煤化工市场调研报告

煤化工市场调研报告（六）市场分析2009-09-0808:50:38阅读246评论0字号：大中小发展前景全球煤化工产业发展现状速览据国际煤气化技术委员会年会统计，目前全球有117家以大型煤气化为龙头的现代煤化工和煤化工能源一体化工厂，共有385座大型现代气化炉，生产的产品比例，37%为各类化工产品，36%为间接法合成油，19%为电力。以煤气化为核心的现代煤化工产能年增长率达5%，高于全球化工产能年均增长率3.6%的水平。业内人士认为，21世纪世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术，发展洁净煤利用最关键的技术应是气化技术、合成燃料技术(包括醇燃料和烃燃料)及多联产工艺技术。当前，世界新型煤化工技术主要有三种:煤气化技术，以煤为原料生产甲醇及多种化工产品，以煤为原料合成烃类，目前合成气制烯烃已成为新的研究方向之一，一些研究结果已显示出诱人的工业化前景，但由于还有一些在转化过程中的核心问题有待解决，因此该项研究距离实际工业化尚有一定距离。多联产是新型煤化工的一种发展趋势。所谓多联产系统就是指多种煤炭转化技术通过优化耦合集成在一起，以同时获得多种高附加值的化工产品(包括脂肪烃和芳香烃)和多种洁净的二次能源(气体燃料、液体燃料、电等)为目的的生产系统。我国煤化工产业概况及其发展趋势摘要:概述了煤化工中煤焦化、气化、液化、煤气化联合循环发电和多联产技术系统国内外发展的现状，分析了煤化工产业面临的发展机遇。认为，通过煤化工技术，将煤转化为新的洁净高效的能源将成为今后研究开发的方向，规模大、技术先进将是煤化工产业发展的趋势。煤炭是我国最主要的能源资源，它不仅是重要的工业燃料还是重要的化工原料，并有“化工之母”之美称。但除冶金工业和化肥工业中煤的焦化和用于合成氨的煤气化之外，煤的其他深度化学转化由于种种原因一直未实现商业运营。进入21世纪，环境保护受到前所未有的重视，洁净能源安全稳定的供应也成为一个国家经济持续发展的重要条件，这些都为煤炭化学加工提供了难得的发展机遇，加快煤化工产业的发展已成为煤炭工业可持续发展的重要组成部分。为让广大读者较全面地了解我国煤化工产业的现状，组织了这期“煤化工产业”的专题文章，旨在加快煤化工产业的发展，进一步延伸煤炭产业链，为国民经济的快速健康发展奉献洁净、高效、可靠的能源。煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业，随着社会经济的不断发展，它们将进一步得到发展，同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。1煤化工产业发展概况1.1煤炭焦化焦化工业是发展最成熟，最具代表性的煤化工产业，也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前，全世界的焦炭产量大约为3.2～3.4亿t/a，直接消耗原料精煤约4.5亿t/a。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响，工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态，焦炭国际贸易目前为2500万t/a。目前，我国焦炭产量约1.2亿t/a，居世界第一，直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的14%。全国有各类机械化焦炉约750座以上，年设计炼焦能力约9000万t/a，其中炭化室高度为4m～5.5m以上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉(炭化室高≧6m)已实现国产化，煤气净化技术已达世界先进水平，干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段，焦炭质量显著提高，其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。焦炭成为我国的主要出口产品之一，出口量逐年上升，2000年达到1500t/a，已成为全球最大的焦炭出口国。从20世纪80年代起，煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展，其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂，有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是:焦炉炉型小、以中小型焦炉为主，受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大，采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少，大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。1.2煤气化及其合成技术1.2.1煤气化煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台，额定产气量446×106Nm3/d，前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型，原料是煤、渣油、天然气，产品是F-T合成油、电或甲醇等。煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业，各种气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。近20年来，我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。煤气化技术的发展和作用引起国内煤炭行业的关注。“九五”期间，兖矿集团与国内高校、科研机构合作，开发完成了22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置，并进行了考核试验。结果表明:有效气体成分达83%，碳转化率>98%，分别比相同条件下的德士古生产装置高1.5%～2%、2%～3%;比煤耗、比氧耗均低于德士古7%。该成果标志我国自主开发的先进气化技术取得突破性进展。国内气化技术引进概况见表1。表1我国煤气化技术引进概况(略)1.2.2煤气化合成氨以煤为原料、采用煤气化—合成氨技术是我国化肥生产的主要方式，目前我国有800多家中小型化肥厂采用水煤气工艺，共计约4000台气化炉，每年消费原料煤(或焦炭)4000多万t，合成氨产量约占全国产量的60%。化肥用气化炉的炉型以UGI型和前苏联的Д型为主，直径由2.2m至3.6m不等，该类炉型老化、技术落后。加压鲁奇炉、德士古炉是近年来引进用于合成氨生产的主要炉型。国外以煤为原料生产化肥的很少，一般都以石油或天然气为原料;国内由于行业分隔的原因以及煤制合成氨近年来市场的起伏，仅有少数煤炭集团有煤气化合成氨(化肥)企业(或生产线)。1.2.3煤气化合成液体燃料(间接液化)20世纪50年代，南非SASOL公司开始建设煤气化—合成燃料油的SASOLI工厂，70年代末、80年代初相继建成SASOLII、SASOLIII厂，形成目前世界上最大的煤气化合成液体燃料企业。SASOL公司加工原料煤约4500万t/a，获合成产品约760万t/a，其中60%为燃料油。我国从20世纪50年代就进行了间接液化技术的开发研究。80年代开始，中国科学院山西煤化所系统地进行了铁基催化剂费托合成生产汽油的技术开发，并完成了2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验;在钴基催化剂合成工艺开发方面，于90年代开始进行了系统的研究与开发工作，并取得阶段性结果，开发出3种型号合成柴油钴基催化剂。针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等进行了小型试验，“十五”期间已立项正在进行1000t/a级间接液化装置的开发和试验，并研制工业级煤基合成油工艺软件包。