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浅谈当代煤化工发展方向

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  【摘  要】我国煤炭资源相对丰富,煤制天然气、煤制油等新型煤基清洁能源和煤制烯烃等新型煤基材料;采用煤炭--发电--化工一体化方式建设大型产业化集群,这将成为未来煤化工产业发展的主要模式;同时,进一步延伸产品链条,大力发展下游产品将成为未来煤化工主要的发展方向。
  【关键词】煤化工;新型煤化工;发展方向
  1 前言
  煤化工是以煤为原料,经过化学反应生成化工、能源产品的工业。有关部门研究结果表明,煤基液体燃料(如煤炭液化、合成油、煤基醇醚燃料等)的生产,将成为我国石油替代能源的重点。我国煤化工发展的重点是生产石油能源替代品,有着广阔的市场需求。煤炭属于低效率、高污染能源。同时煤炭是我国的主要化石能源,也是许多重要化工品的主要原料,随着社会经济持续、高速发展,近年来我国能源、化工品的需求也出现较高的增长速度,煤化工在我国能源、化工领域中已占有重要地位。随着我国能源结构调整的进一步深化,煤化工行业受到越来越多的关注。为了满足我国能源结构调整的需要,研制开发大型煤化工成套设备被列入今后国家大力发展的16项重大技术装备任务之一,大型煤化工成套设备的国产化是今后工作的重点内容。
  2 发展新型煤化工产业的意义
  传统煤化工是国民经济的重要支柱产业,其产品广泛应用与农业、轻工等相关产业,对拉动国民经济增长和保障人民生活具有举足轻重的作用。
  传统煤化工产品市场日趋成熟,但是同世界先进水平相比,我国的煤焦油工业比较落后,主要是工艺水平低,产品品种少,能耗高,环境污染严重等。传统煤化工产业长期粗放型发展模式积累的矛盾和问题比较突出,低水平重复建设严重,产业结构调整不理想。随着节能减排与环境保护的日益强化、非高炉炼铁的发展,传统煤化工面临诸多挑战,传统煤化工产品市场保持稳定低俗增长,重点是结构调整和技术升级。
  当代世界经济的飞速发展促使能源需求不断增加,“能源危机”初见端倪,能源安全问题己经在各国提上议程。能源安全是国民经济安全的关键,它直接影响到国家安全、社会稳定及可持续发展。发达国家已根据本国的能源特点加快开发矿物燃料替代能源的研究步伐,我国方方面面也在高度重视有关能源安全这项日益严峻的课题。大量直接燃烧原煤给环境造成严重后果,已经影响到了国民经济的可持续发展。面对我国以煤为主的能源结构现实及存在的问题,充分利用国内丰富的煤炭资源,发展新型煤化工产业乃是当务之急。
  3 我国传统煤化工企业当前存在的环保与能耗问题
  3.1耗能巨大,利用率低下
  传统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。从列表中我们可以看出,煤化工行业在生产的过程中,耗能巨大,而且利用率不高,造成了大量的资源浪费,属于粗放式的发展。
  3.2运输等非生产过程中污染和浪费严重
  我国的煤炭资源地域分布不均,这也就导致了产业发展在各地的极其不均衡性。而煤化工产品作为一种基础产品,往往从原料开采到最后的使用终端需要经过多种方式的、多次的长距离运输。而在装卸等作业过程中,浪费和损耗的总量也十分让人吃惊。
  3.3环境污染严重
  煤炭燃烧所带来的污染物排放是中国大气环境污染的主要原因。由于这些污染物,导致了诸如酸雨等等各种环境问题。燃煤导致的汞污染,也让我国成为世界上大气汞污染最严重的地区之一,直接威胁人们的健康和经济社会的可持续发展。而煤化工行业的高排放,正是造成污染的罪魁祸首。
  4 今后的发展方向及重点
  “十三五”及今后较长一个时期,是我国推动能源革命和现代煤化工行业升级示范的关键时期。现代煤化工发展在深入开展升级示范的同时,应围绕制约现代煤化工产业发展的重大关键共性技术和重大装备积极开展科技攻关,尽快改变目前终端产品结构雷同的被动局面,加快形成终端产品高端化、差异化的新局面。从现在技术发展的突破和未来技术的潜力看,我认为在以下几个方面还可以大有作为:
  4.1发挥煤制超清洁油品及特种油品的优势
  煤直接液化能够生产出石油化工难以生产的产品,特别是可以作为军民用航空飞机、航天火箭以及特种装甲车辆的油品,满足我国日益增加的特种油品需求。煤间接液化制油产品具有十六烷值高和超高清洁性等特点,可以作为国家清洁油品及油品升级调和组份。随着我国特种燃料和日益严格的油品升级需求,煤制油产品的优势将会得到进一步发挥。
  4.2大力开拓煤制烯烃、芳烃新材料高端化、差异化的产业链
  美国陶氏化学CEO利伟诚先生曾经这样评价中国石油和化学工业:“我们认为,中国的石油和化学工业基本上就是一个基础原材料工业,你们离终端市场太远。其实终端市场技术水平不低,经济效益不差。中国石油和化学工业的发展,应该大胆拥抱终端市场”。从跨国公司的技术创新上,我们可以看到PE、PP下游加工可以创造上百种市场终端产品,而目前我们聚乙烯、聚丙烯专用牌号很少,只要在技术创新上有所突破,高端、差异化的PE、PP就可以开创一颗枝繁叶茂的产品树。苯是重要的有机化工基础原料,煤制芳烃的突破,不仅可以拿到苯,而且还可以开辟一大批以苯为原料的有机产品,从苯乙烯、聚苯乙烯到己内酰胺,双酚A,甚至到聚碳酸酯等重要产品,又可以培育一颗枝叶茂盛的产品树。
  4.3积极探索煤制含氧化合物产品的新路子
  草酸酯路線煤制乙二醇的技术研发正在向低成本、高选择性、长催化剂寿命和环境友好的方向发展,由于产品质量不断优化,以及下游用户对煤制乙二醇应用理解的加深,煤制乙二醇已经开始大规模应用于聚酯化纤行业。发展煤制乙醇既能消耗大量醋酸,缓解醋酸产能过剩的矛盾,还能通过推广乙醇汽油替代部分石油。当然,这些产品在发展过程中还面临一些技术或标准的制约,需要我们持续不断开展相关研究。
  4.4努力推进低阶煤分质分级利用的新模式
  相对煤炭直接燃烧,低阶煤分级分质利用的优势是能够实现物质、能量的梯级利用,提高煤炭利用效率,增加煤炭附加值。对成煤时期晚、挥发分含量高、反应活性高的低阶煤,通过热解、半焦利用、焦油加氢等技术进行分质分级利用,探索形成“油、气、化、电”多联产的新模式,并积极探索与煤炭、冶金、电力等产业融合发展,提升煤炭转化总体效益,提升煤炭清洁高效利用整体水平。
  5 结语
  新型煤化工产业将是中国能源可持续利用的重要发展方向。国内新型煤化工发展趋势是以洁净能源和化学品为目标产品,应用煤转化高新技术,建成新型煤炭能源化工联合产业。发展大型煤化工,形成产业链的有效延伸和综合利用,提高资源、能源的利用效率,减少污染物排放,规模化集中治理污染,建立煤化工生态工业,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。
  参考文献:
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  [2]经济参考报.低油价下煤化工产业发展矛盾凸现[N].2017,11.
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  [4]王宏洋,赵淑霞.内外煤化工行业污染物排放标准研究及启示[J]化工环保,2018,(10).
  (作者单位:伊犁新天煤化工有限责任公司)
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