我国煤化工发展现状分析.ppt

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1、我国煤化工发展现状分析,中国石油和化学工业协会科技部 胡迁林二OO七年十一月七日 宜昌,主要内容,主 要 内 容 一、国外煤化工情况 二、国内煤化工现状 产业背景 产业现状 市场需求分析 技术现状 三、小 结,一、国外煤化工情况,煤化工产业链图,一、国外煤化工情况,国外典型装置1：,位于美国田纳西州的KINGS-PORT，1979年开始建设，1983年投入正式运营。这是世界上最早的采用煤为原料生产醋酸、醋酐的大型装置，目前年产量已达51万吨/年。煤化工装置生产的醋酸再与纤维素进行酯化反应，生成醋酸纤维素，再进一步加工成丝束、纤维、酯、胶片等。,一、国外煤化工情况,国外典型装置2:南非SASOL

2、,SASOL公司成立于1950年，其目的是将丰富廉价的煤炭资源转化为紧缺的石油产品和化工原料。1955年，第一套装置（SASOL-I）在SASOLBURG投入运营，生产液体产品；1969年，SASOL公司建成了一套加工进口原油的炼油装置；1980和1982年，SASOL-II和SASOL-III在SECUNDA建成投产。通过50年的发展，SASOL的煤化工装置每天生产相当于15万桶（1.815万吨）石油的燃料及化工原料，占领了南非国内油品市场的40%。公司已在约翰内斯堡和NASDAQ股票市场上市，总市值达46亿美元。SASOL公司的燃料及化工产品达200多种。,一、国外煤化工情况,国外典型装置

3、2:南非SASOL,煤炭开采490万吨,煤气化,合成油,化工,燃料油,200多种化工产品,二、国内煤化工现状,我国自20世纪90年代以来对石油能源的需求已进入快速增长期。1991年以后，年均递增6%；近两年来，进一步增长达8.2%。我国目前已成为全球第二大石油消费国和进口国。2005年进口原油1.27亿吨，占国内表观消费量的42%2006年进口原油1.45亿吨，同比增长14.2%，对外依存度达43%；预测2020年，原油对外的依存度将超过60%，国家的能源形势将更加严峻。,（一）产业背景,二、国内煤化工现状,我国的资源状况是石油、天然气资源短缺，煤炭资源相对丰富。据测算，我国煤炭资源的地质理论

4、资源量高达5万亿吨，探明保有储量约为1万亿吨，在可承受的环境容量范围内，我国煤炭资源的年开采规模可在当前产量基础上继续扩大，达到22-23亿吨左右。,（一）产业背景,二、国内煤化工现状,而与此相反，我国石油资源相对比较贫乏。据测算，我国石油资源的最终可采储量约为130-150亿吨，而截止2004年底，我国累计探明石油可采储量67.91亿吨，累计采出量约为43亿吨，剩余可采储量只有24.91亿吨。即使考虑到今后伴随着油气勘探技术水平提高，国内未来石油探明可采储量还有一定增长潜力，但预计今后20年全国石油剩余探明可采储量也只能达到50亿吨左右，年可采探明储量只有2亿吨左右。而到2006年我国的石油

5、消费量就已经达到3.465亿吨。因此，从长期看，国内石油资源远远难以满足未来经济发展和人民生活水平提高对石油资源需求的。,（一）产业背景,二、国内煤化工现状,发展现代煤化工产业，即以煤气化为龙头，以一碳化学为基础，合成、制取主要以替代石油化工产品和燃料油的化工产业，有利于推动石油替代战略的实施，保障我国的能源安全，实现能源多样化，促进后石油时代化学工业可持续发展。,（一）产业背景,二、国内煤化工现状,进入21世纪以后，国际石油价格持续上涨和长期高位运行，我国石油对外依存度不断提高，在这种双重压力下催生了国内煤制甲醇、煤制烯烃和煤制油品等以石油替代为目标的现代煤化工产业。2004年8月国内第一套

