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。
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。
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。
第四节 2007年中国煤化工产业的技术动向 分析
一、三种新型煤化工技术
1、煤化工产业发展最重要的单元技术——煤气化技术
以鲁奇、德士古、壳牌等炉型最为常用，我国先后引进了上述炉型用于生产合成气和化工产品。采用多组分催化剂，可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物，异丁醇脱水成异丁烯，从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚，这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。
2、以煤为原料生产甲醇及多种化工产品
目前国外甲醇生产主要以天然气为主，从资源背景看，我国煤炭储量远大于石油、天然气储量，因此在很长一段时间内煤炭是我国甲醇生产最重要的原料。目前正在山西交城建设的60万吨/年焦炉气制甲醇示范工程和以高硫煤为原料生产甲醇的创新工艺都将使煤制甲醇在全国得到更广泛的推广。甲醇作为一种重要的化工原料，通过羰基化可进一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工产品。
西南化工 研究 院现已开发成功甲醇羰基化制取醋酸、醋酸酐工艺软件包，在现有20万吨/年低压羰基化醋酸装置的基础上，正在扩展系列产品，进一步实现产业化；甲醇与亚硝酸在Pd催化剂作用下可反应制取草酸，这是合成草酸的一条新途径；德国Hu1s公司以甲醇和CO在叔二胺与乙烷作用下进行加压羰基化反应制得甲酸甲酯(HCOOCH3)，转化率为80.7%，选择性达99.4%。
3、以煤为原料合成烃类
甲醇裂解制烯烃的 研究 工作已进行了多年，中科院大连化物所在此方面的 研究 居世界领先地位，甲醇转化率达到100%，对烯烃的选择性高达85%～90%；目前合成气制烯烃已成为费托合成化学中新的 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。
二、煤炭气化多联产技术
煤化工联产是指不同煤化工工艺或煤化工与其它工艺的联合生产，煤化工联产是今后产业进步的方向。它的意义是：可以回收、利用废弃或排放的资源或能源，同时实现污染治理。如废渣制建筑材料，废气燃烧或转化生产电力、热力等。还可以通过集成、优化不同工艺，提高整体效率和效益，如化工合成与联合循环发电联产。同时，灵活生产和适应市场需求，如生产电力、热力与生产液体燃料联产。
中国现阶段发展的煤化工联产是以煤基发动机燃料或化工品为主要目标的产品，以生产过程中的废、余物为原料或燃料，生产电力或热力作为工厂自用而不是当作产品销售，实现企业经济目标和社会综合效益的最优结合。
第五节 当前中国煤化工产业存在的问题与对策
一、高耗、低效、高污染、低效益的发展模式难以为继
煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题，这样的过程更适宜采用新技术，实施大型化。
二、煤化工气化技术进步缓慢
煤气化是煤化工的龙头和基础，在相当程度上影响煤化工的效率、成本和发展。我们追求的应该是高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化工艺至今已有100多年，煤气化技术演进的历程：以氧气(或富氧)气化代替空气气化，以粉煤代替块煤、碎煤，以气流床和流化床代替固定床，由常压气化进展到高压气化，这些都是煤气化工艺技术演进升级的重要趋势。
我国煤气化工艺的更新进展缓慢。我国亦做过一些煤气化技术的开发改进，但真正工业化的不多。近年来我国恩德炉的改进，灰熔聚炉的开发均有进展，有的已工业化，并在继续提高。
为积极提高我国煤化工气化技术，曾引进LURGI炉及TEXICEO炉(三种压力等级)。但引进后都经过更换适应煤种及多项技术改造，经历几年才正常生产。大型煤气化技术的稳定运行有一定难度。因国产化进展缓慢及其他原因，所引进的技术对煤化工全局气化技术的改进的带动作用有限。
三、低水平重复建设严重
当前在全国范围内形成甲醇热，在建和拟建的甲醇装置能力已超过1千万吨。众所共知，世界甲醇市场供过于求。近年内世界几套以廉价天然气为原料的超大型甲醇装置投产后，价格将进一步下降。他们的目标市场是向我国出口，届时国内有些甲醇企业将受到严重冲击。
值得关注的是，大量正在建设或拟建的甲醇装置其规模均偏小，新建多数为10万～20万t/a，个别最大的亦只有60万t/a。甲醇是规模效益非常明显的化工装置。大量的资料表明，煤基甲醇装置必需依赖于低价煤、大型化、先进技术及低投资，四者紧密结合的条件下才有国际竞争力。煤基甲醇没有足够大的规模是不具备国际竞争力的。
四、缺乏战略眼光，技术开发薄弱
煤资源在我国处于能源的主体地位，问题在于煤转化的技术开发并没有放在重要地位，投入关心不够。最终能替代石油的战略资源是煤，而要使煤真正能成为石油替代品，必需技术开发先行，形成自有知识产权的新技术。
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，这些新技术开发经过按科学程序、持之以恒的努力。由于我们开发创新工作不足，今天我们仍需引进这些技术，代价很高。
五、解决问题对策
现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业，应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、集约化、大型化、现代化，真正转变经济增长方式。
1、坚持一体化
就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来(当然亦可以采取煤-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，实施资源优化配置，合理使用煤炭资源(按煤质资源优质优用，劣质劣用，各得其所)。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。
2、坚持基地化、集约化
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。
3、坚持大型化、现代化
只有采用一流的技术、一流的设备、一流的管理，建设大型规模效益的装置才能形成一流的煤化工基地，谋求跨越式发展，具备国际竞争力。
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