迎接絢麗的春天
——“十一五”期間的煤化工回眸

In this article:In past 5 years,China invested huge money and human power to develop coal chemical industry,and is getting generous return.MTO、MTP、MTG and other achievements in study and engineering fields push this industry into a new era.
在國家第十一個五年規劃期間,我國的煤化工科研、設計、生產、制造行業獲得了全面的發展。這是中國的特有現象。我們已經可以向世界宣稱,我國的煤化工處于世界領先地位。
我國煤化工發展的一個重要的原因是有巨大的科研投入,體現在資金和隊伍的擴大。以煤氣化技術為例,國家科技部對多種煤氣化技術立項支持,從而使多噴嘴氣化、兩段爐粉煤氣化、熔渣——非熔渣氣化、航天爐粉煤氣化、多元料漿氣化、灰熔聚氣化等取得良好的
研究成果,并投入生產行列。目前我國擁有十幾種氣化技術,覆蓋了水煤漿、粉煤、碎煤
等原料的氣化技術,部分技術已經走向世界。包括引進技術在內,中國的煤氣化技術的知識和經驗世界第一。
中國科學院在實施產業化的過程中,開展了費托合成、甲醇制烯烴、甲醇制汽油、合成乙二醇等幾項重大的煤化工科研項目。經過三十年的努力,現在修成正果,其中兩項在工業化示范中已經取得令世界震驚的成果。
國內煤化工企業在單項煤化工技術的發展上有重大突破為煤化工的發展奠定了基礎。
在國家科技部的支持下,國內煤化工企業在單項煤化工技術的發展上有重大突破,包括氣化、凈化、合成氣轉化和加工,甲醇加工等。除了前述的氣化技術以外,凈化技術上的低溫甲醇洗、NHD(聚乙二醇二甲醚)的脫硫脫碳技術都開發出新流程,并成功地在工業裝置上應用;在合成氣加工上,以費托合成為代表的煤制油技術,主要是鐵基催化劑漿狀床技術,取得了示范廠中每噸催化劑可以合成1200~1500t油的先進指標,在世界上遙遙領先;在甲醇加工方面,取得了甲醇制烯烴催化劑開發的流態化工藝、甲醇制丙烯SAPO18/SAPO34的流態化工藝FMTP、以及甲醇制汽油的固定床MTG工藝成功,并且將DMTO工藝用于煤制烯烴的示范廠中,目前運行情況良好;此外,還開展了煤加氫液化和合成乙二醇的示范研究,目前正在試運行中。單項技術的突破為煤化工的發展奠定了基礎。
在本五年規劃中,我國開展了一項特殊的研究,即建立以單元新工藝為主的成套示范工藝,即大家熟知的幾個煤化工示范廠。這些示范廠包括以費托合成為基礎的三個煤制柴油裝置(伊泰、潞安、神華)、煤直接液化裝置、三個煤制烯烴裝置(神華MTO,寧煤和大唐 MTP)、煤制乙二醇裝置、煤制甲醇后MTG裝置。這些裝置已經全部開車試運行,其中伊泰和潞安的煤制柴油裝置已經通過有關部門的考核或鑒定。其它裝置都在進行一定負荷的運行,總體情況良好。
在這里我們不妨對伊泰合成油裝置作一敘述:這是一套以水煤漿氣化、低溫甲醇洗、費托合成油、加氫煉制單元組成的煤制柴油裝置,年產16萬t油品,目前已經達到“安全、穩定、長周期、滿負荷”運行的目標,經過國家有關部門的考核,噸油能耗為110 Gj,噸鐵基合成催化劑工業成油能力在1200~1500t,在世界上處于遙遙領先地位,這是中國科學院三代科學家經過三十年努力的結果。由于達到“安穩長滿”的目標,預期很快就要開展規模為540萬t級的大型裝置建設,為我國新疆內蒙地區的能源工業作出新的貢獻。
伊泰合成油示范廠以我國自主開發核心工藝為主建造,形成的成套組合技術將作為建設超級能源裝置的基礎,這在我國化學工業發展歷史上并不多見,因此,它的安穩長滿運行是我國化學工業發展史上一個重要的里程碑。
十多年前,用煤制甲烷的工藝不被煤化工行業接受,原因是我國天然氣價格很低,在經濟上煤制甲烷是不合理的。但是,這個概念在逐漸被突破,天然氣的重要性已經被人們逐步認識,要保護我們的環境,解決13億人民的家用燃料,節約我們的家用能源,天然氣是非常理想的。由于我們天然氣資源不足,從國外進口比較困難,用煤制甲烷作為補充是一個可靠的途徑。與進口天然氣相比,煤制甲烷在經濟上也是站得住腳的。因此,在十一五期間開始建設四個煤制甲烷工廠,總容量為151億標m3。這是一項大規模的民生工程,是煤化工行業對國家和人民作出的巨大的貢獻。
甲醇和二甲醚是煤化工的傳統產品,“十一五”期間,產能有明顯的增長。以甲醇為例,2005年甲醇產量為535萬t,2010年產量將超過1500萬t,而2010年的甲醇產能已經超過3000萬t,由于受中東和近鄰廉價的天然氣甲醇的沖擊,國內開工率不足50%。因此,甲醇企業的結構調整已為行業內所認識,甲醇裝置改制氫和甲烷或者延伸至3M(MTO、MTP、MTG)工藝的問題已提到議事日程上來。由此可見,3M的示范廠對甲醇行業的結構調整極為重要。

伊泰合成油示范廠的安穩長滿運行是我國化學工業發展史上一個重要的里程碑。
由于煤化工的飛速發展,環境問題越來越突出。煤化工行業過去重點解決硫的排放,現在已經認識到CO2的排放也極其重要。煤化工裝置中,原料和燃料煤中的碳大約有70%要變成CO2排入大氣。因此,在一些大型企業中,已經開展大規模的植樹造林計劃,也有開展將CO2深埋地下的試驗。對環境問題的認識促使企業在環保上增加投入,這是“十一五”期間的重大進步。
盡管在“十一五”期間我國煤化工的發展取得了舉世矚目的成就,但并非歌舞升平。實際上,存在的問題也展示在大家面前,例如:
(1)部分示范廠規模太大,技術不成熟使工廠久久不能轉正。
(2)在示范廠技術尚不成熟的情況下,急于推廣。
(3)單元技術的引進在未取得經驗的情況下,大批量重復引進。
(4)有些產品在市場需求不明朗的情況下,過度重復建設。
有問題不要回避,我們應該積極糾正,以利今后的發展。
“十一五”期間煤化工行業的飛速發展,為下一個五年計劃打下了堅實的基礎。煤化工行業將以能源產品為主,建立若干個超大型煤制柴油、煤制甲烷工廠,適當兼顧煤制烯烴的3M裝置,對甲醇企業進行結構調整,繼續完善現有的示范裝置,盡量降低對環境的污染,在干旱地區的煤化工企業要千方百計地節水。煤化工是石油化工的補充而不是替代,這一方針將不會改變。
在科學發展觀的指引下,煤化工將會引來一個絢麗的春天。
To Be No.1:On the Development of Coal Chemical Industry in China
唐宏青 Tang Hong-Qing
2010-11-30)