)應用，不對外許可以丙烯為主的MTP工藝國外，德國魯奇公司開發(fā)了甲醇制丙烯的MTP工藝，采用天然氣自熱式轉化生產(chǎn)合成器和采用組合的轉化器甲醇合成技術生產(chǎn)甲醇，再采用MTP工藝技術將甲醇制取丙烯。甲醇制取丙烯工藝流程為：甲醇先進入二甲醚（DME）預反應器，采用高活性、高選擇性催化劑，甲醇在此轉化為DME和水。甲醇/DME/水進入第1臺反應器，并加入蒸氣，甲醇/DME轉化率高達99%以上，丙烯為主要產(chǎn)品，附加反應再在第二和第三MTP反應器中進行，產(chǎn)物主要是丙烯，純度達97%以上，工藝條件為壓力0.13-0.16Mpa，反應器入口溫度400-450℃，蒸汽補充量0.5-1.0kg魯奇的MTP工藝在挪威的工藝中試示范裝置于2002年建成運轉，該中試裝置采用了德國Sud—ChemieAG公司的MTP催化劑，該專有的沸石催化劑具有丙烯選擇性高、低結焦性、丙烷生成量極低的特點，MTP技術所用催化劑的開發(fā)和工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)由供應商完成，工藝用固定床反應工藝，具有結構簡單、易于放大等優(yōu)點。并于2004年和伊朗石化公司的子公司Zagros石化公司簽約技術轉讓、初步設計和提供專用設備的協(xié)議。我國大唐多侖煤制烯烴項目和神華寧煤MTP采用引進Lurgy公司MTP技術生產(chǎn)工藝。國內(nèi)，已有開始研究MTP的催化劑，正在向工業(yè)化方向發(fā)展。清華大學開發(fā)了我國首個流化床甲醇制丙烯技術，其工藝過程為：甲醇在SAPO-34催化劑下反應轉化為低碳烯烴，為了提高丙烯的選擇性，將反應產(chǎn)物中的乙烯和C4+一起循環(huán)回甲醇轉化反應器，或進入一個單獨的烯烴轉化反應區(qū)生成丙烯。在小試研究工作的基礎上，其工業(yè)試驗裝置于2007年在安徽淮南開工，規(guī)模為年處理甲醇3萬噸，年產(chǎn)丙烯近1萬噸，副產(chǎn)液化石油氣800噸。2009年10月，中國化學工程集團公司、清華大學和安徽淮化集團有限公司三家單位共同承擔的流化床甲醇制丙烯（FMTP）技術開發(fā)項目３萬噸/年甲醇制丙烯工業(yè)試驗裝置運行470個小時。表SEQ表\*ARABIC13國內(nèi)外甲醇制丙烯技術比較工藝名稱研發(fā)單位規(guī)模（原料）反應器類型完成時間丙烯產(chǎn)率（%）催化劑MTPlurgi0.36t/d固定床2002.0172德國南方化學MTP催化劑FMTP清華大學100t/d流化床2009.1075SAPO一34此外，中科院大連化學物理研究所在前期甲DMTO過程研究的基礎上，開發(fā)出流化床甲醇制丙烯工藝（DMTP工藝）：即采用一種兼有MTO轉化、催化裂解和烷基化的功能的多效催化劑，將甲醇單程高選擇性轉化生成丙烯、副產(chǎn)乙烯與甲醇烷基化生成丙烯和C4以上組份的回煉裂解等過程集成在同一個催化劑上完成。該工藝小試研究已完成。復旦大學對甲醇制丙烯催化劑進行了研究，繼第一代甲醇制丙烯催化劑經(jīng)過1000小時考評后，最近開發(fā)出第二代催化劑，該催化劑具有較高的活性和選擇性，單程轉化率大于99%，產(chǎn)物中乙烯與丙烯總收率超過50%。（2）以甲醇為原料合成二甲醚、合成汽油等燃料類合成工藝技術甲醇合成二甲醚甲醇脫水制二甲醚，分為液相法和氣相法。其中，液相法是加熱濃硫酸和甲醇混合物，甲醇均相脫水制二甲醚，該工藝存在設備腐蝕嚴重，釜內(nèi)殘液及廢水嚴重污染環(huán)境，操作條件惡劣，因此已逐漸被淘汰。目前國內(nèi)制取二甲醚只要采用甲醇氣相法催化脫水工藝，又稱兩步法，氣相法是將甲醇蒸汽通過分子篩催化劑，催化脫水得二甲醚。國內(nèi)在這方面已經(jīng)取得成功，并且已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。掌握該技術的單位主要有西南化工研究院、中科院山西煤炭化學研究所、清華大學、中科院大連化學物理研究等單位，西南化工研究院在該領域研究起步較早，在國內(nèi)技術推廣過程中站有的市場份額最大，從1994在河南建成1萬噸/年的工業(yè)示范裝置裝置投產(chǎn)，已先后在國內(nèi)推廣成功37套工業(yè)化裝置，經(jīng)過不斷完善已達到國際先進水平，生產(chǎn)規(guī)模從2500100000噸/年。該技術反應器采用多段急冷式固定床，即避免絕熱固定床反應器升溫太高造成副反應增加、甲醇轉化率低的缺點，又克服了換熱式固定床和等溫管式固定床反應器尺寸大、催化劑填裝量小的不足，采用新型氣化塔和分離工藝，簡化了流程，減少了投資。中科院山西煤炭化學研究所研究開發(fā)了我國首套甲醇脫水制二甲醚的技術該技術于1995年在西安進行了工業(yè)示范應用，產(chǎn)品全部用作液化石油氣替代燃料。該技術獲得1996年國家科技部星火項目的技術推廣獎。2006年該技術又成功應用于聯(lián)醇（甲醇-合成氨聯(lián)合生產(chǎn)過程）生產(chǎn)過程，在河北邱縣建立了5000噸/年的工業(yè)裝置。目前該技術已具備了萬噸級以上規(guī)模的設計條件。清華大學開發(fā)的氣相法燃料二甲醚成套技術，已建成萬噸級工業(yè)示范裝置，并于2007年在山東凱孚化工有限公司投產(chǎn)。甲醇制汽油國外比較成熟的甲醇制汽油技術主要有Mobil公司的MTG工藝。MTG工藝采用ZSM-5沸石分子篩催化劑，將甲醇轉化為汽油，其原料可為煤、天然氣。MTG反應為強放熱反應，在絕熱條件下，體系溫度遠超過反應允許的反應溫度范圍，因此，反應生成的熱量必須移出，Mobil公司開發(fā)出兩種類型的反應器：絕熱固定床反應器和流化床反應器。兩種反應器各有特點和優(yōu)勢，流化床技術Mobile公司已完成半工業(yè)試驗。Mobil公司利用其開發(fā)的技術已于1985年在新西蘭建成一座以天然氣為原料、年產(chǎn)57萬噸合成汽油的生產(chǎn)裝置，其裝置工藝原理圖如圖，運行十年后轉為生產(chǎn)甲醇。國內(nèi)山西晉南煤業(yè)集團的10萬噸/年合成油示范項目MTG裝置，從Mobil公司引進技術，已于2009年6月開車運行出油。圖SEQ圖\*ARABIC3Mobil公司新西蘭生產(chǎn)裝置工藝原理圖產(chǎn)物水送去處理產(chǎn)物水送去處理甲醇合成MTG反應蒸餾天然氣混合粗甲醇重質(zhì)汽油加氫處理輕質(zhì)汽油精制汽油燃料氣/液化石油氣國內(nèi)，中科院山西煤化所開發(fā)了新的一步法MTG技術。該技術省略了甲醇轉化制二甲醚的步驟，甲醇在ZSM-5分子篩催化劑的作用下一步轉化為汽油和少量LPG產(chǎn)品。