第一节 产业相关的概念范围
一、定义
煤是远古植物遗骸，埋在地层下，经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物。如果把它所含有的各种有机物质分离出来，加以充分利用，其价值要比单纯作为燃料高得多。以煤为原料，经过化学加工，生产出各种化工产品的工业称为煤化工。煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的焦化、气化、液化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。煤化工主要通过炼焦方式达到综合利用目的。煤炭经过干馏，得到焦炭，同时产生焦炉煤气、煤焦油、硫氨、吡啶、粗苯、硫磺等。焦炉煤气又能分离出乙烯、甲烷等。煤焦油含有多种有机化合物，估计单独存在的化合物有上万种，是医药、农药、合成纤维、合成橡胶、塑料、染料等工业的重要原料。
煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。进入20世纪，许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的大分子结构，通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。煤气化在煤化工中也占有重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气，也用于生产合成气；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料。
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。
二、煤化工的范畴
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程。从煤的加工过程分，主要包括:干馏(含炼焦和低温干馏)，气化，液化和合成化学品等。
煤化工利用生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是没化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种燃料起，是干净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时，煤的液化产品将替代目前的天然石油!以上既是在煤化工转化的主要方面。
三、煤化工的发展特点
1、产品结构多元化发展
以往煤化工工厂的产品以向用户提供终端产品或其他工业原料（或燃料）为主，如煤气化—合成氨—化肥、煤焦化—焦炭等，目前产品结构向多元化发展，通过煤化工生产可替代石油的发动机燃料或替代燃料和化工产品（如乙烯、丙烯等）逐渐成为重要的产品方向。
2、大型化和采用高新技术
目前和今后较长一段时期，建设大型煤化工工厂正在成为发展趋势，如百万t级的煤液化工厂，300kt或以上的合成氨、甲醇工厂，炭化室高度5m以上的大型炼焦炉等。在大型工厂建设的基础上， 规划 建成大型煤化工产业基地，如神华煤液化、煤化工产业基地，宁夏宁东能源重化工基地，山东充矿煤化工基地等。在产业基地 规划 中一般包括有不同煤化工单元工艺，如煤焦化、煤液化、煤基甲醇及下游产品等。大型煤化工工厂或基地建设注重采用当前国内外的新技术和新装备，如先进粉煤气化技术、高效催化合成技术和反应器、新型节能和环保技术等。
3、技术集成与煤化工联产
