杜佳龍

摘 要：傳統(tǒng)的煤化工主要是煤制甲醇和煤制化肥，隨著世界石油資源的日益枯竭，包括中國在內的石油化工生產(chǎn)大國正積極探索以煤炭替代石油作為化工原料生產(chǎn)的新工藝，這其中具有代表性的是煤制烯烴工藝。本文主要介紹了我國煤制烯烴的產(chǎn)業(yè)狀況和發(fā)展前景，并對我國發(fā)展煤制烯烴存在的問題做了論述。

關鍵詞：煤制烯烴;煤化工;能源結構

0 引言

隨著世界和中國經(jīng)濟的發(fā)展，對石油資源需求不斷增長，其供需矛盾日益加劇。據(jù)統(tǒng)計，目前全球的石油資源還可供開采50年左右，而煤炭資源則可供開采220年以上。隨著石油資源的日益枯竭，以煤炭替代石油作為化工原料勢在必行，現(xiàn)代煤化工是國家能源戰(zhàn)略的重要方向，中國面臨的能源問題即為富煤貧油少氣，以煤炭為原料替代石油來制造化工基礎產(chǎn)品，可以確保國家的能源安全，煤制烯烴已成為國家大力發(fā)展的化工項目。近年來煤炭企業(yè)紛紛轉型，從以前的煤電一體化逐漸向更多的產(chǎn)業(yè)轉型或布局，如煤化工、新能源等。

1 煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展條件

我國作為一個煤炭生產(chǎn)大國，2019年中國原煤產(chǎn)量約為37.5億噸，同比2018年增長1.8%，適度發(fā)展煤化工是中國能源結構調整和保證經(jīng)濟高速發(fā)展的重要途徑，國內多煤少油注定了煤制烯烴的大力發(fā)展。

煤化工產(chǎn)業(yè)政策方向當前，自煤炭工業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃以來，國家鼓勵能源綜合高效開發(fā)利用，優(yōu)化發(fā)展能源及化學工業(yè)，合理開發(fā)利用煤炭資源，穩(wěn)步推進煤制油、煤制氣項目試點。我國經(jīng)濟正處于企穩(wěn)回升的關鍵時期，要更加注重經(jīng)濟發(fā)展和社會生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一和和諧。在發(fā)展的同時要推進結構調整，堅決抑制部分行業(yè)的產(chǎn)能過剩和重復建設，加強自主創(chuàng)新，研發(fā)新技術、新工藝、新裝備，提升煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術水平。

2 煤制烯烴項目

煤制烯烴包括煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成及甲醇制烯烴四項核心技術。主要分為煤制甲醇、甲醇制烯烴這兩個過程。而其中煤制甲醇的過程占了煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成這三項核心技術。煤制烯烴首先要把煤制成甲醇，煤制甲醇技術也就是煤制烯烴技術上的核心。而煤制甲醇的過程主要有4個步驟：首先將煤氣化制成合成氣，煤氣化技術是現(xiàn)代煤化工的基礎，是通過煤直接液化制取油品或在高溫下氣化制得合成氣，再以合成氣為原料制取甲醇、合成油、天然氣等一級產(chǎn)品及以甲醇為原料制得乙烯、丙烯等二級化工產(chǎn)品的核心技術;接著將合成氣變換;然后將轉換后的合成氣凈化，以煤為原料的化工生產(chǎn)中，粗合成氣中含有大量的CO2、少量的H2S、COS等酸性氣體，對生產(chǎn)不利，必須將其脫除和回收。煤化工行業(yè)代表性的的酸性氣脫除技術有低溫甲醇洗法（Rectisol）、聚乙二醇二甲醚法（NHD）以及變壓吸附技術（PSA）;最后將凈化合成氣制成粗甲醇并精餾，最終產(chǎn)出合格的甲醇并制取烯烴、聚烯烴。

3 主要問題與解決方案

就整個煤制烯烴行業(yè)自身所面臨的經(jīng)濟性問題來講主要有：投資大，融資難度大。原材料及能耗大，水耗高等問題。煤制甲醇作為煤制烯烴的主要環(huán)節(jié)以及技術核心，主要面對的也是這兩個難題。總結下來就是縮小前期投資規(guī)模與節(jié)能降耗。同時在整個煤制甲醇流程的所有單元中能耗最高的是甲醇精餾單元，甲醇精餾技術的革新對于縮小投資規(guī)模、降低全廠能耗有至關重要的作用，也是煤制甲醇節(jié)能降耗的技術核心。

針對縮小前期投資規(guī)模及節(jié)能降耗的問題，目前國內已有的煤氣化工業(yè)示范裝置主要以惠生-殼牌新型混合氣化爐示范裝置為例。裝置采用煤制甲醇工藝成套節(jié)能降耗技術，針對目前的甲醇雙效精餾中，常壓塔塔頂甲醇蒸汽需要用大量冷公用工程來冷卻，與此同時必須消耗大量的熱公用工程來加熱高壓塔塔釜液體，造成了冷、熱公用工程的雙重消耗。隨著甲醇裝置規(guī)模不斷擴大，即使采用雙效精餾工藝，能耗總量非常巨大的情況。惠生采用另一種有自主知識產(chǎn)權的技術工藝——甲醇熱泵精餾工藝。熱泵精餾工藝不設加壓塔，而是直接壓縮精餾塔（常壓）塔頂精甲醇氣體，提高塔頂精甲醇氣體的壓力和冷凝溫度，作為精餾塔塔釜再沸器或中間再沸器的熱源，從而極大節(jié)省了塔釜熱公用工程和塔頂冷公用工程消耗。

4 發(fā)展優(yōu)勢及能源結構

中國煤制烯烴穩(wěn)扎穩(wěn)打，優(yōu)勢將進一步顯現(xiàn)。原因有以下幾個方面：

中國煉油產(chǎn)能和成品油市場已經(jīng)過剩，截至2017年底，煉油能力達到77150萬噸/年，過剩達1.38億噸/年。2017年，中國煉廠平均開工率73.7%，遠低于世界85%的平均值。未來幾年，隨著幾大民營煉化項目的逐步投產(chǎn)，產(chǎn)能過剩進一步加劇，已經(jīng)不適宜再大舉新上煉化項目。

輕烴利用項目涉及的主要原料乙烷和丙烷，中國完全依賴進口，對物流和倉儲方面提出了很高的要求，來源嚴重受限。價格飆升亦不是不可能，項目存在諸多風險。乙烷來源相對單一，在全球范圍內乙烯原料的輕質化背景下，未來對于美國乙烷資源的爭奪將不可避免，企業(yè)在鎖定原料之前并不會貿然投資該類項目。

中國“貧油、少氣、富煤”的資源結構特征決定了適度發(fā)展煤制烯烴有著良好的前景。在政策調控之下，中國煤炭價格維持相對穩(wěn)定運行，煤制烯烴成本優(yōu)勢進一步凸顯。2018上半年，中國主要的煤制烯烴工廠保持高負荷運行和良好的盈利能力。

煤制烯烴項目的發(fā)展，將進一步推動我國能源結構的調整。

參考文獻

[1]周傳雷.我國煤制烯烴產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景. 《化學工程師》2011，（8）.

[2]乙烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析煤制烯烴四大優(yōu)勢將進一步凸顯.前瞻產(chǎn)業(yè)研究院.

[3]2019年中國煤制烯烴行業(yè)運行現(xiàn)狀分析，多煤少油的能源結構推動行業(yè)技術快速發(fā)展.華經(jīng)情報網(wǎng).