6、煤液化项目开工建设，大型煤制烯烃项目开始规划，煤制甲醇、二甲醚，甲醇羰基合成制醋酸等煤化工项目成为投资热点，煤化工产业进入了一个新的发展时期。现代煤化工产业主要产品包括煤制甲醇、二甲醚，甲醇制烯烃，煤制油品，甲醇制醋酸及其下游产品等。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,（二）产业现状,1、甲醇到2006年，国内共有甲醇生产企业167家，产能合计1344.4万吨/年，产量874.7万吨，其中煤制甲醇产能约占70%。2006年甲醇表观消费量968.4万吨，净进口量94万吨，消费同比增长45%。“十一五”期间我国新建、拟建甲醇项目共42个（不包括二甲醚、甲醇制烯烃生产企业自身配套的甲醇生产装置）。

7、其中，“十一五”期间预计投产项目35个，产能合计1198万吨/年；其余7个项目尚处于前期工作阶段，目前尚未开工建设，其产能共计670万吨/年。预计到2010年，我国甲醇生产企业的有200家左右，产能将达到25003200万吨。,二、国内煤化工现状,2、二甲醚 目前，我国有二甲醚生产企业20余家，产能合计93万吨/年，产量约20万吨。其中，产能在10万吨/年以上的企业只有3家，四川泸天化、山东久泰、湖北天茂各建成10万吨/年装置；其余均为1万吨/年及以下。二甲醚作为一种清洁燃料，既可替代液化石油气作民用燃料，还可以作为柴油替代品，其发展空间很大。“十一五”期间，在建的二甲醚项目14个，产量合计4

8、19万吨/年；规划建设产能近3000万吨。如山东久泰在内蒙鄂尔多斯市建设的100万吨/年二甲醚项目已于2004年破土动工；2007年5月，国家发改委已批复中煤集团、中石化等3家联合在鄂尔多斯市建设300万吨/年二甲醚项目。预计到2010年，我国二甲醚实际生产能力将达到500万吨以上。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,3、醋酸 2006年我国羰基法醋酸生产企业4家，产能合计140万吨/年，产量118.3万吨。“十一五”期间，我国新建醋酸项目大部分采用羰基法，拟、在建项目共有20个，其中可以建成投产的有12个，产能合计305万吨/年；其余8个项目处在起步阶段，产能合计260万吨/年。预计到20

9、10年我国羰基法醋酸生产能力可达到445700万吨/年，产量将达到380600万吨。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,4、甲醇制烯烃 甲醇制烯烃在国际上仅有美国UOP公司开发的MTO技术，德国鲁奇公司开发的MTP技术宣称可对外转让，但至今还没有商业化的大型甲醇制烯烃生产装置运转。我国中科院大连化物所等单位自主开发的DMTO技术已经完成了年处理甲醇1.67万吨的工业化试验；清华大学完成了流化床甲醇制丙烯（FMTP）小试技术的开发，小试规模为每小时处理甲醇量2公斤，在此基础上与中国化学工程公司、淮南化肥厂等单位合作建设的年处理甲醇3万吨的FMTP工业性试验装置已于2007年10月举行了开工典礼

10、。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,4、甲醇制烯烃 目前国内共有6个甲醇制烯烃在建和拟建项目，烯烃产能合计325万吨/年。其中，国家发改委于2006年已核准内蒙古包头神华煤化工有限公司60万吨/年煤经甲醇制烯烃(DMTO)项目，拟启动陕西榆林20万吨/年煤经甲醇制烯烃(DMTO)工业性示范项目建设。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,4、甲醇制烯烃 目前国内正在建设的煤制烯烃项目有内蒙古大唐国际锡林郭勒盟煤化工项目，该项目采用引进鲁奇公司的MTP 技术建设煤制丙烯项目，也是国内第一套大型MTP项目。，年产中间产品甲醇168 万吨，最终产品聚丙烯46 万吨及其他副产品。神华宁煤集团引进鲁奇

