煤化工产业
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2023年3月19日发(作者：医院营销培训)-
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我国煤化工产业概况及其开展趋势
煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤
炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业，随着社会
经济的不断开展，它们将进一步得到开展，同时以获得干净能源为
主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或
煤化工能源技术也越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化开展
的主要方向。开展新型煤化工产业对煤炭行业产业构造的调整及其
综合开展具有重要意义。
1煤化工产业开展概况
1．1煤炭焦化
焦化工业是开展最成熟，最具代表性的煤化工产业，也是冶金工
业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前，全世界的焦炭
产量大约为3.2～3.4亿t/a，直接消耗原料精煤约4.5亿t/a。受
世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术开展、环境保护以及生产本钱增高
等原因影响，工业兴旺国家的机械化炼焦能力处于收缩状态，焦炭国
际贸易目前为2500万t/a。
目前，我国焦炭产量约1.2亿t/a，居世界第一，直接消耗原料
煤占全国煤炭消费总量的14%。
全国有各类机械化焦炉约750座以上，年设计炼焦能力约9000
万t/a，其中炭化室高度为4m～5.5m以上的大、中型焦炉产量约占
80%。中国大容积焦炉〔炭化室高≧6m〕已实现国产化，煤气净化技
术已达世界先进水平，干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入
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实用化阶段，焦炭质量显著提高，其主要化工产品的精制技术已到达
或接近世界先进水平。
焦炭成为我国的主要出口产品之一，出口量逐年上升，2000年
到达1500t/a，已成为全球最大的焦炭出口国。
从20世纪80年代起，煤炭行业的炼焦生产得到逐步开展，其中
有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂，有的以焦炭
为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是：焦炉炉型小、以
中小型焦炉为主，受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较
大，采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少，大多数企业技术进
步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。
1．2煤气化及其合成技术
1.2.1煤气化
煤气化技术是煤化工产业化开展最重要的单元技术。全世界现有
商业化运行的大规模气化炉414台，额定产气量446×106Nm3/d，
前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型，原料是煤、渣
油、天然气，产品是F-T合成油、电或甲醇等。
煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业
行业和生产城市煤气的企业，各种气化炉大约有9000多台，其中以
固定床气化炉为主。近20年来，我国引进的加压鲁奇炉、德士古水
煤浆气化炉，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。
煤气化技术的开展和作用引起国煤炭行业的关注。“九五〞期间，
兖矿集团与国高校、科研机构合作，开发完成了22t/d多喷嘴水煤浆
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气化炉中试装置，并进展了考核试验。
结果说明：有效气体成分达83%，碳转化率>98%，分别比一样条
件下的德士古生产装置高1.5%～2%、2%～3%；比煤耗、比氧耗均低
于德士古7%。该成果标志我国自主开发的先进气化技术取得突破性
