我国现代煤化工产业发展现状及对石油化工产业的影响

2017-03-07于晓荣山东工业职业学院山东淄博256414

化工管理 2017年14期

于晓荣（山东工业职业学院，山东淄博 256414）

于晓荣（山东工业职业学院，山东淄博 256414）

本文主要介绍了我国煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇以及煤制PET聚酯等现代煤化工生产技术以及产业发展现状。尽管现代煤化工产业的发展会对我国石油化工产业形成一定的冲击，但是基于我国石油需求的对外依存度较高的现状，我国需要发展现代煤化产业，增加石油的供给量。

现代煤化工产业；现状；石油化工产业；影响

众所周知，我国的石化资源存在富煤、缺气、少油的特点。2013年我国以及探明的煤炭资源占全球探明煤炭资源的13.3%，达到1145亿吨。但是，我国的天然气和石油资源较为匮乏，存在较高的对外依存度。近些年，石油、天然气价格逐渐上涨，我国对于石油、天然气的需求使我国不断发展现代煤化工产业，这对我国的石油化工产业也带来了一定的影响。

1 我国现代煤化工产业发展现状

（1）煤制油。煤制油技术一般包括直接液化技术和间接液化技术：

直接液化技术是指在450℃以及10～30MPa的条件下，使用催化加氢的方法获得液化油，然后加工成柴油、汽油的技术。20世纪30年代，德国就已经实现了直接液化技术的工业化，但是由于当时条件过于严格，所以生产品质量较差，生产成本也较高。20世纪50年代我国开始研究煤制油的直接液化技术，到了2008年，我国的神华集团建成了108万吨生产能力的直接液化装置，这套装置稳定性较好。现在，我国的神华集团的第二条、第三条直接液化煤制油生产线已经开始设计，预计明年建成投入生产。

间接液化技术是指首先将煤进行气化，然后通过费托合成工艺形成合成油以及石化产品的技术。一般来说，间接液化技术对煤种的要求较低，具有相对缓和的工艺条件。目前，我国煤制油的间接液化技术主要采用中科合成油公司自主开发的技术。神华鄂尔多斯每年18万吨的装置、山西潞安集团每年21万吨的装置、内蒙古伊泰集团每年16万吨的装置以及建成投入生产。

（2）煤制烯烃。煤制烯烃是指首先将煤进行气化，通过合成气生产甲醇，通过对甲醇的脱水处理生产乙烯、丙烯，最后形成聚乙烯或者聚丙烯。目前，已经形成了较为成熟的煤制甲醇、烯烃聚合技术，煤制烯烃的关键在于甲醇制烯烃的技术。现在的工艺有ExxonMobil的甲醇制乙烯+丙烯（MTO）的工艺、Lurgi的甲醇制丙烯（MTP）工艺、清华大学的FMTP技术、中科院大连化学物理研究所的DMTO生产工艺以及中石化的SMTO生产技术。我国运用比较广泛的是中科院大连化学物理研究所的DMTO生产工艺。2014年7月，我国已有6套建成并且运行的煤制烯烃装置，这6套装置每年有433.5万吨的煤制烯烃产能。并且，我国的神华包头的煤制烯烃装置实现了工业化，它也主要采用了中科院大连化学物理研究所的DMTO生产工艺。

（3）煤制天然气。煤制天然气是指将煤炭作为原材料进行合成成气，运用催化剂进行甲烷化反应，从而生产热值达到标准的替代天然气。近些年出现了天然气直接合成的技术（一步法技术），它将甲烷化以及煤气化合并，直接通过煤产生富甲烷气体。这项技术用水较少，但是在催化剂的回收上存在不少问题。和一步法相比，将煤进行气化需要很多设备，技术也相对成熟，还具备较高的甲烷转化率，将煤进行气化在实际生产中应用相对广泛。我国主要有中科院的大连化学物理研究所、西北化工研究院、中国煤科学研究总院、华东理工大学研究煤制天然气技术，他们也是将研究重点放在甲烷化催化剂上，并且取得了一定的成果。目前，我国煤制天然气建成投入生产的项目主要有：大唐集团一期的每年13.3亿立方米的煤制天然气项目，主要采用了DAVY公司的甲烷化技术以及甲烷催化剂；庆华能源集团一期的每年13.75亿立方米的煤制天然气项目，它采用了托普索的甲烷化技术以及甲烷催化剂。