11、MTP技术建设的MTP工程，由合成气低温甲醇洗、167万吨/年甲醇和47.4万吨/年甲醇制丙烯3项技术装置组成；2005年11月18日在宁东化工基地奠基，预计到2008年12月全部项目将完成机械设备安装，2009年初建成投产。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,5、煤制油2002年国家发改委批准神华集团年产500万吨煤制油品立项，建设地点为内蒙古鄂尔多斯市马家塔，一期（300万吨/年）第一条生产线（示范工程）的设计生产能力为年产油品100万吨，第一条生产线于2004年8月开工建设，计划于2007年建成，2008年投入运行。2006年4月，兖矿集团在陕西榆林举行了建设100万吨/年煤间接液化示

12、范工程的奠基仪式。2006年，采用中科院山西煤化所技术建设的山西潞安和内蒙伊泰各年产16万吨煤间接液化示范工程项目相继奠基和开工。,（二）产业现状,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,1、甲醇,表1 2005年我国甲醇消费构成,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,1、甲醇 2006年我国甲醇生产、消费继续同步增长。2006年我国进口甲醇112.7万吨，出口19.0万吨，净进口量94万吨，表观消费量968.4万吨，甲醇消费同比增长45%。根据相关的统计，“十一五”期间，我国将至少新增甲醇产能1200万吨。2010年，我国甲醇产能将达到2542万吨/年3212万吨/年。若开工率按70%计算

13、，届时产量将达到1780万吨2248万吨；若开工率按80%计算，产量将达到2033万吨2570万吨。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,1、甲醇“十一五”期间，甲醛、醋酸等产品对于甲醇的需求量相对稳定，不会有太大的变化，对我国甲醇需求影响最大的还是醇醚燃料领域，尤其是甲醇燃料。如果国家甲醇汽油、二甲醚相关标准及政策能够及时出台，那么甲醇燃料的市场需求量将大幅度上升，2010年我国甲醇需求量将会达到甚至超过2100万吨。届时，我国甲醇生产和需求将基本平衡。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,2、二甲醚 由于二甲醚具有石油液化气(LPG)相似的蒸气压，可用为民用燃料使用。二甲醚十六烷值

14、大于55，具有优良的压缩性，非常适用于压燃式发动机，因此可用柴油机的代用燃料，再加上二甲醚是由甲醇制乙烯、丙烯的必经环节，所以二甲醚越来越得到大家的关注，迅速崛起。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,2、二甲醚（1）二甲醚作为民用燃料使用 二甲醚是替代液化气的一种的清洁燃料，可替代煤气、液化石油气用于民用燃料。二甲醚在常温常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排量低。二甲醚易压缩为流体，贮存于液化气钢瓶中压力为1.35Mpa，小于石油液化气压力1.92Mpa。二甲醚自身含氧，组份单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率高，燃烧过

15、程中无残液，无黑烟，不析炭，燃烧尾气完全符合国家卫生标准，是一种优质、清洁的燃料；二甲醚常温下蒸气压力为0.5Mpa，同等温度下，二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全；二甲醚在空气中爆炸下限比液化石油气高一倍，因此在使用过程中，也比液化石油气安全。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,2、二甲醚（1）二甲醚作为民用燃料使用,液化石油气(LPG)与二甲醚(DME)性质对比,每吨二甲醚可供四口之家五户作炊事燃料使用一年，40万吨/年规模可供800万人口使用一年。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,2、二甲醚（2）二甲醚作为柴油机燃料 二甲醚是柴油发动机最洁净的替代燃料

16、。可降低氮化物排放，实现无烟燃烧，并可降低噪声，其排放废气可达到或超过美国加州有关中型载重汽车及客车的尾气排放标准（ULEV）。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,2、二甲醚（3）二甲醚的其他用途 1）气雾剂行业用作抛射剂：被认为是新一代理想气雾剂用推进剂。2）用作致冷剂：制冷能力加强，能耗降低。3）用作发泡剂：发泡后的产品大小均匀并有良好的抗裂性。4）化学应用：二甲醚还可作为甲基化试剂用于制药、农药与染料的合成。二甲醚制丙烯（MTP）、制乙烯（MTO）。5）用于发电。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,2、二甲醚(4)市场需求预测 2002年全国DME产能3万吨/年，目前国内生产

