现代煤化工产业的现状及展望

第３９卷第３期化工机械

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现代煤化工产业的现状及展望

张

明。１・２ｔ３

（１．辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司；２．辽宁省煤制天然气工程研究中心；３．辽宁省煤制天然气工程技术研究中心）

擒要综述了我国现代：嚷化工行业的现状。着重介绍了谋审Ｊ天然气、煤制油、燥制甲醇、蝶静ｌ二甲醚和

煤制烯烃产业的工艺流程、技术特点、装备状况和发展前萧，分析、比较了主要产业的环境承威力，并根据我国煤炭资源和生产消费的特点对该行业的发展提出了建议。关键词

煤４℃．－Ｙ－

堞制天然气蝶刺油

煤制甲醇

蝶制二甲醚煤制烯烃

中圈分类号ＴＱｓ４文献标识码Ａ文章编号０２５４－６０９４（２０１２）０３－０２５７－０９

我国石油、天然气资源较为贫乏，而煤炭储备、１煤制石化产品生产和消费均居世界前列，但其热值利用率又低于１，１煤制天然气

２０％，部分煤炭被烧掉，这不仅浪费煤炭资源，而且１．１．１

工艺流程

造成对大气的污染。因此．充分利用煤炭资源，发煤制天然气技术的主要工艺流程是：煤气化展现代煤化工，特别是研发、生产煤制能源产品势生产合成气，合成气通过ＣＯ变换和净化后，经甲在必行。只有这样，才能实现煤炭的综合利用和深烷化反应生成天然气…。近年来，也出现了直接加工，提高煤炭的经济效益，使其热值利用率提高合成天然气技术，是将煤气化和甲烷化合并为一到原来的３倍，即达到美国的热值利用水平，同时个单元直接由煤生产富甲烷气体。与直接合成天也能节约煤炭资源并减少大气污染。

然气技术相比，煤气化转化投资较高，但技术已经目前，我国现代煤化工仍处于示范建设阶段，成熟，是煤制天然气中的主流工艺。

由于现代煤化工技术具有装置规模大、技术集成煤制天然气的气化工艺可分为蒸汽一纯氧气度高和资源利用优于传统煤化工的特点，各地规化、加氢气化和催化蒸汽气化３种工艺。

划拟建的项目很多。为了使现代煤化工这一新兴蒸汽一纯氧气化工艺如图１所示，是传统的煤产业从一开始就步入科学、有序、健康的发展轨气化工艺。煤伴随着蒸汽和氧气进入气化炉内部道，国家出台了相应政策，明确了把煤制天然气、发生气化反应，生成的气化气中主要含有ＣＯ、Ｈ：、煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚和煤制烯烃作为现ＣＯ，、甲烷和高级烃类（乙烷和丙烷）。气化气的组代煤化工的代表领域。为此，笔者在对以上领域成取决于气化条件，如温度和压力。目前最经济、的工艺流程、技术特点、装备状况和产业前景进行最成熟的也是蒸汽一纯氧气化工艺。世界唯一工综述性评介的基础上，分析、比较了主要产业的环业化的美国大平原煤制天然气项目就是采用此工境承载力，以期掌握现代煤化工的发展现状。

艺。

ＣＯ，●

奎墨网墨罩．Ｆ丧习鱼些三厮

煤ｉ

母弛净直Ｍ掣气

ｆ

ＣＨ．

蒸汽煤灰

脱焦油等

蒸汽

图１蒸汽一纯氧气化工艺流程框图

・张明．男，１９６１年２月生，高级工程师，董事长。辽宁省阜新市．１２３０００。

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化工机械

２０１２篮

加氢气化工艺是用Ｈ：将煤气化生成甲烷。

气化反应所需Ｈ：可以通过甲烷蒸汽重整制取或其他外部方式获取。在甲烷蒸汽重整装置中，加氢气化反应生成的甲烷转换为ＣＯ和Ｈ：。加氢气化法制天然气工艺流程如图２所示…。