在技术开发的同时，国内煤炭企业对引进成熟技术、建设煤间接液化工厂做了大量工作。平顶山煤业集团、宁夏太西集团就建设间接液化商业化示范工厂进行了煤种评价试验和建厂预可行性研究，并就引进技术、投融资、立项等做了大量前期工作，目前项目正在论证阶段。1.2.4煤气化其他产品合成技术煤通过气化制得合成气后，合成不同专用化学品取决于合成技术。国内外对该类技术都有较多研究、开发，有的已进入商业化运行。甲醇是重要的化工原料，也可作为发动机代用燃料。世界甲醇生产能力3500万t/a，产量约2900万t/a。我国甲醇生产能力约为300万t/a，生产企业约140多家，其中50%以上为以煤为原料的工艺。〖BP(〗与国外相比，国内甲醇装置规模小，生产工艺落后，特别是以煤为原料的工艺较复杂、成本偏高，因此缺乏竞争能力。山西晋中地区对甲醇汽车已做了多年的示范工作。〖BP)〗二甲醚作为另外一种代用液体燃料，其技术发展受到关注，有关研究者认为二甲醚可以作为车用柴油替代燃料，也可以替代LPG作为民用燃料。世界二甲醚产量约15万t/a，主要由甲醇脱水工艺制得。近期技术发展是将合成原料气在一定条件下用一步法合成二甲醚。1.3煤炭直接液化通过对煤加热、加压氢化直接获得液体产品的工艺被称为煤的直接液化。德国建立的以褐煤、烟煤为原料的直接液化工厂到二战结束前生产能力达到420万t/a。自20世纪70年代起，德国、美国、日本等主要工业发达国家相继开发煤直接液化新工艺，并相继完成工业放大试验，为工业化生产奠定了基础，代表性技术有德国IGOR工艺，美国氢煤(H-Coal)工艺，日本NEDOL工艺，这3种工艺都曾进行了百t/d级试验。我国从70年代末开始煤炭直接液化技术研究。煤炭科学研究总院北京煤化所对27个煤种在0.1t/d装置上进行了53次运转试验，开发了高活性的煤液化催化剂，进行了煤液化油的提质加工研究，完成了将煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的试验。“九五”期间分别同德国、日本、美国有关部门和公司合作完成了神华、黑龙江依兰、云南先锋建设煤直接液化厂的预可行性研究。目前，神华集团煤直接液化一期250万t/a商业化示范厂建设已进入工程前期工作，预计2005年建成第一条生产线，年产油品80万t。国内煤炭直接液化研究试验项目见表1。表1国内煤炭直接液化研究试验项目(图略)1.4煤气化联合循环发电(IGCC)IGCC是以煤气化为龙头的联合循环发电系统，该技术系统将先进煤气化与发电技术嫁接，以实现煤电技术的高效、低污染和大型化。从20世纪70年代开始，一些工业发达国家开始有计划地开展IGCC技术的开发研究。美国、荷兰、西班牙等国相继建设了工业规模的IGCC示范机组，发电净效率可达43%～45%，污染物排放量和耗水量仅为常规燃煤电站的1/10和1/2～1/3。国外IGCC示范电站见表2。当前的发展趋势是以项目大型化来进一步提高发电效率、降低初期投资、提高商业运转的可靠性和利用率。国内对IGCC的研究始于上世纪80年代初，90年代组织开展了IGCC电站工程预可行性研究，对主要工艺进行了技术经济分析评估。“九五”期间，进行了工艺、煤气化、热煤气净化等方面的关键技术研究。目前，在山东烟台拟以引进方式建设400MW级IGCC示范电站的前期工作正在进行。1.5多联产技术系统多联产是近年来提出的能源转化与化工产品合成相结合的技术体系，目的是实现污染物低排放或无排放，实现资源综合利用和能源有效利用。美国能源部提出的Vision21能源系统综合了发展趋势的需求，以煤气化为龙头，煤气用于制氢、氢用于高温燃料电池发电、电池余热供热、CO2或其它污染物在原料(燃料)制备阶段得到分离和治理。壳牌公司提出的合成气园的概念就是以煤气化为核心，将生产化学品与联合循环发电相结合，同时还生产民用煤气和供热。更广义的多联产概念还将煤化工、合成工艺、冶金还原冶炼等组合成整体，或在煤矿区将能源转化成化工产品的生产，并使电力或热力输送形成一个综合整体。在多联产系统中，原来单独生产的系统在重新组合中可能被简化，对原料的要求降低，通过不同工艺的互补而提高总体效率，最终使产品成本降低。我国国内科技界、产业界关注多联产技术的发展，并进行了系统研究和相关单项技术的研究开发。表2国外IGCC示范电站概况(图)2煤化工产业发展的需求及特点众多的研究者认为: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资源和经济发展的需求选择现实、优质的原料和技术。以煤炭为原料生产化学品和通过转化生成高效洁净能源(电力、燃料油等)的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争的趋势，煤化工在各成熟单项技术的支撑下，面临新的发展机遇。我国煤化工产业的发展将以发挥资源优势为基础，以优化能源结构、特别是以优化终端能源结构为方向，通过洁净、高效的途径，为国民经济发展和社会进步提供优质能源保障，其未来发展具有以下主要特点。(1)除发展传统的产品型煤化工(炼焦、合成氨)以外，将以市场为导向，发展以能源转化型为主的煤化工产业，建设能源转化型和产品联产型的综合煤化工厂，如煤炭液化、煤气化—合成燃料与化工产品或电力、热力联产等。(2)规模大型化，采用先进技术。以全球经济一体化为背景，培育世界级煤化工大型企业，建立具有国际竞争能力的大型工厂，如百万t级产品的大型煤化工厂。采用国内外先进技术和现代装备，清洁生产和提供清洁产品，如现代液化工程、先进的合成反应工程等。(3)在新的煤化工产业发展中，企业将成为新技术发展的主体。企业投资开发先进技术用于技术更新和技术进步，同时注重新技术在国内外市场上的商品化。(4)有利于煤炭工业的产业结构调整，促进相关行业的技术联合，从而可拉动内需，为就业提供条件，具备先进技术的煤化工产业将获优先发展。3发展煤化工产业的机遇及其发展趋势随着市场经济的发展和全球经济的一体化，我国煤炭行业、特别是大型煤炭企业正不断调整产业结构和产品结构，发展煤化工产业是其中最为重要的途径。3.1煤炭液化将成为新型煤化工产业的重要方向石油资源匮乏和国内石油供应不足已成为我国能源发展的一个严峻现实，依据煤质和其他综合条件，发展煤直接液化和间接液化，已成为国内煤炭企业和产煤地区关注的热点。煤炭液化作为煤炭化学转化的高技术，其产业化将经历一个较长时期的发展，需要推动解决的问题有:①结合资源、经济等条件，研究煤炭液化的技术发展规划和未来产业格局;②结合引进先进技术，配套、完善、提高工业化整体成套技术和装备，在近期完成工程示范，同时开发具有自主知识产权的工艺和关键装备;③完善商业化工厂建设的投融资机制，拓宽国内外投融资渠道;④研究、制定发展煤炭液化的政策体制;⑤由国家、企业、科研等共同出资，建立国家级煤炭液化科研和工程技术开发基地，培育专业队伍。我国煤炭液化产业化发展有望在2005年完成以引进技术为主的1～2个商业化示范，2010年基本完成自主开发技术工程化应用示范，2010年后逐步形成煤炭高技术转化新型产业。3.2煤炭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炭行业发展煤化工有重要意义。目前，国家有关部门正在开发具有自主知识产权的煤气化技术，如多喷嘴水煤浆气化、干煤粉气流床气化等，国内引进技术的项目也在进行。煤炭企业发展煤气化技术需要在总结国内外先进技术的基础上，结合煤种、煤质特点，通过技术、经济研究，开发或采用适宜的工艺和炉型，如加压固定床气化和液态排渣气化等。以往煤炭气化技术的发展以化工行业为主，煤炭行业在研究开发、工程实施、人员等方面都较薄弱，需要加快综合力量的提高。3.3煤炭焦化发达国家炼焦工业的收缩以及中国国内取消土焦、淘汰小型落后炼焦工艺都为发展先进、大型焦化工业提供了新的机会，预计到2005年我国机焦产量缺口为2000万t/a，低灰、低硫优质焦炭在国内外市场均有很大的发展空间。煤炭行业具有原料、运输等优势，特别是拥有优质炼焦煤资源的企业或产煤地区，如山西、黑龙江七台河等地区，具有发展较大规模、生产优质或特色冶金焦、铸造焦的条件，可以抓住当前机遇，高起点、高水平地推动焦化工业的发展。3.4有计划发展其他煤化工技术目前，国内发展煤气化合成化工产品或替代液体燃料的势头很旺，如合成甲醇或进一步加工下游产品(醋酸、醋酐等)，合成二甲醚(一步法合成二甲醚技术正在开发中)。