我国现代煤化工产业调研之一:技术研发正迎百花齐放

  编者按 石油和化学工业“十三五”规划中提出,要大力发展现代煤化工等五大战略性新兴产业。近年来,多项现代煤化工技术不断取得突破,以煤为原料生产的产品种类日益增多。现代煤化工已成为我国最具独特优势的产业,正引领世界煤化工产业快速发展,成为石油和化学工业技术创新高点和靓丽名片。

  但同时,行业内外对迅速崛起的现代煤化工的环保、经济性等质疑声不绝于耳。我国现代煤化工发展现状怎样?到底“钱”景如何?产业发展面临哪些挑战?下一步该朝哪个方向走?中国化工报记者进行了调研采访,以求对这个新兴产业予以剖析。

  中国石油和化学工业联合会会长李寿生指出,煤制油和煤制天然气技术的突破,开创了能源转换和能源清洁利用的新境界;煤制烯烃的突破,可以开辟与石油化工相结合的新领域;煤制芳烃的突破,可进一步拓展煤化工下游产品的新市场;煤制乙二醇的突破,可以探索煤基液态含氧燃料的新路子;煤制乙醇的突破,开拓了新能源和精细化工的新空间。

  截至2018年,我国已建成煤制油项目8个,包括1个煤直接液化项目和7个煤间接液化项目,总产能达878万吨;煤制烯烃项目12个和甲醇制烯烃项目16个,合计产能达1329万吨;建成煤制天然气项目4个,总产能51.1亿立方米。煤基甲醇、二甲醚、乙二醇、醋酸乙酯、1,4-丁二醇产能分别达到7620万吨(含焦炉煤气制甲醇)、750万吨、466万吨、292万吨和180万吨,规模稳居全球首位。不少煤基含氧化学品及其衍生品的产能占到国内总产能的30%以上,其中煤制甲醇、醋酸、二甲醚、1,4-丁二醇产能占比超过70%。

  “这是我国科研单位、高校、企业不断坚持技术创新、奠定坚实基础的结果。”中国石化联合会煤化工专委会委员贺永德告诉记者,国内具有自主知识产权的煤制油、煤气化、煤(甲醇)制烯烃、煤制芳烃、煤制乙醇和煤制乙二醇等技术不断研发成功并逐步完善,可谓层出不穷百花齐放。

  记者了解到,目前,我国甲醇制烯烃工业化技术已有中科院大连化物所的甲醇制低碳烯烃(DMTO)及其二代技术DMTO-Ⅱ,中国石油化工股份有限公司的甲醇制烯烃(S-MTO)和清华大学的流化床烯烃转化制聚丙烯(FMTP)等4种工艺,合计烯烃产能1647万吨/年。

  中国工程院院士、中科院大连化物所所长刘中民透露,该所正在开发的第三代甲醇制低碳烯烃技术(DMTO-Ⅲ),现已完成催化剂研制、反应工艺实验室中试放大,单台反应器每年可处理甲醇300万吨,生产100万吨烯烃,烯烃选择性达90%,吨烯烃甲醇消耗由3吨降至2.6~2.7吨。

  在煤制乙醇方面,中科院大连化物所拥有3项工艺技术,其中甲醇-醋酸酯化法加氢制乙醇技术已应用于陕西兴化集团公司10万吨/年合成气制乙醇科技示范项目。此外,中溶科技股份有限公司、河南顺达化工科技有限公司也分别开发合成气制乙醇技术,均已建成工业化示范装置。截至2018年底,我国建成煤(合成气)制乙醇项目7个,合计产能85.5万吨/年,在建、拟建项目10个,合计产能434.5万吨。

  我国煤制乙二醇技术同样路径丰富,整体达到国际领先水平。国内多家科研院所及企业已掌握煤经合成气制乙二醇成套技术。最近,中科院福建物构所与中石化广州工程有限公司、贵州鑫醇科技发展有限公司联合开发的新一代煤制乙二醇技术千吨级中试装置稳定运行超过1000小时,各项技术和经济指标显著优于现有技术。

  “‘十三五’期间,我国煤化工发展环境发生很大改善,国家层面的政策多次明确,煤炭在很长时期内依然是主要能源资源,要坚持煤炭清洁高效利用。”贺永德说,如2017年2月国家能源局发布的《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》,2017年3月国家发改委、工信部发布的《现代煤化工产业创新发展布局方案》,2015年12月原环保部发布的《现代煤化工建设项目环境准入条件》(试行)等都对煤化工产业发展做出明确规定。

  贺永德表示,在顶层设计的指引下,我国现代煤化工已发生了明显变化,上下游产业链不断延伸,从原料到产品都在走向多样化。从原料看,煤油气、煤与天然气、煤气化与焦炉煤气的“二合一” “三合一”模式,使碳氢互补、节能减排的优势愈发明显。

  比如,陕西延长中煤榆林能源化工有限公司2014年7月建成投产的180万吨/年甲醇、150万吨/年渣油催化热裂解(DCC)、60万吨/年甲醇制烯烃(DMTO)、60万吨/年聚乙烯、60万吨/年聚丙烯生产装置,是我国煤、油、气综合转化,实现上下游多联产的第一个示范性工程,被联合国确定为“清洁煤技术示范推广项目”。延长石油还创新地将油煤共炼生产汽油、柴油等,建成的全球首套45万吨/年油煤共炼试验示范项目实现连续稳定运行,攻克各项技术难题。

  煤炭大省山西也在“双气头”上做文章。潞安集团煤基合成油多联产示范项目,把30万吨/年焦油加工和150万吨/年煤基合成油装置有机结合起来,充分利用焦炉煤气、尾气和煤制气耦合,采用二氧化碳与焦炉气重整技术,形成150万吨年F-T合成油、30万吨年煤焦油加工和108MW余热发电规模,能源转化效率达44.87%;太原理工大学将煤气化和焦炉煤气重整制合成气,生产醇醚液体燃料等产品,充分利用了焦炉煤气中的CH₄和气化煤气中的CO₂,提高了焦炉煤气资源利用效率,实现了能量梯级利用。


关键字:煤化工
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