随着技术进步、 市场发展 和企业运行机制的变化，煤化工技术集成与联产在项目 规划 、设计中得到重视，如煤炭焦化与焦炉煤气发电或制取甲醇联产，煤气化一合成氨、合成甲醇与热电联产等。煤化工联产的特点是：以成熟单元技术为基础；以提高能源和资源利用效率、优化产品结构、增强企业经济竞争力、减少污染物排放为目标；产品结构以化工产品或可替代石油的燃料为主、联产发电为辅，生产的电力主要供给工厂自用。
四、煤化工技术发展历程
1、煤炭焦化
受钢铁工业快速增长的拉动，从2002年开始中国焦化工业呈现高速增长的态势。2004年焦炭总产量突破20亿吨，比2003年增加约４亿吨，出口焦炭约1.5亿吨，约占世界焦炭贸易总量的60％。
2004年中国炼焦消耗原料精煤约29亿吨，洗选加工原煤约45亿吨，约占当年煤炭消费总量的25％，炼焦已成为涉及原料煤加工和转化数量最大的煤化工产业。
中国炼焦工业技术已进入世界先进行列，新建的大部分是技术先进、配套设施完善的大型焦炉，炭化室高6m的大容积焦炉已实现国产化，2004年机械化焦炉生产的焦炭约占焦炭总产量的70％；干熄焦、地面除尘站等环保技术已进入实用化阶段；化学产品回收加强；改造装备简陋、落后的小型焦炉，淘汰土焦及改良焦炉的进展加快。
优质炼焦煤不足是国内提高焦炭质量的主要障碍，通过对低灰、低硫、弱粘结煤或不粘结煤的改质或科学、优化配煤技术，可以扩大和改善原料煤资源，实现在常规工艺条件下提高焦炭质量。
注重煤焦油化学品集中深加工和焦炉煤气的有效利用，是焦化工业综合发展、提升竞争能力的重要方向。对布局较为集中的大型炼焦企业，应在焦油深加工、剩余煤气的利用方面统筹 规划 ，以实现规模化生产和高效、经济生产。
污染控制仍然是当前焦化工业发展的迫切问题，在严格取消土法炼焦，改造落后、污染严重的中小型焦炉的同时，推动大型和新建焦炉采用先进的污染治理技术，切实搞好环境保护。
2、煤制油技术及工业发展
煤直接液化、间接液化的产品以汽油、柴油、航煤以及石脑油、烯烃等为主，产品市场潜力巨大，工艺、工程技术集中度高，是中国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。近年来，两种技术在 研究 开发和大规模工程示范方面均得到发展。
1）直接液化技术开发及工业示范工程取得进展
煤直接液化于50年前已实现工业生产，新工艺研发在国外已有近30年，积累了从基础工艺 研究 到中间试验的大量经验，中国国内 研究 已有20多年。
国内已完成高分散直接液化加氢液化催化剂实验室开发，该催化剂具有添加量低，催化效果好，生产成本低，显著提高油收率等优点，达到国际先进水平。在开发形成“神华煤直接液化新工艺”的基础上，建成了工艺试验装置，于2004年10－12月进行了溶剂加氢、热油连续运转和23小时投料试运转，打通了液化工艺，取得开发成果。适合中国煤种、煤质的CDCL直接液化新工艺的基础 研究 和工艺开发已启动进行。
2）煤间接液化技术开发和工业化发展速度加快
到2004年底，国内分别建成了设计合成产品能力为1000吨/年、1万吨/年的低温浆态床合成油（间接液化）中试装置，并进行了长周期试验运行，完成了配套铁系催化剂的开发，完成了10万吨/年、100万吨/年级示范工厂的工艺软件包设计和工程 研究 。低温浆态床合成油可以获得约70％的柴油，十六烷值达到70以上，其它产品有LPG（约5％—10％）、含氧化合物等。
间接液化中试装置开发、运转是自主知识产权煤基合成油技术的标志性成果，对推动技术国产化和工业化发展有重要作用。煤间接液化大规模商业化生产在国外是成熟的，引进技术建设300万吨/年级工厂的可行性 研究 正在进行中。煤间接液化技术有较宽的煤种适应性，工艺条件相对缓和，可以通过改变生产工艺条件调整产品结构，或以发动机燃料为主，或以化工晶为主，因此将会成为未来煤制油产业发展的主要途径。