（4）煤制乙二醇以及PET聚酯。煤制乙二醇主要运用草酸酯加氢法。目前，我国的中科院福建物质机构已经研发成功煤制乙二醇技术，2010年江苏丹化集团建成我国首套每年达到20万吨产能的煤制乙二醇装置；华鲁恒升集团以及新疆天业集团也已经建成两套每年5万吨产能的煤制乙二醇装置。但是，建成初期存在运行不稳定、开工率低等问题。近些年改变较大，2014年我国大多数煤制乙二醇的生产装置的负荷达到了80%，下游的聚酯化纤企业也开始接受煤制乙二醇产品。目前，我国在建的煤制乙二醇项目达到30个，每年能生产600万吨煤制乙二醇。

2 我国现代煤化工业发展趋势以及对石油化工产业的影响

我国煤炭资源相对丰富，并且存在价格较低、市场需求量大的特点，这使得我国的煤化工业开始成为石油化工产业的补充。近些年，我国的现代煤化工生产技术取得了较大的进步，煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、芳烃、聚酯、煤制油的相关生产设备已经建成，这对我国的石油化工产业影响巨大。

（1）煤制烯烃技术对石油化工产业的影响。据统计，2013年我国生产了1300万吨聚乙烯、1500万吨聚丙烯，其中生产了306万吨的煤制烯烃，这占我国聚乙烯、聚丙烯总产量的11%左右。2014年和2015年我国的煤制烯烃产量进一步增加，2014年煤制烯烃产量达到310万吨、2015年煤制烯烃产量达到将近600万吨。目前，煤制烯烃逐渐成为我国烯烃生产的主力军，它严重影响了石油烯烃的生产，给石油烯烃生产企业带来了巨大的竞争压力。但是，我国的煤制烯烃主要是普通聚丙烯和普通聚乙烯产品，煤制烯烃同质化现象严重，技术相对简单，几乎没有高端专用的材料，这导致煤制烯烃生产企业的市场竞争力相对较弱。

（2）煤制乙二醇技术对石油化工产业的影响。据统计，2013年我国对乙二醇的需求量达到1190万吨，当年的装置总产能达到600万吨（实际产量只有350万吨）。据估计，2020年我国对乙二醇的需求量会达到1760万吨，乙二醇的产能大概1700万吨（其中，煤制乙二醇产量占我国乙二醇产量的45%左右），到了2020年，我国乙二醇的供需矛盾将会大大减少。目前，我国石油乙二醇生产原料不足、石油乙二醇的生产装置开工率也比较低，所以我国未来几年，我国乙二醇的供给主要依靠煤制乙二醇。也就是说，煤制乙二醇的生产会对石油乙二醇的生产企业带来巨大的冲击。但是，目前我国煤制乙二醇的生产技术不够成熟，生产装置不够稳定，我国未来应该注重完善煤制乙二醇的生产技术，减少煤制乙二醇的项目生产投资风险。

（3）煤制天然气技术对石油化工产业的影响。目前，我国煤制天然气的总规模（包括在建项目以及规划中项目）达到每年2250亿立方米，但是煤制天然气实际产量只有1.2%，大多数属于在建项目，到了2020年才能投入生产。根据国家发改委公布的相关数据，2013年我国国产天然气达到1210亿立方米，其中常规天然气达到1178亿立方米、页岩气达到2亿立方米，煤层气达到30亿立方米，进口天然气达到534亿立方米，天然气需求量达到1692亿立方米，我国天然气的对外依存度达到30.5%。2015年我国天然气需求量大概2300亿立方米，2020年的天然气需求量预计达到3800亿立方米。未来，我国对天然气的需求量会逐渐增加，天然气的对外依存度也会相应提高。国家也已经着手调整天然气价格，天然气的价格倒挂问题也会得到相应的解决。值得一提的是，我国天然气生产发展迅速，但是我国仍然没有掌握核心的生产技术，比如没有掌握甲烷化催化剂的生产技术。

（4）煤制油技术对石油化工产业的影响。据统计，2013年我国煤制油相关装置的产能大概每年147万吨。2014年，我国建成了不少煤制油生产装置，煤制油产量稳步上升。到了2017年，我国煤制油产量达到1260万吨。2013年我国的炼油能力达到每年6.3亿吨，煤制油只占0.4%；2017年我国的炼油能力达到每年7亿吨，煤制油占比3%。煤制油在我国油品生产中的比重越来越高，对石油化工产业的影响也越来越大。但是，我国煤制油的生产技术较差，需要完善直接液化技术。煤制油的生产成本过高，不利于煤制油生产规模的扩大。