现代煤化工技术范文

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现代煤化工技术

篇1

关键词:现代煤化工技术;路线;研究

一、我国现代煤化工的技术发展趋势

从世界经验看,煤化工的兴衰与石油和天然气化工紧密相关。受能源结构等多种因素决定,世界大多数国家煤化工处于战略技术储备或前期研究阶段,但先进煤化工技术的开发工作从未间断,也取得了较好的成果,而中国成了这些技术的示范和工业化最好的场地之一。

丰富的煤炭资源是我国发展煤化工的良好基础,但由于煤化工产业具有技术含量高、技术开发周期长、资金投入大等特点,我国煤化工在多数新技术领域方面的基础研究仍落后于发达国家,而现代煤化工产业规模在我国已进入快速扩张期,并呈现以下几个特点和发展趋势。

(1)现代煤化工产品以补充石油和石化产品为主。以煤为原料替代补充多种清洁能源产品,在一定程度上将缓解我国石油和天然气资源不足的压力,也是未来一段时期促进我国煤化工发展的主要动力。

(2) 甲醇制烯烃 技术已走向成熟,促进了煤化工与传统石油化工的结合。该技术在具备较好的经济效益的同时,也使得石化领域技术及软资源优势得以向煤化工领域转移。

(3)煤制天然气得益于国内天然气市场的巨大需求和政策扶植,具有较好的产业前景。

伴随着兰炭产业的快速发展,煤焦油制备清洁燃料和化学品、兰炭末用于高炉喷吹等下游产业具备较好的经济前景和循环经济优势。

(4)合成氨、甲醇、焦炭产业技术快速升级,装置建设以大型为主,高耗能和小型装置逐渐被淘汰,甲醇下游产品发展空间较大。建设煤、电、油、化一体化大型循环经济产业集群,保障资源供应,集中控制生产成本,将是未来煤化工发展的重要形式。

(5)现代煤化工发展的多项关键技术已基本得突破,技术障碍较小,经济、环境效益有待检验。

二、我国现代煤化工产业SWOT分析

我国油、气资源稀少而煤炭资源丰富,随着近年来国际石油价格不断上涨,具备了发展石油替代产品的市场动力,现代煤化工产业得到了如火如荼的发展。现代煤化工产业建设涉及到工艺设计、机械制造、新型环保技术等多方面,现代煤化工产业的快速发展对促进我国整体工业水平的迅速提高发挥了重要作用。其中不少现代煤化工技术处于国际先进水平,甚至有的成套技术装备出口到国外,达到我国建国以来工业技术水平的新高度。但一拥而上也带来了较大的经济风险,在资源的合理利用、环境威胁等方面依然存在较大问题。

1. 煤炭资源储备量大

我国石油可采资源量233亿t,剩余可采储量21亿t,预测2020年我国原油消费量为6亿t,而产量仅为2亿t,4亿t的石油缺口将使我国能源安全面临巨大的威胁。同时我国煤炭资源保有储量13 442亿t,煤炭资源相对丰富,发展现代煤化工符合我国资源禀赋特点,发展煤制油是保障能源安全最为现实的途径。

2. 能源转换效率较高

目前各类现代煤化工的能源转换效率分别为煤直接液化约59%、煤间接液化约42%、煤制甲醇约45%、煤制天然气约60%,高于目前我国燃煤发电平均35%左右的能源转换效率。尽管美欧国家以天然气发电可使循环热效率达到50%,但我国的资源禀赋特点决定了现代煤化工具有一定的能源转换效率优势。

3.单位成本较低

随着现代煤化工技术开发和引进的力度增加,规模化使得煤化工产品单位成本降低,同时由于上级企业多为煤炭生产企业,能够保证煤炭来源的稳定,煤化工企业赢利空间和抗风险能力增加。

4. 企业经济实力强

伴随着近年来国际油价的攀升,我国煤炭价格同期大幅上涨,国内大型煤炭、石油和电力等行业龙头企业较早获得利润回报,较早占领国内其他地区的煤炭资源并发展现代煤化工。国有大型能源企业以其强大的资金实力、管理经验和物流平台,下大力气合作研发、网罗人才,现代煤化工产业在“十一五”期间出现了波澜壮阔的产业建设局面,并取得了一系列关键技术领域的突破。

三、我国现代煤化工发展对策

作为石油和石化产业的有效补充和替代产业,现代煤化工产业具备长期发展潜力,但现代煤化工项目普遍投资在百亿元以上,工艺技术相对石油化工复杂,对设备的磨损、水耗普遍高于传统石油化工,国外技术和设备也需经过工程化考验,应有控制地发展。同时需要构建成熟的信息通道和技术经济平台,新上项目尤其须做好市场分析,避免盲目上项目带来的产能过剩。在技术研发和示范运营方面,经过近10年来的大规模建设,不少项目暴露出来一些难以解决的问题,应当重视局部技术的研发和推广,尤其是关系到循环经济和节能减排方面技术的升级,提高大型煤化工的整体经济社会效益。

在发展步骤上,应在示范成功的基础上适度推广,并经过一定经济周期的检验。重点发展煤制化工原料的技术创新工作,通过技术发展提高产品附加值。做好热能梯级利用、各类资源通过循环经济实现物尽其用。积累各种现代煤化工项目的物料平衡、热量平衡和消耗定额数据,重视煤质变化对整套系统的影响。争取到2015年现代煤化工部分产业进入成熟期,水耗大幅降低,产品与石化产品具备成本优势,具备大规模推广的技术、经济、环境条件,到2020年成为石油化工的替代补充产业。

参考文献:

[1]薛晓楠.煤化工技术的研究现状与进展.《考试周刊》.2011,57.

篇2

关键词:多媒体仿真技术;实训基地;化工

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)04-0167-03

随着我国职业教育的快速发展,实训基地建设成为了一个重要的课题。就职业教育的特点而言,建实训基地最根本的目的是使实践教学得以有效实施。工程类专业是直接面向企业生产一线的专业,更需要建设与企业一致的校内生产性实训基地,这样才能更好地促进实践教学,培养学生的工程感和动手能力。但由于化工行业的特殊性,对于化学工艺这样的专业而言,无论从规模上、安全性上还是从成本上考虑,都无法建成与化工企业完全一致的生产性实训基地。要合理地解决这个问题,培养出优秀的化工技能人才,只有引入现代仿真技术,使硬件设施与仿真技术有机结合,营造高层次的化工仿真实训基地。

化工行业的特点

化工生产主要基于连续生产过程,涉及复杂的化学反应,产品加工往往是连续进行不能中断的,生产过程的刚性较强,物料流、能量流、信息流始终不间断地贯穿于整个生产过程。能量流在生产过程中交错使用,物料流需要循环、反复加工等生产特点使得生产装置间存在十分严重的耦合作用,且生产过程一般伴有高温、高压、低温、真空、易燃、易爆、有毒等环境问题,生产过程也经常受到原料供应量、原料组份变化等干扰因素的影响。不合格的产品以及超量的污染排放,或者由于控制系统失灵而引起的生产装置停车,都将产生相当严重的后果。

可以看出,化工工业通常以大批量、高强度、连续化的生产方式组织生产,成本高、过程控制复杂,还要满足平稳、长周期、低消耗、高质量、安全性等多项生产过程要求。因此,要在职业学校建成与企业真正一致的实训基地是不现实的。

多媒体仿真技术简介

多媒体仿真技术通过将仿真的信息和数据转变为被感受的场景、图示和过程,辅助人们进行决策。它充分利用图形、动画、影像和声音等多种媒体手段,将可视化、临场感等结合起来产生一种沉浸感,使人的感官和思维进入仿真回路。

多媒体仿真技术充分地利用视觉和听觉媒体的处理和合成技术,将表达模型信息的各种媒体集成在一起,提供了模型信息表达的有力工具,将模型的属性、状态和行为从抽象空间转移到视觉和听觉空间。它所提供的临场体验扩大了可视仿真的范围,允许将实景图像与虚拟景象结合起来产生近乎真实的环境。