3）煤制油技术及工业发展趋势
煤制油可得到质量符合标准，含硫、氮很低的洁净发动机燃料，不改变发动机和输配、销售系统均可直接供给用户。
目前，国内煤制油技术和工业化尚处于发展初期，采用技术引进和自主开发两条途径推动发展速度。预计，2010年以前，利用国外技术和以国内技术为主的商业化示范工程都将有实质性进展，为2010年后进入工业化发展阶段打下基石出。到2020年期间，中国将基本建成煤制油工业产业，并在国内发动机燃料供应和替代石油化工品方面起到重要作用。
3、煤气化——甲醇及下游产品
煤炭是国内生产甲醇的主要原料，煤基甲醇产量约占总产量的70％以上。今后甲醇消费仍然以化工需求为主，需求量稳步上升；作为汽油代用燃料，主要方式以掺烧为主，局部地区示范和发展甲醇燃料汽车，消费量均有所增加。预计几年后中国国内甲醇生产、消费量将达到平衡，国内生产企业之间、国内甲醇与进口甲醇之间的竞争将日趋激烈，降低生产成本对市场竞争显得更为重要。发展甲醇下游产品将是未来发展方向。
甲醇是重要的基础化工原料，其下游产品有：醋酸、甲酸等有机酸类，醚、酯等各种含氧化合物，乙烯、丙烯等烯烃类，二甲醚、合成汽油等燃料类。结合市场需求，发展国内市场紧缺、特别是可以替代石油化工产品的甲醇下游产品是未来大规模发展甲醇生产、提高市场竞争能力的重要方向。
近年来，中国是世界上聚烯烃生产和消费发展最快的国家，聚乙烯、聚丙烯生产量、消费量、进口量均以较快速度增长。2004年国内乙烯产能达到620万吨，产量达到627万吨（同比增加9.4％），当年当量消费量达到1730万吨，乙烯及其下游产品进口折合乙烯约1100万吨。预计到2010年，国内乙烯需求总量可能增长到2100万吨以上，生产能力也会有较大增长。目前，中国石化 行业 的乙烯生产基本为石脑油法，国内聚乙烯工业处于供不应求、继续发展的态势，发展煤基甲醇－乙烯－聚乙烯工业生产路线有多方面的作用和意义。2003年以来，国内许多企业关注到甲醇制取烯烃（乙烯、丙稀为主）的技术的发展，并于新上甲醇项目中进行联产烯烃的设计。
甲醇脱水生产二甲醚的技术是成熟的。目前，二甲醚作为汽车燃料的 研究 和试验正在进行，替代LPG作为城镇民用燃料被认为是更容易实现的利用途径。由于目前尚缺乏二甲醚运输、储存、燃烧等配套方法及装备的系列标准，一些企业在二甲醚生产能力建设方面持由小逐渐扩大的谨慎态度。
4、煤气化——合成氨
目前新建或改造的合成氨生产能力以15万吨/年—30万吨/年的规模较多，原料分为煤炭、石油、天然气，受国内石油和天然气资源制约，以煤为原料生产合成氨是今后发展的方向，预计占到60％以上。
与建设大中性合成氨建设配套，煤气化技术也取得较大进步和发展。新建煤气化技术有：水煤浆、干煤粉气流床气化，用于中小型化肥厂改造的流化床煤气化，加压固定床煤气化。中小型固定床间歇煤气化技术所占比例正在逐步减少。
国内先进煤气化技术 研究 开发近年来也有进展，四喷嘴水煤浆气流床气化技术正在进行工业示范，2005年完成千吨级工业运行试验；干煤粉气流床气化技术正在进行中试开发；加压流化床气化技术正在进入工业开发。国内煤气化技术的发展将为煤基合成氨产业提供国内知识产权的技术支持，推动合成氨产业技术的全面进步。
第二节 2007年我国煤化工产业发展现状
2007年是我国煤化工产业稳步推进的一年，在国际油价一度冲击百元大关、全球对替代化工原料和替代能源的需求越发迫切的背景下，中国的煤化工 行业 以其领先的产业化进度，成为我国未来能源结构的重要组成部分。煤化工 行业 的投资机遇仍然受到国际国内投资者的高度关注，煤化工技术的工业放大不断取得突破、大型煤制油和煤制烯烃装置的建设进展顺利、二甲醚等相关的产品标准相继出台。
1、相关政策对煤化工发展仍起主导作用