宁平举

——Ｌ．天然气墨笙坌曼旰—’玎一ＪｃＨ．

煤灰脱焦油等

蒸汽

丽飘痢差整

图２加氢气化工艺流程框图

催化蒸汽气化工艺的主要特点是在催化剂存在的条件下煤气化和甲烷化在同一个反应装置中进行。

蒸汽一纯氧气化技术是目前最经济、最成熟的工业化技术，而加氢气化和蒸汽催化气化技术是在研究开发阶段的新技术。目前国内在建和开展前期研究的煤制天然气项目均采用第一种成熟的工艺技术，对于后两种技术，美国、日本和澳大利亚都在进行积极的研究。

１．１．２技术特点

煤制天然气的核心技术是甲烷化工艺。目前使用的甲烷化技术主要是英国Ｄａｖｙ公司的甲烷化技术¨１、丹麦Ｔｏｐｓｏｅ甲烷化循环工艺技术和德国Ｌｕｒｇｉ公司甲烷化技术Ｈ１。前两者在合成气转化率上优于Ｌｕ鲥法，但其工业化程度落后于ＬⅡ・鲥法㈧。

Ｄａｖｙ甲烷化工艺技术成熟，单线生产能力大，可高达２×１０５ｍ３／ｈ；ＣＲＧ催化剂经过了工业化验证。镍含量高，寿命长，在２５０—７００。Ｃ内都具有很高且稳定的活性，可降低循环比且压缩机能耗低；副产大量高中压过热蒸汽可用于驱动大型压缩机，每１０００ｍ３天然气副产约３．１ｔ左右的高中压过热蒸汽，能量利用率高；冷却水消耗量低（低于１．２７ｋｇ／ｍ３）；合成天然气品质高，甲烷体积分数可达到９４％一９８％，高位发热量大于３５．５９ＭＪ／ｍ３，产品中其他组分很少，满足国家天然气标准以及管道输送的要求；甲烷合成压力高达３．０—６。０ＭＰａ，可以减少设备足寸。

Ｔｏｐｓｏｅ甲烷化循环工艺单线生产能力大，根据气化工艺不同，生产能力在１０５—２×１０５ｍ３／ｈ之

间；合成气转化率高；回收过程能耗低，可充分利用甲烷化反应放出的热量，生产高中压过热蒸汽产品；ＭＣＲ・２Ｘ催化剂寿命长、活性高、副反应少，使用温度范围２５０—７００℃．循环气量仅为其他工艺的１／１０；合成天然气品质高，甲烷体积分数可达到９４％一９６％，高位热值达３７．２６—３８．１０ｂｔＪ／ｒａ３，满足了国家天然气标准和管道输送的要求。但是，该工艺投资大，技术复杂度高，需要具有一定的生产规模才能产生较好的经济效益。

Ｌｕｒｇｉ工艺投资成本低，单线生产能力大。转化率高，可操作性强，生产的合成天然气品质高，副产品种类多，技术成熟度高，经过商业化规模的验证运行稳定。但是，由于此工艺采用的是Ｌｕｒｇｉ气化＋绝热循环稀释甲烷化技术，气化效率不高，绝热循环稀释要消耗大量的能量，相当于甲烷化反应产生的５０％的能量，不能做到自身的能量平衡，所以此工艺的能效较低妯１。１．１．３装备状况

煤制天然气技术的关键设备有煤气化炉、甲烷化反应器和废热锅炉。煤气化炉的主要类型有移动床、流化床和气流床３类。甲烷化反应器主要使用固定床反应器和流化床反应器，其中固定床甲烷化技术比较成熟，应用也更加广泛¨１，催化剂以镍系催化剂为主。

煤制天然气项目有大量的高温余热，通过废热锅炉回收产生高中压蒸汽，可用于驱动空分透平，减少锅炉的数量和燃料煤的消耗。在甲烷化装置部分，几乎８４％的废热以高压蒸汽的形式得到回收，而仅有０．５％的废热用冷却水冷却，使得整个系统热量回收效率非常高。废热锅炉系列包括废热锅炉、汽包、热力管线和蒸汽过热器设备¨Ｊ，天华化工机械及自动化研究设计院对废热锅炉系列已有三十多年的经验积累和技术沉淀，可为甲烷化废热锅炉”－和蒸汽过热器的研制提供技术支持。该院所开发的废热锅炉系列已在辽宁大唐国际阜新煤制天然气项目得到应