一步法甲醇轉化制汽油技術與國外MTG技術的區(qū)別是，一步法技術省略了甲醇轉化制二甲醚的步驟，甲醇在ZSM-5分子篩催化劑的作用下一步轉化為汽油和少量LPG產(chǎn)品，產(chǎn)品汽油中芳烴含量遠小于國標中芳烴允許值，汽油辛烷值高，其顯著優(yōu)點是工藝流程短，汽油選擇性高，催化劑穩(wěn)定性和單程壽命等指標均優(yōu)于已有技術，工藝流程圖如圖。圖SEQ圖\*ARABIC4一步法甲醇轉化制汽油工藝流程示意圖甲醇甲醇MTG反應冷卻分離壓縮、循環(huán)H2尾氣馳放粗汽油干氣LPG原料甲醇經(jīng)預熱氣化，與循環(huán)氣體混合，達到反應溫度后，進入裝有專用催化劑的MTG反應器，在催化劑的作用下轉化為以C5～C10為主的烴類混合產(chǎn)品和水。反應器出口物料經(jīng)冷卻分離后，得到粗汽油，LPG和干氣。干氣主要是甲烷，乙烷，以及少量的氫氣、CO等，部分干氣作為馳放氣離開系統(tǒng)，部分經(jīng)壓縮后循環(huán)，與甲醇混合后重新進入反應器。3500噸/年的中試試驗已完成，目前正在進行20萬噸/年的工業(yè)化示范裝置建設。煤直接液化通過將煤磨碎、和溶劑油制成煤漿，然后再高溫、高壓、和催化劑存在的條件下，通過加氫裂化直接獲得液體燃料和其他化工產(chǎn)品的工藝被稱為煤的直接液化。該技術開發(fā)始于20世紀20年代，從1913年德國的Bergius獲得世界上第一個直接液化專利以來，煤直接液化工藝一直在不斷進步、發(fā)展。20世紀30-40年代曾在德國實現(xiàn)工業(yè)化；尤其是20世紀70年代初石油危機后，煤炭直接液化工藝的開發(fā)引起了各國的巨大關注，國外又對其進行新工藝、新技術開發(fā)，德國、美國、日本等主要工業(yè)發(fā)達國家相繼開發(fā)煤直接液化新工藝，2000年后開發(fā)工作基本結束，但沒有大規(guī)模工業(yè)化應用實例，世界上有代表性的直接液化工藝是日本的NEDOL工藝、德國的IGOR工藝和美國的HTI工藝。此外，針對褐煤的特點，由日本的新能源產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)綜合機構（NEDO）主持，日本褐煤液化公司具體研究開發(fā)了褐煤直接液化工藝（BCL工藝），并在澳大利亞建設了50t/d的工業(yè)性試驗裝置（pilotplant），成功地進行了5年的運轉試驗。圖SEQ圖\*ARABIC5煤直接液化工藝流程圖催化劑煤油漿制備煤催化劑煤油漿制備煤加氫反應粗油分離產(chǎn)品精制循環(huán)溶劑H2循環(huán)H2尾氣汽油煤油柴油渣油雖然各國開發(fā)了多種不同種類的煤炭直接液化工藝，但從基本化學反應來看，共同特征都是在高溫高壓下使高濃度煤漿中的煤熱解，在催化劑作用下進行加氫和進一步分解，最終成為穩(wěn)定的液體分子。流程圖見圖5，其工藝過程是把煤先磨成粉，再和自身產(chǎn)生的液化重油（循環(huán)溶劑）配成煤漿，再高溫（450℃）和高壓（20-30MPa）下直接加氫，將煤轉化為液體產(chǎn)品。整個過程分成三個主要工藝單元。（1）煤漿制備單元：將煤破碎至<0.2mm以下與溶劑、催化劑一起制成煤漿。（2）反應單元：在反應器內(nèi)在高溫高壓下進行加氫反應，生成液體產(chǎn)物。（3）分離單元：將反應生成的殘渣、液化油、反應氣分離開，重油作為循環(huán)溶劑配煤漿用。煤炭液化是目前由煤生產(chǎn)液體燃料產(chǎn)品方法中最有效的路線，液體產(chǎn)率超過70%，工藝總熱效率通常在60%-70%。我國從70年代末開始煤炭直接液化技術研究。煤炭科學研究總院北京煤化所對27個煤種在0.1t/d裝置上進行了53次運轉試驗，開發(fā)了高活性的煤液化催化劑，進行了煤液化油的提質(zhì)加工研究，完成了將煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的試驗。”九五”期間分別同德國、日本、美國有關部門和公司合作完成了神華、黑龍江依蘭、云南先鋒建設煤直接液化廠的預可行性研究。表SEQ表\*ARABIC14直接液化工藝主要技術特點主要工藝特點美國的氫煤法（H–coal）工藝反應器采用沸騰床，并采用活性較高的鈷鉬催化劑，煤液化轉化率高；反應器底部有重油循環(huán)泵，延長了重質(zhì)油的反應時間，輕油產(chǎn)率較高。德國的二段液化（IGOR）工藝反應溫度為470℃，反應壓力為30MPa；液化反應和液化油加氫精制在同一高壓系統(tǒng)內(nèi)完成，可一次得到雜原子含量極低的液化精制油，操作成本和設備投資較低；循環(huán)溶劑采用加氫油，供氫性能好，日本NEDOL工藝由于循環(huán)溶劑采用預加氫，催化劑為合成硫化鐵，故反應條件溫和，溫度為430～460℃，壓力為17～20MPa；輕油產(chǎn)率高。中國神華集團以無水無灰基煤計，C4以上油收率為57%～58%，油品重餾分增多，更有利于柴油產(chǎn)品的生產(chǎn)。催化劑表現(xiàn)出非常高的活性，具有生產(chǎn)流程簡單、操作平穩(wěn)方便、投資小、運行成本低等優(yōu)點。神華集團與中國煤科院北京煤化所共同開發(fā)了并具有我國自主知識產(chǎn)權的”中國神華煤直接液化工藝”，包括煤炭直接液化新工藝及專用高效催化劑等關鍵技術。催化劑具有添加量低，催化效果好，生產(chǎn)成本低，顯著提高油收率等優(yōu)點，達到國際先進水平。2004年6月通過了中國石化工業(yè)協(xié)會和中國煤炭工業(yè)協(xié)會聯(lián)合組織的技術鑒定。2004年7月通過了中國工程咨詢公司組織的工藝技術評估，在上海建成了一套投煤量6噸/天的煤炭直接液化中試裝置，采用了具有自主知識產(chǎn)權的煤直接液化關鍵技術和專用催化劑，并實現(xiàn)了多次長周期連續(xù)穩(wěn)定運行。2008年，商業(yè)化示范裝置一期工程建成投運，2008年2009年9月，繼2008年底投料試車成功后，裝置第二次運行。截至2010年12月，神華煤直接液化裝置已累計投煤超過6200小時，開工率超過70%，主要工藝參數(shù)基本達到了設計值，產(chǎn)品達到了設計要求。煤間接液化煤制油從1923年的Fischer和Tropsch發(fā)現(xiàn)合成氣經(jīng)催化反應生成液態(tài)烴算起，經(jīng)歷了80多年的工業(yè)化發(fā)展歷程。目前，煤制油技術在國外已實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，全世界共有3家商業(yè)生產(chǎn)廠正在運行，它們分別是南非的薩索爾公司和新西蘭、馬來西亞的煤炭間接液化廠。此外，國外還有一些的合成技術但都未實現(xiàn)商業(yè)化，如，丹麥的Topsoe公司的TIGAS法和美國Mobil公司的STG法等。?？