多年以来,多媒体仿真技术已经广泛应用于教育教学中,但传统意义上的化工仿真技术只是简单地利用计算机进行模拟,比如一些较为常见的化工实训软件,学生只能通过鼠标、键盘的操作来控制软件提供的模拟场景。在这个层次的仿真实训中,学生对化工生产过程依然不会产生直观的认识,更不会培养起工程感、动手能力以及处理突发问题的能力,与企业对工人素质的要求还是脱轨的。

多媒体仿真技术在化工实训基地建设中的应用

沈阳市化工学校在化工专业实训基地建设中,为使学生有效掌握化工技能,打破常规实训基地的建设思路,实现多媒体仿真技术与化工实训硬件设施有机结合,在基础建设上,力求呈现实景化工业场景;在培训体系上,强调将企业需求直接转化成课程的设置安排;在培训硬件设施上,建立典型的、有代表性的、有较强适应性的流程级、规模化实训装置,使其与企业生产接轨,特别是要求多媒体仿真系统不但能够模拟控制室内的计算机控制系统(DCS)的操作,还能模拟现场装置的实际动手操作,也就是要解决操作人员对现场装置的几何空间概念的把握和对操作设备与部件的操作力度、动态时机的把握。其中,还必须包括控制室操作人员与现场操作人员的团队配合及协调行动。这些训练内容对复杂系统的开停车、非正常工况的处理,尤其是在遇事故紧急状态时特别需要。

从这些理念出发,整个实训基地建设成为占地面积2100平方米、高9米的真正意义上的车间,购置了大型设备21套,采用工厂实景布局,并建有中央控制室,装有仿真软件与DCS控制系统以及远程控制实训基地的所有设备,使整个实训基地成为大型仿真工厂。现以流程级丙烯酸乙酯装置为例,对多媒体仿真技术在实训基地建设中的应用进行说明。

丙烯酸乙酯实训装置的设计思路是通过软、硬件结合的方式,打造无物料运行的全方位化工实训系统,主要包括以下组成部分。

硬件装置 这套装置总长18米,高7米,分为上下两层平台,将工业装置中大型设备,如塔器、反应器、贮槽、换热器、输送设备等,在保持原设备的结构特点情况下按一定比例缩小,通过连接真实管路、手动阀门、自控阀门及压力、流量、温度、物位、功率、组成和阀位测控传感器等,组成丙烯酸乙酯全流程装置的硬件框架。装置的硬件设施是学生直接操作和运行系统的基础。本装置模拟了工业生产的真实环境,所有阀门均可真实操作,同时,真实工业生产装置的参数是无法直接观察的,必须通过仪表检测,因此和真实工业装置的观测界面完全一致。本装置开车、停车、正常操作、事故处理等过程可训练学生在真实生产环境中的操作技能。

模拟测控系统 模拟测控系统是丙烯酸乙酯实训装置实现无物料运行的关键部分,通过模拟测控系统和数学模型,可以使装置与仿真软件联合成一体。该系统的作用是把设备操作点的动作转变为模拟电信号,例如,利用计算机控制技术实时采集阀门转动的模拟信号,并传送到上位计算机的数学模型中进行运算,再把运算结果通过转换变成模拟电信号,传送到现场的各种仪表进行模拟与数字多种方式的实时显示。所有此类功能全部采用先进的现场总线技术和实时监控技术实现。

仿真培训系统(OTS) 该装置是在“无物理化学过程”的状态下运行的,装置本身没有任何真实进出物料,所有化工生产的工艺现象通过仿真软件模拟来实现,并将这些模拟参数送至DCS。通过仿真培训系统,培训者可以进行冷态开车、正常停车、正常生产维护等操作培训,让受训者感受到的是一个完全真实的工业化工装置在运行。仿真培训系统主要由两部分组成:上层的模拟软件平台和底层的模拟引擎。如图1所示,上层的模拟软件平台提供直观、友好和功能性的图形用户界面,为教员站控制仿真程序的运行开发和维护模型、学员站操作和监视过程模型提供图形界面支持;底层的模拟引擎是仿真培训系统的核心,通过此引擎可以调用仿真模型库、专有模型库(指专利商的专用反应模型等)、物性数据库以及DCS/ESD模拟机等过程模型和控制模型,实现仿真模型的建模和驱动。

DCS集散控制系统 使用现代化工常用的典型DCS集散控制系统,用于本装置的控制与操作。DCS集散控制系统仿真包括:控制柜、操作站、显示器、工业DCS键盘及DCS系统软件和一个进行事故报警及连锁系统监控的辅助操作台。DCS用于管理、调度DCS操作软件各部分,实现动态实时数据库、各类标准画面、键盘操作、各种算法,以及通信的协调配合,完成DCS操作站的显示、操作等各种功能。

实训评价与管理系统 最后,为了方便实训管理和评价,装置还设有相关软件,满足培训的组织和管理要求。当实训装置运行时,软件会自动记录、分析和评价操作员的操作水平,更适于学生实训。

结语

我校化工实训基地的建设大量运用现代多媒体仿真技术,配合工业感强的大型硬件设施和DCS集散控制系统,为学生创造出了近乎真实的化工仿真实训工厂。多媒体仿真技术运用高精度动态数学模型,可以不受约束地模拟实际装置的物理化学特性,全工况动态实时模拟装置的开车、停车、正常运行调控、紧急停车和事故处理。除此之外,仿真培训系统可以快速初始化,无需大量的开、停车准备工作,没有常规运行成本,有效规避了化工专业传统实训的缺点,便于教学组织,易于维护,为化工实训基地的设计和建设提供了可供借鉴的实践经验。

参考文献:

[1]潘岩,陆秀花.护理专业校内实训基地建设方案设计的理论基础及基本思路[J].教育前沿(理论版),2008,(12):12.

[2]宋志国,吴振明.模具专业校内生产性实训基地建设探讨[J].常州信息职业技术学院学报,2009,8(6):41.

[3]胡重庆.对我国职业教育实训基地建设的思考[J].江西社会科学,2007,(6):233.

[4]白继中.校内实训基地信息化系统建设实践研究[J].职业教育研究,2009,(12):151.

[5]李妍,崔永利.仿真技术在实践教学中的应用与研究[J].信息技术,2006,(11):107.

[6]金智鹏.校内实训基地建设的分析和实践探索[J].科技信息,2010,(12):175.

[7]王子才.仿真技术发展及应用[J].中国工程科学,2003,(2):40.

作者简介:

篇3

1.1我国煤化工机电设备现状因为当前我国经济发展比较迅猛,对煤化工行业有着重大的需求,因而刺激了煤化工行业全面的发展,形成了具有一定规模的区域性产业,并建立了好几个有重大影响力的煤化工产业集团,这些煤化工产业集团研发能力强,资金雄厚,管理科学,规模较大,带动了我国煤化工产业的全面快速的发展和进步。可是我们也要看到我国煤化工行业依然存在许多问题和缺陷,比如煤化工企业很多并且杂乱无章,机械设备老化以及磨损比较严重,管理跟不上时代的发展,技术水平有待提高和改革,尤其是许多必须要注重的安全问题需要及时解决。同时我国的煤化工行业没有对技术改造给予足够的重视,改造不到位极易让机电设备在工作的时候磨损严重,达不到煤化工行业对于机电设备的需求。另外我国煤化工行业机电设备的水平和国际先进水平有着较大的差距,自动化程度不够高,机电设备有着特别严重的老化现象,假如没有对机电设备进行技术的保养和维修,就有可能造成机电设备频发故障,会产生极大的安全隐患。国外发达国家的煤化工机电设备的整体水平特别的高,可以根据目前煤化工行业的发展需要和市场需求,制造多种型号的重型化与自动化的机电设备。我国煤化工行业要不断吸收先进的科学技术,不断增强对机电设备的技术改造能力。

