發(fā)展新型煤化工

發(fā)展新型煤化工第一頁，共101頁。前言+幾個基本觀點0.發(fā)展煤化工的主要目的與任務(wù)1.新型煤化工的主要特點2.新型煤化工核心技術(shù)3.煤炭開發(fā)生產(chǎn)與發(fā)展新型煤化工4.發(fā)展新型煤化工的幾個關(guān)鍵問題5.小結(jié)目錄2第二頁，共101頁。前言（1）——能源演變木材煤炭14世紀以前14世紀以后家庭燃料（17世紀）火力發(fā)電、焦炭和煤氣（18世紀）石油大型油氣田的開發(fā)，進入了以油代煤作為能源和化工原料的新時代。3第三頁，共101頁。據(jù)預(yù)測，若按照當(dāng)代全世界對石油、天然氣和煤的耗量計算，石油大約僅可開采30年，天然氣可開采50年，煤還可以開采250年。石油的生產(chǎn)在2000年以前達到高峰，隨后按照下圖的情況變化。前言（2）——能源預(yù)測4第四頁，共101頁。前言3

我國煤炭資源豐富，煤種齊全，發(fā)展煤炭液化、氣化等現(xiàn)代煤轉(zhuǎn)化技術(shù)，對發(fā)揮資源優(yōu)勢、優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu)、大規(guī)模補充國內(nèi)石油供需缺口有現(xiàn)實和長遠的意義，國家“十五”能源科技和能源建設(shè)計劃對發(fā)展煤化工給予充分的重視，煤化工在我國面臨新的市場需求和發(fā)展機遇。與傳統(tǒng)煤化工不同，新型煤化工將形成具有中國特色的煤炭—能源化工新產(chǎn)業(yè)，是我國煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，對未來能源建設(shè)和能源技術(shù)的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

5第五頁，共101頁。畢節(jié)地區(qū)是長江以南最大的無煙煤基地，目前，煤炭用途主要是發(fā)電和直接銷售，產(chǎn)業(yè)鏈短，高附加值產(chǎn)品少，經(jīng)濟效益低。同時，我區(qū)煤炭是優(yōu)良的化工原料用煤，我區(qū)地處三省交界腹地，市場區(qū)位優(yōu)勢明顯；國家能源替代戰(zhàn)略等宏觀政策出臺實施提供了政策保障；加上豐富的水電等公用工程供應(yīng)提供了獨特的優(yōu)越條件，全區(qū)大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的時機已經(jīng)成熟。前言

46第六頁，共101頁。專家共識新一代煤化工的發(fā)展必須以煤的能源化學(xué)加工優(yōu)先發(fā)展為基礎(chǔ)。新一代煤化工的發(fā)展既要保證全國范圍內(nèi)的能源供應(yīng)，又要通過能源供應(yīng)和化工生產(chǎn)的調(diào)節(jié)及適當(dāng)?shù)膬艋^程，保證對環(huán)境的低沖擊，體現(xiàn)煤化工發(fā)展的最佳經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

7第七頁，共101頁。專家觀點中國工程設(shè)計大師、全國煤化工設(shè)計技術(shù)中心主任李大尚煤炭利用的發(fā)展方向是潔凈煤技術(shù)。其基本框架為：煤炭加工(選煤、型煤、水煤漿)、煤炭燃燒(流化床鍋爐、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電)、煤炭轉(zhuǎn)化(氣化、液化、燃燒電池)、污染物排放控制與廢棄物管理。煤的氣化是新一代煤化工的核心。

8第八頁，共101頁。0發(fā)展煤化工的主要目的與任務(wù)煤化工的第一大目的產(chǎn)品是潔凈的高熱值燃料，也就是替代石油的燃料。在可預(yù)見的未來，中國以煤作為主要能源的狀況不會根本改變，在水電、風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽能、核能等能源遠遠不能滿足需要的情況下，以煤代油勢在必行。而燃煤對環(huán)境的污染是觸目驚心的。迄今為止，主要的脫硫、脫灰方法由于是在強酸、強堿或強氧化劑的存在及高溫、高壓下進行的，難以實現(xiàn)工業(yè)化。開發(fā)先進的煤轉(zhuǎn)化技術(shù)是實現(xiàn)以煤代油的根本措施。煤轉(zhuǎn)化包括煤的燃燒及煤的氣化、液化和可溶化。9第九頁，共101頁。煤化工的第二大目的產(chǎn)品是化學(xué)品美國伊思曼公司開發(fā)了煤氣化制醋酸的工藝，利用所得醋酸可以制造照相底片、纖維素塑料、人造絲用的醋酸鎬及涂料等。從煤的液化產(chǎn)物、炭化的副產(chǎn)物焦油中可以分離出苯、甲苯、二甲苯、蔡、甲基蔡、二甲基蔡、蔥、菲等多種芳香族化合物，以這些化合物為原料，可以合成多種醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、涂料的抗老化劑等。煤液體(煤焦油和煤液化油)經(jīng)分離精制，可以得到數(shù)百種的芳香族化合物。例如由其中一些化合物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，可以合成各種高分子單體，進而可以合成多種高性能的高分子材料，可以用于制造輪胎、齒輪、建筑構(gòu)件、高級包裝材料、防彈服、宇航服、人造臟器及諸如膠卷、磁帶、錄相帶、磁盤、光盤等記錄材料，還可用于海水淡化、血液分離等。10第十頁，共101頁。碳素材料是煤化工所得的第三類目的產(chǎn)品。主要包括活性炭、活性炭纖維、碳分子篩、瀝青基炭纖維、炭電級和炭黑等。這些碳素材料也有著極其廣泛的用途。例如活性炭和碳分子篩可用于凈化水、分離氣體和回收溶劑，用作脫色劑、脫臭劑和解毒劑;炭電極可用于冶金和電解工業(yè);碳纖維可用于制造航空航天器、高級體育用品和人造臟器等;炭黑可用于橡膠工業(yè)，用以生產(chǎn)油量、涂料、電刷、唱片等。11第十一頁，共101頁。1新型煤化工的主要特點

1.1以清潔能源為主要產(chǎn)品1.2煤炭—能源化工一體化1.3高新技術(shù)及優(yōu)化集成1.4建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地1.5有效利用煤炭資源1.6經(jīng)濟效益最大化1.7環(huán)境友好1.8人力資源得到發(fā)揮12第十二頁，共101頁。1.1以清潔能源為主要產(chǎn)品新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主。Ex.柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）、電力、熱力等，以及煤化工獨具優(yōu)勢的特有化工產(chǎn)品，如芳香烴類產(chǎn)品。我國從八十年代開始煤基合成液體燃料以來,已由中科院山西煤化所完成固定床兩段法合成汽油模擬試驗,取得了收率高、油品質(zhì)量好的結(jié)果。中科院國家重點實驗室從九十年代初開始研究由合成氣F-T反應(yīng)能最大程度合成重質(zhì)烴的新型鈷基催化劑已取得較好的結(jié)果。我國現(xiàn)階段的主要任務(wù)是加大力度研究和開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型催化劑和反應(yīng)器技術(shù),為我國本世紀煤轉(zhuǎn)化為液體燃料打好基礎(chǔ)。13第十三頁，共101頁。1.2煤炭—能源化工一體化新型煤化工是未來中國能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，緊密依托于煤炭資源的開發(fā)，并與其它能源、化工技術(shù)結(jié)合，形成煤炭—能源—化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。14第十四頁，共101頁。1.3高新技術(shù)及優(yōu)化集成新型煤化工根據(jù)煤種、煤質(zhì)特點及目標(biāo)產(chǎn)品不同，采用不同煤轉(zhuǎn)化高新技術(shù)，并在能源梯級利用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面對不同工藝優(yōu)化集成，提高整體經(jīng)濟效益。新型煤化工可以通過信息技術(shù)的廣泛利用，推動現(xiàn)代煤化工技術(shù)在高起點上迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。煤焦化—煤直接液化聯(lián)產(chǎn)煤焦化—化工合成聯(lián)產(chǎn)煤氣化合成—電力聯(lián)產(chǎn)煤層氣開發(fā)與化工利用煤化工與礦物加工聯(lián)產(chǎn)