松梨冢‥xxon-Mobil），英國石油（BP-Amoco），美國大陸石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在開發(fā)自己的費托合成工藝，轉讓許可證技術，并且計劃在擁有天然氣的邊遠地域來建造費托合成天然氣液化工廠。從嚴格意義上說，南非薩索爾公司是世界上唯一的煤制油商業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，是世界唯一利用煤為原料采用魯奇爐煤炭液化技術、大規(guī)模生產(chǎn)石油制品的企業(yè)，有成熟的煤液化技術經(jīng)驗。SASOL公司從1955年起就以煤為原料制造合成氣，通過改進的費-托合成工藝，生產(chǎn)以汽油為主的液體燃料和化工原料。SASOL-2廠1980年底建成投產(chǎn)，SASOL-3廠1982年投產(chǎn)，隨著時代的變遷和技術的進步，SASOL三個廠的生產(chǎn)設備、生產(chǎn)能力和產(chǎn)品結構都發(fā)生了很大的變化。目前三個廠年用煤4590萬t，其中I廠650萬t/年，II廠和III廠3940萬t/年。主要產(chǎn)品是汽油、柴油、蠟、氨、烯烴、聚合物、醇、醛等113種，總產(chǎn)量達760萬t，其中油品大約占60%，滿足了南非燃油市場28%的需求。SASOL自1955年首次使用固定床反應器實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)以來，緊緊抓住反應器技術和催化劑技術開發(fā)這兩個關鍵環(huán)節(jié)，通過近五十年的持之以恒的研究和開發(fā)，在煤間接液化費托合成工藝開發(fā)中走出了一條具有SASOL特色的道路。迄今已擁有在世界上最為完整的固定床、循環(huán)流化床、固定流化床和漿態(tài)床商業(yè)化反應器的系列技術。我國自20世紀80年代初恢復煤基合成液體燃料的研究開發(fā)以來，科研機構經(jīng)過多年的研究和攻關，在F—T合成及催化劑篩選、制備和工藝技術方面取得較大進步。表SEQ表\*ARABIC15國外已工業(yè)化的煤炭間接液化技術工藝技術F-TSMDSMTG開發(fā)者南非Sasol荷蘭Shell公司美國Mobil原料氣路線煤基煤或天然氣基天然氣基催化劑體系Fe系Co/Zr/SiO2Cu-Zn-Al/分子篩工藝情況及特點工藝有：高溫F-T合成工藝和低溫F-T合成工藝。迄今已擁有在世界上最為完整的固定床、循環(huán)流化床、固定流化床和漿態(tài)床商業(yè)化反應器的系列技術采用列管式固定床反應器和鈷基催化劑，催化劑具有高的烴選擇性、高的長鏈烷烴選擇性及長的壽命，后續(xù)可通過調(diào)節(jié)加氫裂解或異構化的操作條件來調(diào)整產(chǎn)品最終分布工藝采用兩個階段從煤制汽油。工藝簡單，產(chǎn)品單一，汽油收率高、品質(zhì)好，技術成熟度已工業(yè)化，有Sasol-1，2，3廠在運行已工業(yè)化，在馬來西亞建成500kt/a合成油工廠已經(jīng)工業(yè)化，在新西蘭建成570kt/a合成油工廠表SEQ表\*ARABIC16目前國內(nèi)開發(fā)的煤間接液化技術情況開發(fā)單位中科院山西煤化所兗礦集團技術1、開發(fā)低溫鐵基漿態(tài)床費托合成工藝，形成催化劑、反應器和成套工藝技術體系2、鈷基F-T合成催化劑和工藝開發(fā)開發(fā)低溫費托合成煤間接液化制油和高溫費托合成煤間接液化工藝技術在上海建有煤液化及煤化工國家重點實驗室進展情況低溫鐵基漿態(tài)床費托合成工藝正在進行三個16萬噸/年規(guī)模的工業(yè)化示范廠運行；鈷基F-T合成工藝已完成5000噸級工業(yè)側線試驗試車和中科合成油技術有限公司牽頭制定煤炭間接液化過程中的兩項國家分析方法標準2011年1月13日通過審查，并將發(fā)布實施已完成中試試驗，正在進行百萬噸級煤間接液化工業(yè)化示范的建設工作中科院山西煤炭化學研究所從上世紀50年代開始煤間接液化技術開發(fā)，經(jīng)過幾十年的努力，在煤間接液化方面開發(fā)出鐵基固定床兩段法合成工藝（簡稱MFT）和漿態(tài)床-固定床兩段法合成工藝（簡稱SMFT）。在此基礎上已成功研制出高效鐵基催化劑，并在漿態(tài)床反應器技術方面取得了重大突破：2002年9月在千噸級裝置上試車成功，打通了流程，并獲得了油品大樣。2003年，中試項目通過裝置改造，進入了長期穩(wěn)定運轉和技術優(yōu)化匹配的試驗階段。2004年10月，中試過程的合成技術部分通過中科院組織的專家鑒定。2005年9月，該項技術又順利通過了國家科技部組織的專家驗收，并獲得了與會專家高度評價。2006年4月，由山西煤化所和伊泰、神華、潞安礦業(yè)、徐州礦務、連順能源共同出資組建成立中科合成油技術有限公司，實施內(nèi)蒙古伊泰集團、山西潞安集團以及神華集團的三套規(guī)模為16-20萬噸/年的間接液化煤制油示范項目。2006年，伊泰出資2.2億元，控股中科合成油公司，5月內(nèi)蒙古伊泰煤制油示范工程開工建設。2009年3月開車成功出油，2010年2月，內(nèi)蒙古伊泰成品油銷售有限公司獲得商務部賦予的成品油批發(fā)經(jīng)營資格，內(nèi)蒙古伊泰煤制油公司計劃在鄂爾多斯建設540萬噸/年煤制油項目。截至2010年10月，伊泰煤制油裝置已累計運行8612小時，生產(chǎn)各類油品101118噸，其中從5月25日到10月31日，連續(xù)在80%—110%負荷間運行了3816小時。20102006年2月潞安煤基合成油示范廠開工建設，2008年12月，開車成功出油，自2009年投產(chǎn)以來，已生產(chǎn)柴油2.5萬噸，石腦油1.5萬噸，化肥6000噸，并將與長治市聯(lián)手推進年產(chǎn)540萬噸煤基合成油暨化學品多聯(lián)產(chǎn)項目。另外，還開展了鈷基合成柴油催化劑和工藝研究，開發(fā)了多個系列催化劑體系，其中，高活性、低甲烷鈷基催化劑經(jīng)BP公司評價認為已達到國際同等技術水平，與潞安集團合作進行5000噸級工業(yè)側線試驗，于2008年底試驗一次試車成功，實現(xiàn)了全流程貫通和穩(wěn)定生產(chǎn)。兗礦集團自2002年下半年起開始費托合成煤間接液化的研究開發(fā)工作，目前已成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的低溫費托合成煤間接液化制油技術。2004年11月，完成4500t粗油品/a低溫F-T合成、100t/a催化劑中試裝置試驗。與中石化北京石化研究院合作進行了中試產(chǎn)品的提質(zhì)加氫開發(fā)工作。2005年8月，”煤基漿態(tài)床低溫費托合成產(chǎn)物加氫提質(zhì)技術”通過了中國石油與化學工業(yè)協(xié)會組織的技術鑒定，申請二十余項發(fā)明專利，具備了開展百萬噸級煤間接液化工業(yè)化示范研究的技術條件。