用㈣。

１．１．４产业前景

发展煤制天然气是非石油路线生产替代石油产品及解决我国天然气供求矛盾的有效途径。煤制天然气的能量效率最高，是最有效的煤炭利用方式，也是煤制能源产品的最优方式，非常适合我国的国情，发展前景看好…Ｊ。

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１．２煤制油１．２．１工艺流程

所谓煤制油就是通过化学反应将固体煤炭转

化为液体油品的过程，它主要有直接液化和间接液化两类：直接液化工艺过程包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢及加氢改质等，典型流程如图３所示；间接液化工艺过程包括煤气化、净化、费一托合成及油品精制等，典型流程如图４所示¨”。

催化剂

碎冬势盛瓣

广——————一气体

残渣

图４煤间接液化法典型流程框图

煤直接液化法是首先将合适的煤磨成细粉，然后在高温高压条件下，通过催化加氢反应使煤液化直接转化成液体燃料，典型的煤直接液化的合成过程在４２０—４８０℃、１７—３２ＭＰａ下操作。直接液化的产品有汽油、柴油及石脑油等。

煤间接液化法是先将煤经过气化制得合成气（ＣＯ＋Ｈ：），合成气再经催化合成（Ｆ．Ｔ合成等）转化成有机烃类。煤间接液化的煤种适应性广，且间接液化过程操作条件温和，典型的煤间接液化合成过程在２５０。Ｃ、１５—４０ＭＰａ条件下操作。间接液化的产品有汽油、煤油、柴油及合成石蜡等。１．２．２技术特点

煤直接液化对煤质的要求高于间接液化，但煤直接液化路线相对简单，热能利用率为４７．６％，液体产品收率也比较高；煤炭间接液化对煤质要求不如直接液化苛刻，但是工艺路线比较长，热效率仅为２８．６％，液体产品收率比直接液化低一些：直接液化的合成燃料转化效率较高，间接液化的产品使用效率较高；间接液化产品比直接液化产品的环保性能更好；问接液化比直接液化的副产品多。另外，直接液化和间接液化彼此间没有排他性，其产品具有很强的互补性¨”。

煤制油直接液化工业化装置中的关键设备有反应器、煤浆加热炉、高压煤浆泵及减压阀等。其中反应器类型有鼓泡床、悬浮床和环流床。

煤制油间接液化工业化装置中的关键设备有压缩机、煤气化装置中的气化炉、净化变换装置中的水一汽系统和合成装置中的反应器。其中气化炉主要采用激冷流程生产粗合成气，在温度

１

３５０。Ｃ、压力４．０ＭＰａ左右条件下，以纯氧和少量

水蒸气为气化齐ｊ在气化炉中对煤进行气化。

煤炭液化技术将成为新型煤化工产业的重要方向之一，面Ｉ临的难题首先是如何减少对水资源的消耗，保护环境的可持续发展；其次是解决Ｃ０：的排放问题¨“。在试点示范的基础上，逐步扩大推广煤炭液化技术，汇人多联产和循环经济中，使资源价值得以梯级利用。在应对当今石油供需矛盾和贯彻节能减排政策中，煤制油不仅具有重大的环保意义，而且具有保障能源安全的

１．３．１

工艺流程

煤制甲醇是由煤经煤气化制取合成气，再由合成气在铜基催化剂条件下合成甲醇，其工艺流

弱输篙彘网

渣

产品甲醇

图５煤制甲醇工艺流程框图

煤与空分的氧气在煤气化炉内制得高ＣＯ含量的粗煤气，经高温变换使ＣＯ和Ｈ，符合实现甲醇合成时所需的氢碳比，再经净化工序将多余的ＣＯ：和硫化物脱除，即产生甲醇合成气。由于煤制甲醇时碳多氢少，因此，必须从合成弛放气中回收Ｈ：以降低煤耗和能耗。回收的Ｈ：与净化后的甲醇合成气是配得甲醇所需的气体，即（Ｈ：一Ｃ０２）／（ＣＯ＋Ｃ０２）＝２．００—２．０５，合成的含水粗甲醇最后精制可得产品甲醇¨”。１．３．２技术特点