15第十五頁，共101頁。煤焦化工業(yè)焦化工業(yè)一直是煤化工的一個主要分支。煤焦油是組成復(fù)雜的混合物,含有上萬種組分,其中很多有機物是生產(chǎn)塑料、合成纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐高溫材料等的貴重原料,并以煤焦油為其唯一來源。因此焦化工業(yè)以其不可替代性在21世紀煤化工中占有重要位置。同世界先進水平相比,我國的煤焦油工業(yè)相當(dāng)落后。主要表現(xiàn)為設(shè)備加工能力小,工藝水平低、產(chǎn)品品種少、能耗高、環(huán)境污染嚴重。造成這一現(xiàn)象的主要原因是煤焦油分散加工。16第十六頁，共101頁。對煤焦化的建議必須擴大煤焦油的加工規(guī)模。根據(jù)分散的客觀情況,只有集中加工才能上規(guī)模。焦化初級產(chǎn)品必須向下延伸,提高焦化產(chǎn)品的附加值。從現(xiàn)在開始必須掌握生產(chǎn)中間體的技術(shù),并建立相應(yīng)的專門工廠,使產(chǎn)品更容易被精細化工企業(yè)接受。17第十七頁，共101頁。1.4建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地新型煤化工發(fā)展將以建設(shè)大型企業(yè)為主，包括采用大型反應(yīng)器和建設(shè)大型現(xiàn)代化單元工廠，如百萬噸級以上的煤直接液化、煤間接液化工廠以及大型聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等。

在建設(shè)大型企業(yè)的基礎(chǔ)上，形成新型煤化工產(chǎn)業(yè)基地及基地群。每個產(chǎn)業(yè)基地包括若干不同的大型工廠，相近的幾個基地組成基地群，成為國內(nèi)新的重要能源產(chǎn)業(yè)。18第十八頁，共101頁。1.5有效利用煤炭資源

新型煤化工注重煤的潔凈、高效利用，如高硫煤或高活性低變質(zhì)煤作化工原料煤，在一個工廠用不同的技術(shù)加工不同煤種并使各種技術(shù)得到集成和互補，使各種煤炭達到物盡其用，充分發(fā)揮煤種、煤質(zhì)特點，實現(xiàn)不同質(zhì)量煤炭資源的合理、有效利用。新型煤化工強化對副產(chǎn)煤氣、合成尾氣、煤氣化及燃燒灰渣等廢物和余能的利用。19第十九頁，共101頁。1.6經(jīng)濟效益最大化通過建設(shè)大型工廠，應(yīng)用高新技術(shù)，發(fā)揮資源與價格優(yōu)勢，資源優(yōu)化配置，技術(shù)優(yōu)化集成，資源、能源的高效合理利用等措施，減少工程建設(shè)的資金投入，降低生產(chǎn)成本，提高綜合經(jīng)濟效益。20第二十頁，共101頁。1.7環(huán)境友好

通過資源的充分利用及污染的集中治理，達到減少污染物排放，實現(xiàn)環(huán)境友好。Ex：在傳統(tǒng)的煤化工生產(chǎn)中，經(jīng)濟效益與環(huán)境保護和資源有效利用始終是一對矛盾，形成了生產(chǎn)規(guī)模越大,污染越嚴重，資源浪費越大的惡性循環(huán)。貴陽水晶集團建設(shè)以“減量化、再循環(huán)、再利用”為核心的循環(huán)經(jīng)濟型的國家級煤化工基地，有利于解決傳統(tǒng)化工生產(chǎn)與環(huán)境污染的矛盾。（主要是先進的羰基合成醋酸項目）信息源：

金黔在線

發(fā)布時間：

2003-10-31

關(guān)于環(huán)保的專家觀點與國家政策21第二十一頁，共101頁。1.8人力資源得到發(fā)揮

通過新型煤化工產(chǎn)業(yè)建設(shè)，帶動煤炭開采業(yè)及其加工業(yè)、運輸業(yè)、建筑業(yè)、裝備制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等發(fā)展，擴大就業(yè)，充分發(fā)揮我國人力資源豐富的優(yōu)勢。22第二十二頁，共101頁。2.新型煤化工核心技術(shù)

2.0基礎(chǔ)知識2.1煤直接液化2.2煤間接液化2.3大型先進煤氣化2.4一步法合成二甲醚技術(shù)2.5煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)2.6以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)2.7其它先進煤化工技術(shù)

23第二十三頁，共101頁。2.0基礎(chǔ)知識煤的組分很復(fù)雜，但其主要元素是碳、氫和少量的氧、硫、氮。隨著產(chǎn)地不同，其碳氫比和氧、硫、氮的含量及其具體結(jié)構(gòu)也不一樣。煤是由上述元素組成的芳環(huán)和雜環(huán)所構(gòu)成的有機高分子復(fù)雜體系。下圖是煤的一種典型結(jié)構(gòu)，其中，R是烴基。24第二十四頁，共101頁。25第二十五頁，共101頁。煤的液化是通過催化裂化加氫的方法，將煤的大分子裂解為小分子化合物（基本是從箭頭處斷裂）。液化過程包括裂解、加氫（此二者為主）環(huán)化和異構(gòu)化等復(fù)雜反應(yīng)。加氫的目的是提高產(chǎn)物的H/C比（汽油的H/C比約為0.18-0.19，煤的H/C比約為0.06-0.07），使烯烴飽和，同時將硫、氧、氮等化合物分別轉(zhuǎn)化為硫化氫、水和氨，從而提高燃油質(zhì)量。26第二十六頁，共101頁。煤的液化一般分為兩個階段。第一步將煤的粉末懸浮于重油等溶劑中，制成煤糊在390-490℃，30-70MPa的條件下，將煤液化，采用Fe、Co-Mo負載于Al2O3、SiO2-Al2O3上的催化劑。第二步將液化煤加氫，采用Ni-Mo為催化劑。加氫產(chǎn)物經(jīng)節(jié)流膨脹，脫除去氣體，其中含有H2和C1-C4的烴組分，可作為化工原料或燃料。煤液化一般可獲得收率60%左右的汽油。27第二十七頁，共101頁。煤的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)28第二十八頁，共101頁。2.1煤直接液化煤直接液化是煤化工領(lǐng)域的高新技術(shù)。該技術(shù)將煤制成油煤漿，于450℃左右和10～30MPa下催化加氫，獲得液化油，進一步加工成汽油、柴油及其它化工產(chǎn)品。該技術(shù)開發(fā)始于20世紀20年代，30～40年代曾在德國實現(xiàn)工業(yè)化；70年代國外又進行新工藝、新技術(shù)開發(fā)，2000年后開發(fā)工作基本結(jié)束，但沒有大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用實例。國內(nèi)神華集團正在引進國外核心技術(shù)建設(shè)示范工廠；國內(nèi)有關(guān)研發(fā)機構(gòu)跟蹤研究已有20多年，目前正在開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤炭直接液化新工藝以及專用高效催化劑等關(guān)鍵技術(shù)。29第二十九頁，共101頁。2.2煤間接液化煤間接液化是將煤氣化并制得合成氣（CO、H2），然后通過費脫(F－T)合成，得到發(fā)動機燃料油和其它化工產(chǎn)品的過程。南非于20世紀50年代開始建設(shè)商業(yè)化工廠，目前已形成年產(chǎn)700萬t產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。國內(nèi)對間接液化技術(shù)的開發(fā)已有20年的歷史，目前正在開發(fā)漿態(tài)床低溫合成工藝及專用催化劑；另外進行了引進國外技術(shù)建設(shè)工業(yè)示范廠的前期研究。

