陕西长青能源化工有限公司 陕西省宝鸡市凤翔县长青工业园 721000
摘要:本文介绍了中国煤制甲醇发展现状、优势及存在问题。发展以煤制甲醇为基础的清洁煤技术,符合我国的能源产业政策方针,实现科学发展、资源节约、环境友好发展。
关键词:煤炭综合利用;清洁煤技术;煤制甲醇
发展洁净煤技术是中国能源结构调整的必由之路。中国煤炭资源丰富,清洁煤技术不仅断提高煤炭资源的变革工艺和利用效率,而且可以减少污染,减轻日益增长的环保压力。甲醇是非常重要的基础有机化工原料,发展以煤制甲醇为基础的清洁煤技术不仅可以提高煤炭利用效率,也是可持续发展的重要措施。
1中国煤炭资源利用情况及存在问题
中国的能源资源结构是“富煤、少气、缺油”,中国的煤炭资源的分布面积达到60万平方公里,中国的煤炭已探明储备超过10亿吨,在全世界探明的可开采煤炭储量中,中国占据了11%,位列世界第三。
我国对煤炭的直接燃烧占煤炭利用的很大一部分,例如2018年,电力行业全年耗煤21亿吨左右,钢铁行业耗煤6.2亿吨,建材行业耗煤5亿吨,约占到我国2018年煤炭消耗总量的70%。因此也造成环境污染越来越严重。在环保压力下,传统的煤炭经营的经济效益收到了很大冲击。所以,为了综合考虑环保效益和经济效益,必须走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好的新型煤炭加工利用道路,推广清洁煤技术是我国在以煤为主的能源生产和消费结构下解决环境问题的必然选择,是向新能源过渡的最佳选择。甲醇作为二次能源的地位,发展甲醇体系的能源化工非常有意义。
2煤制甲醇介绍
我国甲醇生产起始于20世纪50年代末期。改革开放之后,我国甲醇工业快速发展,我国甲醇产能有很大增长。我国甲醇生产以煤为主,2018年,甲醇行业共有生产企业两百多家,总产能达到了8400万吨,其中煤制甲醇占72% 左右,比2010年(甲醇产能约3700万吨)翻一番;在建项目22家,总产能超过2000万吨,其中煤制甲醇的比例达到73%。大型甲醇生产装置在能源利用率、技术先进性、清洁生产等方面明显优于中小型生产装置。
煤制甲醇工艺主要流程包括气化、净化、合成和精制四个工艺流程。一般过程是是将煤通过煤气化技术生成合成气(CO和H2),经过变换反应调节碳氢比达到合成甲醇所需的CO/ H2 比例,工艺气除杂后再经压缩、甲醇合成、甲醇精馏得到精甲醇产品。在煤制甲醇工艺中,其关键技术是煤气化技术,目前国内装置正在应用的大多数是引进国外技术。
3煤制甲醇的优势
3.1 技术成熟。煤制甲醇是我国的优势能源,国外煤制甲醇开始于20世纪初,我国甲醇生产起始于建国后,历经五六十年的发展,煤制甲醇技术艺成熟,安全可靠,依托现代煤化工技术的发展,自动化和安全性更高。
3.2 清洁环保。煤制甲醇工艺是对煤的一种清洁利用,今后必然是煤炭清洁利用的一大方向,相比于将煤直接燃烧,煤制甲醇能够为我国的环境起到一定的促进作用,煤制甲醇的不断发展还能提高煤炭资源的使用效率,促进我国能源结构的变革。
3.3 前景广阔。甲醇是一种基础化工原料,可生产120多种化工产品。除醋酸、甲醛、甲酯类化合物、MTBE等传统产品外。近年来甲醇在新兴领域的应用不断扩展,未来5年我国甲醇消费将在甲醇汽油、二甲醚、甲醇制芳烃、甲醇制烯烃等新应用领域将以较快增长。
尤其是甲醇作为燃料,比起石油,具有安全、便宜、利用率高、环保的众多优点,今后将逐步替代石油成为新的环保燃料,这也是成为当前新能源研究的主要方向。2018年国家发布《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,提出将提高甲醇燃料市场应用水平,加快M100甲醇汽车的应用,目前陕西西安、宝鸡等地甲醇汽车已经开始实行。甲醇燃料市场前景广阔。
4存在问题
4.1 产能过剩。近几年国内甲醇装置平均开工率未超过70%。中小型生产装置产能落后外,进口甲醇的冲击也是造成甲醇行业产能过剩的原因。对此,国家已经出台相关产业政策进行干预控制,如2011年起禁止建设年产100万吨及以下煤制甲醇项目,我国甲醇生产装置正逐步向大型化方向过渡。
4.2 环保压力大。近两年国家对环保管控愈来愈严,中央和地方相继下发了新的环保标准,煤化工行业面临的压力不断增大。如何提高环保技术水平,将三废处理做到国家标准范围内,是煤制甲醇企业必须应对的难题。各个地区已陆续要求新建企业对生产废水进行零排放处理。烟气脱白、VOCs治理、总氮治理等也已提上日程。
4.3 技术依赖性高。目前使用较为成熟的气化工艺、低温甲醇洗工艺和甲醇合成工艺都需要从国外引进,关键设备如气化炉、合成压缩机及合成塔等仍需要从国外引进,专利使用费用高,关键设备引进成本高,这些都制约了煤制甲醇产业发展。
5结语
我国煤炭资源丰富,煤制甲醇有着广阔的发展前景。国家要实现统筹规划,要综合考虑环境、资源、效益的协调性,推进煤制甲醇行业供给侧结构性改革,推进我国甲醇的行业健康、有序、协调发展。也希望企业大力推进自主创新,加强技术创新和工艺优化,淘汰落后产能,促进甲醇下游市场的开发和提高环保技术水平,为优化我国能源结构,维护国家能源安全,实现经济社会可持续发展作出更大贡献。此外,在外部环境方面企业也应该抓住机会,诸如“一带一路”等,加快产业“走出去”步伐,推进产业布局,实现企业可持续发展。
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