1.2当前我国煤化工装备伴随煤化工行业在最近一段时期的快速发展,我们国家的装备制造业应用最新的科学技术以及先进制造工艺,根据我国的实际国情和市场的要求,不断进行技术上的吸收消化以及改革创新,许多煤化工技术装备经过重大技术装备改造,使得当期我们国家的煤化工装备制造业有了长足的进步,在生产水平以及生产质量上都和以前不可同日而语,取得的成绩是显而易见的。可是我们也不能忽视当期煤化工行业中依然存在的问题,例如依旧沿用传统的煤化工技术方式,在整个行业中机械化程度依然较低,这就要求有大量的人员参与生产,基本上没有完整的一体化的煤化工机电设备,工艺不够先进和完善,核心装备许多都依赖进口等等。许多老企业经营不景气,面临周转资金不足、活力不够的问题,而且企业中的煤化工装备大多都老化现象严重,至少百分之四十的机电设备存在着超期服役的情况,尤其是机电设备技术改造能力低下、条件比较差,这不仅造成了能源资源的极大浪费,更是会造成安全隐患,有可能发生重大安全施工造成工人的伤亡。如果想要改善这种不利的局面,一方面需要国家出台强力有效的政策,不断增加煤化工的研发投入力度,另一方

面逐渐完善和改革煤化工技术装备支撑体系,研究和生产出一批具有先进科学技术,能够高效工作,安全系数特别高的煤化工装置,逐步建设起具备现代化煤化工技术的装备设施。1.3煤化工机电设备技术装备引进和研发从引进煤化工机电设备技术装备开始至今,我国煤化工企业应用综合机械化技术已有30年历史,30年来,这些正是我国煤化工机电装备制造业快速发展的时期。新技术改造的推广和采用能大幅度降低煤化工安全事故,已被国外煤业近30年来的实践所证明。

1.3.1煤化工机电设备的故障大多是由机械能引起因此可以说,煤化工机电设备要采取有效措施,进行技术改造,实现现代化生产,提高安全生产的系数,保证煤化工行业可持续和谐的发展。

1.3.2煤化工技术装备所面临的挑战随着世界经济一体化潮流的冲击和信息化社会知识经济的到来,我国的煤化工安全生产工作将面临更大的挑战。尽快解决安全管理的有关问题,尽快缩短我国在煤化工安全工作与发达国家的差距,无疑是煤化工机械现代化近年来的最重要的工作。

1.3.3煤化工技术装备的引进和开发重视煤化工技术装备的引进机制和办法,在吸取前人先进技术的基础上,煤化工企业还要做到对机电设备技术进行改造,更好的实现自动化和机械化。

2我国煤化工机电设备技术改造中存在问题

2.1机电设备存在隐患较多在目前很多煤化工行业中,机电设备陈旧落后,安全配套措施通常带病运转,跟不上发展形势,与当前相关的煤化工安全规定要求相距较远。由于煤化工企业的工作环境差,湿度普遍较高,空气灰尘多,如果机电设备在操作、实施、存放、运输过程中,不采取防锈、防尘和防潮等手段,就会加速设备的腐蚀和损坏;再加上工作人员对机电设备的认识不足,经常会导致此类事情发生。在一些煤化工机电设备技术改造中,存在很多安全隐患问题,老机电设备运行时间较长,故障多,对设备不进行定期改造升级。在这种情况下,要重点监控老旧机电设备状态,损坏的设备部件还要及时更换。再加之对机电设备的检修不及时,技术改造落后,发现机电设备技术改造能力不足,都会导致设备存在较多的故障。

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关键词:煤化工技术;开采效率;石油资源;可持续发展

各种不可再生资源消耗量的逐渐加大,对于我国环境质量的改善产生了众多不利的影响。在可持续发展理念的推广过程中,煤化工技术的应用越来越受到人们的普遍关注,主要在于这种技术的合理使用能够在一定程度上缓解我国的能源危机,减少石油资源的开采量。煤化工技术经过多年的发展,其中的优势与劣势在实际的应用中逐渐凸显出来。做好煤化工技术的研究工作,加快新型煤化工技术的研发速度,有利于保证社会的稳定发展。

1煤化工技术的发展

煤化工技术在实际的应用中取得了一定的作用效果,为缓解我国的能源危机工作带来了一定的参考依据。这种技术的本质在于:采取可靠的技术手段,将煤炭资源转化为可以使用的气体或者固定燃料,并对衍生出的化工产品进行不断地优化,提高能源的利用效率。常见的煤化工技术可分为:(1)煤液化(;2)煤干馏(;3)煤气化。煤液化主要是指通过化学合成工艺技术将固态的煤转化为液态的燃料,满足社会各行业的能源需求。这种液态的燃料主要的成分是碳氢化合物,实际的应用效果较好,未来的发展潜力大。煤液化主要的操作手段有:直接的煤液化和间接的煤液化。相对而言,间接的煤液化过程较为复杂。它首先是将煤炭通过气化的方式合成具有经济价值的气体,主要成分是二氧化碳及氢气的化合物。这种化合物经过催化剂的作用可以生产出燃烧热量更高的液态烃类产品。直接液化法主要依赖的是溶剂。在煤炭与气态的氢气混合时,为了提高氢气的比例。需要加入一定量的溶剂,最终获得液态的燃料。这种燃料燃烧时释放的热量更多,提高了能源的利用效率。除此之外,煤液化也有其它的方法,像氢煤法、供氢溶剂法等。为了获取焦化产品,需要借助于煤干馏技术。它的实质是通过隔绝空气的方式,对煤炭原料进行强热分解,得到一定数量的焦化产品。这些产品的应用范围广,所带来的经济效益明显,为煤炭企业产业转型工作的开展提供了重要的参考信息。相对每干馏技术,煤气化技术的工作流程相对比较复杂。这种技术的工作流程主要包括:对煤炭原料进行高温热化处理,将固态的燃料转化为气态的可燃性气体。在转化的过程中需要加入一定量的气化剂,提高转化效率。这些气化剂的实际作用效果明显,主要依赖的是二氧化碳及空气之间的相互反应。由于不同的煤炭资源之间存在着一定的差异性,煤气化技术应用中所需的具体条件也有所不同。在最终气体形成的过程中,不同的煤层产生的化工产品有所区别,客观地体现了煤气化技术的良好应用效果。

2新型煤化工技术

经济的不断发展,生产力水平的持续提高,为新型煤化工技术的出现创造了有利的条件。相对传统的煤化工技术,新型煤化工技术最大的优势是减少了能源的消耗量,增加了环境效益,为我国可持续发展战略的落实带来了积极的保障作用。新型煤化工技术的主要内容有:(1)各种合成烃的化学产品;(2)煤气化技术;(3)将煤原料转化为燃烧时释放热量更多的化学产品。各种合成烃化学产品的出现,降低了环境污染问题的发生率。这些产品的来源主要是煤原料,最大的特点是能源的利用率较高、污染小。利用甲醇裂解提取烯烃制取技术的优势,最大限度了保证了煤炭资源燃烧的充分性。这种技术的转化率非常高,但是生产出的产品纯度依然有着一定的问题。在未来的化工产品发展过程中,甲醇裂解提取烯烃制取技术的应用范围将会逐渐地扩大,清洁性产品的生产效率也将不断地提高。煤气化技术作为新型煤化工技术的重要组成部分,在现代化学工艺流程应用中占据着重要的地位。它主要是通过不同成分的催化剂作用将固态的煤原料转化为燃烧更充分的异丁醇及甲醇的混合物,减少有害气体的排放。这些混合物在一定的化学条件作用下,最终转化为异丁稀。它也是高辛烷基化学剂的重要组成部分,有利于提高化工企业的实际生产效率。作为天然气的重要组成成分,甲醇生产效率的高低影响着化工企业的长远发展。我国的煤炭资源储量较大,利用新型煤化工技术可以将煤转化为利用率更高的甲醇,进而生产出环保效果非常明显的天然气。甲醇的来源主要是煤炭。它在化工企业的生产过程中应用较多,是一种重要的化工原料。在草酸的合成过程中,运用新型煤化工技术得到的甲醇,在某些催化剂的作用可以得到草酸。除此之外,像甲酸甲酯的生产也需要利用到甲醇原料。这些方面的内容,客观地体现了新型煤化工技术的优势。

3结语

为了缓解我国的能源危机,加快低碳经济社会的建设步伐,需要运用新型的煤化工技术生产出更多的清洁化工产品。煤化工技术的发展经过了一定的过程,其中某些技术在实际的应用中取得了良好的经济效益和社会效益。大力推广新型煤化工技术,有利于改善我国的环境质量,满足社会各行业的能源需求,减少不可再生能源的消耗量。

作者:戚江丹 李柱 杨文贵 单位:六盘水师范学院

参考文献:

[1]潘利鹏.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科技与企业,2013,(03).