國家發(fā)改委已批準兗礦集團在陜西榆林建設百萬噸煤間接液化示范項目。同時也開展高溫費托合成煤間接液化工藝技術的研發(fā)。2006年4月，在陜西省榆林市榆橫煤化學工業(yè)園舉行了兗礦煤液化項目場前工程奠基儀式2007年6月9總之，我國煤間接液化技術開發(fā)和工業(yè)化發(fā)展速度加快，已經(jīng)形成擁有自主知識產(chǎn)權的核心技術，取得了運轉周期較長的工業(yè)化試驗數(shù)據(jù)，具備設計百萬噸級工廠的工藝軟件包設計能力。煤制天然氣煤制天然氣工藝技術一般可分為：直接甲烷化和間接甲烷化。圖SEQ圖\*ARABIC6煤制甲烷工藝流程示意圖煤的直接甲烷化是采用在一定的溫度和壓力下由煤直接制成產(chǎn)品-富甲烷氣的工藝，工藝所用催化劑為耐硫中毒金屬催化劑。間接甲烷化也成為兩步法煤制甲烷內(nèi)工藝，是指煤經(jīng)氣化獲得合成氣，再進一步甲烷化獲得天然氣的工藝，工藝主要單元包括：煤氣化、空分、部分變換、凈化、甲烷化。其中最關鍵技術是煤氣化、甲烷化。煤氣化技術可根據(jù)實際煤種進行選擇（如固定床、粉煤氣化、水煤漿等技術），但目前煤制天然氣領域氣化技術最成熟、應用業(yè)績最多的仍然是魯奇固定床煤氣化技術。煤氣甲烷化的研究始于本世紀四十年代，煤制天然氣技術真正發(fā)展期可以追朔自上世紀70年代石油危機以后，國內(nèi)外很多單位都開展了包括煤制天然氣在內(nèi)的一系列替代能源技術的研究，并取得了一定的研究成果，80年代后，由于經(jīng)濟方面的原因及世界能源價格低位運行，人們對替代能源技術的投資熱情消退，沒有了大量資金投入技術研發(fā)，國外有關這方面的研究，也只當作一項技術儲備。國外，在上世紀80至90年代，德國Lurgi公司結合BASF公司的甲烷化催化劑完成了整套工藝技術的開發(fā)，并成功應用于美國大平原工廠的煤制SNG工廠，該廠于1984年開始運行，該廠至今仍在正常運行，該廠采用魯奇煤氣化工藝和甲烷化工藝，主要工藝單元包括：煤的制備和貯存、煤的氣化、部分變換、冷卻和凈化、低溫甲醇洗、甲烷化、產(chǎn)品氣壓縮、回收硫、煤氣脫水、脫酚、回收氧、蒸汽系統(tǒng)、氧氣站、廢水處理、灰的處置。該廠日耗原料碎煤1.27萬噸，生產(chǎn)380萬Nm3的人工天然氣。折合年原料碎煤423萬噸，年產(chǎn)12.7億Nm3人工天然氣。投資20.2億美元，14臺氣化爐12開2備。英國煤氣公司和德國Lurgi公司合作，開發(fā)出HICOM甲烷化工藝，并建立了2832立方米/丹麥HaldorTopsoe公司甲烷化技術-TREMP，采用MCR-2X催化劑，將投入到三個串聯(lián)的絕熱反應器中的H2/CO按化學計量比3：1的混合氣，發(fā)生反應，反應氣溫度用循環(huán)氣壓縮機來控制，第一個反應器出來的氣體經(jīng)過兩級冷卻器冷卻后，進入第二、第三級反應器繼續(xù)反應，具有設計100000立方米/小時SNG工藝軟件包的能力，托普索鎳基催化劑的特點是在大跨度溫度范圍（250-700℃）內(nèi)持續(xù)保有高活性，壽命長，甲烷選擇性高，壓降比較低，在國內(nèi)，甲烷化在化肥行業(yè)廣泛用于脫除CO；在城市煤氣行業(yè)，用于提高熱值。1987年大連化物所研發(fā)了具有獨立知識產(chǎn)權的”常壓水煤氣部分甲烷化生產(chǎn)城市煤氣”技術。特點是常壓、360℃、水煤氣部分甲烷化，采用單段非循環(huán)固定床，水煤氣原料經(jīng)氣水分離器除去夾帶的少量水分，進入第一換熱器換熱，為使出口氣體硫含量控制在一定量內(nèi)，首先進行精脫硫器脫硫，精脫硫后的氣體進入第二換熱器猴再進脫氧器脫氧，進入甲烷化反應器，其反應熱由液態(tài)導熱載體帶入廢熱鍋爐回收蒸汽。甲烷化后的產(chǎn)物經(jīng)換熱器冷卻至常溫，進入氣水分離器，除水后進入煤氣輸配系統(tǒng)，該工藝采用M348-2A不耐硫催化劑，催化劑性能穩(wěn)定、活性和選擇性高。1990年在上海青浦化工廠建設了我國第一座3.5萬立方米/1998年，煤炭科學研究院開發(fā)了兩段爐水煤氣甲烷化工藝，該工藝主要有煤氣凈化、CO部分變換、甲烷化3部分組成，原料氣首先加壓，經(jīng)粗脫硫塔、熱交換器、加氫塔、變換和精脫硫塔后，原料煤氣達到甲烷化催化劑的要求，再經(jīng)過四段絕熱床甲烷化反應器，產(chǎn)品煤氣經(jīng)換熱河冷凝后外供，該工藝在日處理量為1.2萬立方米煤氣的甲烷化中試裝置上，完成了1000小時的中試，催化劑活性高、穩(wěn)定性和耐熱性能好，壽命可長達一年。西北化工研究院曾經(jīng)開發(fā)過RHM-266型耐高溫甲烷化催化劑，適用于城市煤氣甲烷化。此外，還有一些國內(nèi)多家單位已經(jīng)在煤氣部分甲烷化的研究開發(fā)方面已經(jīng)取得了一些成果，如化肥工業(yè)研究所、華東化工學、臨潼化肥所和中國科大等。以上所述的甲烷化工藝在中試階段都取得了不錯的結果，但除了美國大平原進行了商業(yè)化運行外，其他工藝都沒有實現(xiàn)工業(yè)化。原因是由于在80年代后世界能源價格一直在低位運行，人們對替代能源技術的投資熱情消退，此類技術的開發(fā)一直未被重視。近年來，隨著經(jīng)濟增長，石油、天然氣供需矛盾的突出，原油、天然氣價格飛漲，全球的目光都投向了油、天然氣替代的開發(fā)，而且中國城市化進程的繼續(xù)推進，對天然氣的需求將持續(xù)攀升，煤制天然氣又成為新一波的投資熱點。煤制天然氣不但可以彌補天然氣供氣量不足，同時可以作為儲備氣源，也可以作為調(diào)峰措施之一，保證城市的用氣安全。目前已經(jīng)在建的項目有內(nèi)蒙古大唐國際克旗日產(chǎn)1200萬m3煤制天然氣項目，內(nèi)蒙古匯能煤化工有限公司年產(chǎn)16億m3煤制天然氣項目，遼寧大唐國際阜新日產(chǎn)1200萬m3煤制天然氣項目，均采用丹麥托普索甲烷化技術。煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是將煤氣化技術與高效的聯(lián)合循環(huán)相結合的先進動力系統(tǒng)，主要由煤的氣化與凈化部分（氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設備）和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分（燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)）組成，工藝過程如下：煤經(jīng)氣化成為中低熱值煤氣，經(jīng)過凈化，除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物，變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料，然后送入燃氣輪機的燃燒室燃燒，加熱氣體工質(zhì)以驅動燃氣透平作功，燃氣輪機排氣進入余熱鍋爐加熱給水，產(chǎn)生過熱蒸汽驅動蒸汽輪機作功。