林濤海(石河子市富源化工有限公司,新疆 石河子 832000)
煤炭的焦化是煤化工產業最常見的一種工業類型,也是傳統的煤炭深加工方式,利用這種方式可以生產出焦炭、煤焦油、焦爐氣。焦炭可以繼續深加工,是生產電石和乙炔的原材料。煤焦油可以用于粗苯的精制,具有較高的附加值。煤焦化所產生的焦爐氣可以用于制氫、生產甲醇,也可以用于生產氮肥。因此,煤焦化是煤化工產業使用范圍最廣的一種工業類型[1]。
由于直接燃燒原煤會向大氣中排放大量有害物質,因此國家積極倡導使用清潔能源。在這種背景下,使用煤氣化工藝將原煤生產為清潔環保的甲醇以及通過間接手段參與各種油品和清潔燃料的生產,就成為很多地區煤化工企業的必然選擇。
直接液化也是煤化工產業的一種主要工藝類型。這種工藝主要用于生產柴油、烯烴等燃料,與傳統的煤化工工藝有很大區別。
隨著我國人口的不斷增多和居民消費水平的不斷提升,人們對石油能源的需求在不斷提升,由于車輛的不斷增多,致使我國躍居世界石油消費大國和進口大國前列。但是我國與其他國家相比,在石油天然氣儲量方面與國外仍有差距,但是我國有非常豐富的煤炭資源儲量,根據有關部門的測算,我國煤炭資源的儲量達到50 000億噸,這就為我國發展煤化工產業創造了極為有利的條件。與煤炭相比,我國石油資源明顯不足,根據有關部門的測算,我國石油儲量最高為150億噸。隨著對原油需求量的不斷增大,石油儲量在快速減少,因此依靠國內石油儲量來滿足人們的需要顯得極不現實,迫切需要借助煤化工產業的發展來滿足人們的需要。
目前隨著對煤化工產業研究的不斷深入,當前煤化工產業在發展過程中也出現了很多新的情況,主要體現在產業結構升級。目前的煤化工產業緊緊圍繞煤炭資源的汽化,使用一碳化學相關技術,借助煤炭的氣化來合成和制作各種清潔能源和化工燃料。我國有豐富的煤炭資源,大力發展煤化工產業可以很好地解決我國能源不足的問題,對保障國內社會經濟平穩發展也具有非?,F實的意義。目前隨著國家環保管控力度的不斷加大,在未來煤化工產業將會結合國家宏觀調控取得更好的發展[2]。
當前我國煤化工產業最主要的工業產品為甲醇、二甲醚、烯烴、醋酸以及各種以煤炭為原料制成的油品。
(1)甲醇是我國煤化工產業最主要的產品,是全國各地煤化工企業都擁有的生產線。目前制作甲醇的技術已經非常成熟,年產量可以滿足市場需要,在全國各地煤礦產區都分布有此類生產線,可以充分利用各地豐富的煤炭資源展開生產活動,向社會提供甲醇。
(2)二甲醚也是一種清潔燃料,它的燃燒值與以石油為原料的石油液化氣相當,目前國內生產二甲醚的煤化工企業正在逐年增加。作為一種清潔的能源,二甲醚不僅可以應用于人們的日常生活,也能作為汽車的動力用油。因此在煤化工產業,二甲醚的生產在未來將會有廣闊的市場發展前景。隨著市場需求的不斷增加,中煤集團、中石化乃至全國各大煤炭企業都開始積極布局二甲醚項目的生產。在未來,二甲醚將會成為全社會廣泛使用的清潔能源。
(3)醋酸生產線也是煤化工產業重要的生產線。作為一種酸度調節劑,它被廣泛應用于食品制造行業,是一種非常好的抗微生物劑,在調味料、罐頭乃至很多行業醋酸都有廣泛的應用。作為煤化工產業的產品之一,醋酸的制取也是煤化工產業重要的發展方向。
(4)烯烴是煤化工產業生產的主要產品之一。這種產品可以被用于制作化肥,我國是一個農業大國,為了不斷提高農作物產量,需要在農作物種植過程中應用化肥。而烯烴正是生產化肥的主要原料之一,作為煤化工產業的副產品之一,烯烴有著巨大的市場需求,所以煤化工產業在發展過程中能夠向社會提供豐富的產品,具有廣闊的市場發展前景。
(5)煤制油品煤化工產業重要的發展方向,我國與其他盛產石油的國家有所不同,這就決定了我國要積極開發石油的替代產品。我國的煤炭資源儲量豐富,所以積極利用我國的煤炭資源來發展煤化工產業生產煤質油品,這對改變我國油品結構,降低對石油制品的依賴具有非常現實的意義[3]。
