摘要:随着当下我国经济水平的不断提高,属于传统煤化工工业中的煤炭焦化和煤炭气化等工艺技术得到进一步的发展,利用煤炭液化制作相应液体燃料、利用煤气化技术联合进行发电等新型煤化产业越发引起人们关注,成为当今煤化工产业发展的一种趋向,在煤化工产业结构调整及其产业绿色发展方面极具影响力。
关键词:煤化工;现况;趋向
引言
煤化工产业是我国重要的产业,传统煤化工产业和现代煤化工产业呈现出不同的状态,文章在重点分析我国现代煤化工现状的基础上,对煤化工发展提出建议。
1现代煤化工产业生存环境及现状
1.1煤制油
目前来看,煤制油产业受自身技术不成熟,生产成本高和外界石油炼化产能供大于求的现状,长期处于亏损的边缘,生存压力很大。但反观南非煤制油产业,我们可以看出,南非煤制油产业化高度发达,产品种类达300多种,盈利能力突出,已成为国家的支柱产业。因此,如何通过技术创新,提质高效,实现煤炭资源价值最大化,是我们该反思和奋力追赶的。
传统煤制油企业以生产燃料油为主,受燃油消费税影响,收益大大降低。而煤制油是由高纯的一氧化碳和高纯氢气化合得到,确保了其产品无硫、无氮、无重金属、无芳烃,产品为单一纯洁的烷烃构成,对人体无毒无害,更易于产品深加工,这是石油基产品不可替代的。
基于煤制油产品洁净的特点,可以生产环保性特种燃料油;利用其十六烷值高的特点,作为柴油改性剂;利用其热值高的特点生产大推力航煤等;利用其凝点低的特点生产低凝柴油用于极寒环境使用;另外其油品延伸性好,可以进一步加工生产相变储能材料、烷烃溶剂、钻井液、合成基础油等,煤基合成的轻油是裂解制乙烯的理想原料,可以与原油炼化产业耦合集成。煤制油副产品可加工提炼出醇、醚、醛、酯等高价值含氧化合物。
1.2煤制气
伴随着煤制天然气的大量使用和推广,生产行业内部也出现了很多问题。第一个重要问题就是生产费用过高。目前来看,煤炭资源的价格一直处在每吨199~499元之间,但制造天然气成本基本上是每立方米1.7元,和其它方式生产出来的天然气相比并无太大差别。此外,应用煤炭资源生产天然气过程,会产生大量的二氧化碳气体,如果没有采取恰当的处理措施,那么之后国家会收取大量的碳税,这也将会是一笔不小的开销。
1.3煤的焦化
我国是世界焦炭产量大国,炼焦技术是煤化工产业中最早应用的煤化工技术,其主要生产过程是通过煤炭干馏制取焦炭,同时在化产工艺中产生相应副产品,例如焦炉煤气、三苯、苯酚等。我国虽在焦化工业产业数量上占据绝对优势,但行业的集中程度较低;虽然其相对应的生产能力早已超过3亿吨/年,占到世界总产量50%以上,但在煤焦油的加工综合利用等方面的核心竞争力较低。
1.4煤直接液化
煤直接液化是通过溶剂抽提的方式或在高温高压催化条件下,利用煤质加氢让煤中复杂的有机化合物分解,改变煤的H/C比,最终转化成为液体燃料。在未来石油资源日益紧张的前提下,煤基液化燃料将逐步替代目前的天然石油,对于稳定国民经济有重要意义。近年来,我国煤制油工业化示范类项目相继成功试车并产出优质油品,反映煤制油技术工业化步伐正在加快。
1.5煤制烯烃
煤经甲醇制烯烃是现代煤化工产业中技术较为成熟,竞争能力较强的一类。现有产能已突破1300万吨/年,据统计,未来三到五年内包括石油炼化在内还将新增烯烃产能2600万吨。随着产业规模的快速扩张,十四五期间,将出现严重的产能过剩。雪上加霜的是随着中美贸易关系协定的签署,海外廉价的乙烷、丙烷资源也将进入中国市场,引起全球贸易价格战。产业前景不容乐观。
国内煤制烯烃项目技术和产品雷同,布局分散,没有形成集群优势,单位产能投资和运行成本较高,抗市场风险的能力不足。唯有坚持技术创新,走差异化、精细化的高质量发展之路。
