我國煤化工技術的現狀與突破

羅 欣

大連理工大學，遼寧大連 116000

1 我國煤化工迅速發展

我國煤化工迅速發展的原因主要有以下幾點：一是我國經濟的快速增長，對新材料的需求不斷增加；二是我國煤炭資源十分豐富；三是國際油價的長期高位運行導致我國對外進口依存度逐漸增加，2011 年已高達56.8%；四是經過30 年的時間積累，技術已進入到產業化階段。而煤化工項目的特點可以概括為“三個密集”，即資源密集、技術密集和資金密集。資源密集是對資源的需求較高，尤其對水資源的要求；技術密集是指大規模工業化生產過程中需要應用到氣體凈化、污水處理及其他節能減排技術等；資金密集是指每萬噸的產品投資需要消耗一個億左右。

2 煤化工技術還不成熟

拓展煤炭產業鏈的主要途徑是發展煤化工，確定拓展煤炭產業鏈的發展方向對調整產業結構、實現煤炭礦區經濟穩步健康發展具有十分積極的現實意義，但要注意的是拓展煤炭產業鏈并不意味著能從源頭上解決資源短缺的問題，何況某些拓展項目屬新興的朝陽產業，其科技含量之高、投入資金之多、存在風險之大都是難以估量的，因此煤化工的發展之路并非一馬平川。

新型煤化工是一個技術與人才高度密集的現代產業，現在很多大型的新型煤化工技術尚處于初步試點階段，要想真正實現大規模的工業化推廣還有一段很長的路要走，這其中需要引入大量設計研發、生產施工、管理運營等相關的高素質專業人才，但我國從事煤化工生產及研發的工作人員多由石化行業或其他關聯領域轉行過來的，可以說現階段制約煤化工現代化發展的主要因素之一便是高素質專業人才的不足。

大型現代煤化工技術多是首次在大規模的工業化中應用，所以下列風險不可避免：技術在初步試點階段雖然可行，但沒經過實踐長時的運行檢驗；當前煤化工中關于“三廢”的處理技術尚不完善，距離真正實現“零排放”還有幾步之遙；經濟、技術等方面還沒得到驗證，因此要想完善技術必須進行深層次的集成優化與升級示范；投資強度大必然會造成部分投資者望而卻步，總之要想新型煤化工的現代化發展一帆風順，必須做好事先的經濟風險評估。

煤炭是我國的基礎能源，煤氣化是煤炭高效、清潔利用和轉化的核心技術，是發展煤基化學品、IGCC 發電、制氫等工業的基礎。大規模氣化技術的應用對引領煤化工行業的轉型發展、促進我國化學工業可持續健康發展、保障國家能源安全具有重要意義，然而在一些產業鏈延伸項目在實施過程中仍存在較大的技術風險。

3 新型煤化工技術問世

我國的芳烴年消費量超兩千萬噸，其為大宗基礎有機化工原料，作為化纖、塑料等領域的關鍵生產原料成功覆蓋了服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修、電器產品、移動通訊等行業。市面上的芳烴有不小于97%都源于石油原料，而我國石油產能不足，40%的芳烴依賴國外進口，而由我國自主研發的煤制芳烴技術的成功問世成為了新型煤化工現代化發展之路上的一個里程碑突破，不僅有利于推動石化原料的多元化發展，也有利于應對市場快速增長的需求，對保障國家能源安全是有百利而無一害的。

當前用煤炭資源代替石化生產原料成為新型煤化工現代化發展的重點方向，同時要求真正實現煤炭資源的“零排放”，這一點已被國家能源局寫進了““十二五”科技發展規劃。煤制芳烴技術以煤炭資源為主要生產原料，由煤氣化、合成氣制甲醇和甲醇制芳烴三大關鍵技術組成，其中國內外關于煤氣化與合成氣制甲醇的生產技術都已純熟，唯有甲醇制芳烴這一生產技術還是白紙一張。而經由我國清華大學自主研發成功且當作催化劑的甲醇制芳烴和能夠應用于大規模工業生產的流化床甲醇制芳烴填補了此項國際空白，對我國發展安全新能源具有重要的保障意義。

經清華大學各位專家們數十年技術攻關而成功研發的流化床甲醇制芳烴在煤制芳烴技術領域里可謂具有劃時代意義，其成套技術的創新性之強在技術領域的發展史中都是“前無古人后無來者”的且將同類技術遠遠地甩在了身后。流化床甲醇制芳烴成套技術的先進性表現在操作流化床裝置時，雖然彈性較大，但是非常平穩、易于控制，其自動化與連續性非常高，甲醇不費吹灰之力便可全部轉化成所需要的芳烴，同時還會產生大量的氫氣，真正實現三廢“零排放”、環境“零污染”。清華大學各位專家們在研發煤制芳烴技術的過程中始終堅持“綠色化學”的理念，煤基甲醇生產在經過脫硫、脫氮等程序后，生產處的芳烴必然是干凈的、不含絲毫雜質的；甲醇轉化成芳烴的過程中產生的大量氫氣并非無用武之地，其可以回爐用來調整合成氣的碳氫比；甲醇轉化成芳烴的過程中產生的甲烷和乙烷可用作燃料或制氫原料，并且在下一道工序中還能再次轉化為芳烴，可謂一舉多得，真正實現了物盡其用、物盡其責，很大程度上推動了環境友好型城市的建設。

當今社會科技是第一生產力，企業要想長期在競爭激烈的市場和煤化工領域中站穩腳跟、占據技術高地必須大力發展科技，不斷突破創新。這就要求企業要積極研發煤制芳烴技術的延伸產業鏈，不斷優化產業結構，形成企業與眾不同的技術核心競爭力，繼續探索被視為最符合中國國情的企業科技創新途徑的產學研合作模式并發展運用這種模式，促進企業的科學、可持續、快速發展。因為誰能在新能源戰略競爭中取得優勢，誰就能在下一場產業革命中充當領跑者。需要強調的是，我國中西部地區的煤炭資源相對比較豐富，而研發煤制芳烴技術的延伸產業鏈勢必會帶動相關下游產業的發展，這不僅有利于實現東部地區共享中西部地區豐富的煤炭資源，還有利于促進中西部地區的經濟又快又好的發展，對實現西部大開發具有十分重要的戰略性與現實性。研發煤制芳烴技術作為實現新型煤化工的現代化發展的第一步，一定不能出絲毫差錯，后續的很多相關工作都要穩扎穩打，堅決杜絕急于求成。

4 結論

煤化工項目已獲得國家層面的重點關注，煤化工產業園有望在我國異軍突起，新型煤化工項目的批量上馬將成為日后煤炭行業、化工行業的“重頭戲”，因此需要在核心技術、核心設備、核心工藝等方面加大投入。而化工領域擁有很強的規模經濟效應，以產業園的形式布局煤化工項目意義重大，可以預想到更多生產線有望在2015 年前進入大規模生產階段。