在過去,人們使用煤炭資源大多會選擇直接燃燒煤炭,煤炭燃燒的過程中會產生各種有害物質污染自然環境,浪費有限的煤炭資源。煤炭作為不可再生資源,按照傳統的使用方法已經不能適應當前社會經濟發展的需要,同時也會造成巨大的資源浪費。因為煤炭資源中還含有許多化工原料,借助煤化工工業可以將這些化工原料提取出來,為社會經濟發展創造更大的價值,同時也能制作各種清潔能源,滿足人們日常生活需要。所以在未來大力發展煤化工產業,集中精力解決煤炭液化工藝面臨的各種問題,對促進煤化工產業的發展和滿足社會需求具有非?,F實的意義。我國在發展煤炭液化產業方面具有資源優勢和技術優勢,所以要不斷加大科技研發力度,吸引一流的人才參與到相關研究活動中,借助研究不斷深入解決當前工藝存在的各種問題,促進產業的發展,使我國豐富的煤炭資源得到更好利用。
目前各地煤炭企業都在積極利用豐富的煤炭資源大力發展煤氣化產業,煤氣化相關產業的發展能夠為社會提供清潔的能源,滿足人們日常生活對燃料的需要。為了更好地促進產業發展,國家也在不斷加大科技研發力度,研究最新的煤氣化工藝。在煤氣化相關工藝發展進程中,國外同行業在技術方面非常成熟,尤其是在水煤漿的氣化和干煤粉的氣化方面,行業內部進行了深入研究。所以我國未來發展煤炭氣化相關產業,要積極學習和借鑒國內外先進的工藝,結合不同地區煤炭資源的特點進行技術研發和對工藝以及技術的改造,研發出適合我國煤制的生產工藝和生產設備。盡管我國對煤氣化相關產業的發展一直非常重視,但是以往的研究大多以發展化學工業為前提,所以在未來需要煤炭企業和煤炭高等院校不斷加大科技研發力度,結合煤炭工業未來的發展方向和充分利用煤炭資源來展開科技攻關,最大限度地利用煤炭資源,借助煤炭氣化相關工藝來研究和探索,充分利用煤矸石、煤泥水等多種煤炭開采廢棄物,使此類資源發揮出最大的價值。
我國是一個農業生產大國,農業生產對化肥有著較高需要,在煤化工產業發展過程中,能夠生產出合成氨,合成氨是生產氮肥的重要原材料。所以在未來,煤化工產業可以和化肥產業協同發展,需要煤化工企業對生產工藝和設備進行升級改造,積極引進國際先進的生產工藝和技術淘汰高污染、高能耗的落后產能。在煤炭主產區建設相關生產線,目前此類生產工藝已經非常成熟,在我國很多煤礦主產區都已經逐步投入生產,利用煤化工產業來生產合成氨有利于對煤炭資源的充分利用,也能更好地促進煤炭工業和化肥產業發展,對促進農業生產也能產生積極意義。
在煤礦開采過程中,不僅會產生煤炭資源,也會產生煤矸石和其他伴生礦物質、煤層氣等各種伴生資源,這些資源可以充分利用于建筑材料的制作、冶金等各個行業。所以在煤化工產業未來的發展過程中,除了要不斷加大對煤炭資源的開發利用外,也要積極探索煤炭伴生資源的利用方法。借助對煤炭伴生資源的深加工,使相關資源得到有效利用。
煤化工產業具有高污染、高耗能的特點。近年來,隨著國家環境保護力度的不斷加大,煤化工產業的發展受到了很大影響,目前國際原油市場上油價并不高,消費稅在油價中占據非常大的份額,這就說明利用煤炭資源來生產煤制油并不具有較高的性價比。盡管發展煤制油產業是國家基于確保能源安全而做出的選擇,但是隨著國內各個行業對新能源利用的不斷擴大,國內市場對油氣等資源的需求已經發生了結構性變化。所以在未來煤化工產業發展趨向上,煤炭的焦化、氣化、液化都會受到不同程度的限制,相關產能大幅增加的可能性很小。盡管利用煤炭資源來制取煤制油是非常成熟的工藝,但是鑒于目前的國際油價,相關產業的發展也需要慎重。在未來煤化工產業的發展會更加集中在利用煤炭資源制取乙二醇、烯烴等緊缺化工原料上,因為目前我國工業發展過程中所使用的乙二醇、烯烴等材料大多依賴進口,所以利用我國豐富的煤炭資源發展此類化工原料的生產具有非?,F實的必要性和可行性,相關產業在發展過程中要結合市場需求來進行產業布局。在投資建設相關產業園區的過程中,要注意引進先進高端的產能和工藝,走高端化發展路線。為了避免行業內的惡性競爭,國家要對各地煤化工產業發展進行政策性指導,通過政策引導避免各地煤化工產業出現行業內的惡性競爭。只有走差異化的煤化工發展路線,才能幫助煤化工企業盡快走出發展瓶頸,獲取更好的發展。
煤化工產業在發展過程中技能向社會提供清潔的能源,也不可避免的會產生環境污染問題,所以在產業發展過程中,要不斷加大技術攻堅力度,積極創造條件,吸引科研院校和國家大型煤炭企業參與到煤化工工藝和技術的研發活動中。在發展具體產業時,要結合國家宏觀調控政策做好產業布局,要結合國際油價審慎發展煤制油等產業,避免行業內的惡性競爭,走高端差異化發展路線,才能更好地促進煤化工產業的健康發展。