系統(tǒng)圖如7。圖SEQ圖\*ARABIC7IGCC系統(tǒng)圖氣化爐氣化爐除塵，凈化SO2,CO2燃氣輪機Q2空分空氣電余熱鍋爐蒸汽輪機做功燃氣透平做功合成氣蒸氣整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)把高效的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與潔凈的煤氣化技術結合起來，具有熱效率高、優(yōu)越的環(huán)保特性、節(jié)水、能綜合利用煤炭資源等優(yōu)點，是一種有發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）是當今國際上最引人注目、具有發(fā)展?jié)摿Α⒋?1世紀潔凈煤發(fā)電技術的發(fā)展方向的潔凈煤發(fā)電技術。中國電力工業(yè)以燃煤為主的結構在相當長的時期內(nèi)不會改變，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境保護要求的提高，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建設節(jié)約型社會，實現(xiàn)資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展已成為中國經(jīng)濟建設的基本國策，因此，盡快啟動建設先進、高效、環(huán)保指標優(yōu)越的IGCC潔凈煤發(fā)電廠十分必要。從20世紀70年代開始，一些工業(yè)發(fā)達國家開始有計劃地開展IGCC技術的開發(fā)研究。自80年代建成第一座IGCC示范電站以來，國際上已經(jīng)有多個項目陸續(xù)建成投產(chǎn)，尤其是進入20世紀90年代以后，美國、荷蘭、西班牙等國相繼建設了工業(yè)規(guī)模的IGCC示范機組。目前國際上已形成了擁有IGCC技術的三大集團公司，即美國GE公司收購美國氣化爐專有技術商德士古（Texaco）公司，然后與美國貝克德工程公司組成集團公司；荷蘭Shell公司與德國西門子公司聯(lián)合組成集團公司；美國E-Gas公司與美國最大化工工程公司之一的Flour公司聯(lián)合組成集團公司。在世界范圍內(nèi)，IGCC發(fā)電技術正有著越來越廣泛的應用前景。當前國際上IGCC發(fā)電技術正朝著高效、機組容量大型化發(fā)展。國際上三大IGCC集團公司受各發(fā)電公司委托，正在進行500MW級、600MW級、800MW級、1000MW級以煤為燃料的IGCC機組的設計或建設工作，發(fā)電效率設計值大于43%，技術指標更為先進。目前國際上為適應逐漸增多的IGCC電廠建設的需要，正在逐步建立IGCC發(fā)電技術的規(guī)程規(guī)范，如1993年美國ASME成立委員會起草IGCC電廠性能試驗規(guī)程，并于2003年交工業(yè)界審核，該規(guī)范的制定，為IGCC電廠的性能試驗，提供了一個為業(yè)主、供貨商、設計施工方可供參考的依據(jù)，規(guī)范了IGCC電廠建設市場。IGCC發(fā)電技術以其優(yōu)越的環(huán)保性能、節(jié)能、節(jié)水、易于大型化等突出優(yōu)點，已成為21世紀燃煤電廠的換代技術及世界各國火力發(fā)電技術研究發(fā)展的方向。目前，在運行超過10年的IGCC示范電廠共四個，為IGCC未來電站建設積累了豐富的經(jīng)驗。全世界共有近30座IGCC電站運行或在建，其中美國擁有十五座，總裝機容量超過8000兆瓦，最高發(fā)電效率已達45%，美國2003年制定的未來電力計劃目標是于2008年建設一個發(fā)電效率達50%、準零排放的IGCC示范電廠，2012年建設一個發(fā)電效率達60%，實現(xiàn)零排放的商業(yè)運行IGCC電廠。表SEQ表\*ARABIC17國外典型的4座IGCC電站國家荷蘭美國美國西班牙電廠BuggenumWabashRiverTampaPuerrollano投運時間1994199519961997凈功率/MW253265250300凈效率/%43404245燃機型號Siemens94.2GE-7FAGE-7FASiemens94.3燃機功率/MW156198192190總投資/億美元4.623.585.066.91氣化爐ShellDestecTexacoPrenflo單爐投煤/（t/d）2000250020002600我國1978年開始研究IGCC技術，并將其列入國家重點科技發(fā)展項目，但由于歷史原因，IGCC技術發(fā)展非常遲緩。國家電力公司曾計劃2003年在山東煙臺開工建設IGCC示范電站，但由于項目所需關鍵技術和設備需要從國外購買，造價昂貴，效益短期又難以顯現(xiàn)，該項目沒實現(xiàn)。表SEQ表\*ARABIC18中國IGCC項目的規(guī)劃及進展情況項目情況華電浙江半山IGCC發(fā)電示范工程是”十一五”國家863計劃”200MW級IGCC關鍵技術研究開發(fā)與工業(yè)示范”項目，將建設一套以煤氣化為基礎的多聯(lián)產(chǎn)200MW級發(fā)電機組。于2007年年底開工，2010年建成，初步可行性研究報告已通過審查。大唐大唐集團在全國范圍內(nèi)計劃建設多座IGCC示范電站，目前都還處于前期籌備階段，其中有：1）大唐國際天津IGCC工程，2006年6月簽署合作開發(fā)意向書，位于天津大港，裝機規(guī)模2×400MW；2）大唐東莞IGCC發(fā)電項目，2006年8月大唐與東莞市政府簽署合作開發(fā)意向書，計劃采用神華煤，4×400MW燃機，預留對外供氣；3）沈陽IGCC多聯(lián)產(chǎn)工程，2006年8月大唐與沈陽市政府簽訂項目開發(fā)協(xié)議，項目集發(fā)電、供熱和化工于一體，規(guī)劃建設4×400MW機組，聯(lián)產(chǎn)甲醇120萬t/a，一期工程投資達97.14億元，聯(lián)產(chǎn)甲醇60萬t/a，預計項目一期年發(fā)電量為55億kW.h；4）深圳煤化工及IGCC項目，2006年8月大唐集團與深圳市政府簽署了合作框架協(xié)議，總投資220億，年產(chǎn)值可達120億，可向珠江三角地區(qū)提供基礎化學品100萬t/a，向園區(qū)集中供應公用工程、公用氣體、化工特種氣體，向廣東電網(wǎng)供電約26億kW.h／a，分兩期建設，可研報告已通過審查。