2我国煤化工发展存在的风险问题
现在煤化工在我国的发展属于大热项目,虽然政府部门表示支持其发展,但是对其还是严加控制的,对其发展标准都有着严格的执行限制,出现这种问题的主要原因是在我国煤化工的发展中还存在着许多的隐患风险。
2.1利用率低,污染严重
煤炭是属于污染率很高的能源,我国每年的产煤量髙达2亿吨,但是其利用率却还不到一半。我国现在主要利用煤炭进行发电和炼焦,在这过程中对煤炭的利用率极低并且产生的副产物不能有效回收。这样做带来的后果就是极端的恶劣天气酸雨、雾霾、温室效应等情况相继出现,在破坏生态环境的同时也对人们的生活质量产生影响。
2.2现代煤化工的发展处于初期,技术水平不足
对于现代煤化工的发展中,这项技术处于发展初期,国内没有现成的项目可以借鉴,尽管国内还是要很多相关运营项目,但是均处于尝试阶段。同时煤化工在绿色环保、废弃物处理等方面的发展还存在很大的问题。
3煤化工产业发展趋向
3.1节能减排和资源集约
煤化工在生产过程中,将消耗大量的能源,产生大量的污染物,新型煤化工产业应树立低碳理念指导产业发展,促进煤化工产业与CO2捕集利用与封存(CCUS)一体化发展。从能源-资源-环境一体化角度,高度优化解决煤炭转化中高效、洁净和经济三大问题,应是今后行业发展需要考虑的重点。未来煤化工发展应以绿色高效、循环利用为核心,稳步推进资源集约化和生产清洁化,并加强“三废”排污治理和资源循环综合利用,最大限度降低污染物的排放。
3.2产量增加和规模扩大
随着我国煤化工产业发展,为响应国家节能减排和发展循环经济要求,我国现代煤化工产业逐步向装置大型化的方向发展。例如,2008年国家甲醇年产能约为400万吨,而后三年内我国甲醇项目年总产能已激增至约1200万吨,其中大规模企业的比例明显增加。在国际大环境下,我国采用国内外先进技术及装备,培育出世界级煤化工产业以及具有国际竞争能力的大型工厂,如年产量百万吨产品的工厂等,在未来可能实现。
3.3产能淘汰和提质增效
据有关研究机构预测,工业用煤量将会在2020年前增速提升,年均增速将会达到16.5%,之后增速放缓,2020年至2025年间的年均增速降至0.96%。提高能源的转换效率不仅可提供相应收益,还可节省煤炭的消耗。
结语
发展我国的现代煤化工产业是减少国外石油依赖的举措,可进一步保障我国的能源安全,并且发挥我国煤炭资源比较优势的重要途径。我们还需提高我国煤化工产业的自主科技创新力度,从而进一步减少对国外技术的依赖,要自主研发煤化工产业的关键设备,从而加快产业的发展。发展我国的煤化工产业,需要坚持“借鉴、引进、创新、绿色、自主科研”等理念,需要通过示范工程建设看出内在的本质,加快自主知识产权工艺技术的发展步伐和煤制装备的高水平发展,提高能源的利用率,在发展的过程中减少对生态环境方面的不利影响。
参考文献
[1]李华民,王永刚,初茉.煤化工产业现状及技术发展趋势[J].煤炭工程,2009(11):82-84.
[2]林建飞.煤化工的精细化产业发展现状及建议[J].煤化工,2018,46(1):25-30.[1]黄仲九,房鼎业.化学工艺学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,
2008:453.
[3]杨卫兰.我国新型煤化工发展现状及前景分析[J].石油化工技术与经济,2012,28(5):22-26.
[4]李赞,江泽,龙张冰.浅谈我国煤化工发展的现状及其对石油化工的影响[J].化工管理,2013(22):215.