30第三十頁，共101頁。2.3大型先進煤氣化煤氣化是發(fā)展新型煤化工的重要單元技術(shù)。國內(nèi)大型先進煤氣化技術(shù)與國外相比雖有一定差距，但近年來加快了開發(fā)速度。“十五”期間，分別對具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多噴嘴水煤漿氣化、干煤粉氣流床氣化技術(shù)進行工業(yè)示范開發(fā)和放大研究?？紤]國內(nèi)煤種、煤質(zhì)的多樣性，目前亟待研究開發(fā)適合灰熔點高、中強粘結(jié)性煤種的氣化技術(shù)。31第三十一頁，共101頁。2.4一步法合成二甲醚技術(shù)二甲醚可以代替柴油用作發(fā)動機燃料，也可以作為民用燃料替代LPG(液化石油氣)。[1]倪維斗等.二甲醚（DME）經(jīng)濟，解決中國能源與環(huán)境問題的重大關(guān)鍵.煤化工，2002(增刊)與甲醇為原料兩步法制取二甲醚相比，以合成氣為原料通過一步法合成二甲醚的技術(shù)具有效率高、工藝環(huán)節(jié)少、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。國內(nèi)正在研究開發(fā)一步法合成二甲醚技術(shù)。32第三十二頁，共101頁。2.5煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)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(shù)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(shè)投資，降低生產(chǎn)成本，減少污染物或廢棄物排放。Ex：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)等。33第三十三頁，共101頁。2.6以煤氣化為核心多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)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(shè)投資和運行費用，實現(xiàn)環(huán)境保護目的。目前，國內(nèi)正在進行多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化集成模擬軟件開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)的研究。34第三十四頁，共101頁。多聯(lián)產(chǎn)釋疑所謂“多聯(lián)產(chǎn)”系統(tǒng)是指利用從單一的設(shè)備(氣化爐)中產(chǎn)生的“合成氣”(主要成分CO+H2)，來進行跨行業(yè)、跨部門的聯(lián)合生產(chǎn)，以得到多種具有高附加值的化工產(chǎn)品及潔凈的二次能源(甲醇，F(xiàn)-T合成燃料，二甲醚，城市煤氣，氫氣)，以及用于工藝過程產(chǎn)生的有效能量和進行高效率的發(fā)電，如利用合成氣中的氫、一氧化碳還原鐵、有色金屬、非金屬氧化物礦產(chǎn)等?！岸嗦?lián)產(chǎn)”系統(tǒng)能夠從系統(tǒng)的高度出發(fā)，達到能源的最高利用效率，最低的能耗，最低的投資和運行成本，以及最少的全生命周期污染物排放。35第三十五頁，共101頁。36第三十六頁，共101頁。構(gòu)建煤基多聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)俏覅^(qū)煤炭企業(yè)發(fā)展的必由之路煤炭是初級產(chǎn)品，附加值很低。要徹底改變煤炭企業(yè)的落后面貌，必須本著加工—升值—再加工—再升值的思路，構(gòu)建關(guān)聯(lián)多元化的格局，這是國內(nèi)外煤炭行業(yè)發(fā)展已證明了的不爭事實。單一的煤炭產(chǎn)品不具備抵御市場風(fēng)險的能力，發(fā)展煤化工是實施煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。以煤為原料，以煤氣化為龍頭，利用所產(chǎn)生的合成氣，一方面用于燃氣輪機組成的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，同時制取甲醇、醋酸、二甲醚等高附加值化工產(chǎn)品，實現(xiàn)煤氣、發(fā)電、化工一體化的高效能源化工系統(tǒng)，可形成煤炭工業(yè)發(fā)展的新模式。37第三十七頁，共101頁。2.7其它先進煤化工技術(shù)新型煤化工發(fā)展還涉及其它單元工藝技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。Ex：高效氣體凈化和分離技術(shù)，大型高效合成技術(shù)，適應(yīng)不同熱值的燃氣輪機發(fā)電技術(shù)等。

38第三十八頁，共101頁。3煤炭開發(fā)生產(chǎn)與發(fā)展新型煤化工

3.1煤炭資源是發(fā)展新型煤化工基礎(chǔ)3.2發(fā)展新型煤化工與實施大集團、聯(lián)合戰(zhàn)略3.3新型煤化工工程發(fā)展已經(jīng)啟動

39第三十九頁，共101頁。3.1煤炭資源是的基礎(chǔ)發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)將不斷擴大煤炭的消費量，拉動煤炭生產(chǎn)，但同時必須兼顧國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭的需求，不能影響能源供需的整體格局。為此，應(yīng)將煤炭資源的開發(fā)與新型煤化工產(chǎn)業(yè)建設(shè)緊密結(jié)合。

貴州是我國南部主要儲煤和能源輸出省區(qū)，我省煤炭品種齊全，對發(fā)展新型煤化工具備一定的資源優(yōu)勢。畢節(jié)的煤炭資源豐富、綜合資源優(yōu)勢明顯，但是煤化工的工業(yè)基礎(chǔ)、采用新工藝、發(fā)展煤化工聯(lián)產(chǎn)等方面的條件較差，但發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

40第四十頁，共101頁。3.2實施大集團、聯(lián)合戰(zhàn)略新型煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展涉及煤炭、化工、石油、電力等多個工業(yè)領(lǐng)域，建設(shè)投資大，高新技術(shù)密集，因此需要結(jié)合煤炭工業(yè)大集團戰(zhàn)略，走聯(lián)合發(fā)展、集團化發(fā)展的道路。按地域或產(chǎn)業(yè)鏈組建聯(lián)合大集團是切實可行的發(fā)展模式。目前較為合適的方法有以下幾種方式可供參考：以大型煤炭企業(yè)、地方煤炭企業(yè)和石油化工企業(yè)聯(lián)合為項目主體；考慮能源產(chǎn)業(yè)的特點，以資金籌措為目的，充分發(fā)揮地區(qū)有資金實力企業(yè)的組合優(yōu)勢；引進外資或中外合作是發(fā)展新型煤化工可充分考慮的重要方式。

41第四十一頁，共101頁。3.3新型煤化工已經(jīng)啟動

近年來，國內(nèi)部分煤炭企業(yè)和產(chǎn)煤地區(qū)十分重視煤化工的發(fā)展，將建設(shè)新型煤化工工程作為企業(yè)和地方經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略方向，開展了大量工程前期研究工作，有的已進入工程實施階段。目前國內(nèi)部分新型煤化工工程進展概況及發(fā)展規(guī)劃張玉卓.中國煤炭液化產(chǎn)業(yè)化示范工程進展與展望.中國煤炭（中國煤炭高層論壇文集），2002年（增刊）神華集團煤液化：直接液化示范工程已啟動，第一條生產(chǎn)線，100萬t/a規(guī)模，預(yù)計2005年建成。規(guī)劃：2010年直接液化、間接液化總能力達到1000萬t/a，2020年，總能力達到3000萬t/a。42第四十二頁，共101頁。2.寧夏寧煤集團煤化工:150萬t/a間接液化完成預(yù)可研；80萬t/a二甲醚完成前期研究。規(guī)劃：間接液化一、二期總產(chǎn)量達到300萬t/a。

3.大同煤化工聯(lián)產(chǎn):完成方案研究，聯(lián)產(chǎn)油品80萬t/a、甲醇70萬t/a、電力12億kWh/a（自用）。規(guī)劃：一、二期總產(chǎn)量達到油品160萬t/a、甲醇140萬t/a，聯(lián)產(chǎn)電力自用。4.錫林郭勒煤液化:100萬t/a直接液化完成預(yù)可研。5.先鋒煤液化:100萬t/a直接液化完成預(yù)可研，項目籌建中。6.六盤水煤化工聯(lián)產(chǎn):300萬t/a煉焦與50萬t/a直接液化聯(lián)產(chǎn)方案研究。7.依蘭煤液化:100萬t/a直接液化完成預(yù)可研。8.雙鴨山煤液化:100萬t/a直接液化完成預(yù)可研。9.河南煤液化:間接液化油品150萬t/a完成預(yù)可研。