煤气化按气化炉的形式可划分为：固定床

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（块煤）、流化床（碎煤）和气流床（粉煤）。

固定床气化虽然投资低，但使用块煤时碳转化率低、能耗高、污水含焦油和酚处理复杂，而且环境污染严重，一般不宜选用；流化床对煤种适应性较强，碎煤燃烧效率高、环境污染较小，但其在常压下生产，生产强度低且能耗高，碳转化率仅为８０％一９０％、气化温度较低，在大型甲醇装置中仍受一定限制；气流床气化是在流化床基础上开发的一种先进气化技术，采用粒度小于０．２ｒａｍ的粉煤，煤种的适应性广、无副产品，气化温度达１

４００

～１

６００℃，焦油、酚和有机硫含量少，环境污染

小，碳转化率高（大于９５％），能耗低并且气化强度大。

由此可见，煤制甲醇气化时，应优先选用气流床气化。目前成熟的气流床主要有干粉气流床（壳牌等）和水煤浆气流床（德士古）两种（我国已上几十套装置）：干粉气流床气化时，人炉煤（干粉煤）颗粒小，水分小于２％，其压力为３．５—

４．０ＭＰａ，温度约１５００＇１３，碳的转化率较高，生成

气中ＣＯ含量高，Ｈ：含量较低，热值较高，气化炉均采用水冷壁而非耐火砖，炉衬的使用寿命长；水煤浆气化时带３５％一４０％水人炉、氧耗比高，污染低，效率高，但气化生成的ＣＯ：量大，对煤的种类有一定的要求。１．３．３装备状况

煤制甲醇的关键设备是甲醇合成塔。甲醇的合成属于复合反应，甲醇可由ＣＯ或ＣＯ：加氢生成。反应伴有少量副产物且反应热大，为保证及时除去热量，需合理设计反应塔的移热界面；甲醇合成反应中，催化剂还原后其载体与助剂为金属氧化物，导热系数较小；该反应使用的铜催化荆活性温度范围窄，一旦超温，产生的副反应会增多且催化剂活性会受到影响，致使催化剂寿命降低，同时该反应中使用的催化剂对毒物非常敏感¨“。因此。在设计甲醇合成器时需充分考虑甲醇合成反

应的特点。

目前国内外广泛使用冷激式甲醇合成塔和管柬式甲醇合成塔（图６），１９９５年底成达化学工程公司、上海化工设计院联合设计的以水煤浆气化为气头的２００ｋｔ／ａ合成甲醇装置在上海太平洋化工集团投产，是我国煤制甲醇技术国产化获得的重大突破¨７川。

冷激气冷激气

梦．

ｎ

小

∥１

．’训１

．

．

巾

ａ．多段径向冷激式

ｂ．管柬式

图６甲醇合成塔示意图

１．３．４产业前景

甲醇不仅是重要的化工原料，也是洁净燃料。发展大型煤制甲醇并加工为烯烃或替代燃料，是国家能源安全的需要，也是化学工业高速发展的需要。目前，我国甲醇工业尽管取得了较大的发展，但与国外相比仍有很大的差距，除了工艺落后以外，盲目引进国外煤气化技术、消化程度不高和设备自主化能力低也是制约甲醇生产的主要原因¨９。。因此研究、开发出拥有自主知识产权的工艺技术，同时采用国内具有自主知识产权的多喷嘴水煤浆气化技术、ＭＮＨＤ脱硫脱碳技术、催化精脱硫技术、组合式合成塔的合成技术以及国产新型净化剂与甲醇合成催化剂等可以有效降低成本与技术对外依存度，提高我国甲醇产品在国际市场的竞争力。１．４煤制二甲醚

１．４．１工艺流程

煤制二甲醚的生产过程比较简单。目前操作条件好、无污染的二甲醚生产新工艺主要有一步法和二步法两种：一步法是由合成气直接合成二甲醚；二步法是由合成气制甲醇，甲醇再脱水制二