中電投廊坊IGCC電廠項目，總投資70億元，工程采用山西煤，2×400MW（9FA雙軸）燃機，對外供熱，目前處于編制可研階段。和申能集團聯(lián)合投資的上海漕涇IGCC示范項目也開始進入前期開發(fā)階段。國電國電集團計劃在江蘇海門和海南省籌建IGCC示范電站，其中海南IGCC項目處于初可編制階段，江蘇海門初可已于2006年6月完成編制工作，目前正在做有關可研的工作。華能2006年9月，天津市政府和華能集團簽署了250MW級IGCC示范電站和綠色煤電技術研發(fā)基地合作框架協(xié)議，項目動態(tài)投資20.12億元，項目采用華能自主研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的2000噸/天級兩段式干煤粉氣化爐，首臺機組計劃于2011年建成。2007年4月，天津市又和華能集團公司簽署了建設綠色煤電IGCC電站二期工程合作框架協(xié)議，建設規(guī)模為2臺400MW級IGCC機組，投資約52億元，于2016年左右建成40萬千瓦級綠色煤電示范工程。目前一期工程項目可行性研究報告已通過審查，主設備招標工作正在進行。2009年，華能集團公司控股的西安熱工研究院在上海與美國未來燃料公司初步簽署了美國賓夕法尼亞IGCC項目煤氣化技術使用協(xié)議。此舉標志著華能自主知識產(chǎn)權技術正式進入發(fā)達國家和國際能源技術市場。該項目計是一座15萬千瓦IGCC電站，西安熱工院將承擔氣化島設計、氣化專有設備供貨及IGCC系統(tǒng)設計等工作福建聯(lián)合石化由中國石化、福建省、美國?？松梨?、沙特阿美四方投資建設，項目共分乙烯、IGCC、PX三大關鍵線路。其中，IGCC項目總投資達40余億人民幣。裝置應用殼牌部分氧化工藝，以溶劑脫瀝青裝置為原料，生產(chǎn)整個煉油乙烯項目所需要的部分氫氣和大部分超高壓蒸汽及部分電力。其中，發(fā)電能力為280MW，配套產(chǎn)生氫氣每小時8萬標準立方。2009年6月，氣化裝置順利投料生產(chǎn)出合成氣。福建煉油乙烯一體化項目于2009年11山西潞安集團潞安煤基合成油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項目為國家863先進能源技術領域的重大項目，配套的煤基合成油尾氣綜合利用IGCC發(fā)電裝置已2009年9月開工建設，預計將于2010年底建成投產(chǎn)。項目通過對煤基合成油尾氣進行綜合利用發(fā)電，提高煤炭集成轉化利用效能，實現(xiàn)油電潔凈生產(chǎn)。煤基合成油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項目主要包括燃氣輪機機組、余熱回收鍋爐、配套發(fā)電裝置及接入系統(tǒng)。煤基合成油聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項目建成后，潞安屯留循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)內(nèi)將實現(xiàn)煤、油、電、化各產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。但國內(nèi)IGCC發(fā)電關鍵技術-氣化技術已取得突破。中國華東理工大學已經(jīng)成功開發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權的多噴嘴撞擊流水煤漿氣化爐，該氣化工藝已經(jīng)用在了兗礦集團煤化工項目，單臺爐容量為1150t/d，該氣化爐配套生產(chǎn)24萬t甲醇、聯(lián)產(chǎn)80MW電力。西安熱工研究院負責完成了國家”九五”科技攻關項目”IGCC關鍵技術研究”。在煤氣化、凈化、熱力系統(tǒng)、余熱鍋爐等方面取得了一系列的成果；完成了國家”十五”“863”課題”IGCC設計集成和動態(tài)特性”，開發(fā)出300MW以上容量IGCC電廠的自主設計技術，具備為示范電廠設計提供技術支撐的能力，研制出具有自主知識產(chǎn)權的IGCC電廠仿真機。其示范裝置投煤量2000t/d級兩段式干煤粉加壓氣化爐（廢熱鍋爐流程）已用于華能集團”綠色煤電”項目。隨著環(huán)境形勢的日益嚴峻和節(jié)能減排任務的不斷加大，IGCC技術日漸受到重視。目前國內(nèi)已有多家企業(yè)擬建立10多座IGCC電廠和多聯(lián)產(chǎn)IGCC電廠項目，布局及規(guī)劃情況見表17。煤基多聯(lián)產(chǎn)多聯(lián)產(chǎn)是近年來提出的能源轉化與化工產(chǎn)品合成相結合的技術體系，目的是實現(xiàn)污染物低排放或無排放，實現(xiàn)資源綜合利用和能源有效利用。煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是新型煤化工發(fā)展的重要方向，聯(lián)產(chǎn)的基本原則是利用不同技術途徑的優(yōu)勢和互補性，將不同工藝優(yōu)化集成，達到資源、能源的綜合利用，減少工程建設投資，降低生產(chǎn)成本，減少污染物或廢棄物排放。如F-T合成與甲醇合成聯(lián)產(chǎn)、煤焦化與直接液化聯(lián)產(chǎn)、煤基多聯(lián)產(chǎn)IGCC等。表SEQ表\*ARABIC19中國多聯(lián)產(chǎn)項目的規(guī)劃及進展情況發(fā)展情況及規(guī)劃兗礦1、山東兗礦24萬噸甲醇/年聯(lián)產(chǎn)60MW的工業(yè)示范裝置，現(xiàn)每年配套生產(chǎn)甲醇24萬噸，醋酸20萬噸和發(fā)電8萬千瓦，一直正常生產(chǎn)2、兗礦榆林煤化工基地，以發(fā)展煤間接液化和煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為主要方向。未來十年間，將煤制油項目逐步擴建至1000萬噸/年，并配套建設1200MW燃氣發(fā)電，實現(xiàn)煤氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的工業(yè)化示范園區(qū)建設目標。其百萬噸間接液化合成油和IGCC發(fā)電聯(lián)產(chǎn)項目，已經(jīng)獲得了環(huán)境評估許可，兗州煤業(yè)與兗礦集團、陜西延長石油集團共同出資設立陜西未來能源化工有限公司。三方已于2011年1月24日潞安發(fā)展以煤基合成油為基礎的煤化工多聯(lián)產(chǎn)低碳排放示范項目園區(qū)。