43第四十三頁，共101頁。4.1建設(shè)資金投入多。4.2耗水量大4.3技術(shù)及工程管理水平高4.發(fā)展新型煤化工幾個關(guān)鍵問題

44第四十四頁，共101頁。4.發(fā)展新型煤化工幾個關(guān)鍵問題

發(fā)展新型煤化工除了要有豐富的原料煤資源外，還有幾個關(guān)鍵問題必須給予足夠的重視。4.1建設(shè)資金投入多。資金籌措是目前發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)的重要障礙。初步分析表明，建設(shè)100萬t/a油品產(chǎn)量的直接液化工廠投資約80～90億元，同等規(guī)模的間接液化工程資金投入約90～100億元。煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)有利于減少建設(shè)資金投入，如50萬t/a煤直接液化與300萬t/a煤焦化聯(lián)產(chǎn)時，直接液化部分的資金投入大約為35～40億元。因此，應(yīng)加強項目融資籌劃研究，實施跨地區(qū)、跨行業(yè)聯(lián)合，拓寬資金籌措渠道，實行投資主體和投資方式的多元化。45第四十五頁，共101頁。4.2耗水量大，水資源是建設(shè)新型煤化工工程重要的基礎(chǔ)條件。如150萬t/a油品的間接液化工廠日需原水供應(yīng)量約為5.5萬m3；100萬t/a油品的直接液化工廠日需原水約2.3萬m3。因此，畢節(jié)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)充分注重水資源的約束影響，發(fā)展節(jié)水工藝。

4.發(fā)展新型煤化工幾個關(guān)鍵問題

46第四十六頁，共101頁。4.3技術(shù)及工程管理水平高。新型煤化工工程建設(shè)和生產(chǎn)運行是應(yīng)用多領(lǐng)域高新技術(shù)和實施大規(guī)模工程相結(jié)合的復(fù)雜系統(tǒng)工程，技術(shù)和工程管理水平要求高，因此必須注重組織管理和培育高素質(zhì)的技術(shù)隊伍，實行先進、科學(xué)、高效的管理和經(jīng)營模式。4.發(fā)展新型煤化工幾個關(guān)鍵問題

47第四十七頁，共101頁。5結(jié)語

發(fā)展新型煤化工技術(shù)，建設(shè)新型煤化工產(chǎn)業(yè)對延伸傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，提升和改造煤炭工業(yè)，建設(shè)新興產(chǎn)業(yè)，實施可持續(xù)發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義，是煤炭工業(yè)走新型工業(yè)化道路的重要發(fā)展方向。目前，新型煤化工還處于發(fā)展初期，需要進行大量整體規(guī)劃、技術(shù)研究、新工藝開發(fā)、系統(tǒng)優(yōu)化集成等配套工作。國內(nèi)煤炭大型企業(yè)集團是新型煤化工發(fā)展的主體，在新型煤化工技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設(shè)方面應(yīng)起到重要的主力作用。48第四十八頁，共101頁。煤化工產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)要以煤氣化技術(shù)為突破口、煤液化為主導(dǎo)，大力發(fā)展石油替代產(chǎn)品、碳一化學(xué)深加工產(chǎn)品及支農(nóng)化工產(chǎn)品。采取引進國外先進技術(shù)和與國內(nèi)科研院所聯(lián)合攻關(guān)相結(jié)合、老裝置技術(shù)升級改造和新產(chǎn)品開發(fā)相結(jié)合、近期和遠期相結(jié)合等原則，積極落實煤氣化、煤液化等關(guān)鍵技術(shù)；強化甲醇、二甲醚等能源替代產(chǎn)品的應(yīng)用市場開發(fā)研究和推廣；努力爭取國家煤化工基地布點和煤炭液化萬噸級工試裝置在我區(qū)建設(shè)。通過研究制訂煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、招商引資、組建煤炭開采和深加工一體化企業(yè)及依托骨干企業(yè)實施重大項目等措施，力爭在近年內(nèi)形成大規(guī)模的原煤加工能力，產(chǎn)品主要包括合成氨、甲醇、二甲醚、焦碳、煤化工衍生產(chǎn)品等。49第四十九頁，共101頁。謝謝大家！！50第五十頁，共101頁。鏈接的文件51第五十一頁，共101頁。煤電化一體化產(chǎn)業(yè)是以煤炭資源為依托，大力發(fā)展與此相關(guān)的電力、化學(xué)、機械等工業(yè)，以形成緊密的產(chǎn)業(yè)發(fā)展群。煤炭、電力在畢節(jié)地區(qū)均有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上加強化工產(chǎn)業(yè)及不同產(chǎn)業(yè)間的合作聯(lián)系，形成一體化發(fā)展的模式。畢節(jié)的煤炭資源是電力工業(yè)、煉焦和化學(xué)工業(yè)的良好用煤，發(fā)展煤化工、電力工業(yè)在我區(qū)具有良好的天然自然資源。從發(fā)展趨勢看，煤電化一體化是大勢所趨，否則對三大行業(yè)部門都是不利的。進人市場經(jīng)濟后，可力求實現(xiàn)三聯(lián)供或四聯(lián)供，即以煤炭資源為原材料，實現(xiàn)熱、氣、電、化工的供應(yīng)一體化。在一體化的運作中，需要進一步穩(wěn)步提高.實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。52第五十二頁，共101頁。專家觀點太原理工大學(xué)校長謝克昌：煤是我國化學(xué)工業(yè)的主要原料與能源之一，如我國64％的合成氨以煤為原料，23％的聚氯乙烯以電石為原料。目前我國傳統(tǒng)煤化工穩(wěn)中有升，煤基一碳化工技術(shù)的引進和開發(fā)取得重要進展，如甲醇制醋酸的規(guī)模和生產(chǎn)能力加大，自行研發(fā)的煤基合成氣制低碳醇、乙二醇、燃料油等技術(shù)取得重大成果。同時引進和開發(fā)了一些新的煤炭熱解和氣化技術(shù)，并建立了一批重點實驗室和工程中心，形成了發(fā)展?jié)崈裘旱目傮w思路，一批重大研究開發(fā)計劃已經(jīng)啟動。但他同時也指出，由于規(guī)劃多、落實少，且政出多門，力量分散，造成煤化工發(fā)展“雷聲大、雨點小”。53第五十三頁，共101頁。環(huán)保問題——專家觀點西南化工研究設(shè)計院教授級高工雍永祜：要消除現(xiàn)有煤開采、煤發(fā)電、煤燃燒帶來的污染，只有靠潔凈煤、水煤漿、油煤漿、地下氣化、坑口煤氣化、硫回收、以潔凈煤氣進行化工生產(chǎn)和發(fā)電、廢渣生產(chǎn)建材等多聯(lián)產(chǎn)模式，實現(xiàn)新能源可持續(xù)發(fā)展。54第五十四頁，共101頁。環(huán)保問題——國家政策煤炭生產(chǎn)和煤炭消費所產(chǎn)生的環(huán)境問題在中國已經(jīng)引起中國政府和民眾的高度重視。國務(wù)院新聞辦公室2003年12月23日發(fā)表《中國的礦產(chǎn)資源政策》白皮書中專門提到："中國將充分利用煤炭資源和水能資源，發(fā)展以煤炭洗選加工、液化、氣化等為主要內(nèi)容的煤的潔凈技術(shù)。55第五十五頁，共101頁。實施大項目帶動煤化工發(fā)展戰(zhàn)略寧夏立足煤炭資源優(yōu)勢，實施大項目帶動戰(zhàn)略發(fā)展煤化工，在煤炭間接液化、煤炭焦化、煤炭電石生產(chǎn)PVC、煤炭電石深加工氰胺產(chǎn)品等領(lǐng)域新上大項目，以帶動煤化工在寧夏形成產(chǎn)業(yè)群。其煤化工產(chǎn)品開發(fā)均選定在新產(chǎn)品方向在上新項目。寧夏實施的煤化工大項目帶動戰(zhàn)略，帶動了寧東煤田等幾個礦區(qū)周圍大中小煤化工項目，向著立足煤、延伸煤、超越煤的方向努力。其中靈武市依托寧東煤田興建的以發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)為主的縣級工業(yè)園已初具規(guī)模。56第五十六頁，共101頁。煤制甲醇項目簡介甲醇屬基本有機化工原料，世界發(fā)達國家的甲醇生產(chǎn)量僅次于乙烯、丙烯和苯，占居第四位。甲醇又是潔凈燃料，目前已在全國部分省、市推廣應(yīng)用。近年來，國內(nèi)甲醇消費量約400萬噸左右，其中50%左右需進口解決。據(jù)化工部規(guī)劃院等單位預(yù)測，“十五”期間每年國內(nèi)市場缺口在200萬噸左右，尤其是燃料甲醇的市場潛力巨大。煤制甲醇是公認的清潔燃料，每噸甲醇燃料比普通汽油便宜600元至900元，且動力性能無明顯變化。汽車使用甲醇燃料后，尾氣中的一氧化碳和碳氫化合物比汽油燃料分別降低23.2％和28.5％。