甲醚。

一步法由合成气在双功能催化剂作用下直接合成二甲醚，包括合成气进入反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应和水一煤气变换反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏分离得二甲醚，未反应的甲醇返回反应器（图

７）‘…。

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图７一步法典型工艺流程

新鲜的原料甲醇加压到１．０３４ＭＰａ与循环甲醇混合后用反应物／产品换热器加热，进入固定床反应器，在此脱水生成二甲醚，出反应器的产物经冷却后进入蒸馏塔分馏出二甲醚。未反应甲醇和

副产物水送入甲醇塔分离出甲醇做循环。有一部分气态烃在二甲醚塔和甲醇塔均不做冷凝，将这部分气体送入气体洗涤管回收并返回反应器，工艺流程如图８所示…３。

循环甲醇

、

图８二步法典型工艺流程

１．４．２技术特点

一步法中ＣＯ的转化率较高。但由于是放热反应，这就要求所用的催化剂有很好的耐热性和催化活性位分布。一般一步法生产的二甲醚主要用作醇醚燃料，要得到高纯度二甲醚，还需进一步分离提纯。一步法工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用低，单程转化率高Ｂ”，但反应产物分离难度大、能耗高、还不够成熟，国内外尚无规模较大的工业化生产装置。

二步法虽然转化率方面不如一步法，但因其生产工艺成熟、装置适应性广及后处理简单等特点，可直接建在甲醇生产厂，有广阔的市场。二步法工艺具有转化率高和选择性好的特点，是目前唯一的工业化生产技术口“。该方法分两步进行，

采用两个截然不同的步骤，即由合成气合成甲醇，而后甲醇在固体催化剂下脱水制二甲醚。

目前二甲醚技术进步的关键在于生产工艺和关键设备的优化设计上，最重要的是高效催化剂的研发和合成反应器优化设计两个环节ⅢＪ。我国二甲醚技术的研发方向将围绕如下几个热点：先进、高效、廉价的煤制气工艺及设备；大型二甲醚生产装置（尤其是反应器）的开发；以煤为原料生产二甲醚过程中ＣＯ，的利用；高ＣＯ转化率、高二甲醚选择性的催化剂；经济的二甲醚分离、提纯工艺技术拉“。１．４．３装备状况

以富含ＣＯ的煤基合成气生产二甲醚的一步法工艺中多采用浆态床，在浆态床反应器中，极细

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的催化剂粒子与溶剂形成浆状液体，由于液体介质的存在，传热效果好，可使反应基本在等温条件下进行Ｂ”。一方面催化剂不易超温失活，使用寿命长；另一方面，控制Ｈ：／ＣＯ＝１，可减少变换装置的负荷，减少了变换工艺和设备，也可以减少弛放气的损失。浆态床反应器还具有结构简单、易操作、可在线装卸催化剂及开停车容易等特点，与固定床相比，催化剂有较高的抗硫、抗氯等毒物的能力。

目前，国内外绝大多数二甲醚生产装置采用甲醇气相脱水法。该法以精甲醇为原料，多采用ＺＳＭ－５分子筛作为脱水催化剂，反应温度控制在２８０～３４０℃，压力为０．５—０．８ＭＰａ，甲醇的单程转化率在７０％一８５％之间，二甲醚的选择性大于９８％。该工艺成熟，装置适应性广，后处理简单，但要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水以及二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大，产品成本高。

１．４．４产业前景

成气制甲醇和甲醇制烯烃３个阶段完成（图９）。煤气化制取合成气（ＣＯ＋Ｈ：），合成气在一定条件下合成甲醇，再借助催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃。其中煤炭气化技术、甲醇合成技术都已成熟，关键是甲醇制烯烃技术‘２”。