进展。
1.2.2煤气化合成氨
以煤为原料、采用煤气化—合成氨技术是我国化肥生产的主要方
式，目前我国有800多家中小型化肥厂采用水煤气工艺，共计约4000
台气化炉，每年消费原料煤〔或焦炭〕4000多万t，合成氨产量约
占全国产量的60%。化肥用气化炉的炉型以UGI型和前联的Д型为主，
直径由2.2m至3.6m不等，该类炉型老化、技术落后。加压鲁奇炉、
德士古炉是近年来引进用于合成氨生产的主要炉型。
国外以煤为原料生产化肥的很少，一般都以石油或天然气为原
料；国由于行业分隔的原因以及煤制合成氨近年来市场的起伏，仅有
少数煤炭集团有煤气化合成氨〔化肥〕企业〔或生产线〕。
1.2.3煤气化合成液体燃料(间接液化)
20世纪50年代，南非SASOL公司开场建立煤气化—合成燃料油
的SASOLI工厂，70年代末、80年代初相继建成SASOLII、SASOLIII
厂，形成目前世界上最大的煤气化合成液体燃料企业。SASOL公司
加工原料煤约4500万t/a，获合成产品约760万t/a，其中60%为燃
料油。
我国从20世纪50年代就进展了间接液化技术的开发研究。80
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年代开场，中国科学院煤化所系统地进展了铁基催化剂费托合成生产
汽油的技术开发，并完成了2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验；
在钴基催化剂合成工艺开发方面，于90年代开场进展了系统的研究
与开发工作，并取得阶段性结果，开发出3种型号合成柴油钴基催化
剂。针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反响器等进展了小型试验，
“十五〞期间已立项正在进展1000t/a级间接液化装置的开发和试
验，并研制工业级煤基合成油工艺软件包。
在技术开发的同时，国煤炭企业对引进成熟技术、建立煤间接液
化工厂做了大量工作。煤业集团、太西集团就建立间接液化商业化
示工厂进展了煤种评价试验和建厂预可行性研究，并就引进技术、投
融资、立项等做了大量前期工作，目前工程正在论证阶段。
1.2.4煤气化其他产品合成技术
煤通过气化制得合成气后，合成不同专用化学品取决于合成技
术。国外对该类技术都有较多研究、开发，有的已进入商业化运行。
甲醇是重要的化工原料，也可作为发动机代用燃料。世界甲醇生产
能力3500万t/a，产量约2900万t/a。我国甲醇生产能力约为300
万t/a，生产企业约140多家，其中50%以上为以煤为原料的工艺。
〖BP()与国外相比，国甲醇装置规模小，生产工艺落后，特别是以煤
为原料的工艺较复杂、本钱偏高，因此缺乏竞争能力。晋中地区对
甲醇汽车已做了多年的示工作。
二甲醚作为另外一种代用液体燃料，其技术开展受到关注，有关研究
者认为二甲醚可以作为车用柴油替代燃料，也可以替代LPG作为民用
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燃料。世界二甲醚产量约15万t/a，主要由甲醇脱水工艺制得。近
期技术开展是将合成原料气在一定条件下用一步法合成二甲醚。
1．3煤炭直接液化
通过对煤加热、加压氢化直接获得液体产品的工艺被称为煤的直
接液化。德国建立的以褐煤、烟煤为原料的直接液化工厂到二战完毕
前生产能力到达420万t/a。
自20世纪70年代起，德国、美国、日本等主要工业兴旺国家相
继开发煤直接液化新工艺，并相继完成工业放大试验，为工业化生产
奠定了根底，代表性技术有德国IGOR工艺，美国氢煤(H-Coal)工艺，
日本NEDOL工艺，这3种工艺都曾进展了百t/d级试验。
我国从70年代末开场煤炭直接液化技术研究。煤炭科学研究总
院煤化所对27个煤种在0.1t/d装置上进展了53次运转试验，开发
了高活性的煤液化催化剂，进展了煤液化油的提质加工研究，完成了
将煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的试验。“九五〞
期间分别同德国、日本、美国有关部门和公司合作完成了、依兰、先
锋建立煤直接液化厂的预可行性研究。
目前，集团煤直接液化一期250万t/a商业化示厂建立已进入工
程前期工作，预计2005年建成第一条生产线，年产油品80万t。
1．4煤气化联合循环发电〔IGCC〕
IGCC是以煤气化为龙头的联合循环发电系统，该技术系统将先
进煤气化与发电技术嫁接，以实现煤电技术的高效、低污染和大型化。
从20世纪70年代开场，一些工业兴旺国家开场有方案地开展IGCC
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技术的开发研究。美国、荷兰、西班牙等国相继建立了工业规模的