利用合成油裝置尾氣和高濃度二氧化碳生產(chǎn)合成氨和尿素產(chǎn)品，利用低熱值的燃氣發(fā)電（IGCC），提高系統(tǒng)的能量利用效率，形成一個資源綜合利用，上下游配套合理的、商業(yè)化生產(chǎn)的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)。上海華誼1）2008年，上海華誼（集團）公司、億利資源集團有限公司簽署合作協(xié)議，共同打造西部最大煤基多聯(lián)產(chǎn)項目。一期總投資約150億元，120萬噸/年甲醇、40萬噸/年醋酸、60萬噸/年醋酸乙烯等煤基多聯(lián)產(chǎn)品；第二期180萬噸/年二甲醚及相關煤基多聯(lián)產(chǎn)化工產(chǎn)品。第一期2009年開工建設，建設期為3年，第一期建成后，開工建設第二期。項目在鄂爾多斯市達拉特旗億利能源化工循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設。2）華誼安徽無為煤基多聯(lián)產(chǎn)精細化工基地，總投資350億元，主要項目有年產(chǎn)240萬噸甲醇以及醋酸、醋酸乙酯、醋酐、丁辛醇、乙二醇、二甲醚等系列精細化工衍生產(chǎn)品，項目將于2020年全面建成，按照”一次規(guī)劃，分步實施”的原則，一期工程于2008年10月開工，將建設60萬噸甲醇、50萬噸醋酸、30萬噸醋酸乙酯以及碼頭，總變電站、水處理、熱島、鐵路、物流等項目和公用配套工程，一期投資超過50億元，2010年底三個主體項目基本建成，2011年二季度實現(xiàn)產(chǎn)能達標。新奧提出煤基能源生產(chǎn)零排放技術系統(tǒng)。該技術系統(tǒng)由非燃燒催化氣化技術、地下氣化采煤技術、低成本制氫技術、甲烷化技術、微藻生物能源技術、區(qū)域系統(tǒng)能效和解決方案等六部分組成。目前，新奧集團正在以低成本制氫、甲烷化、微藻生物能源為三大核心技術，進行關鍵技術的自主開發(fā)。以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是新型煤化工發(fā)展的主要內(nèi)容，并有多種形式，其要點是以煤（或石油焦、渣油等）為氣化原料，生產(chǎn)的煤氣作為合成液體燃料、化工品及發(fā)電的原料或燃料，通過多種產(chǎn)品生產(chǎn)過程的優(yōu)化集成，達到減少建設投資和運行費用，實現(xiàn)環(huán)境保護的目的。國外，美國能源部提出的”21世紀能源系統(tǒng)展望”（Vision21），基本思想是以煤氣化為龍頭的超清潔化石燃料能源工廠，總目標是在2015年，要創(chuàng)造出新的能源裝置和超清潔的能源轉化系統(tǒng)，它們能加工各種各樣的燃料-煤、天然氣、生物質(zhì)、城市垃圾或這些燃料的混合物，并能生產(chǎn)出多種產(chǎn)品，如電能、燃料和化學品。該系統(tǒng)，轉化效率大幅度提高，污染物接近零排放。Shell公司提出”合成氣園”概念，以煤、石油和渣油為原料生產(chǎn)合成氣用于發(fā)電、合成化工產(chǎn)品或替代燃料等。另外英國BP公司、美國GE公司、美國空氣產(chǎn)品公司等都在進行煤炭聯(lián)產(chǎn)集成系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展和適宜聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵技術突破。國內(nèi)，科技界、產(chǎn)業(yè)界關注多聯(lián)產(chǎn)技術的發(fā)展，并進行了系統(tǒng)研究和相關單項技術的研究開發(fā)。煤基多聯(lián)產(chǎn)技術在山東兗礦24萬噸甲醇/年聯(lián)產(chǎn)60MW的工業(yè)示范裝置中得到了驗證，現(xiàn)每年配套生產(chǎn)甲醇24萬噸，醋酸20萬噸和發(fā)電8萬千瓦，一直正常生產(chǎn)。煤基多聯(lián)產(chǎn)技術的進一步研發(fā)和工業(yè)示范已成為國家”十一五”863計劃能源技術領域重大項目，將繼續(xù)深化和擴大規(guī)模。目前國內(nèi)有多家企業(yè)在規(guī)劃煤基多聯(lián)產(chǎn)基地或提出煤基能源生產(chǎn)零排放技術系統(tǒng)，如潞安、兗礦、上海華誼、新奧等，規(guī)劃及進展情況見表19。重要技術發(fā)展趨勢重要技術發(fā)展趨勢（1）煤氣化技術技術發(fā)展特點：逐步淘汰型。

如常壓固定層間歇式無煙煤（或焦碳）氣化技術。適用于中小型氮肥廠改變原料路線和進行技術改造。如常壓固定層無煙煤（或焦碳）富氧連續(xù)氣化技術、灰熔聚煤氣化技術和恩德粉煤富氧氣化技術。適用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。如GE水煤漿加壓氣化技術、Shell干煤粉加壓氣化技術。已完成中間試驗，有待經(jīng)受商業(yè)化運行考驗。如兩段式干煤粉加壓氣化技術、四噴嘴對置式干粉煤加壓氣化技術。國內(nèi)外已有成功經(jīng)驗，適用于大型化裝置。如GE水煤漿加壓氣化技術、多元料漿加壓氣化技術、多噴嘴（四燒嘴）水煤漿加壓氣化技術。國外已有商業(yè)化運行經(jīng)驗，國內(nèi)正在建立示范裝置。如GSP干煤粉加壓氣化技術。適用于制造城市煤氣和燃料氣。如魯奇固定層煤加壓氣化技術、BGL我國是世界上最大的煤氣化技術應用市場，煤氣化工藝最為齊全、氣化爐數(shù)量最多，但我國大多數(shù)企業(yè)還在使用上世紀50、60年代已退出國際舞臺的常壓固定床氣化爐，先進煤氣化技術的引進為我國煤化工、電力發(fā)展發(fā)揮了積極作用，然而這些氣化爐的運行特別是消化過程也存不足之處，使我國成為多個國外煤氣化技術的試驗基地，不能完全滿足我國未來大規(guī)模氣化和解決我國大多數(shù)煤炭的氣化的需求。大型、先進煤氣化技術及設備主要依靠從國外引進。由于我國煤種、產(chǎn)品和建廠條件不同，原料多樣化，多種氣化技術并存是必然選擇。氣化是發(fā)展現(xiàn)代煤化工的龍頭和關鍵技術，將向如下趨勢發(fā)展：為滿足規(guī)模煤氣化的需要，大型化、加壓是方向；進一步拓展煤種適應范圍是關鍵，尤其是針對中國煤炭的特點，即要適應高灰、高灰熔點的煤炭；低污染、易凈化、煤氣用途廣或專用。（2）合成醇及甲醇下游甲醇生產(chǎn)技術已經(jīng)成熟，一般認為煤制甲醇裝置規(guī)模越大，生產(chǎn)成本越低，裝置大型化將是降低煤制甲醇成本的關鍵，目前甲醇合成技術向單系列、大型化方向發(fā)展，隨著Lurgi超大規(guī)模甲醇（MegaMethanol）概念的提出，Lurgi、Topsφe、Davy等甲醇技術供應商相繼開發(fā)出了年產(chǎn)百萬噸以上規(guī)模的甲醇生產(chǎn)技術，并成功實現(xiàn)了商業(yè)轉讓。