列喾Ｌ也

空分ｌ图９

垡垄．卜：

聂Ｈ恧．一饔产墼

以煤经甲醇制取低碳烯烃工艺流程

目前，国内外具有代表性的甲醇制烯烃技术包括以乙烯和丙烯为目标产品的ＭＴＯ技术和以丙烯为目标产品的ＭＴＰ技术。到目前为止，经历实验室和工业示范装置的运行，并取得较好成果的有美国ＵＯＰ公司和挪威ＮｏｏｋＨｙｄｒｏ公司共同开发的ＭＴＯ工艺（图１０）、中国科学院大连化学物理研究所的ＤＭＴＯ工艺（图１１）Ⅲ’、Ｌｕｒｇｉ公司的ＭＴＰ工艺（图１２）和清华大学的流化床甲醇制丙烯的ＦＭＴＰ工艺（图１３）。

由煤制气获得二甲醚为大规模利用煤炭资源开辟了一条可行之路，是大型煤矿企业调整产品结构、实现清洁化生产的一个出路。二甲醚作为车用燃料，可以降低我国对于石油资源的依赖性，有利于我国能源安全，同时将环境危害降到最低。由于具有很好的市场前景，而且生产原料来源广泛，进一步发展二甲醚工业，一方面作为石油资源的补充，改善中国的能源结构，另一方面可以解决煤炭资源的污染及天然气资源难于运输等现实应用中的矛盾，这对中国经济的高速和可持续性发展具有十分重要的意义。１．５煤制烯烃１．５．１工艺流程

煤经甲醇制烯烃主要由煤气化制合成气、合

肚到剑：！。

干气

Ｃ２Ｃ３

混合ｃ４

ｃ：

Ｃ：

ｃ：

重组分

图１１大连化物所的ＤＭＴＯ工艺流程

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物

图１２

Ｌｕｒｇｉ公司的ＭＴＰ工艺流程

Ｃ２及更轻组分

＝・丙烯

訇ｗ烯分离塔混合习塑

气体

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液

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解析塔．

氧臻

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霎幅

Ｃ５及更重组分

图１３清华大学的ＦＭＴＰ工艺流程

１．５．２技术特点

ＭＴＯ工艺中，由于反应器物料富含烯烃，甲烷含量相对较少，选择前脱乙烷塔比较合适，从而可以省去前脱甲烷塔，相应省去了大量的制冷设备，节省了大量能源口“。由于反应以粗甲醇为原料时含有大量水，反应过程又有水生成，水或水蒸气不利于金属磷酸铝催化剂的稳定性和寿命，若以二甲醚为中间产物可使催化剂稳定性和寿命得到明显改善。

ＤＭＴＯ工艺中，在五段压缩与脱乙烷塔回流罐之间设置加氢转化反应器，脱除乙炔及反应再生过程中产生的氧气；对常规深冷前脱氢系统进行简化，脱乙烷塔回流罐气相进入深冷脱甲烷系统，经冷却冷凝后并不需要设置繁琐的冷箱前脱氢系统，直接进入高压脱甲烷塔。

ＭＴＰ工艺中采用两个连续的固定床反应器，甲醇先在第一个反应器中脱水转化成二甲醚，循环回流的轻质Ｃ２一Ｃ６物流与热ＤＭＥ物流合并后进入ＭＴＰ反应器中ｍｏ。

ＦＭＴＰ工艺中催化剂自上而下流过反应器，原料自下而上流过反应器，催化剂与原料在反应器中形成气固逆流接触。降低了流化床反应器中的返混。新鲜原料与底层的低活性催化剂接触，有利于抑制积碳和氢转移反应和提高丙烯选择性；未转化原料与顶层的高活性再生催化剂接触，有利于原料充分转化弘“。

１。５．３装备状况

目前，世界上从事甲醇制丙烯（ＭＴＰ）技术开发的公司主要是Ｌｕｒｇｉ公司。２００２年１月，鲁奇建设了一套ＭＴＰ中试装置。到２００３年９月已连续运行了８０００ｈ。Ｌｕｒｇｉ公司ＭＴＰ反应器有两种形式，即固定床反应器（只生产丙烯）和流化床反应器（可联产乙烯／丙烯）１２ｓ］。大连化物所从２０世纪８０年代初便率先开展了甲醇制取低碳烯烃