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[关键词]煤化工;发展;机遇

中图分类号:TQ 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)20-0395-01

[Abstract]Recently, developing of coal chemical industry in China has acquired some achievement. But it has existed some problems during the process of development. With the industrial structure has been adjusted in large-scale coal enterprises, the new type of coal chemical technology has some development opportunities and market prospect.

[Key words] coal chemical industry; development; opportunity

我国传统的煤化工面临着普遍存在的资源浪费、产能过剩、环境污染及产品市场竞争力弱等现象,在一定程度阻碍了行业的健康稳定发展。近几年,现代煤化工行业的发展以煤为原料生产石油替代品及化学品等为主[1]。

1 煤化工行业的发展需求及特点

世界已进入能源和化工原料多元化的时代,不同国家或地区应根据自身资源特点和经济发展需求选择现实、优质的原材料和先进技术。以煤炭为原料生产化学品和高效洁净能源的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争的趋势,煤化工在各成熟技术力量的支撑下,面临新的大好的发展机遇[2]。

我国煤化工行业仍将以发挥资源优势为发展基础,以优化能源结构、尤其是以优化终端能源结构为发展方向,通过洁净、高效的利用途径,为经济社会的进步和发展提供优质能源保障,未来发展具有以下主要特点[3-5]:

(1)除发展传统煤化工(焦化、氮肥)外,还要发展以市场为导向的能源转化型和产品联产型为主的新型现代煤化工产业;

(2)产业规模化、工厂大型化,技术先进化;

(3)高新技术企业是新型煤化工行业发展的主体;

(4)优先发展利于产业结构调整、拉动内需、扩大就业的具有先进技术的煤化工产业。

2 煤化工产业的发展机遇及趋势

随着全球经济一体化的不断发展,我国煤炭行业正出在产业产品结构的调整和过渡期,发展以高效、洁净的煤化工产业是其中最为重要的途径[6]。

(1)煤液化将是新型煤化工产业的重要发展方向

我国正面临着石油资源枯竭和供应不足的严峻局面,依托丰富的煤炭资源发展煤直接和间接液化,已逐渐成为国内大型煤炭企业和产煤大区关注的热点。

然而,发展煤炭液化需要推动解决的问题:①煤液化技术的发展规划和产业格局;②引进技术、开发具有自主知识产权的工艺和关键装备;③拓宽国内外投融资渠道;④研究、制定发展煤液化的政策体制;⑤建立具有保障的煤液化科研和工程技术基地,培育专业队伍。

(2)煤气化在煤化工产业中占有重要地位

开发先进煤气化技术对煤化工行业的发展具有深远而重要的意义,是煤间接液化的基础。煤气化用于生产各种洁净的气体燃料,有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料、化工原料等多种产品的原料,广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业。目前,国内有关部门正引进先进技术并开发具有自主知识产权的煤气化技术。

(3)煤炭焦化仍然是化学工业的重要组成部分

由于发达国家炼焦工业的萎缩以及国内传统落后炼焦工艺的淘汰都为发展先进、大型焦化工业提供了新的机会,我国机焦产量缺口逐渐增大。山西、黑龙江七台河等地区可依据当地资源优势和运输条件,发展较大规模、生产优质或特色冶金焦、铸造焦,高起点、高水平地推动焦化工业的发展[7]。

(4)逐步发展其他煤化工技术

目前,国内以煤气化为龙头合成化工产品或液体燃料替代品的势头很旺,如合成甲醇、醋酸、醋酐、二甲醚等甲醇下游产品。我国拥有丰富的煤炭资源,具有发展煤气化技术原料优势,近半个世纪的发展积累了实施大规模的工业化技术实力。多联产技术是一种集多种能源产品和化工产品生产、多个元工程组合、技术经济环境优化为一体的煤炭-化工-能源-电力-建材-冶金系统工程,更是一种关系未来煤化工产业发展和能源格局定位的新概念系统。

3 展望

发展煤化工产业对于提高我国煤炭资源的综合利用率、减少环境污染、缓解石油资源的对外依存度等方面都具有重大的意义,更能充分发挥我国煤炭资源丰富的优势。

参考文献

[1] 李华民. 煤化工产业现状及技术发展趋势[J]. 煤炭工程, 2009, 11(6): 82-84.

[2] 徐振纲, 陈亚飞. 我国煤化工的技术现状与发展对策[J]. 煤炭科学技术, 2007, 35(8): 6-12.

[3] 陈元春, 金小娟. 我国煤化工产业发展状况评述[J]. 煤炭工程, 2009, (5): 90-92.

[4] 李文秀. 浅谈我国煤化工现状及其发展趋势[J]. 内蒙古石油化工, 2006, 32(10): 11-12.

[5] 李丽. 煤化工产业发展之我见-煤化工产业发展面对的机遇和挑战[J]. 煤, 2009, 18(11): 53-57.

[6] 屈革荣. 煤化工技术和新型煤化工的发展综述[J]. 科海故事博览・科教创新, 2010, 361(4): 306.

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关键词:煤化产业;现状;发展趋势

煤化工是以煤为主要的基础原料,经过一系列的化学反应工序使煤转化成为各种状态燃料及化学产品的过程。世界上煤化工的最大生产国家是中国,但是相比于天然气化工,煤化工生产流程较长,技术更加复杂且生产的产品过于单一。

1.现代煤化产业的发展现状

目前全球大约有100多家工厂以煤化工为基础,有将近400座大型的现代化化工气炉,分布在全球各地。煤化工的原料以煤炭为主,生产的产品中大多数为化工产品,只有少部分用来发电。

传统的煤化工程以煤气制品为主要的产品,而现代煤化工是指将煤液化成为生产化甲醇然后进行再加工制成天然气等产品的过程。这两种煤化工之间既有联系,又有相对的区别。现代煤化工将传统煤化工的基本流程作为生产基础,在开发规模上有很大的提高,并且向清洁能源方向发展,并带动传统化工产业的成功升级。

在我国“十一五”规划中,关于能源方面的发展计划,以节约为主,根据我国现阶段的基本国情,优化煤化工的生产结构,使能源体系逐渐发展稳定。同时根据我国可持续发展的战略方针,煤化工程在以后国民经济中占有不可替代的作用。同时在此期间,煤化工示范项目取得了良好的效果,在技术突破方面取得了很大的成就,尤其是在煤炭深加工方面。

2.现代煤化产业的发展趋势分析

2.1.煤化工主要产品发展预测

随着我过经济水平的不断增长,国内市场对于石化产品的需求量越来越高,其供应量与实际需求的矛盾越来越大,天然气的很难实现自给,而其替代产品的需求量将会得到快速的发展,为现代煤化工的快速发展带来美好的前景。根据当前煤化工的发展趋势,甲醇的发展将会有很宽广的市场。因为甲醇作为现代煤化工的重要生产原料,对燃料的应用有积极的影响。另外煤质二甲醚的产量也会大幅度增加。