57第五十七頁，共101頁。碳—化學(xué)（or一碳化學(xué)）煤的氣化是現(xiàn)代煤化工的核心。煤氣化可以得到含CO和H2的合成氣，再由合成氣生產(chǎn)各種基本有機化工產(chǎn)品和精細化工產(chǎn)品，常為人們稱為“碳一化學(xué)”化工產(chǎn)品和“甲醛化學(xué)產(chǎn)品”。這些產(chǎn)品構(gòu)成一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，據(jù)不完全的統(tǒng)計有100多種產(chǎn)品，并且還在開發(fā)增長?！疤家换瘜W(xué)”技術(shù)開發(fā)重點是甲醇合成及含氧化物生產(chǎn)。58第五十八頁，共101頁。甲醇體系能源化工現(xiàn)狀與展望甲醇除作為最基本的化工原料之外，近年來替代汽油柴油作為車用燃料獲得很大進展，甲醇是一種清潔能源。我國甲醇生產(chǎn)的70%走煤化工路線,因此開發(fā)甲醇深加工的研究,對即將進入21世紀的煤化工的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)有著至關(guān)重要的作用。大力發(fā)展以煤為原料的大型化甲醇，并大力推動甲醇能源利用和甲醇下游化工生產(chǎn)是21世紀中國能源結(jié)構(gòu)變化的一個重要方向。甲醇市場前景取決于作為車用燃料的大范圍推廣。59第五十九頁，共101頁。我國現(xiàn)有甲醇生產(chǎn)廠家160多家，總生產(chǎn)能力為350萬t/a。但規(guī)模偏小，平均為1.56萬t/a，且能耗高，開工率低。企業(yè)規(guī)模20萬t/a的僅3家，10～15萬t/a的7家，5～10萬t/a的15家，1～5萬t/a的20多家，與國外大型甲醇裝置80～160萬t/a規(guī)模相比，差距甚遠。目前我國的甲醇消費中，甲醛占39%，居首位；其次是甲基叔丁基醚占15.2%，對苯二甲酸二甲脂占7.7%，醋酸占5.6%。甲醇作為代用燃料正在逐步推廣，2002年大約有42萬t甲醇用于燃料。預(yù)計2005～2008年，化工消耗甲醇的產(chǎn)量約為450萬t/a。60第六十頁，共101頁。61第六十一頁，共101頁。大型甲醇工廠是資金密集、技術(shù)密集型的企業(yè)。煤是一種由有機大分子化合物組成的性質(zhì)極其復(fù)雜的混合物,一般在氣化后要經(jīng)過凈化、變換、合成、精制等步驟,再加上一些輔助工序,才能變成合格的產(chǎn)品。投入的建設(shè)資金較多,因此要求決策十分慎重,而且規(guī)模一定要選擇得當(dāng),還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件進行科學(xué)論證。否則,規(guī)模定得太小,會造成企業(yè)先天性的經(jīng)濟不合理,太大又會在技術(shù)上帶來許多困難,造成這也引進那也引進的被動局面。這里特別要強調(diào)的是,設(shè)備折舊在大型甲醇裝置中占產(chǎn)品成本相當(dāng)大的份額,因此要求設(shè)備的設(shè)計和制造盡可能立足于國內(nèi),否則經(jīng)濟上就很難過關(guān)。62第六十二頁，共101頁。所謂大型甲醇裝置,一般指日產(chǎn)1000t以上的甲醇裝置(30萬t/a),除個別設(shè)備有備用外,一般沒有并聯(lián)與備用的設(shè)備和機器。這是因為甲醇經(jīng)濟規(guī)模對投資與產(chǎn)品成本影響較大,一般來講裝置規(guī)模越大,產(chǎn)品成本越低。但當(dāng)規(guī)模達到30萬t/a以后,規(guī)模效益的優(yōu)點不再顯著。根據(jù)國內(nèi)外多方面的分析結(jié)果，大型甲醇裝置似乎走聯(lián)產(chǎn)的道路較為有利，工廠產(chǎn)品千萬不能單打一，主副產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要合理。這樣，一方面為企業(yè)自身提供了應(yīng)變能力，另一方面又能為企業(yè)提高本身的總效率、降低投資開辟了廣闊的前景。63第六十三頁，共101頁。潔凈燃料二甲醚發(fā)展前景廣闊

隨著煤化工和碳一化學(xué)的發(fā)展，人們越來越關(guān)注煤除了制合成氨和甲醇以外的其他化工產(chǎn)品及煤作為替代石油資源的新途徑。隨著二甲醚工業(yè)化技術(shù)的完善及煤化工多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的成熟，二甲醚作為液化石油氣、柴油替代品及化工原料等具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。二甲醚在常溫、常壓下為無色、無味氣體，由于其自身含氧，組分單一，因此燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘留物、無黑煙，是舉世公認的潔凈能源。由于石油資源短缺、煤炭資源豐富及人們環(huán)保意識的增強，二甲醚作為從煤轉(zhuǎn)化成的清潔燃料而日益受到重視，成為近年來國內(nèi)外競相開發(fā)的性能優(yōu)越的碳一化工產(chǎn)品。國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進中心方德巍教授，新型潔凈燃料二甲醚發(fā)展前景廣闊64第六十四頁，共101頁。二甲醚氟里昂替代物民用燃料汽車燃料合成低碳烯烴化工原料氣霧劑致冷劑醇醚燃料液化氣乙烯丙烯甲基化劑其它化工產(chǎn)品二甲醚的化工應(yīng)用65第六十五頁，共101頁。二甲醚應(yīng)用范圍與前景我國環(huán)保能源一直十分緊缺，特別是潔凈民用和車用燃料，是目前最受重視的問題之一。商用汽油、煤油和天然氣由于含硫等眾多復(fù)雜成分，對環(huán)境破壞較為嚴重；民用液化石油氣雜質(zhì)更多，且還存在壓力過高及爆炸的隱患。另外，我國汽車工業(yè)發(fā)展較快，同時也帶來了發(fā)動機燃料價格的大幅上漲，汽車燃料的短缺勢必制約汽車工業(yè)的發(fā)展。依靠煤的氣化和液化，發(fā)展清潔燃料，也是我國經(jīng)濟高速發(fā)展面臨的現(xiàn)實問題。二甲醚由于其良好的產(chǎn)品性能及優(yōu)越的環(huán)保性能，越來越為人們所接受，其應(yīng)用范圍和前景也越來越廣闊。來源：方德巍，新型潔凈燃料二甲醚發(fā)展前景廣闊66第六十六頁，共101頁。（1）替代液化石油氣二甲醚的物理性質(zhì)與液化石油氣相似，可替代石油液化氣作為民用燃料。其特點包括：一是可燃性好，二甲醚本身就是含氧燃料添加劑，其燃燒充分、完全，無碳析出，幾乎無殘留物，廢氣無毒，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；二是液化壓力低，常溫下二甲醚蒸汽壓力約為0.5MPa，低于液化氣和天然氣，在室溫下就可壓縮成液體，可用液化氣儲罐灌裝，能確保運輸安全，同時因其常溫下為氣體，不需預(yù)熱，隨用隨開，快捷方便；三是燃燒值高，為31.59MJ/kg。來源：方德巍，新型潔凈燃料二甲醚發(fā)展前景廣闊四是無毒性，二甲醚對人體呼吸道、皮膚有輕微刺激作用，但對人體無毒性反應(yīng)；五是安全可以控制，其爆炸下限比液化氣高1.3倍，爆炸隱患大大縮?。?000年我國進口的3000萬t成品油中有2000萬t是液化石油氣，而目前我國液化氣的年消費量在3500～4000萬t。如果用二甲醚替代進口部分的液化氣，約需二甲醚2500萬t/a。但我國現(xiàn)有二甲醚產(chǎn)量最多為3～3.5萬t/a，均用于氣溶膠，尚未大量用于燃料。因此，二甲醚作為民用燃料替代液化石油氣，特別是在廣大農(nóng)村，具有量大面廣的發(fā)展前景。