在国家发改委《关于加强煤化工项目建设管理，促进 行业 健康发展的通知》的引导下，我国煤化工 行业 有序发展，煤制油和MTO/MTP示范装置将在预定时间内建成并试运行。受国家禁止新建项目将天然气用于化工用途的影响，煤制甲醇将成为我国甲醇的最主要来源。而备受关注的《煤化工中长期发展 规划 》自从2006年年底发布征求意见稿后，正式文件在2007年仍未出台。
2、神华煤制油装置建设进展顺利
神华集团当今世界第一套煤直接液化工业化装置自从2004年8月开工建设以来，进展顺利，截止2007年年底已经完成工程进度的90%以上，并实现了多项具有里程碑意义的重大技术突破：世界第一套商业化煤直接液化技术；世界首套纳米级煤直接液化催化剂制备成套技术；世界最大最重的加氢反应器制造与吊装技术；国内首套沸腾床加氢(T-STAR)应用技术等。神华直接煤制油示范装置将于2008年初投产试车。
3、醇醚燃料发展迅速
2007年我国醇醚燃料取得了长足的发展，全年建成投产的甲醇和二甲醚装置分别达到了上百万吨，并且在建的装置总规模也达到了千万吨级，为醇醚燃料时代的到来奠定了基础。建设部于10月出台的《城镇燃气用二甲醚》产品标准为二甲醚燃料的民用扫清了障碍。二甲醚的车用也取得了突破性进展，在由上海交大能源 研究 院、申卧客车、上柴集团、上海华谊等九家单位组成的产学研联合团队的推动下，车用二甲醚的试验取得了成功。
4、自主煤化工新技术开始取得领先
2007年我国煤化工 行业 逐步摆脱了单一引进技术的现状，自主知识产权技术蓬勃发展，有些技术取得全球领先地位。其中以即将实现工业化生产的神华煤直接制油技术、开工建设2000吨/年催化剂工厂的大连化物所DMTO技术、出口国外的兖矿-华东理工大学水煤浆气化技术和12月在云南解化投产的甲醇制汽油技术为代表。
5、煤化工装备 行业 迎来机遇
煤化工的发展带动了煤化工装备 行业 的发展。煤化工装备 行业 受市场需求的推动，同时得到了国家主管部门的重视。研制开发大型煤化工成套设备已被列入今后国家大力发展的16项重大技术装备任务之一，大型煤化工成套设备的国产化是重点内容。这样的大背景下，煤化工装备 行业 在2007年迎来了良好的发展机遇。
总体来说2007年我国的煤化工产业稳步发展。煤制油和煤制烯烃等高投入、高产出的项目即将投入生产；醇醚燃料得益于产品标准的出台蓬勃发展；自主知识产权技术开始取得领先优势并出口。我国煤化工 行业 为高油价环境下的替代能源和化工原料提供了新的选择，保障了我国的能源安全和经济的和谐发展。
第三节 2007年我国发展煤化工产业的原因
一、煤化工业减轻石油依赖
近年来，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。这对于我国减轻燃煤造成的环境污染、减缓我国对国外石油的依赖，均将起到重要作用。
二、煤化工发展原料来源充足
《能源中长期发展 规划 纲要》刚刚出台，具有“煤都之称”的山西省便紧紧跟上，马上拿出了建设太行山煤化工经济带来的总体 规划 ，该 规划 初步确定3－5年内总体形成年产600万吨尿素、200万吨甲醇及其下游产品的生产规模，建成全国最大的尿素、甲醇生产基地。
在陕西，继投资约300亿人民币的300万吨/年煤制油项目上马后，山东兖州煤业股份有限公司在陕西榆林投资建设的年产230万吨甲醇工程一期——60万吨/年甲醇项目开工。在河南，鹤壁市相关企业与江西正邦集团合作投资50亿元建设煤化工项目正式签约，项目 规划 建设总规模为年产80万吨甲醇、30万吨醋酸、30万吨二甲醚和3万吨聚甲醛项目也开始实施。
煤化工项目将来是否受到原料制约，这首先取决于煤化工所消耗的煤炭占煤炭总消费量的比例，发展煤化工所消耗的煤炭占总消费量的比例很少，消耗量最大的炼焦所占的比例也就在10％。