（ＭＴＯ）的新工艺过程研究，研究开发了ＭＴＯ固定床反应器和催化剂，在完善中试技术的同时，又着手发展新一代催化剂。

煤制烯烃工艺开发重点有两个方面：改性ＳＡＰＯ－３４分子筛催化剂的开发，着力开发选择性高、耐磨损和长期热稳定的适用于流化床的ＭＴＯ催化剂；甲醇制烯烃流化床工艺装置的开发。目前大连化物所制备的ＤＯ一１２３催化剂已经接近国际先进水平，只要在耐磨损强度等方面进行必要的完善，相信可以达到流化床反应器对催化剂的苛刻要求¨”。１．５．４产业前景

我国发展煤制烯烃产业既有国家政策支持、原油价格高企、下游需求良好、技术工艺成熟及经济优势明显等有利条件，也有投资规模巨大、煤炭产地水资源匮乏及产品远离消费市场等不利因素。煤制烯烃项目的进展，将成我国烯烃来源的重要补充。另外，国家明确提出要稳步推进煤制烯烃示范工程建设。２环境承载力分析

２．１

节能分析

目前国内将煤炭转化为石化产品的品种有煤

制油、煤制甲醇、煤制二甲醚及煤翩天然气等，其能量效率见表１潆Ｊ。

表１

不同煤制石化产品的能量效率

能量效率由低到高为间接煤制油＜二甲醚＜甲醇＜煤制天然气，煤制天然气的能量效率最高，是最有效的煤炭利用方式，不但可以大幅降低煤

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炭的消耗，同时还减少了ＳＯ：穗ＣＯ，妁排放。另外，在产品输送环节，煤制天然气可以大规模管道输送，节能、环保、安全，输送费用低，而甲醇、二甲醚（加压液化）、油品都是易燃易爆的液体产品．运输难度大、费用高。运输安全值得关注。因此，从产品输送方面来看，煤制天然气更具优势。２．２节水分析

不同煤制石化产品的水耗见表２‘圳。

表２不同煤制石化产品的水耗

单位热值水耗量由低到高为煤制天然气＜间接煤制油（二甲醚＜甲醇。单位热值耗水量煤制天然气最低，是比较节水的能源产品，这对于富煤缺水的西部地区发展煤化工产业具有十分重要的

意义。

２．３

ＣＯ，排放分析

不同煤制石化产品的ＣＯ：排放量歹１ｊ于表

３ｆ…。

袁３

不同煤制能源产品的单位热值

Ｃ０２排放量

∥ＧＪ

从工艺装置单位热值ＣＯ：排放量来看，间接煤制油和天然气（褐煤原料）的ＣＯ，排放较低，煤制甲醇、二甲醚和煤制天然气居中，煤制天然气最高。值得注意的是，表３数据仅为工艺装置的排放量，并不包括锅炉、发电的排放量，因此仅从工

艺装置排放量的角度得出结论是片面的。由于煤

制天然气项目中，翠烷化装置可以副产大量的高压蒸汽（或中压蒸汽），用于驱动空分透平或用于煤气化，同时大量富余的低压蒸汽可用于发电，减

少了锅炉燃煤量，可以大大降低锅炉和发电产生的ＣＯ：排放量，而煤制甲醇、二甲醚和合成油装置中，空分所需高压蒸汽几乎全部由锅炉供给，而且基本没有富余的低压蒸汽，因此ＣＯ，排放量应从项目整体来评价。通过计算，从整个项目ＣＯ：排放量来看，由低到高的次序为天然气＜煤制油＜甲醇＜二甲醚。煤制天然气ＣＯ：排放量最低，与能量效率相吻合。通过上述分析可以得出，煤制天然气项目由于能源利用率高，决定了其综合ＣＯ：排放较其他煤毹能源产品低，符合国

家节能减排的方针政策。３展望与建议

当前，我国煤制天然气、煤制烯烃及煤炭液化等示范工程取得了阶段牲成果。因此，项目产业化、大型设备自主化、能效提升、环保水平提高是现代煤化工的发展目标。“十二五”期间新规划