17、能力已超过93万吨/年，山东久泰、新奥、蚌埠、河南罗山集团等用作为民用燃料和车用燃料，其他用于气雾剂工业。2006年由于甲醇价格暴涨，多数DME厂产量很少。近来拟上DME项目很多，2010年规划产能近3000万吨，但实际能建成的估计500万吨。按中国替代能源研究报告，2010年车用二甲醚需用量20万吨/年。2010年LPG宏观消费量3000万吨/年，若按15%替代率计则DME需求量450万吨/年，两项共计须DME470万吨/年。,二、国内煤化工现状,（三）市场需求分析,3、烯烃及油品 根据国家炼油乙烯工业发展规划，2020年我国原油自给率仅40%左右，烯烃自给率只有60%左右，民用液化石油气自

18、给率约2/3左右。,由此可见，烯烃的市场空间很大。综合考虑技术风险、投资、运行成本、能源转化效率、经济效益等各种因素，从战略上考虑建立煤制油示范工程是可以的，但在短期内不宜大面积推广。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,煤化工产业是技术密集型产业，几十年来，我国从未停止过煤化工产业技术研究，经过不懈的努力已经取得了一批拥有我国自主知识产权、世界先进水平的技术和成果。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在煤气化方面“多喷嘴对置式水煤浆气化技术”已建立了2台日处理1150吨煤和1台日处理750吨煤的工业化运行装置，其技术指标比引进的同类水煤浆气化技术先进，目前已推广12套,共20台炉子；“灰熔

19、聚流化床气化技术”也于2002年完成工业化示范，达到国际先进水平，目前已应用于天津碱厂、陕西丰喜集团（压力：1.0Mpa）的煤气化装置上；“多元料浆新型气化技术”已投入工业运行，目前已推广应用10多套装置，主要技术指标均达到或超过国外同类技术。“粉煤加压气化技术”方面也取得了重大突破，建成投煤量为30吨煤/天的粉煤加压气化制备合成气中试装置，中试工艺指标达到国际领先水平；,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在煤气化方面“十五”期间在国家863计划课题支持下，国内多家单位联合开展了两段式干煤粉加压气化技术研究，建设了日处理24吨煤水冷壁气化炉的中试装置，并完成中试研究，取得的研究结果为该技术的

20、进一步工程放大奠定了基础。最近，我国自主开发的“非熔渣-熔渣分级氧化气化技术工业示范项目”于2006年2月在山西建成投产，投煤量为500吨/天，并于2007年10月份通过石化协会组织的现场考核，技术指标达到国际先进水平。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在甲醇合成方面 华东理工大学开发了绝热-管壳复合型甲醇合成反应器，已建成了6套20万吨/年绝热-管壳复合型甲醇合成装置，并成功运行，另有11套（其中4套30万吨/年）在建设中。该技术与Lurgi管壳式反应器属于同一类型。杭州林达公司开发了JW低压均温甲醇合成塔，已建成了2套20万吨/年JW低压均温甲醇合成塔装置，并成功运行，另有4套（其中1

21、套30万吨/年）在建设中。该技术与ICI冷激塔属于同一类型。南京国昌化工科技有限公司开发了GC型轴径向低压甲醇合成塔，建成了15万吨/年GC型轴径向低压甲醇合成塔装置，并成功运行，另有2套在建设中。该技术与Topse公司径向合成塔属于同一类型。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在甲醇合成方面 甲醇装置大型化进展：目前国内多家单位正在开发60万吨/年甲醇合成装置，其中，华东理工大学与杭州林达公司合作，利用各自在水冷和气冷结构上的成功经验，正在开发一种类似Lurgi公司CMC复合型反应器工艺，力图在大型化方面取得突破，形成百万吨级生产装置。这对于利用我国自主知识产权技术实现甲醇生产的大型化具有