煤炭企业发展煤气化合成具有原料煤价格较低、有实施大规模工业化的实力等优势，但同时也需要充分注重国内外市场需求容量、产品应用的社会投入、单元技术的工业化成熟度以及与石油、天然气化工的竞争能力等因素，应把产品目标尽量立足于国内市场短缺、替代进口上。多联产是一项集多种能源产品和化工产品生产、多个单元工程组合、技术经济环境优化的煤化工-能源系统，具有灵活多样的系统组合方式，作为一种关系未来发展的概念系统，需要作许多基础研究和单元技术开发工作。煤炭行业发展多联产系统，原料方面可考虑将煤、煤层气、伴生矿物加工相结合，工艺方面将煤化工、发电、建材、冶金等相结合，产品方面应形成化学品、液体燃料、电力、热力、煤气、建筑材料和金属材料等关联生产，达到资源、能源的充分利用和循环生产以及环境最优化、经济效益最大化的目的。发展新型煤化工，建设C1能源化工产业我国煤炭资源丰富，煤种齐全，发展煤炭液化、气化等现代煤转化技术，对发挥资源优势、优化终端能源结构、大规模补充国内石油供需缺口有现实和长远的意义，国家“十五”能源科技和能源建设计划对发展煤化工给予充分的重视，煤化工在我国面临新的市场需求和发展机遇。本文根据近年来国内外煤化工发展的特点，提出“新型煤化工”的概念。与传统煤化工不同，新型煤化工将形成具有中国特色的煤炭—能源化工新产业，是我国煤炭工业结构调整、实现可持续发展的战略方向，对未来能源建设和能源技术的发展将有重要影响。1新型煤化工的主要特点(1)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等，以及煤化工独具优势的特有化工产品，如芳香烃类产品。(2)煤炭—能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向，紧密依托于煤炭资源的开发，并与其它能源、化工技术结合，形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业。(3)高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同，采用不同煤转化高新技术，并在能源梯级利用、产品结构方面对不同工艺优化集成，提高整体经济效益，如煤焦化—煤直接液化联产、煤焦化—化工合成联产、煤气化合成—电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。同时，新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用，推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。(4)建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主，包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂，如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上，形成新型煤化工产业基地及基地群。每个产业基地包括若干不同的大型工厂，相近的几个基地组成基地群，成为国内新的重要能源产业。(5)有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用，如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤，在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补，使各种煤炭达到物尽其用，充分发挥煤种、煤质特点，实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。(6)经济效益最大化。通过建设大型工厂，应用高新技术，发挥资源与价格优势，资源优化配置，技术优化集成，资源、能源的高效合理利用等措施，减少工程建设的资金投入，降低生产成本，提高综合经济效益。(7)环境友好。通过资源的充分利用及污染的集中治理，达到减少污染物排放，实现环境友好。(8)人力资源得到发挥。通过新型煤化工产业建设，带动煤炭开采业及其加工业、运输业、建筑业、装备制造业、服务业等发展，扩大就业，充分发挥我国人力资源丰富的优势。2新型煤化工核心技术(1)煤直接液化。煤直接液化是煤化工领域的高新技术。该技术将煤制成油煤浆，于450℃它化工产品。该技术开发始于20世纪20年代，30～40年代曾在德国实现工业化;70年代国外又进行新工艺、新技术开发，2000年后开发工作基本结束，但没有大规模工业化应用实例。国内神华集团正在引进国外核心技术建设示范工厂;国内有关研发机构跟踪研究已有20多年，目前正在开发具有自主知识产权的煤炭直接液化新工艺以及专用高效催化剂等关键技术。(2)煤间接液化。煤间接液化是将煤气化并制得合成气(CO、H2)，然后通过F-T合成，得到发动机燃料油和其它化工产品的过程。南非于20世纪50年代开始建设商业化工厂，目前已形成年产700万t产品的生产能力。国内对间接液化技术的开发已有20年的历史，目前正在开发浆态床低温合成工艺及专用催化剂;另外进行了引进国外技术建设工业示范厂的前期研究。(3)大型先进煤气化。煤气化是发展新型煤化工的重要单元技术。国内大型先进煤气化技术与国外相比虽有一定差距，但近年来加快了开发速度。“十五”期间，分别对具有自主知识产权的多喷嘴水煤浆气化、干煤粉气流床气化技术进行工业示范开发和放大研究。考虑国内煤种、煤质的多样性，目前亟待研究开发适合灰熔点高、中强粘结性煤种的气化技术。(4)一步法合成二甲醚技术。二甲醚可以代替柴油用作发动机燃料，也可以作为民用燃料替代LPG。与甲醇为原料两步法制取二甲醚相比，以合成气为原料通过一步法合成二甲醚的技术具有效率高、工艺环节少、生产成本低的优点。国内正在研究开发一步法合成二甲醚技术。(5)煤化工联产系统。煤化工联产系统是新型煤化工发展的重要方向，联产的基本原则是利用不同技术途径的优势和互补性，将不同工艺优化集成，达到资源、能源的综合利用，减少工程建设投资，降低生产成本，减少污染物或废弃物排放。如F-T合成与甲醇合成联产、煤焦化与直接液化联产等。(6)以煤气化为核心的多联产系统。以煤气化为核心的多联产系统是新型煤化工发展的主要内容，并有多种形式，其要点是以煤(或石油焦、渣油等)为气化原料，生产的煤气作为合成液体燃料、化工品及发电的原料或燃料，通过多种产品生产过程的优化集成，达到减少建设投资和运行费用，实现环境保护的目的。目前，国内正在进行多联产系统的优化集成模拟软件开发和关键技术的研究。(7)其它先进煤化工技术。新型煤化工发展还涉及其它单元工艺技术的研发和应用，如高效气体净化和分离技术，大型高效合成技术，适应不同热值的燃气轮机发电技术等。3煤炭开发生产与发展新型煤化工3.1煤炭资源是发展新型煤化工的基础发展新型煤化工产业将不断扩大煤炭的消费量，拉动煤炭生产，但同时必须兼顾国民经济发展对煤炭的需求，不能影响能源供需的整体格局。为此，应将煤炭资源的开发与新型煤化工产业的建设紧密结合。(1)华北、西北是我国主要煤炭生产、输出地区，鄂尔多斯煤田、宁东煤田、华亭煤田、胜利煤田和大同石炭二迭纪煤等均为未大规模开发或仅初步开发的大型煤田，资源丰富，适合大规模开发生产，煤种与煤质适宜转化加工。结合这些煤田的开发，建设新型煤化工产业基地和基地群，具有良好的资源优势，也有利于形成区域相对集中、技术与产品互补的产业发展格局。(2)云南、贵州是我国南部主要储煤和能源输出省区，云南褐煤资源丰富，贵州煤炭品种齐全，对发展新型煤化工具备一定的资源优势。(3)内蒙古东部有丰富的褐煤资源，黑龙江省是东北主要产煤省，也具有较好的新型煤化工发展资源优势。除上述3个区域以外，还有其它产煤地区或企业，有的在煤化工方面已有较好的工业基础和综合资源优势，具有采用新工艺、发展煤化工联产等方面的条件和潜力。3.2发展新型煤化工与实施大集团、联合战略新型煤化工技术和产业的发展涉及煤炭、化工、石油、电力等多个工业领域，建设投资大，高新技术密集，因此需要结合目前实施的煤炭工业大集团战略，走联合发展、集团化发展的道路。