的项目进度应充分考虑与已投产的示范项目做好衔接，依托已有项目的实施经验，做好项目前期综合分析研究工作，在示范项目成功后能尽快开工

建设。

煤气化技术是煤炭洁净高效利用的关键技术

之一，也是煤化工的龙头技术。国内应抓住煤化工发展的祝遇。提高企监豹自主铋新能力，掌握煤气化炉制造的核心技术：在气化工艺方面，可借鉴

美国的经验，把研究重点放在提高气化压力、提高气化炉容量、煤种适应性广、环境友好、实现零排放、提高碳转化率、提高气化效率和改善液态排渣的气化工艺方面；在基础研究方面，应把研究重点放在气化基础和气化过程的数学模拟与开发自动控制软件方面。

煤制石化产品作为资金密集型和技术密集型产业，必须量力而行，适当控制总投资规模和逐年投资的强度，加快在建工程建设进度，提高资金使用效率。要在已投产项目稳定运行的基础上，大

力开发副产品综合利用项目，延伸产业链。增加产品附规值，提高项冒整体经济效益。

参考文献

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Ｇａｓ（ＳＮＧ）：

第３９卷第３期化工机械

２６５

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＩｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄＥｃｏｎｏｍ－

２００ｌ。２９（３）：１９３—２００．

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（收稿日期：２０１２－０２－１６）

ＰｒｅｓｅｎｔＳｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＣｏａＩＣｈｅｍｉｃａｌｌｎｄｕｓｔｒｙ

ＺＨＡＮＧＭｉｎ９１・２・３

（１．ＤａｍｎｇＦｕｘｉｎＣｏａｌＧａｓＬｉｍｉｔｅｄ；２．ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ

Ｃｏａｌ‰ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ

Ｃｅｎｔｅｒ；

３．Ｉ■ａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ

Ｃｏａｌ鼬Ｅｎｇｉｎｅｅｈｎｇ

ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｆｕｘｉｎ１２３０００。Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＰｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎｅｓｅｃｏａｌｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ，

ｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｅｖｉｃｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｇａｓ，ｃｏａｌ—ｔｏ—ｏｉｌ，ｃｏａｌ—ｔｏ－ｍｅｔｈａｎｏｌ，ｃｏａｌ－ｔｏ．ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒａｎｄｃｏａｌ—ｔｏ・ｏｌｅｆｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；ａｎｄｂａｓｉｎｇ

ｏｎ

ｃｏａｌ

ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ

ａｎｄｅｎｅｒｇｙ

ｕｓｅｉｎ

Ｃｈｉｎａ，ｅｎｖｉｒｏｎ－

ｍｅｎｔａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｍａｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｍａｋｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｃｏａｌｃｈｅｍｉｃａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

ｃｏａｌｃｈｅｍｉｃａｌ，ｃｏａｌｇａｓ，ｃｏａｌ－ｔｏ—ｏｉｌ，ｃｏａｌ・ｔｏ—ｍｅｔｈａｎｏｌ，ｃｏａｌ—ｔｏ－ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ，ｃｏａｌ－ｔｏ－ｏｌｅｆｉｎ

现代煤化工产业的现状及展望

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

张明， ZHANG Ming

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司;辽宁省煤制天然气工程研究中心;辽宁省煤制天然气工程技术研究中心

化工机械

Chemical Engineering & Machinery2012,39(3)1次

参考文献(29条)

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22. 唐庆杰;王永刚 煤制二甲醚--中国能源安全与环境保护之路 2006(09)

23. 罗腾;俞珠峰;陈贵峰 煤基甲醇制聚烯烃项目的经济评价[期刊论文]-洁净煤技术 2009(02)24. 李仲来 甲醇制烯烃(MTO)技术综述[外文期刊] 2007(02)

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27. 邢爱华;岳国;朱伟平 甲醇制烯烃典型技术最新研究进展(Ⅱ)——工艺开发进展[期刊论文]-现代化工 2010(10)28. 张殿奎 煤化工发展方向--煤制烯烃 2009(1/2)

29. 刘志光;龚华俊;余黎明 我国煤制天然气发展的探讨[期刊论文]-煤化工 2009(02)

引证文献(1条)

1. 漆宏达. 王志坚. 王林 新疆发展新型煤化工的必然性和趋势分析[期刊论文]-管理观察 2013(25)

本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_hgjx201203001.aspx