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(guó)家第十一個(gè)五年規(guī)劃期間,我國(guó)的煤化工科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造行業(yè)獲得了全面的發(fā)展。這是中國(guó)的特有現(xiàn)象。我們已經(jīng)可以向世界宣稱(chēng),我國(guó)的煤化工處于世界領(lǐng)先地位。
我國(guó)煤化工發(fā)展的一個(gè)重要的原因是有巨大的科研投入,體現(xiàn)在資金和隊(duì)伍的擴(kuò)大。以煤氣化技術(shù)為例,國(guó)家科技部對(duì)多種煤氣化技術(shù)立項(xiàng)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(chǎn)行列。目前我國(guó)擁有十幾種氣化技術(shù),覆蓋了水煤漿、粉煤、碎煤
等原料的氣化技術(shù),部分技術(shù)已經(jīng)走向世界。包括引進(jìn)技術(shù)在內(nèi),中國(guó)的煤氣化技術(shù)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)世界第一。
中國(guó)科學(xué)院在實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中,開(kāi)展了費(fèi)托合成、甲醇制烯烴、甲醇制汽油、合成乙二醇等幾項(xiàng)重大的煤化工科研項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)三十年的努力,現(xiàn)在修成正果,其中兩項(xiàng)在工業(yè)化示范中已經(jīng)取得令世界震驚的成果。
國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)在單項(xiàng)煤化工技術(shù)的發(fā)展上有重大突破為煤化工的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
在國(guó)家科技部的支持下,國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)在單項(xiàng)煤化工技術(shù)的發(fā)展上有重大突破,包括氣化、凈化、合成氣轉(zhuǎn)化和加工,甲醇加工等。除了前述的氣化技術(shù)以外,凈化技術(shù)上的低溫甲醇洗、NHD(聚乙二醇二甲醚)的脫硫脫碳技術(shù)都開(kāi)發(fā)出新流程,并成功地在工業(yè)裝置上應(yīng)用;在合成氣加工上,以費(fèi)托合成為代表的煤制油技術(shù),主要是鐵基催化劑漿狀床技術(shù),取得了示范廠中每噸催化劑可以合成1200~1500t油的先進(jìn)指標(biāo),在世界上遙遙領(lǐng)先;在甲醇加工方面,取得了甲醇制烯烴催化劑開(kāi)發(fā)的流態(tài)化工藝、甲醇制丙烯SAPO18/SAPO34的流態(tài)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(yùn)行情況良好;此外,還開(kāi)展了煤加氫液化和合成乙二醇的示范研究,目前正在試運(yùn)行中。單項(xiàng)技術(shù)的突破為煤化工的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
在本五年規(guī)劃中,我國(guó)開(kāi)展了一項(xiàng)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(gè)煤化工示范廠。這些示范廠包括以費(fèi)托合成為基礎(chǔ)的三個(gè)煤制柴油裝置(伊泰、潞安、神華)、煤直接液化裝置、三個(gè)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(jīng)全部開(kāi)車(chē)試運(yùn)行,其中伊泰和潞安的煤制柴油裝置已經(jīng)通過(guò)有關(guān)部門(mén)的考核或鑒定。其它裝置都在進(jìn)行一定負(fù)荷的運(yùn)行,總體情況良好。
在這里我們不妨對(duì)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(fèi)托合成油、加氫煉制單元組成的煤制柴油裝置,年產(chǎn)16萬(wàn)t油品,目前已經(jīng)達(dá)到“安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷”運(yùn)行的目標(biāo),經(jīng)過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)的考核,噸油能耗為110 Gj,噸鐵基合成催化劑工業(yè)成油能力在1200~1500t,在世界上處于遙遙領(lǐng)先地位,這是中國(guó)科學(xué)院三代科學(xué)家經(jīng)過(guò)三十年努力的結(jié)果。由于達(dá)到“安穩(wěn)長(zhǎng)滿”的目標(biāo),預(yù)期很快就要開(kāi)展規(guī)模為540萬(wàn)t級(jí)的大型裝置建設(shè),為我國(guó)新疆內(nèi)蒙地區(qū)的能源工業(yè)作出新的貢獻(xiàn)。