按地域或产业链组建联合大集团是切实可行的发展模式，如目前有的项目以大型煤炭企业、地方煤炭企业和石油化工企业的联合为项目主体;也有的地区考虑能源产业的特点，以资金筹措为目的，充分发挥地区有资金实力企业的组合优势。引进外资或中外合作也是发展新型煤化工可充分考虑的重要方式。3.3新型煤化工工程发展已经启动近年来，国内部分煤炭企业和产煤地区十分重视煤化工的发展，将建设新型煤化工工程作为企业和地方经济发展的战略方向，开展了大量工程前期研究工作，有的已进入工程实施阶段。表1为国内部分工程进展概况及发展规划。名称工程进展概况及发展规划神华集团煤液化直接液化示范工程已启动，第一条生产线，100万t/a规模，预计2005年建成。规划:2010年直接液化、间接液化总能力达到1000万t/a，2020年，总能力达到3000万t/a。宁(夏)煤集团煤化工150万t/a间接液化完成预可研;80万t/a二甲醚完成前期研究。规划:间接液化一、二期总产量达到300万t/a。大同煤化工联产完成方案研究:联产油品80万t/a、甲醇70万t/a、电力12亿kWh/a(自用)。规划:一、二期总产量达到油品160万t/a、甲醇140万t/a，联产电力自用。锡林郭勒煤液化100万t/a直接液化完成预可研。先锋煤液化100万t/a直接液化完成预可研，项目筹建中。六盘水煤化工联产300万t/a炼焦与50万t/a直接液化联产方案研究。依兰煤液化100万t/a直接液化完成预可研。双鸭山煤液化100万t/a直接液化完成预可研。河南煤液化间接液化油品150万t/a完成预可研。4发展新型煤化工的几个关键问题发展新型煤化工除了要有丰富的原料煤资源外，还有几个关键问题必须给予足够的重视。(1)耗水量大。水资源是建设新型煤化工工程的重要基础条件。如150万t/a油品的间接液化工厂日需原水供应量约为5.5万m3;100万t/a油品的直接液化工厂日需原水约2.3万m3。因此，新型煤化工产业发展应充分注重水资源的约束影响，发展节水工艺。(2)建设资金投入多。资金筹措是目前发展新型煤化工产业的重要障碍。初步分析表明，建设100万t/a油品产量的直接液化工厂投资约80～90亿元，同等规模的间接液化工程资金投入约90～100亿元。煤化工联产系统有利于减少建设资金投入，如50万t/a煤直接液化与300万t/a煤焦化联产时，直接液化部分的资金投入大约为35～40亿元。因此，应加强项目融资筹划研究，实施跨地区、跨行业联合，拓宽资金筹措渠道，实行投资主体和投资方式的多元化。(3)技术及工程管理水平高。新型煤化工工程建设和生产运行是应用多领域高新技术和实施大规模工程相结合的复杂系统工程，技术和工程管理水平要求高，因此必须注重组织管理和培育高素质的技术队伍，实行先进、科学、高效的管理和经营模式。5结语发展新型煤化工技术，建设新型煤化工产业对延伸传统煤炭产业链，提升和改造煤炭工业，建设新兴产业，实施可持续发展有重要战略意义，是煤炭工业走新型工业化道路的重要发展方向。目前，新型煤化工还处于发展初期，需要进行大量整体规划、技术研究、新工艺开发、系统优化集成等配套工作。国内煤炭大型企业集团是新型煤化工发展的主体，在新型煤化工技术发展和产业建设方面应起到重要的主力作用。煤化工行业发展前景分析目前世界已进入能源和化工原料多元化的时代，以煤炭为原料生产化学品和通过转化生成高效洁净能源的技术将与石油天然气化工及能源的技术路线形成并列竞争的趋势。随着各单项技术的逐渐成熟，煤化工行业面临着新的发展机遇。一、行业发展趋势预测我国是在缺油、少气、富煤的资源条件下发展煤化工的，由于煤炭属低效、高污染能源，因此我国煤化工行业能否实现可持续发展不但取决于经济效益情况，而且还要满足环境保护方面的要求。为此，我国煤化工行业的发展要立足于可持续发展战略，走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好的新发展道路。预计煤化工行业在我国的发展将主要呈现出以下几个趋势:(1)产品结构方面，除发展传统的煤化工(炼焦、合成氨)产品外，将以市场为导向，重点发展以能源转化型为主的煤化工产业，建设能源转化型和产品联产型的综合煤化工厂，如煤炭液化、煤气化-合成燃料与化工产品或电力、热力联产等。(2)企业结构方面，由于新型煤化工项目资金投入规模大，因此煤化工企业规模将向大型化方向发展。尤其在全球经济一体化的背景下，培育世界级煤化工大企业，建立具有国际竞争能力的大型工厂是提高我国煤化工行业竞争力、促进煤化工行业持续发展的必然选择。(3)技术开发方面，目前我国煤化工企业大多引进国外技术和装备，国内技术开发主要集中在有关科研院所。随着新型煤化工技术的大规模产业化，企业将逐渐成为新技术发展的主体，这将有效地提高新技术的市场转化速度，并为煤化工新技术的开发提供更多的资金支持。(4)资金投入方面，随着煤化工产品市场前景的渐趋明朗，以及国内煤炭工业结构调整的深入，政府(中央和地方)势必会加大对煤化工项目发展的支持力度，煤化工行业有望通过政策倾斜获得更多的资金投入。同时，外资和民营资本也可能在相关政策的支持下大规模进入煤化工行业，这将促进煤化工行业投资资金来源的多元化。以洁净煤技术为基础，新型煤化工只要认真贯彻节能提效优先的方针，大力采用节能、高效、低污的煤转化新技术，满足生态环境和经济效益两方面的要求，那么就一定能实现行业的可持续发展，中国也必将发展成为世界最大的煤化工业国家。二、发展中面临的主要风险低水平重复建设可能导致行业发展模式仍以粗放式为主推进煤化工行业稳定、健康发展的关键在于转变行业增长方式，即由粗放式增长转为集约式增长。煤化工行业发展的基础是煤炭资源，由于多方面的原因，我国煤炭工业长期以来以结构零散、无序竞争为主要特征，传统煤化工行业也是高消耗、高能耗、高排放、高污染的行业。这种以扩张数量为主，不注重优化结构、治理污染的粗放式增长模式已经影响了我国煤炭工业的发展质量，造成了煤炭资源的大量浪费，被实践证明是难以为继的。新型煤化工必须坚持降污优先、节能优先的方针，力求把污染、物耗降到最低限度，走集约式增长道路，从而实现既有经济效益，又有竞争力的发展。但令人担忧的是，随着新型煤化工逐渐成为产业经济热点，煤化工行业发展也开始出现了“赶时髦”的现象:主要富煤地区和煤炭企业纷纷规划、出台煤化工项目。以甲醇为例，目前在建和拟建的甲醇产能已接近或超过千万吨级，投资过热局面已露端倪。更值得注意的是，大量正在建设或拟建的甲醇装置规模均偏小，新建多数为10万-20万吨/年，个别最大的亦只有60万吨/年。而大量的资料表明，煤基甲醇装置必须依赖于低价煤、大型化、先进技术及低投资四方面因素才能获得市场竞争力，是规模效益非常明显的化工装置。因此，煤化工行业的发展存在比较大的低水平重复建设隐忧。由于煤化工项目大多投资大、建设周期长，因此当市场最终对产能过剩作出反应时，其造成的损失也会比较大。在争夺市场份额的过程中，部分企业可能会采取低成本、低价格的竞争策略，这将严重损害煤化工行业的健康、持续发展。研发投入不足导致技术滞后的风险煤化工行业持续发展的支撑力量在于技术进步。20世纪70年代的石油危机促进了寻求替代能源和洁净煤技术的开发。在煤化工发展低潮时，国外许多大型公司抓住机遇，搞好煤化工新技术开发的战略技术贮备。近几年商业化的Shell煤气化、MTO技术、MTP技术等无不是在近10-20年开发的。这充分说明，煤化工行业要发展必须技术先行。目前我国在建、拟建煤化工项目的技术基本来自国外，代价很高。从战略角度看，煤炭将长期处于我国能源结构的主体地位，拥有自有知识产权的煤化工新技术对我国能源安全和国民经济发展具有重要的意义。但就目前的状况来看，煤化工技术开发尚未被提升至我国经济发展的战略地位，我国煤化工技术与国外先进水平还有相当大的差距，技术进步速度也比较缓慢。以煤气化技术为例，U.G.I炉国外40多年前已停止使用，而在中国还是煤气化的主力炉型，产量竟占煤制合成气的90%以上。由于每种气化炉及其工艺只能适应某些煤种，因此煤气化技术进步的缓慢已经制约了我国煤化工行业的发展。一些拥有褐煤或其他煤种的地方因为缺乏适宜的气化技术，只能长期以远途运输某地煤为主去适应某些炉型及其工艺，导致经营成本大幅上升。从其他行业的发展经验看，短期内可以通过引进来弥补技术差距，但长期来看，必须依靠自身的技术研发力量来保证行业持续发展所需的技术进步，指望“以市场换技术”只会导致在核心技术上长期受制于人，而市场却逐渐流失。