2.2.煤化工产业的装置规模呈现大型化发展趋势

随着我国国民经济的快速发展,政府越来越重视环境的保护以及能源的节约,力求符合发展循环经济的要求,因此装置大型化的发展是我国现代煤化工的主要发展趋势。2009年期间,我国的甲醇产增加大约450万吨,当中产能每年在50万吨以上的占大约56%。在2010年到2012年期间,我国计划每年的甲醇产量大约在1300吨,每年65吨以上的产量大约占15家,而每年甲醇产量在50万吨的占5家左右。从这个项目可以看出,我国甲醇产品的生产正在逐渐向装置大型化方向发展。

2.3.技术不断进步和装置国产化的趋势明显

相对于国外的先进技术,国产的应用技术,如:煤炭的煤气化技术,都取得了很大的进步。另外,我国成功研发出了水煤浆气化技术,并在应用过程中取得较好的效果。同时,国产的甲醇合成技术也取得了很大的突破,大型装置已经投入生产并使用,而且目前煤化工的生产需求在国产技术的支持下,完全可以达到产量要求。除此之外,独立的现代煤化工技术的开发和研究都不断深入,在烯烃技术方面的进步是巨大的。但是在生产设备的单套规模处理量方面,国产技术还是存在很大的不足,与国外先进技术之间还是存在很大的差距,所以国产化技术重点还是要放在装备的加强上。

2.4.产业的布局更趋于合理

近几年,我国煤化工产业的发展迅速,尤其是在甲醇的开发项目方面。国内只要出现煤炭资源的地区,就会有煤化工项目的建成投产,但是煤化工带来的环境问题也是不容忽视。从可持续发展的角度出发,现代煤化工的快速发展,一定会引起相应的环境问题,供求矛盾更加严重。因此,对产业结构进行合理的布局是当前需要重点考虑的问题,将会成为之后政府部门进行项目审查的重点观察方面。

2.5.节能减排和资源综合利用是行业的发展方向

在现代煤化的生产过程中,不可避免会出现很大程度上的污染问题,产生大量的有害物质,因此尽可能减少能源的大量消耗以及对资源实现最大可能的利用是以后煤化工发展的重点战略。未来的煤化工要以实现资源的循环利用为主要目标,在生产过程中提高资源的再利用率,大力推行生产过程的清洁化,减少有害物质的排放并进行妥善处理。煤化工要争取实现与建筑、化工等行业的合作关系,对资源进行循环利用及阶梯利用。

2.6.生产要素向优势企业集中

现代煤化工最大的生产特点就是技术相对密集与投资的相对密集。在生产过程中,要注重对资源的综合利用,保护生态环境,减小对环境的污染程度,争取贯彻落实可持续发展战略。因此,要坚持生产中的大型化和现代化的大力推进,集中经营。

2.7.“横向联合”是现代煤化工的发展必然选择

煤化工产业的发展是目前资源利用的必然发展趋势。煤化工大量供应的石化产品,缓解了石油资源过度紧张的局面。但是煤化工的生产受限因素太多,煤岩资源供应量不足及水资源的缺少对会对其发展产生严重的影响。因此,煤化工产业在生产过程中要发挥规模效应,增加其产业附属品的价值

3.结束语

随着世界经济的高速发展与环境保护的要求越来越高,石油供应愈来愈紧张。而煤炭作为安全可靠的能源受到更多的重视,同时将清洁煤技术作为主要发展方向的现代煤化工产业具有更大的发展市场。我国需要在煤化工产业的发展道路上认清局势,合理布置生产计划,严格按照生产要求进行,才能使煤化事业顺利发展。

参考文献:

[1] 郝临山,唐福生,薛利平.洁净煤技术[M].北京化学工业出版社,2005(02).

[2] 初茉,李华民.褐煤的加工与利用技术[J].煤炭工程,2005(05).

[3] 全国煤化工信息站.煤化工技术进展及产业现状分析[J].煤化工,2009(03).

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【关键词】煤气化技术;创新;

中图分类号:TQ546

一、常用煤气化技术

1.1 Shell 煤气化技术

Shell 煤气化技术是中国工业化应用最早的气流床干煤粉加压气化技术。Shell 煤气化技术实际上是 K - T 炉的加压气化形式,其主要工艺特点是采用密封料斗法加煤装置和粉煤浓相输送,气化炉采用水冷壁结构。1993 年全球第一套大型工业化生产装置在荷兰建成,用于 IGCC 发电,每天消耗煤量为 2000 t[1]。Shell 煤气化于 2000 年以后进入中国,中石化岳阳、洞庭、安庆 3 家化肥企业由于油改煤的需要,引进了 Shell 煤气化技术,在此带动下,截止 2008 年国内先后有 19 家企业引进了 23 台煤气化炉,气化压力 4.0 MPa,单炉每天最大耗煤量为 2800 t。

1.2 GSP 煤气化技术

GSP 煤气化技术是世界上最早实现工业化应用的气流床干煤粉加压气化技术。该技术由原民主德国燃料研究所开发,1985 年在 Schwarze Pump 建成了第一套工业化装置,投煤量为 30 t/h,工作压力为 3.0 MPa,产气量为 40000 m3/ h。东西德合并后,该技术目前归西门子公司拥有。目前,全球在建和投入使用的 GSP 气化炉约有 20 台。GSP 气化技术也是 2000 年以后进入中国,2005 年西门子公司与神华宁煤集团成立了合资公司,负责国内技术推广。国内神华宁煤集团 5 台、晋城兰花集团 2 台 500 MW 的 GSP 气化装置已经建成[2]。

1.3 航天炉气化技术

中国干煤粉加压气化技术开发起步较晚。两段式气化炉是西安热工研究院最新开发成功的一种干煤粉加压气化技术,1997 年建成了一套0.7 t/d的小试装置,2004 年建成了处理煤量为 36~40 t/h的中试装置。首套工业化示范装置在天津华能“绿色煤电”项目中应用,每天耗煤量为 2000 t,废热锅炉流程,用于 IGCC 发电。另一套工业化装置投煤量 1000 t/d,激冷流程,在内蒙古世林化工有限公司年产 3 ×105 t 甲醇项目应用。2000 年以后,中国航天科技集团公司成功开发了干煤粉加压气化航天炉,用于 15 万 t/a 甲醇项目,2008 年建成投产。截止 2011 年底,已有 6 家企业采用航天炉的项目建成,包括中能化工、中新化工、鲁西化工等,采用航天炉在建和建成的项目已经有 16 家。国内外各类干煤粉加压气化炉基本处于同一水平。

二、煤气化方法选择中的几个问题

2.1运行时间

如何衡量煤气化技术的进步有不同的方法。目前通用的办法是外商提出的一台炉连续运行多少天,他们认为连续运行 100d 就标志着这个技术已经过关。这个说法有一半道理,连续开100d确实不易,但与我们传统的设计理念有些不同。传统的设计理念是年操作8000h,一年停车通常只能是一次。而石油部门远比化工行业苛刻,他们要求连续运行24个月以上[3]。事实上,煤化工装置连续运行8000h是不简单的,目前的几种煤气化技术除了水煤浆以外,其他都有难度。航天炉和小型Shell气化炉还好一些,有这个潜力。多数新的气化技术事实上是达不到的,还有待于进一步提高。因此,我们在选择煤气化技术上,应该更加注重年运行时间,而不要仅仅看一次运行时间。如果达不到要求,特别是年运行时间在偏离8000h较大的情况下,用户一定要用该技术,最好有备炉。

2.2以煤定炉

在选择煤气化技术的时候,首先要确定煤的品质,这是大家通常采用的方法。煤的品质包括灰熔点、灰含量、粘度、挥发分、内水含量等。但是近年来一些气化技术推销商,过分夸大自己炉子的优点,不断降低技术标准,例如把水煤浆气化的浓度降低至54%,这是不应该的。不适合用这样的炉型就退出,不必勉强。这个原则就叫 “以煤定炉”[4]。