67第六十七頁，共101頁。二甲醚應(yīng)作為替代石油的戰(zhàn)略能源

以煤和天然氣為基礎(chǔ)原料替代石油的二次清潔能源甲醇及二甲醚具有綜合發(fā)展優(yōu)勢，其二次能源利用率最高。我國目前由合成氣一步法制取二甲醚技術(shù)已基本成熟，在投資及成本方面具有較大優(yōu)勢，既可有效合理地利用能源資源，又有利于能源化工及多聯(lián)產(chǎn)體系的發(fā)展。我國目前最大的問題是對石油安全問題認識程度不夠，煤氣化技術(shù)推廣阻力較大，應(yīng)該把甲醇及二甲醚作為替代石油的戰(zhàn)略能源。首先，應(yīng)從戰(zhàn)略上重視，堅定以煤為主、不偏廢石油化工的能源政策；其次，國家應(yīng)在資金上支持二甲醚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在項目審批上優(yōu)先考慮，在政策方面給予優(yōu)惠；第三，國家應(yīng)該成立專門機構(gòu)，采取一定措施，積極發(fā)展煤氣化生產(chǎn)二甲醚的技術(shù)并且積極開發(fā)其下游產(chǎn)品。來源：方德巍，新型潔凈燃料二甲醚發(fā)展前景廣闊68第六十八頁，共101頁。（2）替代柴油發(fā)動機燃料

柴油發(fā)動機的主要問題是尾氣氮氧化物與黑煙的排放，會形成酸雨，并破壞臭氧層。由于二甲醚良好的燃燒性和高辛烷值，可作為理想的柴油發(fā)動機潔凈燃料，可直接壓燃，并實現(xiàn)低NOx排放，實現(xiàn)無煙、無硫燃燒。目前，我國必須使用無鉛汽油已被提到議事日程，柴油發(fā)動機污染問題也已開始受到重視。

隨著我國汽車保有量的增加，二甲醚替代柴油燃料的市場前景廣闊。此外，二甲醚還可用作燃料電池、火力發(fā)電廠等燃料；通過二甲醚分解制取低碳烯烴，可替代氯氟化碳作氣霧劑、制冷劑和發(fā)泡劑；與硅在密閉系統(tǒng)中合成有機硅化合物等。來源：方德巍，新型潔凈燃料二甲醚發(fā)展前景廣闊69第六十九頁，共101頁。合成二甲醚的工藝

合成二甲醚的工藝主要有兩種：一步法和二步法。一步法可由合成氣直接合成，需用含硫及惰性氣體均較低的水煤氣為原料。目前，合成氣一步法制二甲醚已成為今后的發(fā)展趨勢，對它的研究主要集中在研制合適的雙功能催化劑上。但在一般的小氮肥廠，通常用聯(lián)醇法生產(chǎn)甲醇，原料氣中一氧化碳含量很低，合成反應(yīng)與二甲醚吸收過程的效率很低，因此，很難采用一步法生產(chǎn)二甲醚。由于一步法制二甲醚牽涉到投資較高、氣體凈化和二甲醚產(chǎn)品分離等問題，一般適應(yīng)于大型生產(chǎn)，因此，我國合成氣制二甲醚尚未工業(yè)化，國外也僅在美國和日本各有一套工業(yè)示范裝置運行。目前，中科院山西煤化所、中科院大連化物所、清華大學(xué)、華東理工大學(xué)和西南化工研究院等單位正在進行一步法合成二甲醚的研究，并在小試上取得了一定成果。

來源：中國化工報2003年5月23日70第七十頁，共101頁。合成二甲醚的工藝

與一步法相比，二步法合成流程稍復(fù)雜，但兩類催化劑裝在不同反應(yīng)器內(nèi)，互不干擾。甲醇脫水的反應(yīng)器工作壓力較低，可降低設(shè)備造價，同時分離流程簡單，特別適合已有聯(lián)醇裝置的小氮肥廠，可用該廠聯(lián)產(chǎn)的甲醇生產(chǎn)二甲醚，投資較低，而且可以根據(jù)市場需求，調(diào)節(jié)甲醇與二甲醚產(chǎn)品的比例。（液相法——濃硫酸催化劑，氣相法——結(jié)晶硅鋁酸鹽）當(dāng)前可利用各地現(xiàn)有的小氮肥廠的條件，應(yīng)用已有的技術(shù)，用其一部分或全部以二步法生產(chǎn)二甲醚液化氣。目前，國內(nèi)眾多的小氮肥廠，大多能聯(lián)產(chǎn)甲醇5000～1萬噸/年，也可聯(lián)產(chǎn)二甲醚液化氣3000～6000噸/年。國內(nèi)外的大量研究表明，二甲醚是一種重要的清潔能源和環(huán)保產(chǎn)品。研究開發(fā)二甲醚清潔燃料非常適合我國的能源結(jié)構(gòu)，也是我國能源優(yōu)化利用和能源及環(huán)境技術(shù)發(fā)展的大方向。來源：中國化工報2003年5月23日71第七十一頁，共101頁。二甲醚發(fā)展需闖三關(guān)

中國工程院倪維斗院士訪談一是成本二是技術(shù)三是政策中國工程院倪維斗院士訪談72第七十二頁，共101頁。成本關(guān)：每噸不能高于3000元倪院士在多個場合曾談到，預(yù)計５年內(nèi)我國將有500～1000萬噸的二甲醚需求。因此，對于二甲醚來說，不存在市場需求問題，關(guān)鍵在于成本的控制。目前國內(nèi)二甲醚的成熟生產(chǎn)工藝是采用二步法，工藝成熟但生產(chǎn)鏈長，且產(chǎn)品成本要隨甲醇價格的波動而變化。目前國內(nèi)甲醇市場價格波動范圍相當(dāng)大，低時1000元／噸，高時達到2000元／噸，如果二甲醚價格也隨其有如此大的起伏，它作為民用燃料的吸引力肯定會大打折扣。如果以二甲醚的熱值和目前使用的液化石油氣的熱值相比，其成本不能超過3000元／噸。目前比較令人欣慰的消息:國內(nèi)有的單位在成本控制方面已取得了較好的進展。企業(yè)靠技術(shù)改造和自行生產(chǎn)甲醇等辦法，目前已將二甲醚的生產(chǎn)成本控制在3000元／噸以內(nèi)。這個成本的二甲醚完全可以與目前市場上的液化石油氣競爭了。由于二甲醚用耐壓罐車或裝入鋼瓶后運輸，很安全便捷，因此從成本考慮，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該選擇在富產(chǎn)煤炭地區(qū)，年產(chǎn)規(guī)模至少要在萬噸以上，并且盡可能在工藝上實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)。中國工程院倪維斗院士訪談