煤化工作为我国具有战略意义的行业，必须加大技术开发力度，形成自有知识产权的新技术。否则的话，行业发展的主导权就会被国外公司控制，国内企业将无法获得煤炭深加工带来的经济利益。成本等因素导致煤化工产品的市场竞争力不确定煤化工产品的市场竞争力受多种因素的影响:一是原油价格。近年来国际市场原油价格的高涨导致石化产品的生产成本迅速升高，煤化工产品的相对投资价值随之显现，这也是触发煤化工行业投资热情的重要因素。从长期来看，由于供求关系的制约，预计国际油价不会出现深幅回落。但随着全球经济的波动，国际油价仍会出现周期性的涨跌，因此在技术进步不大的情况下，煤化工产品的市场竞争力也会有周期性的变化，企业对此应有充分的认识。二是天然气开发利用情况。原油价格的高涨不仅带动了煤化工行业的投资热潮，也引起了投资者对天然气行业的关注。天然气发电、天然气化工等的市场前景同样被许多投资者看好。天然气的开发利用在某些领域内会对相应的煤化工产品形成替代关系，这将制约煤化工产品市场竞争力的提高。三是煤炭价格。煤炭在许多煤化工产品生产过程中既是原料，也是燃料，因此煤价的变动直接关系到煤化工产品的市场竞争力。目前许多煤化工项目在进行可行性论证时，成本核算所用的煤价都是市价。由于煤化工项目从论证、立项到建设、投产的周期比较长，在此期间煤价有可能会出现较大的变动，因此投产时的产品成本也会与预期出入较大，产品市场竞争力的不确定性很高。三、行业发展战略研究新型煤化工属于技术密集型和投资密集型产业，其发展应坚持一体化、基地化、大型化、现代化和集约化，通过转变经济增长方式实现行业运行状况的改善和经济效益的提高。一体化就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来(也可以采取煤-电-化一体化联产模式)，把煤气化装置建在矿上(或临近矿区)，力求减少煤炭运耗及运费，实现资源的优化配置，合理使用煤炭资源(按煤质资源优质优用，劣质劣用)。只有形成煤化工与煤矿一体化的利益机制，才能减少日后的价格、运输和布局的风险。基地化化学工业内在的固有特性适宜于综合利用和深加工。基地是企业群体的集称，基地内集中布置相关企业，可以充分、高效、合理利用各种资源，提高资源的配置效率和效益，发挥企业的集聚效应。总之，煤化工发展实施基地化布局最重要的目的是实施以市场为基础的高度资源优化配置，谋求集约化经营。大型化、现代化煤化工产品如不具备国际竞争力，则无法忍受国际油价波动以及经济全球化带来的激烈市场竞争的冲击。只有采用一流的技术、一流的设备、一流的管理，建设具有规模效益的大型装置才能形成一流的煤化工基地，实现跨越式发展并提高国际竞争力。中国将成为世界上最大煤化工国中国因为国产油田出产油品质量、石油产量、储备量，以及国际石油价格波动等因素的影响，中国将日益依赖另一种重要的能源-煤，煤的矿产资源相对于石油来说，相对丰富。相伴而来的，石油化工企业也将慢慢演变成为煤化工企业。有权威人士以2004年一次能源消费量19.7亿吨标准煤为基数，预测能源需求量2010年为27.2亿吨标准煤，2020年为36.5亿吨标准煤。在中国经济高速发展、经济体制转型阶段，煤炭行业发展历尽艰难，而且作为第一大主体能源，煤炭产量跟不上经济增长。中国炼焦、煤气化制合成氨、甲醇等煤化工业呈现快速发展，煤炭液化、甲醇制烯烃、二甲醚、煤化工联产等新型煤化工技术研究与工业化正在启动发展。煤炭能源化工工业是今后20年的重要发展方向，引进和开发自主知识产权技术将成为中国煤化工业发展的重要支撑，中国将成为世界最大的煤化工业国家。减轻环境压力是煤化工得以大力发展的根本原因能源是人类生产、生活的物质基础。古代人类以柴草、畜力、风力、水力等为能源，产业革命后的200年中，煤炭一直是世界范围内的主要能源。随着科技、经济的发展，石油在一次能源结构中的比例不断增加，于20世纪60年代超过煤炭。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气比例上升，新能源、可再生能源逐步发展，形成了当前的以化石燃料为主和新能源、可再生能源并存的格局。当前中国能源以煤炭为主，在一段时间内这种局面难以改变。煤炭开发利用中效率低下、严重污染环境、排放大量温室气体。洁净煤技术(CCT)是指煤炭开发和利用过程中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。洁净煤技术的应用在通向未来能源的过程中可大幅度提高煤炭利用效率、减少污染物排放，并可把煤炭高效地转化为液体、气体燃料，保障能源安全，因此洁净煤技术是通向未来能源的桥梁。开发和推广应用洁净煤技术是当前中国能源可持续发展的必然选择，对以煤炭为主要能源的中国具有极其重要的现实意义。化石能源高效、洁净开发技术对提高资源勘探程度、资源采收率、开发非常规能源资源和提高企业及产品竞争力具有现实的意义。运用高分辨率数字地震勘探技术，三元复合驱采油技术、煤层气开发技术及高效机电一体化煤炭开采技术等先进技术可提升传统能源产业，使之成为用先进技术武装起来的有竞争力的产业。先进能源技术的研究、开发和产业化应紧紧围绕我国能源工业面临的挑战，以保证能源安全，提高竞争力及减少环境污染为目标;以提高能效、发展核能、新能源和可再生能源及化石能源高效、洁净开发利用为重点，以适应我国能源可持续发展过程的近期及长远需要。发展可再生能源是二十一世纪减少环境污染和温室气体排放以及替代化石能源的必然要求。核电、氢能、太阳能、风能、水电、海洋能、生物质能源、地热能等等在我国具有广阔发展的开发应用前景!原油价格和我国能源结构进一步促进了煤化工产业的发展03年以来世界石油价格持续上涨，今年7月WTI价格到达78美元/桶的历史高点。今年9月份以来世界油价的下跌属暂时性的，预计未来几年原油价格还会保持高位运行的态势。90年代以来我国的原油进口逐年增加，05年的进口依存度达42.4%，“十一五”期间，我国的石油消费年平均增长约6%，而国内产量仅增长2.5%，预计我国石油的对外依存度还会持续提高。原油价格的高位运行和我国多煤少油的能源结构促进煤化工产业的发展。从煤代油的角度看，我国的煤化工具有很大的发展空间。图表2:国际原油价格走势图表3:我国原油产消情况从长远角度看，煤化工具有很大发展空间无论是从环保的角度，还是从国家安全的角度，煤气化和液化(包括直接和间接液化)是我们需要关注的重点，这一替代主要体现在燃料(汽柴油和LPG)和烯烃及其下游产品(如树脂原料PE、PP等)。从我国目前树脂原料、燃料的消费状况看，我国的煤化工具有很大的发展空间。煤化工市场调研报告（七）市场分析2009-09-0910:16:15阅读203评论0字号：大中小煤制油世界煤炭液化技术进展与我国对策1煤炭液化的概念煤炭液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。煤的直接液化技术是指在高温高压条件下，通过加氢使煤中复杂的有机化学结构直接转化成为液体燃料的技术，又称加氢液化。其典型的工艺过程主要包括煤的破碎与干燥、煤浆制备、加氢液化、固液分离、气体净化、液体产品分馏和精制，以及液化残渣气化制取氢气等部分，特点是对煤种要求较为严格，但热效率高，液体产品收率高。一般情况下，1t无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油，加上制氢用煤约3～4t原料产1t成品油，液化油在进行提质加工后可生产洁净优质的汽油、柴油和航空燃料等。煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气，然后以煤基合成气(一氧化碳和氢气)为原料，在一定温度和压力下，将其催化合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺，包括煤炭气化制取合成气、气体净化与交换、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。一般情况下，约5～7t原煤产1t成品油，其特点是适用煤种广、总效率较低、投资大。