甲醇合成技術的開發(fā)方向將主要集中在開發(fā)液相甲醇合成技術，如漿態(tài)床工藝，液相絡合催化工藝；新型氣相工藝技術方面改進（改善反應器傳質(zhì)傳熱，工藝過程節(jié)能降耗）新工藝。甲醇下游：主要重點在開發(fā)下游深加工產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展市場容量大、具有規(guī)模經(jīng)濟、高附加值的下游產(chǎn)品（替代燃料、高附加值化工品等），包括由煤炭經(jīng)氣化生產(chǎn)基礎有機化工原料的新工藝路線，如甲醇制烯烴、芳烴，如中科院山西煤化所正在開展甲醇轉化制芳烴（MTA）技術的研究，并申請了甲醇轉化制芳烴工藝及催化劑和催化劑制備方法發(fā)明專利。表SEQ表\*ARABIC20甲醇下游相關技術發(fā)展趨勢技術發(fā)展趨勢甲醇制烯烴（MTO）處于工業(yè)示范運行階段，進行示范裝置穩(wěn)定運行-技術及工程化、經(jīng)濟性驗證：1、改性催化劑開發(fā)和完善，重點開發(fā)選擇性高、耐磨損、長周期水熱穩(wěn)定適用于流化床的催化劑。2、工藝裝置的進一步完善工藝和工程技術放大，系統(tǒng)集成、裝置驗證及長周期穩(wěn)定運行，積累大規(guī)模工業(yè)化經(jīng)驗。甲醇制丙烯（MTP）處于即將工業(yè)化階段，進行工業(yè)化裝置的驗證試驗、系統(tǒng)集成、裝置驗證及長周期穩(wěn)定運行，積累大規(guī)模工業(yè)化經(jīng)驗。甲醇制二甲醚甲醇制二甲醚技術的進步在于催化劑的改性研究、生產(chǎn)工藝和關鍵設備的完善優(yōu)化設計方面，主要在高效催化劑的研發(fā)和反應器的優(yōu)化設計，合成氣一步法合成二甲醚是目前研究開發(fā)熱點和方向，如漿態(tài)床一步法合成二甲醚技術。甲醇制汽油國內(nèi)已有較為完善的工業(yè)化試驗數(shù)據(jù)，整體工藝已成熟，經(jīng)過工業(yè)化示范運行后，將進入技術推廣階段。（3）煤直接液化未來煤直接液化技術的開發(fā)重點主要在：如何緩和優(yōu)化反應條件（如降低煤直接液化的反應壓力和反應溫度），簡化產(chǎn)品處理流程，提高液體燃料產(chǎn)品質(zhì)量；進一步優(yōu)化工藝和催化劑的選擇；解決產(chǎn)業(yè)化應用工程開發(fā)中的關鍵技術問題，如關鍵工藝技術試驗，關鍵設備工程化開發(fā)以及技術經(jīng)濟性等。（4）煤間接液化目前，我國已經(jīng)具備技術儲備。在關鍵技術、催化劑的研究開發(fā)方面已擁有了自主知識產(chǎn)權，間接液化工業(yè)化試驗裝置的開發(fā)、運轉是自主知識產(chǎn)權煤基合成油技術的標志性成果，對推動技術國產(chǎn)化和工業(yè)化發(fā)展有重要作用，且目前國內(nèi)已具有運轉周期較長的工業(yè)化試驗數(shù)據(jù)。未來研究的領域主要集中在：開發(fā)高活性、高選擇性的廉價催化劑，以提高目標產(chǎn)品選擇性或目標產(chǎn)物可控；開發(fā)大型高效反應器，提高技術經(jīng)濟性；工藝對合成催化劑和反應條件的進一步優(yōu)化，反應后續(xù)加工一體化，產(chǎn)品加工利用；工藝過程放大及完善、集成優(yōu)化，示范試驗裝置的長周期運行，過程的技術經(jīng)濟環(huán)境評析，取得示范項目各項數(shù)據(jù)，為煤制油的工業(yè)化提供科學依據(jù)。（5）煤制天然氣煤制天然氣開發(fā)方向主要集中在：開發(fā)高性能、高強度、較寬適用溫度、低成本催化劑；開發(fā)適合的反應器及工藝；國外有提出以煤為原料一步法直接生產(chǎn)甲烷的技術，是目前研發(fā)的熱點。煤基甲烷化作為煤基氣態(tài)能源的一個重要方向，應重視新型甲烷化催化劑/工藝的研究和開發(fā)，增加有關的科研投入，走產(chǎn)學研的合作開發(fā)模式，盡早使煤制甲烷產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高效、低成本和規(guī)?；?。（6）煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）隨著煤氣化技術及燃機技術的發(fā)展和進步，將朝著大容量、高效率、低排放、商業(yè)化的方向發(fā)展:氣化爐的容量將達到2500-300t/d，采用G型和或H型高性能大容量的燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)，功率達到400-600MW，聯(lián)合循環(huán)效率超過55%。當前的發(fā)展趨勢是以項目大型化來進一步提高發(fā)電效率、降低初期投資、提高商業(yè)運轉的可靠性和利用率。我國IGCC正朝著商業(yè)化示范的方向發(fā)展，IGCC關鍵技術設備燃起輪機的制造技術需要自主化。（7）煤基多聯(lián)產(chǎn)多聯(lián)產(chǎn)是一項集多種能源產(chǎn)品和化工產(chǎn)品生產(chǎn)、多個單元工程組合、技術經(jīng)濟環(huán)境優(yōu)化的系統(tǒng)，需要作許多基礎研究和單元技術開發(fā)工作，在此基礎上，通過聯(lián)產(chǎn)，系統(tǒng)有機地集合先進技術，以達到資源最優(yōu)配置和效益最大化，煤基多聯(lián)產(chǎn)成為煤炭綜合利用的重要方式，是新型煤化工的一種發(fā)展趨勢。目前，國內(nèi)已正在進行多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組合方案的模擬設計研究（如城市煤氣甲醇系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)，二甲醚或甲醇產(chǎn)品為主的煤化工聯(lián)產(chǎn)，電力-SNG聯(lián)產(chǎn)，煤基多聯(lián)產(chǎn)IGCC）、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化集成模擬軟件開發(fā)和關鍵技術的研究。近期目標是基于目前工業(yè)成熟的單元工藝，實現(xiàn)包括煤氣化、燃氣輪機發(fā)電、車用液體燃料生產(chǎn)和化工產(chǎn)品合成的初級多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；遠期目標是通過進一步研究開發(fā)，除涵蓋煤氣化制氫、燃料電池發(fā)電、液體燃料生產(chǎn)、化工產(chǎn)品合成之外，以實現(xiàn)CO2捕集埋藏、生產(chǎn)無污染的氫能利用及燃料電池發(fā)電為最終目標，實現(xiàn)煤炭利用的近零排放。新