22、重要的意义。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,二甲醚合成方面 两步法二甲醚合成技术。西南化工研究院二甲醚合成技术：1985年开始进行两步法合成二甲醚技术的研究；1994年采用该技术建成第一套1万吨/年工业化装置投产；2007年湖北天茂集团采用该技术建成了首套10万吨年甲醇气相脱水制二甲醚工业装置，并一次试车成功；到2007年6月，该技术在国内已转让20余套。目前，该技术经不断完善已达到国际先进水平；山东久泰化工科技股份有限公司“液相法复合酸脱水催化生产二甲醚”，采用该技术建成了30kt/a二甲醚生产装置和60kt/a二甲醚生产装置。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,二甲醚合成方面一步法

23、二甲醚技术。一步法是由合成气直接一步生成二甲醚，又分为固定床和浆态床两类，目前国内外均无工业化生产装置，还处于试验阶段，尚未工业化。国内浙江大学在1997年在湖北建有1500t/a固定床一步法研究半工业性装置，但未能长期运转。清华大学、山西煤化所、华东理工大学分别在进行浆态床一步法研究，其中清华大学在重庆清华紫光英力公司建设了一座1500吨/年的工业试验装置，目前这些研究均未达到预期效果。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在甲醇羰基合成制醋酸方面 通过产学研结合已开发出具有我国自主知识产权的甲醇低压羰基合成醋酸工业化技术，处于当代世界先进水平，经济上具有很强的竞争力，反应条件温和、节能，原

24、料成本便宜，产品得率高。已在兖矿国泰成功建设了20万吨/年生产装置，并投入了工业化运行。采用该技术建设的大庆20万吨/年醋酸装置已于2006年10月份建成，2007年10月一次开车成功。该技术正在天津碱厂等多家厂家进行转让。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在煤制烯烃方面 我国自主开发的甲醇制烯烃(DMTO)技术完成了万吨级(1.67万吨/年)甲醇制烯烃工业性试验（美国UOP公司MTO装置规模为处理甲醇0.78吨/天），技术指标和试验规模均达到了国际领先水平，是目前世界上唯一的万吨级甲醇制取低碳烯烃的工业化试验装置，为我国建设年产百万吨级MTO工业化示范项目奠定了基础。该工业化试验装置运行

25、平稳、安全可靠，技术指标先进，甲醇转化率大于99%，乙烯加丙烯选择性大于78%，单位乙烯+丙烯原料消耗为2.96吨（均优于美国UOP公司技术指标），于2006年8月23日通过了石化协会组织的专家鉴定（国家发改委委托）。,二、国内煤化工现状,（四）技术现状,在煤制烯烃方面 清华大学完成了流化床甲醇制丙烯（FMTP）小试技术的开发，小试规模为每小时处理甲醇量2公斤，在此基础上与中国化学工程公司、淮南化肥厂等单位合作建设的年处理甲醇3万吨的FMTP工业性试验装置已于2007年10月举行了开工典礼；上海石油化工研究院正在开发固定床MTO中试技术并已列入“十一五”国家科技攻关计划。,二、国内煤化工现状,

26、（四）技术现状,在煤制油方面 煤炭间接液化制合成油研究已取得重大进展，国内已建成年产油品5000吨级合成油中试装置（低温费托合成煤间接液化制油，产品方案：柴油、石脑油为主；高温费托合成煤液化，产品方案：汽油、柴油、有机化学学品为主）和与之配套的100吨/年费托合成催化剂中试装置并成功完成中试试验，具备了建立100万吨/年煤间接液化工业化示范装置的技术基础；煤炭直接液化制合成油，我国已完成了日处理煤量6吨煤/天的煤直接液化工艺和与之配套的合成催化剂中间放大试验，主要技术经济指标，都已达国际先进水平。这些先进技术的开发成功为我国煤化工产业从传统产业向现代煤化工产业转型，发展现代煤化工提供了坚实的技术基础。,三、小 结,传统煤化工己形成一定产业基础 煤化工市场需求大，有发展空间。煤化工项目规划多，实际开工建设项目较少。大部 分项目尚在规划研究阶段。先进煤化工技术是发展现代煤化工的前提，我国己取得了实质性进展，有些技术还需要完善。发展以煤气化为龙头，以一碳化学为基础的甲醇体系能源化工产业有利于推动石油替代战略的实施，保障我国的能源安全。,谢 谢！,