2中国发展煤炭液化的必要性1)在可预见的将来，中国以煤为主的能源结构不会改变与世界大多数国家相比，中国能源资源特点是煤炭资源丰富，而石油、天然气相对贫乏。最新资料表明，中国煤炭探明储量为1145亿t，储采比为93，按同等发热量计算，相当于目前已探明石油和天然气储量总和的17倍。石油探明储量为38亿t，占我国化石能源探明储量的5.6%，储采比为24。天然气探明可采储量为1.37万亿m3，占化石能源探明储量的2%，储采比为56。由此可见，煤炭是中国未来的主要可依赖能源。此外，从经济上看，煤炭也是最廉价的能源。我国是发展中国家，又是能源消费大国，经济实力和能源供应都要求我国的能源消费必须立足于国内的能源供应，这就决定我国的能源结构必须是以煤为主体。据预测，到2050年，煤炭在我国一次能源消费构成中的比重仍将占50%左右。煤炭大量使用，引发了严重的环境污染问题。中国SO2排放量居世界第一，酸雨覆盖面已超过国土面积的30%，二氧化碳排放量占全球排放量的13%，列世界第二，而其中燃煤造成的SO2、CO2和氢氧化物排放量分别约占全国总量的85%、85%和60%。我国以煤为主的能源消费结构正面临着严峻挑战，如何解决燃煤引起的环境污染问题已近在眉睫。2)石油进口迅速上升，已对我国的能源供应安全构成威胁石油是保障国家经济命脉和政治安全的重要战略物资。我国石油资源相对贫乏，到时目前为止，其探明可采储量为38亿t，占世界储量的2.6%。近几年，我国的原油产量一直徘徊在1.6亿t左右，且以后也不会有太大增长，这是由我国石油资源的分布特点和开发现状所决定的。但是随着经济发展和人民生活水平的提高，我国终端能源消费正逐步向优质高效洁净能源转化，石油消费量逐年增加。由于国产石油无法满足需求，对进口油依存度越来越高。自1993年成为石油净进口国后，石油进口量迅速上升，2000年已达6969万t，对进口石油的依存度达30%，预计未来20年内可达到50%。进口量的剧增，依存度的加大，已对我国能源供应安全构成威胁。3)煤炭液化可增加液体燃料的供应能力，有利于煤炭工业的可持续发展煤炭通过液化可将硫等有害元素以灰分脱除，得到洁净的二次能源，对优化终端能源结构、减少环境污染具有重要的战略意义。煤炭液化可生产优质汽油、柴油和航空燃料，尤其是航空燃料，要求单位体积的发热量高，即要求环烷烃含量高，而煤液化油的特点就是富含环烷烃，通过加氢处理即可得到优质航空燃料。发展煤炭液化不仅可以解决燃煤引起的环境污染问题，充分利用我国丰富的煤炭资源优势，保证煤炭工业的可持续发展，满足未来不断增长的能源需求，而且更重要的是，煤炭液化还可以生产出经济适用的燃料油，大量替代柴油、汽油等燃料，有效地解决我国石油供应不足和石油供应安全问题，且经济投入和运行成本也低于石油进口，从而有利于我国清洁能源的发展和长期的能源供应安全。3世界煤炭液化技术现状3.1直接液化煤直接液化技术是由德国人于1913年发现的，并于二战期间在德国实现了工业化生产。德国先后有12套煤炭直接液化装置建成投产，到1944年，德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万t/年。二战后，中东地区大量廉价石油的开发，煤炭直接液化工厂失去竞争力并关闭。70年代初期，由于世界范围内的石油危机，煤炭液化技术又开始活跃起来。日本、德国、美国等工业发达国家，在原有基础上相继研究开发出一批煤炭直接液化新工艺，其中的大部分研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低煤液化油生产成本的目的。目前世界上有代表性的直接液化工艺是日本的NEDOL工艺、德国的IGOR工艺和美国的HTI工艺。这些新直接液化工艺的共同特点是，反应条件与老液化工艺相比大大缓和，压力由40MPa降低至17～30MPa，产油率和油品质量都有较大幅度提高，降低了生产成本。到目前为止，上述国家均已完成了新工艺技术的处理煤100t/d级以上大型中间试验，具备了建设大规模液化厂的技术能力。煤炭直接液化作为曾经工业化的生产技术，在技术上是可行的。目前国外没有工业化生产厂的主要原因是，在发达国家由于原料煤价格、设备造价和人工费用偏高等导致生产成本偏高，难以与石油竞争。但据权威机构预测，如果石油价格能够稳定在25美元/桶以上，煤炭直接液化在经济上就具有竞争力。美国能源部所作的研究表明，煤炭直接液化厂通过与现有工厂建在一起，可节约投资，降低液化油成本，使生产的液体燃料的价格可以达到相当于石油19～23美元/桶。此外，煤炭直接液化的研究和发展仍有潜力，还可进一步降低生产成本。3.2煤炭间接液化1923年，德国化学家首先开发出了煤炭间接液化技术。40年代初，为了满足战争的需要，德国曾建成9个间接液化厂。二战以后，同样由于廉价石油和天然气的开发，上述工厂相继关闭和改作它用。之后，随着铁系化合物类催化剂的研制成功、新型反应器的开发和应用，煤间接液化技术不断进步，但由于煤炭间接液化工艺复杂，初期投资大，成本高，因此除南非之外，其它国家对煤炭间接液化的兴趣相对于直接液化来说逐渐淡弱。煤炭间接液化技术主要有三种，即的南非的萨索尔(Sasol)费托合成法、美国的莫比尔法(Mobil)和正在开发的直接合成法。目前，煤间接液化技术在国外已实现商业化生产，全世界共有3家商业生产厂正在运行，它们分别是南非的萨索尔公司和新西兰、马来西亚的煤炭间接液化厂。新西兰煤炭间接液化厂采用的是Mobil液化工艺，但只进行间接液化的第一步反应，即利用天然气或煤气化合成气生产甲醇，而没有进一步以甲醇为原料生产燃料油和其它化工产品，生产能力1.25万桶/天。马来西亚煤炭间接液化厂所采用的液化工艺和南非萨索尔公司相似，但不同的是它以天然气为原料来生产优质柴油和煤油，生产能力为50万t/年。因此，从严格意义上说，南非萨索尔公司是世界上唯一的煤炭间接液化商业化生产企业。南非萨索尔公司成立于50年代初，1955年公司建成第一座由煤生产燃料油的Sasol-1厂。70年代石油危机后，1980年和1982年又相继建成Sasol-2厂和Sasol-3厂。3个煤炭间接液化厂年加工原煤约4600万t，产品总量达768万t，主要生产汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛等113种产品，其中油品占60%，化工产品占40%。该公司生产的汽油和柴油可满足南非28%的需求量，其煤炭间接液化技术处于世界领先地位。此外，美国SGI公司于80年代末开发出了一种新的煤炭液化技术，即LFC(煤提油)技术。该技术是利用低温干馏技术，从次烟煤或褐煤等非炼焦煤中提取固态的高品质洁净煤和液态可燃油。美国SGI公司于1992年建成了一座日处理能力为1000t的次烟煤商业示范厂。4中国煤炭液化现状与展望4.1煤炭液化技术国内研究煤炭液化技术的机构有两家，一是煤炭科学研究总院，负责煤炭直接液化技术的引进和研究，另一家是中科院山西煤化所，负责间接液化技术的研究和开发。1)直接液化我国从70年代末开始进行煤炭直接液化技术的研究和攻关，其目的是用煤生产汽油、柴油等运输燃料和芳香烃等化工原料。煤炭科学研究总院通过“六五”到“九五”的科技攻关和国际合作，先后从日本、德国引进2套直接液化小型连续试验装置，从美国引进一套液化油提质加工试验装置，规模均为0.1t/天，并建有先进的原料及产品分析检验装备。经过近20年的试验研究，找出了14种适于直接液化的中国煤种;选出了5种活性较高的、具有世界先进水平的催化剂;完成了4种煤的工艺条件试验，为开发适于中国煤种的煤直接液化工艺奠定了基础;成功地将煤液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油。目前，从煤一直到合格产品的全流程已经打通，煤炭直接液化技术在中国已完成基础性研究，为进一步工艺放大和建设工业化生产厂打下了坚实的基础。2)间接液化我国从50年代初即开始进行煤炭间接液化技术的研究，曾在锦州进行过4500t/年的煤间接液化试验，后因发现大庆油田而中止。由于70年代的两次石油危机，以及“富煤少油”的能源结构带来的一系列问题，我国自80年代初又恢复对煤间接液化合成汽油技术的研究，由中科院山西煤化所组织实施。“七五”期间，山西煤化所开的煤基合成汽油技术被列为国家重点科技攻关项目。1989年在代县化肥厂完成了小型实验。