2.3炉型的匹配

在大型煤化工装置中,可以采用两种不同的气化炉,这是比较合理的。事实上,这往往是气化后流程的需要,也就是激冷流程和废锅流程的组合,使得既能够得到一些中压蒸汽,又可以满足合成气中水气比的要求。这样做的前提是在这个装置中,气化炉的台数很多。当然,这对企业将来的管理造成麻烦比较多,这也是情理中的事。

三、煤气化技术创新

随着中国煤化工技术及产业的发展,煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃、煤制乙二醇等具有自主知识产权的煤化工新技术已达国际先进水平,但作为现代煤化工支撑的现代煤气化技术开发相对滞后。

改革开发以来,中国先后引进的煤气化技术有Lurgi,GE,U - gas,Shell,GSP,KBR,恩德炉等各种工业化气化炉型。其中 GE,Shell 和 Lurgi 3 种气化炉总气化能力在国内排前 3 位,目前还有不断扩大的趋势。这些技术和核心专利成果基本上都是 20 世纪 80 年代前后取得的,GE 技术核心是水煤浆进料和气化炉; Shell 和 GSP 技术核心是干煤粉加压进料和气化炉,其核心专利超过 20 a,第四代 Lurgi 气化已经超过 30 a[5]。中国是全球最大的煤炭生产国和消费国及煤气化国家,也是全球最大的煤气化技术进口国。改革开放以来,通过技术引进,缩短了中国与国外发达国家技术的差距,也推动了中国现代煤气化和煤化工技术的应用与发展。但长期技术引进必然会挫伤技术创新的积极性。目前,中国正处于建设创新型国家的发展时期,创新、发展、应用自主的煤气化技术势在必行。

纵观国内外不同煤气化技术的开发过程,一般都要从概念形成,经过小试、中试、工业示范的过程,最终进入工业化应用。国外的 GE,Shell,GSP,Lurgi 等气化技术和国内的多喷嘴气化、两段式气化等都是如此[6]。煤气化技术创新的核心是气化炉创新。煤气化技术的创新范围主要包括气化炉,加料系统( 含喷嘴) ,原料预处理系统,煤气冷却系统,黑水灰水处理系统,排渣系统及相关的设备和材料等。

四、结论与建议

1) 煤气化技术选择的多样化是中国煤气化技术发展的必然趋势。先进的煤气化技术在中国具有很强的生命力。GE 煤气化技术进入中国 20 多年来,已向中国企业转让了几十家,占全球 GE 煤气化用户的 80% 以上。Shell 煤气化炉 2000 年前后进入中国,目前中国的 Shell 煤气化炉用户占 Shell 煤气化炉用户的 90% 以上。常压移动床气化在国外虽然早已经淘汰,但由于投资低,在中国还有近6000 台气化炉在运行。因此在中国不可能出现任何一项煤气化技术垄断的格局。目前,应结合引进技术取得的经验,加强自主煤气化技术的创新、应用与发展。

2) 煤气化是现代煤化工的基础,随着中国现代煤化工技术及产业的发展,煤气化技术发展的重点是大型化、高效率和环境友好,其技术应用需要考虑煤种适应性、操作的可靠性和环保特性。未来煤炭清洁高效转化利用将是以大型、先进的煤气化技术为核心,以电、化、热等多联产为方向技术集成。在国内建设新形势下,煤化工的有序发展即将来临,认真研究煤化工装置建设的规律,有助于推进煤化工的科学发展,为建成经济上发达而又美丽的中国开创新的局面。

【参考文献】

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对发展现代煤化工产业存在的认识误区

1对新型煤化工的认识简单化且传统化

煤化工产业包括传统煤化工和现代煤化工。有不少人认为,新型煤化工与传统煤化工并无多大的区别,也无非就是煤的焦化、煤制化肥以及电石化工等初级产品。新型煤化工主要是煤炭转化,经过气化,深加工为醚醇燃料,以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,包括煤制油、甲醇、二甲醚、烯烃等4种。它与能源、化工技术结合,可形成煤炭—能源—化工一体化的新兴产业。在后石油时代,新型煤化工产业有望替代石油产业,支撑未来经济社会的持续发展。与传统煤化工产业相比,新型煤化工产业具有装置规模大、科技含量高、能耗低、环境友好、原料来源广泛、产品附加值高等特点。目前,煤化甲醇、二甲醚技术已经相当成熟,转化效率相当高,且成本相当低。甲醇在作为新能源燃料应用的同时,以其为原材料生产的二甲醚已经是国际公认和重点发展的新能源材料,我国二甲醚的生产技术与国际基本同步,部分技术甚至高于国外。

2认为新型煤化属于高耗能与高污染行业

长期以来,传统煤化工产业的粗放型发展积累的矛盾日益突出。一是行业内部结构不尽合理,初级产品多,精细产品少。二是整体装备水平偏低,缺少具有国际先进水平的特大型煤化工装置。三是产业布局不合理,还没有形成具有明显循环经济特征的大型煤化工园区。四是环境、水资源压力较大,节能减排任务艰巨。当前,越来越严格的产业政策和环保政策也要求新型煤化工产业的发展必须以循环经济为依托,延伸产业链条。针对以上问题,山西省政府要求分阶段、分步骤实施技术改造,以层层递进的方式促进产业升级,并在节能减排方面明确提出以下要求:万元产值综合能耗要控制到2.8t标煤;工业余热、余压利用率要达到80%以上;焦炉煤气、工业固体废弃物综合利用率分别要达到90%以上;工业污水回用率要达到90%以上;万元产值二氧化硫排放量控制在8kg以下;万元产值化学需氧量控制在3.5kg以下;万元产值废水排放量控制在10t以下;新型煤化工装置能耗水平和“三废”排放达到国内同行业先进水平。

3对新型煤化工产品认识单一化

新型煤化工产品通常指煤制油、甲醇、二甲醚、烯烃4种,主要用作化肥、塑料、合成橡胶、合成纤维、炸药、染料、医药等多种重要化工原料,还是工业上获得芳香烃的一种重要途径。据统计,新型煤化工的基本产品有32种,各项目直接延伸加工的产品有58种,各项目资源横向结合可安排的产品有22种。不少人认为,新型煤化工就是简单的生产甲醇,认为甲醇目前的产能已严重过剩。其实甲醇在作为一种化学燃料的同时也是一种化工原料,仅甲醇的衍生物项目就有甲醛、聚甲醛、酚醛树脂、醋酸等数种,在甲醇制烯烃产业链中可以用甲醇生产乙烯,进而生产聚乙烯。

发展现代煤化工项目的必要性

1保障国家能源安全的重要手段

我国能源赋存结构的特点是富煤、贫油、少气。从1993年开始,我国开始成为石油净进口国,到2007年我国原油对外依存度达到46%,到2010年已达到54%。因此,以丰富的煤炭资源为基础发展现代煤化工,对于平衡我国能源结构、缓解油气资源短缺、保障国家能源安全有着十分重大的意义。

2提高县域经济抗风险能力的重要举措

阳城县的工业经济是以煤炭为主导的经济,可以说因煤而兴,同时又因煤而困。当前,全国煤炭产量的54%用于发电,焦炭行业用煤量占到24%,水泥行业用煤量占到12.7%,其他行业占到2.3%,而化工行业仅占到7%左右。由于当前国家产业政策对火力发电、水泥等高能耗产业实行区域限批,“十二五”期间火电装机容量以及水泥产量等并没有明显的增长,而煤炭产量随着大量资源整合矿井的建成投产,煤炭产量到“十二五”末将成倍增长,因此发展现代煤化工对保障县域经济平稳可持续发展以及提高县域经济抗风险能力有着重要意义。

阳城县发展现代煤化工产业的比较优势

1水资源丰富

阳城县境内河流纵横,主要有以沁河、获泽河、芦苇河等为主的四大河流和八小河流,与华北其他煤炭主产地相比,阳城县属于相对富水区。根据2005年第二次水资源评价,阳城县水资源总量为3.37亿m3,其中可开发利用量为2.04亿m3。人均水资源1050m3,相当于全晋城市人均量的近两倍。芹池工业园年可利用水资源5000万m3,并且在园区东侧留有配水口,分别是张峰水库(3000万m3)、望川水源(1500万m3)、五龙沟水源(500万m3)、芦苇河截潜流工程(200万m3)。远期可用水量将达到0.8亿m3~1.0亿m3。