73第七十三頁，共101頁。技術(shù)關(guān)：規(guī)模擴大，技術(shù)有阻礙

目前改進二甲醚生產(chǎn)工藝的焦點是漿態(tài)床一步法生產(chǎn)二甲醚。權(quán)威學(xué)者預(yù)言：這個新工藝如果能順利投入生產(chǎn)，并達到年產(chǎn)20萬噸以上規(guī)模，二甲醚生產(chǎn)成本有望降至2000元／噸左右（以2000年相關(guān)產(chǎn)品價格水準(zhǔn)計算）。如果一步法實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，它在成本上的優(yōu)勢是顯而易見的。目前一步法生產(chǎn)二甲醚面臨的幾個關(guān)鍵問題是：需要高效、低價的煤制氣工藝及設(shè)備；需要能滿足大型化二甲醚生產(chǎn)用的反應(yīng)器；解決以煤為原料制二甲醚生產(chǎn)過程中二氧化碳的利用；相關(guān)催化劑開發(fā)與生產(chǎn)；成熟經(jīng)濟的二甲醚分離和提純技術(shù)。通過最近兩年的努力，國內(nèi)一步法生產(chǎn)二甲醚裝置和工藝研究都取得了一定進展。中國工程院倪維斗院士訪談74第七十四頁，共101頁。政策關(guān)：投資、稅收都應(yīng)傾斜目前二甲醚建設(shè)中一個不容忽視的問題是投資。以國內(nèi)已經(jīng)建設(shè)和正在規(guī)劃的二甲醚項目投資情況來看，投資額應(yīng)該是以10億元計算。二甲醚的投資額雖然高，但大處從國家能源安全考慮，小處從市場需求考慮，高額投資是值得的。以目前的投資和回報來看，一個年產(chǎn)20萬噸左右的二甲醚聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項目的投資大約近20億元，投資收回的周期應(yīng)該是8～10年。目前我國二甲醚建設(shè)項目的投資大致來自３個方面。其一，企業(yè)自籌；其二，地方和國家配套貸款；其三，國外企業(yè)投資和政府貸款。這３種來源的資金目前正在以不同方式注入到二甲醚項目中來。組成專門機構(gòu)（政府、企業(yè)、研究機構(gòu)），協(xié)調(diào)解決資金、技術(shù)、市場和政策方面的問題，以保證二甲醚發(fā)展。中國工程院倪維斗院士訪談75第七十五頁，共101頁。煤變油煤的液化技術(shù)“煤變油”工程是“十五”期間中國國家重點組織實施的12大高技術(shù)工程之一。所謂“煤變油”，是指將煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料和化工原料的技術(shù)。煤炭在液化成汽油、柴油的同時，還能生產(chǎn)出附加價值很高的上百種產(chǎn)品，例如乙烯、丙烯、石蠟、醇、酮、化肥等。對“煤變油”的研究開發(fā)，始于20世紀上半葉的德國，之后南非、荷蘭、美國也都嘗試利用這一技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)化為汽油和柴油。目前煤液化在南非已經(jīng)形成了大規(guī)模、高盈利的產(chǎn)業(yè)。我國科學(xué)家們在上個世紀80年代開始這項研究，目前已經(jīng)有了重大突破，在千噸級裝置上開始試驗生產(chǎn)，我國由此成為世界上少數(shù)幾個掌握這項技術(shù)的國家之一。76第七十六頁，共101頁。C1化學(xué)與費托合成所謂C1化學(xué)，是指以合成氣（CO和H2）出發(fā)合成化工產(chǎn)品和燃料化工體系。C1化學(xué)的任務(wù)是使人類的化工產(chǎn)品和能源擺脫對石油的依賴，因此C1化學(xué)又稱為“創(chuàng)造未來的化學(xué)”。目前C1化學(xué)中所用的催化技術(shù)主要包括以下2個方面：費-托（Fischer-Torpsch）合成MTG反應(yīng)77第七十七頁，共101頁。費-托（Fischer-Torpsch）合成1923年，F(xiàn)ischerF.和TorpschH.首次報道了使用堿化的鐵催化劑，由CO和H2合成烴類化合物，在400-450℃，1.5MPa下獲得了以醇、醛、酮等含氧化合物為主的產(chǎn)物，故此，該類反應(yīng)稱為F-T合成。F-T催化劑的發(fā)展歷史1923年，堿化鐵催化劑；1925年，F(xiàn)e-Zn催化劑、Co系催化劑；1936年，四套裝置投產(chǎn)；1945年，共建立15套裝置。所用催化劑由Co：ThO2：MgO：硅藻土=100：5：8：200組成，使用硝酸鹽沉淀法制備。所得產(chǎn)物由46%汽油，23%柴油，3%的潤滑油和28%的石蠟組成；78第七十八頁，共101頁。費-托（Fischer-Torpsch）合成二戰(zhàn)后，ARGE公司開發(fā)了由沉淀鐵催化的高負荷的固定床裝置，其產(chǎn)物包括汽油32%，柴油21%和石蠟烴47%。所用催化劑由Fe：SiO2：K2O：Cu=100：25：5：5。美國幾家公司將這種催化劑用于流化床，獲得成功。Kellogg公司采用霧沫床，其汽油收率高達70%。ARGE流程和Kellogg流程于1955年在南非的Sasol（1）裝置上實現(xiàn)工業(yè)化，其主要生產(chǎn)能力為24×104t/a。1980年Sasol（2）建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力20×104t/a。1985年Sasol（3）建成，生產(chǎn)能力與Sasol（2）相同。到那時候止，南非消耗的動力燃料，約40%來自于F-T合成。）Sasol（1）簡化流程見下圖：79第七十九頁，共101頁。80第八十頁，共101頁。81第八十一頁，共101頁。MTG反應(yīng)1976年Mobil公司公開報道了由甲醇合成汽油這一具有劃時代意義的烴類合成方法，并命名為MTG法（MethanoltoGasoline）。這一方法意味著開發(fā)了從煤→合成氣→甲醇→液體燃料的新路線，徹底擺脫了對石油的依賴。MTG法進展如下：固定床MTG過程包括兩段反應(yīng)：在第一反應(yīng)器重采用Al2O3催化甲醇脫水為二甲醚，二甲醚和甲醇在第二反應(yīng)器中被ZSM-5催化轉(zhuǎn)化成烴和水。82第八十二頁，共101頁。采用兩段工藝，一是便于取出高達1700kJ/kg甲醇的反應(yīng)熱，二是一段的低沸點產(chǎn)物可在二段反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)，以增加汽油產(chǎn)率，并且有利于抑制溫度上升。MTG法開始于固定床，后來發(fā)展為流化床。流化床與固定床相比，具有以下優(yōu)點：1易于除去反應(yīng)熱；2汽油收率高；3催化劑可連續(xù)再生，連續(xù)運轉(zhuǎn)。83第八十三頁，共101頁?！懊鹤冇汀笔俏覈茉唇Y(jié)構(gòu)調(diào)整的新曙光