“八五”期间，国家和山西省政府投资2000多万元，在晋城化肥厂建立了年产2000吨汽油的工业试验装置，生产出了90号汽油。在此基础上，提出了年产10万吨合成汽油装置的技术方案。目前，万吨级煤基合成汽油工艺技术软件开发和集成的研究正在进行，从90年代初开始研究用于合成柴油的钴基催化剂技术也正处在试验阶段。经过20年的开发和研究，目前我国已经具备建设万吨级规模生产装置的技术储备，在关键技术、催化剂的研究开发方面已拥有了自主知识产权。可以这样讲，我国自己研发的煤炭液化技术已达到世界先进水平。4.2正在进行的液化项目近两年，由于国际石油价格大幅度上涨和中国石油供需矛盾日趋严峻，建设商业性的煤炭液化示范厂已列入中国政府有关部门的议事日程，同时企业对建设煤液化厂的热情也空前高涨。1997-2000年间，煤炭科学研究总院北京煤化所分别同德国、日本、美国有关部门和机构合作进行了云南先锋褐煤、神华煤和黑龙江依兰煤直接液化示范厂的(预)可行性研究。目前，国家计委已正式批准“神华矿区建设煤炭直接液化示范厂”项目，一期工程油化油生产能力为250万t/年，年耗煤量约700万t。目前，神华公司正在加紧进行工程先期的方案及可行性研究。此外，云南先锋、黑龙江依兰、河南平顶山、内蒙扎赉诺尔的煤炭直接液化项目的前期工作已基本完成，目前已进入立项阶段。此外，贵州、山东、山西、宁夏等省也正在进行煤种试验和煤炭液化的前期研究工作。在间接液化方面，今年年初，中科院山西煤化所与连顺能源有限公司就共同组建合成油品实验室达成协议，连顺公司为山西煤化所技术研究和开发出资1500万元，用于关键技术的研究和有关技术的开发，并最终用3-5年时间在山西朔州建一个年产15万t合成液化油的间接液化生产厂。4月，中科院和山西省政府签署了“发展山西煤间接液化合成油产业的框架协议”，根据这个协议，在今后5-10年内，山西省将以自己的煤炭资源优势为依托，借助产业化部门的加盟，通过国家投资和社会融资方式，在朔州和大同几个大煤田之间建成一个以百万吨煤基合成油为核心的、多联产特大型企业集团。4.3中国煤炭液化产业化前景能源是社会、经济发展的基础。优化能源消费结构，安全保障能源供应是中国经济建康发展、实现在21世纪中叶达到中等发达国家水平战略目标的重要支持和内容。随着中国经济的高速发展，如何有效地发挥煤炭资源优势，优化能源结构，解决石油各短缺及由此造成的能源安全问题，已经引起我国政府的高度重视。中国煤炭资源丰富，其中褐煤、低变质程度煤以及高硫煤的比例很大。如果直接利用，这些煤由于热值低、品质差、污染重而受到很大限制，市场需求日益萎缩。但反过来，低变质煤和高硫煤又极易液化，是煤炭液化的优选煤种。据估算，我国煤炭储量中仅可用于直接液化的资源就超过5000万t。因此，以国内丰富的煤炭资源为基础，大力发展煤炭液化技术，尽快实现商业化生产，并最终形成新的煤炭能源转化产业，对于平衡我国能源结构，解决石油短缺具有重大战略意义，其产业前景非常乐观。此外，从技术上看，我国煤炭液化技术经过几十年的引进消化、试验研究和自我开发，已日趋成熟。其中煤炭间接液化技术已达到国际先进水平，在关键技术、催化剂的研究开发方面拥有自主知识产权。煤直接液化虽说才进行过小试，离大规模商业应用还有相当距离，但发达国家的大型中试厂已运行多年，目前已基本具备了实现工业化生产的条件，而且这些国家对参与中国煤炭液化项目建设的积极性非常高。从生产成本看，根据煤炭科学研究总院对神华、先锋、依兰煤直接液化示范项目所做的可行性研究和山西煤化所对朔州煤间接液化项目所做的可行性研究，直接液化和间接液化的燃料油生产成本均低于20美元/桶，远低于石油输出国组织对今后石油价格25～30美元/桶的目标值，展示出良好的市场竞争力。从市场需求来看，我国是石油消费大国，年石油进口量不断增加，2000年已达7000万t，而且今后将以每年1000万t的速度递增，因而市场有保证。从国家政策来看，以煤代油是中国长期能源政策中的重要组成部分，中央及地方政府十分支持“煤代油”技术的发展，其中煤炭液化是“煤代油”主要技术之一。我国已将发展煤炭液化列入国家“十五”发展规划，中央高层领导对煤炭液化技术的发展也十分重视和支持。从社会基础看，中国许多煤炭企业非常关注煤炭液化技术的产业化发展，对煤炭液化项目的积极性很高，其中不少企业已完成了大量前景工作，从而对我国煤炭液化产业化进程起到了推动作用。由此可见，中国煤炭产业化前景非常看好，市场十分广阔。发展煤炭液化作为我国保证煤炭工业可持续展，缓解环境恶化，优化能源结构，解决石油短缺，保证能源供应安全的最有效途径之一，在未来10年将得到迅猛发展。专家预测，在“十五”期间，我国将建成1-2座煤直接液化商业示范厂和一座间接液化示范厂，在2006-2010年间，我国将建成一批煤液化工厂，煤炭液化产业将基本形成。5政策建设(1)增加投入，改进和开发新的煤炭液化新技术，形成具有我国自主知识产权的煤直接液化工艺，降低煤液化油成本。煤炭液化技术发展至今，已经取得了很大成绩，使煤液化成本大大降低，但还有发展余地。改进和开发新的液化工艺，可提高油产率和降低气产率;提高催化剂活性，可减少催化剂用量;对煤进行前期处理，脱除煤中灰分、不活性组分和氧元素，可降低氢气消耗量，提高设备的处理能力。但煤炭直接液化是在高温高压下进行的，研究设备和运转费用较高，没有国家的大量财力支持难以顺利进行。国际上现有的成熟液化工艺都是在该国政府财力支持下完成的。(2)制定政策法规，鼓励发展煤炭液化技术。由于煤炭液化技术对平衡能源结构，解决石油资源短缺，减少环境污染具有特别重要的战略意义，建议国家有关部门制定相应的政策法规，鼓励地方和企业发展煤炭液化技术，并在税收上给予政策上的优惠。世界唯一的煤炭液化厂Sasol公司一直得到南非政府财政补贴补贴和优惠政策支持，直到1999年债务全部偿还后才结束。(3)加强宣传，支持发展煤炭液化技术。煤炭液化技术多行业、多学科，是一项巨大的系统工程。发展煤炭液化技术，需要得到各行各业以及地方政府的支持，因此要加大宣传力度，让全社会了解中国的能源形势和发展煤炭液化技术的意义。国外煤制油工艺介绍煤直接液化的工艺煤直接液化是把煤直接转化成液体产品。其工艺主要有Exxon供氢溶剂法(EDS)、氢-煤法等。EDS法是煤浆在循环的供氢溶剂中与氢混合，溶剂首先通过催化器，拾取氢原子，然后通过液化反应器，释放出氢原子，使煤分解;氢-煤法是采用沸腾床反应器，直接加氢将煤转化成液体燃料。20世纪80年代开发出的煤-油共炼工艺，提高了煤液化的经济性。煤-油共炼是煤与渣油混合成油煤浆，再炼制成液体燃料。由于渣油中含有煤转化过程所需的大部分或全部的氢，从而可以大幅度降低成本。煤间接液化的工艺煤间接液化是先把煤气化，生产出原料气，经过净化后再合成油。目前，间接液化已在许多国家实现了工业生产，主要分两种生产工艺，一是费托(Fischer-Tropsch)工艺，将原料气直接合成油;二是摩比尔(Mobil)工艺，由原料气合成甲醇，再由甲醇转化成汽油的。配煤液化技术介绍配煤液化技术由甘肃煤田地质研究所煤炭转化中心首创，与只使用一种煤来进行加工的煤液化技术不同的是，配煤液化技术在实验中用了甘肃大有和天祝两地两种微量成分有差别的煤炭，此技术有两大优点，一是出油率高，大有煤和天祝煤以6:4配比，反应温度440摄氏度、反应时间为60秒时，可使煤液化转化率达到95.89%，油产率69.66%;二是对劣质煤的利用有重大意义，大有地区的煤炭含硫量高，燃烧时会造成污染，属禁采禁烧的煤种，而在配煤液化实验中，大有煤所含的硫却可以在液化过程中起到催化作用，这不仅节省了催化剂，而且高效合理地利用了劣质煤。煤液化油提质加工介绍煤炭直接液化油还含有相当数量的氧、氮、硫等杂原子，芳烃含量也较高，还必需对其再加工才能获得合格的汽油、柴油产品。通常方法是加氢精制脱除杂原子，加氢改质使柴油十六烷值达到标准，对汽油馏分进行重整，提高汽油的辛烷值或再通过芳烃抽提得到苯、甲苯、二甲苯等产品。俄罗斯煤加氢液化工艺俄罗斯煤加氢液化工艺:工艺特点:一是采用了自行开发的瞬间涡流仓煤粉干燥技术，使煤发生热粉碎和气孔破裂，水分在很短的时间内降到1.5%～2%，并使煤的比表面积增加了数倍，有利于改善反应活性。该技术主要适用于对含内在水分较高的褐煤进行干燥。二是采用了先进高效的钼催化剂，即钼酸铵和三氧化二钼。催化剂添加量为0.02%～0.05%，而且这种催化剂中的钼可以回收85%～95%。