2煤炭资源丰富

资源整合后,全县共有29座煤矿,总产能2475万t/a,再加上现有的亚美大宁400万t/a矿井和在建的龙湾400万t/a矿井以及现有部分煤矿的提升扩能,全县到“十二五”末,煤炭总产能将达到3500万t/a的规模。仅芹池化工园区周边就有9座煤矿,总生产能力达到1000万t/a,还有产能达300万t/a的15号煤资源。

3电力供应充足

全县现有总装机容量达到330万kW,电网已初步形成220kV/110kV/35kV主网架。已竣工的阳城北500kV输变电工程,距园区直线距离约3km,将作为化工园区的主力电源。4.4交通物流发达此外,阳城县区位优势明显,交通物流发达。专为园区配套设计的大宁铁路专用线扩建工程设有狐尾坡专用装车站,距园区南侧仅2km,距北侧5km,可实现1500m整列装车。同时,抓住新一轮土地修编的机遇,完成了芹池化工园区530hm2土地修编,再加上芹池镇330hm2可利用地,芹池化工园区周边可利用地达860hm2。

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关键词: 煤化工 传统煤化工 现代煤化工 产能过剩 可持续发展

1、煤化工概述

煤化工是指以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程,并生产出各种化工产品的工业,简称煤化工,主要包括煤的气化、液化、干馏以及煤焦油加工和乙炔化工等。

现代煤化工也称新型煤化工是指以煤气化为龙头以一碳化工技术为基础,合成、制取各种化工产品和燃料油等,包括煤制油,煤制烯烃,煤制二甲醚,煤制甲烷气,煤制乙二醇等,大多属于现有石化产品的替代品,目前尚处于发展初期。

2、我国煤化工产业的现状

经过几十年的努力,我国煤化工产业取得了长足发展,正逐渐从以焦炭、电石、合成氨为主的传统煤化工向石油替代品为主的现代煤化工转变。这有利于推动石油替代战略的实施,保证我国的能源安全,实现能源多样化,促进后石油时代化学工业可持续发展。

煤化工行业的发展对于缓解我国石油、天然气等优质能源供求矛盾,促进钢铁等相关产业的发展发挥了重要的作用。但是,以煤为原料的煤化工行业在短短几年内迅速升温,全国各地拟上和新上的煤化工项目不断增多,项目规模大小不一。我国煤化工过热的突出表现就是“逢煤必化”。为谋求把资源优势转化为经济优势,几乎所有煤产地甚至煤炭调入地区都要大力发展煤化工,煤化工“大干快上”的势头正在不断谋划。其中,晋蒙宁陕疆等资源型省区甚至纷纷出台了煤化工扶持政策,以期成为当地经济转型升级的重要依托。

国内新型煤化工产品的规划产能更是已达天文数字。据悉,目前煤基二甲醚的在建以及规划产能达到4000万吨/年,大约是2008年全年二甲醚表观消费量的20倍;虽然国内尚无煤制烯烃的大规模商业化运行经验,但是国内煤制烯烃的在建及规划产能也已经达到2000万吨/年。在国家紧急叫停煤制油之后,不少企业转而发展风险更大的煤制天然气,目前国家有关部门核准的煤制天然气项目不过4个,产能110亿立方米/年左右,但是跟风而建的煤制天然气项目达到14个,产能接近550亿立方米/年。于是,2010年6月18日,国家发展改革委下发《关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知》,将地方先前的煤制气及配套项目的审批权上收。据了解,目前现代煤化工拟建投资加预算,已经超过了1万亿,且投资还在呈逐步增加的态势。而煤化工作为资金密集型、技术密集型和资源密集型行业,目前其经济性并没有得到充分论证和认可,国内当前正在运营的项目,较大部分处于试点阶段。

3、我国煤化工产业该如何发展

我国是一个“缺油少气富煤”的国家,能源结构以煤为主,在国际原油价格持续走高,原油和煤炭之间的比价逐步被拉大的情形下,利用国内相对丰富的煤炭资源,适度发展现代煤化工产业,部分替代石化产品有其合理性和必然性。

煤化工产业的发展不仅关系我国化学工业发展道路,也涉及国家能源安全。要从国家整体利益出发,站在全局的高度,以战略的眼光来审视世界化学工业的发展潮流和我国的现实,必须要以科学发展观为指导,按可持续发展战略的要求,探索符合中国国情的煤化工发展道路。

对传统煤化工产业,大力推进产业结构调整,淘汰落后生产工艺,优化原料路线,以节能、降耗、减排为目标,提高工艺技术水平;同时,大力促进企业组织结构调整,通过上大压小、产能置换等方式,优化产业布局,利用技术进步逐步解决产能过剩问题,实现传统产业升级和发展模式转变,提高行业整体竞争力。

现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业,应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、大型化、现代化和集约化,真正转变经济增长方式。在新形势下我国煤化工能否可持续发展取决于环境保护和经济效益两方面是否都能过关。现代煤化工要立足于可持续发展战略,有序推进现代煤化工先进技术示范工程建设,同时在具备煤资源、水资源、环境状况以及交通运输等条件的地区,适当合理布局以煤气化为基础的煤化工多联产系统示范工程,如煤基甲醇―燃气联合循环发电(煤基多联产IGCC系统)加二氧化碳捕集系统(CCS)等,试点能源-化工-环保一体化循环经济产业链,探索现代煤化工的发展模式。通过集成优化,使能量流、物质流、火用流梯级利用,而且煤基热电化多联产这一集资源、能源、环境一体化系统,显然优于生产某种单一产品的煤化工发展思路,被专家认为是“综合解决我国能源问题的重要方案”。如果将这一认识拓宽至从煤的开采洗选,通过焦化、气化、液化等组成的化工产品链,与发电、供热、污水处理、建材等集成优化,就可以形成循环经济型的煤炭能源化工,将全面实现煤的清洁高效利用。也就是说,科学发展煤化工必须要以煤的清洁高效利用为前提,而不是不顾代价地去获取终端产品与石油化工产品简单比价上的盈利性。在水环境和生态环境均十分脆弱的西部富煤地区发展煤化工,尤其应遏制住攫取利润的原始冲动。

中央政府各部门近期在多个场合表态,“十二五”期间煤化工产业政策的闸门将关的更紧。2011年4月12日,发改委公布了《关于规范煤化工产业有序发展的通知》,对几乎所有煤化工领域内的细分行业都做出了严格的限制。规定在新的核准目录出台之前,年产50万吨及以下煤经甲醇制烯烃项目,年产100万吨及以下煤制甲醇项目,年产100万吨及以下煤制二甲醚项目,年产100万吨及以下煤制油项目,年产20亿立方米及以下煤制天然气项目,年产20万吨及以下煤制乙二醇项目都将被禁止。 这意味着一度炒得火热的煤化工投资热潮将得到遏制,大唐一位煤化工专家称,发改委的此项政策更加量化,而不像以往那样“模糊”。 发改委此次之所以明令叫停不符合要求的煤化工项目,是因为国内的煤化工项目投资过热,导致出现了严重的产能过剩现象。业界认为,此举将进一步提高煤化工行业门槛,对中小煤化工企业以及后来者将树立更高的门槛和更严格的市场环境,而对已具备规模、资源与技术优势的煤化工企业则是利好。另外,煤炭供应要优先满足群众生活和发电需要,严禁挤占生活、生态和农业用水发展煤化工,对取水量已达到或超过控制指标的地区,暂停审批煤化工项目新增取水;对不符合产业政策等规定的煤化工项目,一律不批准用地,不得发放贷款,不得通过资本市场融资,严格防止财政性资金流向产能过剩的煤化工项目。 转