伊泰合成油示范廠以我國(guó)自主開(kāi)發(fā)核心工藝為主建造,形成的成套組合技術(shù)將作為建設(shè)超級(jí)能源裝置的基礎(chǔ),這在我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展歷史上并不多見(jiàn),因此,它的安穩(wěn)長(zhǎng)滿運(yùn)行是我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展史上一個(gè)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(yè)接受,原因是我國(guó)天然氣價(jià)格很低,在經(jīng)濟(jì)上煤制甲烷是不合理的。但是,這個(gè)概念在逐漸被突破,天然氣的重要性已經(jīng)被人們逐步認(rèn)識(shí),要保護(hù)我們的環(huán)境,解決13億人民的家用燃料,節(jié)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(guó)外進(jìn)口比較困難,用煤制甲烷作為補(bǔ)充是一個(gè)可靠的途徑。與進(jìn)口天然氣相比,煤制甲烷在經(jīng)濟(jì)上也是站得住腳的。因此,在十一五期間開(kāi)始建設(shè)四個(gè)煤制甲烷工廠,總?cè)萘繛?51億標(biāo)m3。這是一項(xiàng)大規(guī)模的民生工程,是煤化工行業(yè)對(duì)國(guó)家和人民作出的巨大的貢獻(xiàn)。
甲醇和二甲醚是煤化工的傳統(tǒng)產(chǎn)品,“十一五”期間,產(chǎn)能有明顯的增長(zhǎng)。以甲醇為例,2005年甲醇產(chǎn)量為535萬(wàn)t,2010年產(chǎn)量將超過(guò)1500萬(wàn)t,而2010年的甲醇產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)3000萬(wàn)t,由于受中東和近鄰廉價(jià)的天然氣甲醇的沖擊,國(guó)內(nèi)開(kāi)工率不足50%。因此,甲醇企業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整已為行業(yè)內(nèi)所認(rèn)識(shí),甲醇裝置改制氫和甲烷或者延伸至3M(MTO、MTP、MTG)工藝的問(wèn)題已提到議事日程上來(lái)。由此可見(jiàn),3M的示范廠對(duì)甲醇行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整極為重要。
伊泰合成油示范廠的安穩(wěn)長(zhǎng)滿運(yùn)行是我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。
由于煤化工的飛速發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出。煤化工行業(yè)過(guò)去重點(diǎn)解決硫的排放,現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)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(yè)中,已經(jīng)開(kāi)展大規(guī)模的植樹(shù)造林計(jì)劃,也有開(kāi)展將CO2深埋地下的試驗(yàn)。對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)促使企業(yè)在環(huán)保上增加投入,這是“十一五”期間的重大進(jìn)步。
盡管在“十一五”期間我國(guó)煤化工的發(fā)展取得了舉世矚目的成就,但并非歌舞升平。實(shí)際上,存在的問(wèn)題也展示在大家面前,例如:
(1)部分示范廠規(guī)模太大,技術(shù)不成熟使工廠久久不能轉(zhuǎn)正。
(2)在示范廠技術(shù)尚不成熟的情況下,急于推廣。
(3)單元技術(shù)的引進(jìn)在未取得經(jīng)驗(yàn)的情況下,大批量重復(fù)引進(jìn)。
(4)有些產(chǎn)品在市場(chǎng)需求不明朗的情況下,過(guò)度重復(fù)建設(shè)。
有問(wèn)題不要回避,我們應(yīng)該積極糾正,以利今后的發(fā)展。
“十一五”期間煤化工行業(yè)的飛速發(fā)展,為下一個(gè)五年計(jì)劃打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。煤化工行業(yè)將以能源產(chǎn)品為主,建立若干個(gè)超大型煤制柴油、煤制甲烷工廠,適當(dāng)兼顧煤制烯烴的3M裝置,對(duì)甲醇企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,繼續(xù)完善現(xiàn)有的示范裝置,盡量降低對(duì)環(huán)境的污染,在干旱地區(qū)的煤化工企業(yè)要千方百計(jì)地節(jié)水。煤化工是石油化工的補(bǔ)充而不是替代,這一方針將不會(huì)改變。
在科學(xué)發(fā)展觀的指引下,煤化工將會(huì)引來(lái)一個(gè)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)