三是针对高活性褐煤，液化压力低，可降低建厂投资和运行费用，设备制造难度小。由于采用了钼催化剂，俄罗斯高活性褐煤的液化反应压力可降低到6兆帕～10兆帕，减少投资和动力消耗，降低成本，提高可靠性和安全性。德国煤液化新工艺德国煤液化新工艺:1981年，德国鲁尔煤矿公司和费巴石油公司对最早开发的煤加氢裂解为液体燃料的柏吉斯法进行了改进，建成日处理煤200吨的半工业试验装置，操作压力由原来的70兆帕降至30兆帕，反应温度450摄氏度～480摄氏度;固液分离改过滤、离心为真空闪蒸方法，将难以加氢的沥青烯留在残渣中气化制氢，轻油和中油产率可达50%。工艺特点:把循环溶剂加氢和液化油提质加工与煤的直接液化串联在一套高压系统中，避免了分立流程物料降温降压又升温升压带来的能量损失，并在固定床催化剂上使二氧化碳和一氧化碳甲烷化，使碳的损失量降到最小。投资可节约20%左右，并提高了能量效率。日本NEDOL工艺日本NEDOL工艺由煤前处理单元、液化反应单元、液化油蒸馏单元及溶剂加氢单元等4个主要单元组成。工艺特点:反应压力较低，只有17兆帕～19兆帕，反应温度为430摄氏度～465摄氏度;催化剂采用合成硫化铁或天然硫铁矿;固液分离采用减压蒸馏的方法;配煤浆用的循环溶剂单独加氢，以提高溶剂的供氢能力;液化油含有较多的杂原子，还须加氢提质才能获得合格产品。美国HTI工艺美国HTI工艺是在两段催化液化法和H-COAL工艺基础上发展起来的，采用近十年来开发的悬浮床反应器和HTI拥有专利的铁基催化剂。工艺特点:反应条件比较缓和，反应温度420摄氏度～450摄氏度，反应压力17兆帕;采用特殊的液体循环沸腾床反应器，达到全返混反应器模式;催化剂是采用HTI专利技术制备的铁系胶状高活性催化剂，用量少;在高温分离器后面串联有在线加氢固定床反应器，对液化油进行加氢精制;固液分离采用临界溶剂萃取的方法，从液化残渣中最大限度回收重质油，从而大幅度提高了液化油回收率。煤的加氢液化法全面分析”煤变油”的风险与机遇“煤变油”在科学上称为煤炭的液化，是以煤炭为原料制取汽油、柴油、液化石油气的技术。这种项目拉开了我国新型能源崛起的序幕，这种新技术的发展，必然也拉动煤炭资源以及与之配套的铁路、电站、港口、航运的发展，将会引发更多的商业机会。但是，“煤变油”是技术、资金、人才高度密集型的产业，许多专家提出，面对国内已经开始出现的“煤变油”投资热潮和已显现的无序状态，我们应高度重视这一产业的高风险性，“煤变油”是不是一个可以开发的“金矿”，尚待观察。全球石油储藏总量有限，近年来石油消耗量又剧增，现代社会出现了严重的石油能源危机感。然而，从目前来看，那些习惯了“喝”油的交通工具似乎并没有耐性去等待新能源，它们不停地叫喊着“口渴”。如何解决目前的问题，最近一期《商业周刊》刊登的斯坦利？瑞德署名文章或许为人们提供了新思路。瑞德在文章中表示，应向南非萨索尔公司学习，从煤而不是中东的石油中获得液态燃料。在南非著名城市约翰内斯堡东南方向90英里、名为塞昆达的地方，有一处占地5平方英里的工业设施，最近引起了人们的广泛关注。作为萨索尔公司的生产基地，在当今石油价格居高不下的情况下，这一工业设施每天能生产16万桶包括汽油、柴油和航空燃油在内的燃油，满足南非28%的燃油市场需求。值得一提的是，在生产这些燃油的过程中，萨索尔公司没有使用一滴石油。萨索尔公司采用的用煤生产汽油的方法名为“菲舍尔―特罗普施”(Fischer-Tropsch)，这是两位德国人的名字，他们在20世纪20年代发明了利用加热、加压和催化手段将一氧化碳和氢转化成燃油的方法，并用此法在第二次世界大战中生产柴油。80年代开始，南非开始利用德国人的技术生产燃油，以减少外界对其实施制裁带来的影响。数十年后，该技术得到了不断发展和完善，给萨索尔公司带来了巨大的利润。据悉，如果现在的石油价格保持目前行情，那么从去年7月1日至今年6月30日期间，萨索尔公司仅靠合成燃料就可以获得20亿美元的运营利润。这种情况引起了人们的关注，部分南非政策制订者甚至提出要对该公司征收暴利税。瑞德在文章中说，在布什总统希望摆脱美国对中东地区石油供应的依赖，以及分析家们担心今后石油供少于求的时候，萨索尔公司却已经在煤变油的产业中享受他们巨大的商业成功。现在，萨索尔公司又提出了雄心勃勃的用天然气生产清洁柴油的计划，并与美国中部地区的产煤公司进行了联系。萨索尔公司总执行官帕特·戴维斯表示:“同美国的合作让公司感到了真正的商机。”事实上，萨索尔公司正在通过海外合资补充它在国内的运营。首个项目包括同卡塔尔和尼日利亚合资用天然气生产燃油(GTL)的工厂。天然气变油法是煤变油的改版，它用天然气生产液态燃油和石化产品。卡塔尔的天然气供应十分丰富，合资工厂的目标是在今后每天为欧洲国家生产3.4万桶超清洁柴油。而同尼日利亚的合作与卡塔尔的十分类似。然而，天然气变油厂也存在着一定的风险，主要问题是它需要的投资巨大，其建设投资要比传统炼油厂的多2倍以上。但是，萨索尔公司人士表示，如果能够获得相对低廉的天然气并且石油价格变化幅度不大，那么每生产1桶燃油将有30美元的利润。行家分析，萨索尔公司在卡塔尔和尼日利亚购买天然气的价格相当于每桶石油5至10美元，因此，公司将每年从合资企业中获利3.5亿美元。煤变油工厂的投资大，从中盈利也是相当困难的事情。然而，美国煤矿资源丰富的宾夕法尼亚州已从联邦政府和州政府获得了6.25亿美元的资金，准备实施煤变油试验性工程，目标是利用废旧煤矿生产柴油，技术来自皇家荷兰壳牌公司和萨索尔公司。要成功地在美国推广煤变油技术，萨索尔公司还面临降低二氧化碳排放的要求，专家认为随着技术的进步，在工厂投入运营时排放问题将会得到解决。对萨索尔公司来说，推广他的技术可能会面临许多的障碍。但是对全球每个能源紧张的国家而言，萨索尔公司的技术给他们带来了无限的希望。在日前沙特阿拉伯大型炼油厂险遭袭击、全球石油价格再次出现波动后，有谁不想尝试能够获得能源的新途径呢？我国及外国煤液化技术发展现状我国的煤制油技术研究始于20世纪50年代，中国煤炭研究总院于1980年重启煤直接液化技术的研究。1997年以来，我国先后引进了德国、美国和日本的煤炭液化技术，对我国不同煤种进行了试验，进行了建设煤炭液化示范厂的可行性研究工作。目前，我国没有使用煤间接液化技术生产石油的现代工业化经验。本世纪初，中国煤炭研究总院和神华集团合作开发了具有世界先进水平的高分散铁质催化剂。目前，神华集团在上海建成了一套日加工原煤6吨的煤液化试验装置，各项指标达到设计要求。中科院山西煤化所经过多年的研究和攻关，于2002年6月建成投产了设计能力为年产千吨级合成油的煤间接液化技术中试厂，目前正在建设工业示范装置。兖矿集团于2001年启动间接液化技术研究，2003年7月在山东鲁南化工厂建成万吨级中试装置，2004年3月一次投料试车成功，目前正在申请投入产业化建设。国外煤液化技术发展现状1927年德国建成世界上第一套年产10万吨的煤直接液化装置。20世纪50年代廉价石油的开采，使煤制油失去经济竞争力而被迫停产。20世纪70年代发生石油危机，给煤制油提供了新的发展机会，俄、美、德、日先后开发了不同的煤直接液化工艺技术。但是，由于资金等问题，至今没有一个国家实现煤直接液化技术生产石油的工业化生产。南非Sasol公司是目前全世界惟一用F-T煤间接液化技术进行现代工业化生产的工厂。年加工煤炭总量4590万吨，生产130多种化工产品，总产量达760万吨。但在世界其他地区，成本问题却成为煤液化大规模商业化发展的主要障碍。神华集团08年将完全实现煤制油的工业化生产神华集团负责人日前透露，神华煤直接液化制油项目的中试试验已经成功，预计2008年完全实现煤制油的工业化生产。中国煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院煤液化技术研究所所长李克健说:“这个项目是中国第一个实现工业化的煤液化项目，它所起的示范作用将具有持久影响。”神华集团负责人日前透露，神华煤直接液化制油项目的中试试验已经成功，预计2008年完全实现煤制油的工业化生产。中国煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院煤液化技术研究所所长李克健说:“这个项目是中国第一个实现工业化的煤液化项目，它所起