业内专家称解决我国煤化工过热现象必须从三方面考虑:一要改革现有的政绩考核体系,改变唯GDP论成败的政绩观,并平衡好地方与中央的利益关系,这个问题解决了,地方政府就没有发展煤化工的冲动和热情了;二要严格煤炭资源配置,不能将属于全国人民的煤炭资源让少数企业独享,只要不给煤炭资源,相信不会有多少企业愿意将大量资金投向“钱景”不明的煤化工项目;三要加大技术创新、加快工业化示范,如果我们能成功开发出更多类似于低碳甲醇制烯烃这样的技术,企业就有更多的选择,就不会“一窝蜂”,煤化工产业自然就会健康发展。另外,还应明确煤化工产业定位、发展方向、发展重点和发展步骤,在充分调研论证的基础上,制定其近期目标和中长期发展规划,再配套实施细则,指导其发展。

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关键词:煤化工 技术现状 发展对策

我国煤化工产业始建于20世纪40年代,那时候的煤化工产业还处于最初级的阶段,没有形成规模。建国后,煤化工在老一辈技术专家的带领下,逐渐形成体系,具有了一定的规模。八十年代初,伴随着石油化工的崛起,煤化工产业一度陷入低谷。但进入21世纪以来,国际原油价格不断的增长,由于国内原油的产量由限,使我国的原油使用对外依存度较高,这种情形会让我国经济再进一步发展时遇到阻力,因此,我国目前逐步降低我国石油能源对外依存度,在保证我国现有能源的安全下实现可持续性发展,所以,煤化工的发展尤为重要,但是,由于煤化工产业是一种高耗能、高污染、高耗水的产业,所以在煤化工产业发展的同时会受到许多环境因素的制约,使得煤化工产业的发展面临很大的风险。如何从可持续性发展和循环经济的角度出发稳步推进我国煤化工产业的发展,也成为现阶段我们亟待解决的重要课题。

一、我国煤化工产业技术现状

1.煤炭焦化的技术现状

随着技术的发展,煤炭的焦化己经做到成本更低和更加环保。我国是世界上最大的焦炭产出国,产量占到世界总产量的50%以上,作为全球焦煤大国,我国的煤炭焦化技术己经十分成熟。煤炭焦化是以生产出高附加值的化工产品为主要目的的,它的发展对其附属的一些产业发展起着决定作用,意义十分重要煤炭焦化的发展朝着低成本和高环保的方向进行,随着焦化技术的长足发展,多种新型炼焦工艺快速发展起来,如捣固炼焦技术、选择性粉碎技术和煤炭调湿技术等作为一种技术密集型产业,新型煤化工必须依托于先进、可靠和适用的工艺工程技术之上,我国在这方面的人才和技术上还相对匾乏,新型企业的发展受到了一定程度的制约。

2.煤炭气化的技术现状

煤炭气化作为实现深度煤炭转型和煤化工产业化发展的重要技术,正在朝着高效、大型和环保的方向发展现在,全球范围内投入商业化运营的大型气化炉约有四百台以上。品牌主要集中在壳牌、鲁奇和德士古三家,类型主要有:加压气流床水煤浆气化炉、(G SP)加压气流床干煤粉气化炉、常压固定床气化炉等就技术而言,我国目前的煤炭气化和国外尚有不小的差距,但是值得鼓舞的是,大型煤气化技术得到了包括政府和大型煤炭国有企业在内有关部门和单位重视,多种拥有自主知识产权的煤炭气化新技术和新设备被研发出来,煤炭气化技术的高效、大型和环保是研究的重点。

3.煤炭液化的技术现状

煤炭直接液化技术是指在特定的温度和压力条件下,通过催化剂的作用实现加氢裂化,转变为液体燃料的过程;煤炭间接液化是指在一定条件下,先将转换成合成气,然后再在催化剂的促进下合成液体燃料煤炭间接液化在我国的开展始于20世纪50年代,通过与国外煤炭企业进行合作来获取技术和资金上的整合,进一步加快煤炭间接液化技术的自主研发,同时实现煤炭间接液化技术的商业化运营。煤炭直接液化技术在我国研究比间接液化技术略晚,约在20世纪70年代左右,虽然起步略晚,但是我国的煤炭直接液化技术也获得了很大的发展,己经成功实现了的将煤液化油转变成高质量的汽油、柴油和航空煤油等燃料煤炭直接液化技术的相关领域也获得了很大进展,自主研发出了很多高新技术和产品,如高活性的煤炭直接液化专用催化剂等。

二、我国煤化工技术的发展对策

1.充分利用政策优势,发展多联产系统

目前,煤化工产业在我国受到极大重视,一些相关的规划和发展政策成功制定,《煤炭深加工示范项目规划》和《煤炭深加工产业发展政策》的成功,有利于煤化工产业的做大做强煤化工产业应该积极寻找新的发展模式,发展以煤化工为核心的多联产模式,如:在具备条件的Ix:域进行煤化工与石油化工、钢铁、建材及发电、供热等系统的整合,建设煤化电热多联产的项目随着市场发展、企业规模的扩大及技术进步等条件的成熟,煤化工与其他技术的联产会越来越受到重视,这将在以后的项目规划和设计中体现出来这种联产建立在成熟的技术单元基础之上,优化产品结构,产品以煤化工产品或者燃料为主,兼顾发电、供热等功能,同时这种联产可以很大的提高能源的利用率,减少污染物的排放联产发展模式大大增强了企业的经济和产品竞争力。

2.通过资金和技术的融合,向大型化和技术型方向发展

加强企业与银行等金融单位的合作关系,争取资金支持,保障重点煤化工项目的建设;支持煤化工企业发行债券、上市融资以及招商引资等方式来获得资金,规划高标准、高起点的煤化工建设项目,吸引实力雄厚的国内外大集团战略投资;积极宣传和引导社会资金流动,使其向新型煤化工产业汇集。

今后较长的一段时期内,大型煤化工工厂将成为建设的重点,如百万吨级的煤炭液化项目,30万吨及以上级别的合成氨和甲醇项目,炭化室在五米以上的大型炼焦炉等规划建设一批大型的煤化工产业基地,如神华煤液化、煤化工产业基地、山东充州煤矿煤化工基地等。新建设的大型煤化工工厂或者产业基地应当注意引进和吸收其他世界发达国家的新技术,努力实现新技术的国有化,发展适合我国的、具有自主产权的技术和设备,实现产业的持续有力发展。

3.支持开发煤化工新技术,发挥区域资源优势

新型煤化工技术涉及多个领域,其技术含量较高,生产管理要求严格,所需的投资金额卜大。对于一些有发展潜力的企业集团,应该在土地、交通、煤源、用电、环保等方面给扑支持和帮助,建立能源集约型的循环利用体系,确保一些标志性项目和产业集群的建设目前,如:国内煤炭气化进行化工产品的合成或替代液体燃料成为一个快速发展领域,如甲醇合成以及下游产品(醋酸、醋醉等)的加工、二甲醚合成等煤炭企业应该利用国内外新型的技术的支持,结合煤质、煤种等条件进行技术研究,以期设计出适合我国发展特点的工艺和炉刑。

在我国,山西、黑龙江、内蒙古、河南等省份的煤炭资源非常丰富,在这些地区和省份应该建设一些临近矿源的大型煤化工企业,发展大规模的冶金焦、铸造焦的生产或者煤制甲醇等。

简而言之,在目前国际油价高涨的大背景下,发展我国煤化工产业符合我国的实际情况并且对经济的发展起到积极的作用,其实际意义和战略意义尤为重要。虽然我国的煤化工相比于一些发达国家来说起步较晚,但是经过快速的发展,己经具备一定的规模,且其技术发展也具有了相当的水平。只要我们坚定信心,努力钻研,我相信,在不久的将来,我国的煤化工产业也一定会取得更加快速的发展和进步,为我国的社会主义现代化建设贡献自己的力量。

参考文献