2004年电煤消费量达9．6亿吨，同比增长l亿吨以上，电煤占到了煤炭总消费量的一半以上。能不能干煤化工，煤够不够不是问题。针对现在到处出现的煤荒，实际上中国并不缺乏煤炭资源，而是丰富的煤炭资源没有被合理地开发利用。同时，由于铁路运力紧张，想按计划拿到煤很不容易，造成市场上煤炭短缺的表象。此外，中国煤炭储量的40％以上是高硫煤，而环保部门又不允许将高硫煤直接用来发电。所以，目前煤炭资源的短缺是相对的，不是煤炭资源总量的不足。
同时，发展煤化工应当因地制宜，结合当地煤炭资源、煤种，合理组合与 规划 。像高．硫煤在我国分布广、价格低，在我国很多地区禁止开采和使用，发展煤化工是实现其高效利用的最佳途径。
利用资源丰富却闲置少用的高硫煤、焦炉气等制成二次清洁能源——甲醇、二甲醚来代替石油，可谓是一举多得。如果煤制油等煤化工项目的选址选择靠近大的高硫煤产区：并在合理运距内集中大量高硫煤，采用我国成熟的气化水煤浆技术就地造气，脱除硫化氢，将煤气造氢、把煤炭液化，可以大大降低投资与成本。
三、发展煤化工是我国的必然选择
石油价格每上升10美元会使得下年中国的真实GDP下降0.8个百分点，通货膨胀率上升0.8个百分点。虽然我国石油能源比例不大，但利用煤化工的替代性降低石油消耗和进口依赖度，是稳定我国经济发展的必然选择。
从环境保护来看，使用清洁煤气化技术后，煤化工能源一体化产业模式能有效解决常规发电厂的二氧化硫和温室气体排放问题。生态平衡和环境容量是煤化工未来发展比较关键的考虑点，煤制油从根本上说是将一种资源转化成另外一种资源。生产一吨油品需消耗约4吨煤、十吨水，对地区水资源压力很大，而水资源超标消耗可能导致生态失平衡，这与新的国家战略中的可持续发展原则相悖，也是目前发展煤化工的一个重要限制因素。预计在今后一段时间内，项目的节水技术应用是产业研发和项目投资的一个重要方向。由于中国煤炭资源和水资源总体为逆向分布，在煤化工 规划 时必须要考虑水资源平衡和项目的节水技术应用。
发展煤化工产业拥有几项优势：
1、政府从战略上考虑，会提高准入门槛，以避免盲目投资，但为鼓励在能源替代技术和装备等方面有所创新，会对 行业 内企业有所优惠，先行企业有望受益并长期保持。
2、煤化工成本远低于石化产品，具有经济可行性。
3、煤化工可以减少二氧化碳的排放，如若能降低水消耗，完全有替代石化产品的可能。
4、国内企业积累和储备了相关技术，在引进的基础上，可以通过技术改造建立核心竞争力，改变在高端石化产品的劣势局面。
5、由于煤化工建设费用高，但有很好的发展前景，可以吸引大量民间和国外资本投资，降低资金流动性，改善国内经济环境。
四、新煤化工产业挑战石油化工
世界能源进入多元化时代，中国的能源结构是以煤为主。回首过去一个世纪的中国化学工业，国家化工 行业 生产力促进中心总工程师方德巍将其划分为3个阶段：一是1960年以前，化学工业与煤炭紧密联系成为产业链的煤化工时代；二是此后到2000年之间，石油化工崛起发展的石油化工时代；三是目前开始的，煤炭与化工靠现代化学工程技术重新结合的新煤化工时代。
以甲醇和二甲醚为主的清洁新能源，应该是新煤化工时代的领军产品。基于对这个新煤化工时代的厚望与期许，新煤化工产业链将凭借煤炭的资源优势、化工技术和市场运营优势，客观向垄断市场40年的石油化工产业链挑战。
这个挑战的结果是：从根本上解除了国家能源危机；为众多化工产品提供新的能源和原料。更令人兴奋的是：中国新煤化工产业链的技术水准、生产能力、市场需求是全世界有目共睹的，它有望进一步提升中国化学工业的国际地位。
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