發(fā)展“煤變油”的工業(yè)化，對于中國這樣一個石油資源有限，但又是石油消費大國的國家來說，具有特別重要的意義。近年來，我國液體燃料的需求急劇增長，只有大量進口，才能解決巨大的供需矛盾。2000年我國進口原油7600萬噸，預(yù)計2010年進口原油將達到1.6億噸，已經(jīng)危及國家能源戰(zhàn)略安全。而我國的煤炭資源卻十分豐富，已探明的煤炭儲量達1萬多億噸，年產(chǎn)量達10億噸。因此，通過煤液化合成油是實現(xiàn)我國油品基本自給的現(xiàn)實途徑之一。煤變油技術(shù)的工業(yè)化，將使我國的能源安全戰(zhàn)略得到鞏固，同時還可以擴大煤炭市場，緩解煤炭工人的就業(yè)壓力。84第八十四頁，共101頁。煤的液化分類目前煤液化技術(shù)可以分為直接液化和間接液化兩種技術(shù)路線。直接液化是煤在高溫高壓下進行催化加氫，從而使煤直接轉(zhuǎn)化為液體的燃料。間接液化則是先將煤氣化制得合成氣，然后再在催化劑的作用下合成液體燃料。85第八十五頁，共101頁。直接液化的優(yōu)缺點與間接液化相比，直接液化裝置的規(guī)模相對較小，投資較少，原煤消耗較低，汽油、柴油等目標(biāo)產(chǎn)品的選擇性較高，但是合成的油品質(zhì)量較差，需要再進行深度精制和改質(zhì)。直接液化對煤種的要求也比較嚴格，只有年輕的煤種如褐煤、次煙煤才能適用，并且惰性組分含量要低，反應(yīng)活性要高，這就大大限制了直接液化技術(shù)的應(yīng)用范圍，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)還有待時日。煤炭直接液化項目在實驗室環(huán)境下尚可，此前在德國進行的試驗已充分證明了這一點，但轉(zhuǎn)變到工業(yè)應(yīng)用，穩(wěn)定性則難以保證。此外，上了項目能否掙錢還很難說。86第八十六頁，共101頁。間接液化的優(yōu)缺點間接液化技術(shù)由于有原料適應(yīng)強和油品質(zhì)量好的優(yōu)點，盡管建設(shè)投資較高，但是在國外已有大規(guī)模商業(yè)化運營的成功經(jīng)驗。目前，煤液化在南非已經(jīng)形成大規(guī)模、高贏利的產(chǎn)業(yè)。

在南非的薩索爾公司，年產(chǎn)500萬噸合成油品，每桶成本19.7美元，低于石油輸出國組織22至28美元的價格調(diào)控范圍。2001年這家公司產(chǎn)值達40億元，實現(xiàn)利潤近12億元。因此專家們認為，間接液化技術(shù)比較適應(yīng)我國的情況。

87第八十七頁，共101頁。間接液化工業(yè)化技術(shù)國外工業(yè)化的間接液化技術(shù)主要有南非薩索爾公司的F－T合成技術(shù)、殼牌公司的Smdsr（中間餾分油品合成）等工藝技術(shù)。此外還有一些正在開發(fā)的合成技術(shù)，如丹麥TOPSOE公司的TIGAS法和美國MOBIL公司的STG等。利用這些成熟的技術(shù)在我國建設(shè)煤液化項目，有利于消化國外先進技術(shù)，促進并加快正在進行的煤炭間接技術(shù)的開發(fā)，增加我國的技術(shù)儲備。88第八十八頁，共101頁。間接液化前景中國曾進行過2000t/a的固定床工業(yè)試驗。國內(nèi)沒有建立百萬噸級工業(yè)化裝置的原因在于設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺乏，實質(zhì)是科研投入不足造成的的工業(yè)化研究的不完善。從油品供求趨勢和技術(shù)發(fā)展來看，煤間接液化產(chǎn)業(yè)具有廣闊的市場前景。山西煤化所白亮副研究員指出其發(fā)展態(tài)勢如下，2003-2008建立5-10萬t級工業(yè)示范裝置2008-2010建立后續(xù)百萬噸合成油商業(yè)化裝置——幾十億元的直接利潤。2020年，如能夠達到2000萬噸的油品市場份額，可實現(xiàn)利潤150-200億元左右，同時解決60萬個就業(yè)機會（生產(chǎn)及相關(guān)行業(yè)）煤液化技術(shù)為主導(dǎo)煤化工產(chǎn)業(yè)將是中國具有蓬勃生機的革命性的新興產(chǎn)業(yè)。中國已進入到實質(zhì)性產(chǎn)業(yè)化階段。89第八十九頁，共101頁。為什么“煤變油”技術(shù)在美國、德國這些發(fā)達國家沒有形成大規(guī)模的商業(yè)化呢？

Reason：這些國家的煤炭價格過高。在德國，煤炭的價格折合人民幣1400元/噸，再加上昂貴的人工成本，所以煤炭合成油的成本太高，產(chǎn)品沒有市場競爭力。而南非蘊藏著豐富的煤炭資源，煤價大大低于美、德等國，人力成本也相對便宜，因而它的合成油具有相當(dāng)?shù)母偁幜Α６鳛槭澜绲谝幻禾看髧腿丝诖髧闹袊?，這兩項成本都比南非低。因此，煤間接液化技術(shù)在我國大有可為。90第九十頁，共101頁。Question：為什么說煤變油技術(shù)工業(yè)化是關(guān)系國家能源安全的戰(zhàn)略決策？中國國內(nèi)日益增加的石油消耗，國內(nèi)石油儲量下降、產(chǎn)量徘徊，國際能源戰(zhàn)略格局的最新變化，及在東亞地區(qū)圍繞石油能源進行的各方競爭，都為中國未來的能源安全提出新的課題，中國的石油戰(zhàn)略必須因應(yīng)變化，做出調(diào)整。相關(guān)資料顯示，2002年我國石油消費量已達到2.41億噸，其中國內(nèi)產(chǎn)量1.67億噸，凈進口量達到8360萬噸，所占比例已經(jīng)超過34%.而到2005年，我國石油需求量將達到2.9億噸左右，將有可能超過日本的需求量而成為僅次于美國的世界第二大石油消費國。而到那時，我國石油產(chǎn)量預(yù)計將不會有大幅度提高，石油進口的依存度將進一步加大。91第九十一頁，共101頁。Question：為什么說煤變油技術(shù)工業(yè)化是關(guān)系國家能源安全的戰(zhàn)略決策？國際石油戰(zhàn)略格局卻發(fā)生了巨大的變化。美國通過伊拉克戰(zhàn)爭，占領(lǐng)了世界第二大儲油國。盡管目前美國在伊頻繁遭襲，有焦頭爛額之態(tài)，并因此而開始調(diào)整對伊策略，但美國控制伊拉克的戰(zhàn)略意圖決不會發(fā)生變化，石油戰(zhàn)略則是其中最重要的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。雖然短期內(nèi)美國還無法或者也不需要從伊拉克直接獲得石油供給，但它卻已經(jīng)在戰(zhàn)略上更加結(jié)實地握住了中東乃至世界石油市場的“閥門”，石油戰(zhàn)略將成為美國政治戰(zhàn)略的最有效的武器之一。92第九十二頁，共101頁。Question：為什么說煤變油技術(shù)工業(yè)化是關(guān)系國家能源安全的戰(zhàn)略決策？而在遠東方面，輸油管道的線路之爭，其實質(zhì)當(dāng)然也是石油戰(zhàn)略之爭。有專家經(jīng)過計算指出，即使最終日本極力主張的“安納線”上馬，中國所能獲得的石油供應(yīng)量和價格也不會受到太大影響。但在國際政治戰(zhàn)略及與此密切相關(guān)的石油戰(zhàn)略角度考量，由“安大”到“安納”之間的線路之爭、之變，就絕非一筆經(jīng)濟賬那么簡單。中國正在日益崛起，正在逐步以負責(zé)任的大國的形象和身份，出現(xiàn)在世