IGCC示机组，发电净效率可达43%～45%，污染物排放量和耗水量仅
为常规燃煤电站的1/10和1/2～1/3。当前的开展趋势是以工程大型
化来进一步提高发电效率、降低初期投资、提高商业运转的可靠性
和利用率。
国对IGCC的研究始于上世纪80年代初，90年代组织开展了IGCC
电站工程预可行性研究，对主要工艺进展了技术经济分析评估。“九
五〞期间，进展了工艺、煤气化、热煤气净化等方面的关键技术研
究。目前，在拟以引进方式建立400MW级IGCC示电站的前期工作正
在进展。
1．5多联产技术系统
多联产是近年来提出的能源转化与化工产品合成相结合的技术
体系，目的是实现污染物低排放或无排放，实现资源综合利用和能
源有效利用。美国能源部提出的Vision21能源系统综合了开展趋
势的需求，以煤气化为龙头，煤气用于制氢、氢用于高温燃料电池发
电、电池余热供热、CO2或其它污染物在原料〔燃料〕制备阶段
得到别离和治理。壳牌公司提出的合成气园的概念就是以煤气化为核
心，将生产化学品与联合循环发电相结合，同时还生产民用煤气和供
热。更广义的多联产概念还将煤化工、合成工艺、冶金复原冶炼等
组合成整体，或在煤矿区将能源转化成化工产品的生产，并使电力或
热力输送形成一个综合整体。
在多联产系统中，原来单独生产的系统在重新组合中可能被简
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化，对原料的要求降低，通过不同工艺的互补而提高总体效率，最终
使产品本钱降低。
我国国科技界、产业界关注多联产技术的开展，并进展了系统研
究和相关单项技术的研究开发。
2煤化工产业开展的需求及特点
众多的研究者认为：世界已进入能源和化工原料多元化的时代，
不同国家或地区应根据资源和经济开展的需求选择现实、优质的原料
和技术。以煤炭为原料生产化学品和通过转化生成高效干净能源〔电
力、燃料油等〕的技术将与石油和天然气化工形成并列竞争的趋势，
煤化工在各成熟单项技术的支撑下，面临新的开展机遇。我国煤化
工产业的开展将以发挥资源优势为根底，以优化能源构造、特别是以
优化终端能源构造为方向，通过干净、高效的途径，为国民经济开
展和社会进步提供优质能源保障，其未来开展具有以下主要特点。
〔1〕除开展传统的产品型煤化工〔炼焦、合成氨〕以外，将以市
场为导向，开展以能源转化型为主的煤化工产业，建立能源转化型和
产品联产型的综合煤化工厂，如煤炭液化、煤气化—合成燃料与化工
产品或电力、热力联产等。
〔2〕规模大型化，采用先进技术。以全球经济一体化为背景，
培育世界级煤化工大型企业，建立具有国际竞争能力的大型工厂，如
百万t级产品的大型煤化工厂。采用国外先进技术和现代装备，清洁
生产和提供清洁产品，如现代液化工程、先进的合成反响工程等。
〔3〕在新的煤化工产业开展中，企业将成为新技术开展的主体。
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企业投资开发先进技术用于技术更新和技术进步，同时注重新技术在
国外市场上的商品化。〔4〕有利于煤炭工业的产业构造调整，
促进相关行业的技术联合，从而可拉动需，为就业提供条件，具备先
进技术的煤化工产业将获优先开展。
3开展煤化工产业的机遇及其开展趋势
随着市场经济的开展和全球经济的一体化，我国煤炭行业、特别
是大型煤炭企业正不断调整产业构造和产品构造，开展煤化工产业是
其中最为重要的途径。
3．1煤炭液化将成为新型煤化工产业的重要方向
石油资源匮乏和国石油供给缺乏已成为我国能源开展的一个严
峻现实，依据煤质和其他综合条件，开展煤直接液化和间接液化，已
成为国煤炭企业和产煤地区关注的热点。
煤炭液化作为煤炭化学转化的高技术，其产业化将经历一个较长
时期的开展，需要推动解决的问题有：①结合资源、经济等条件，研
究煤炭液化的技术开展规划和未来产业格局；②结合引进先进技术，
配套、完善、提高工业化整体成套技术和装备，在近期完成工程示，
同时开发具有自主知识产权的工艺和关键装备；③完善商业化工厂建
立的投融资机制，拓宽国外投融资渠道；④研究、制定开展煤炭液
化的政策体制；⑤由国家、企业、科研等共同出资，建立国家级煤
炭液化科研和工程技术开发基地，培育专业队伍。我国煤炭液化产
业化开展有望在2005年完成以引进技术为主的1～2个商业化示，
2010年根本完成自主开发技术工程化应用示，2010年后逐步形成煤
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炭高技术转化新型产业。
3．2煤炭气化在煤化工产业中占有重要地位
开发先进煤气化技术对煤炭行业开展煤化工有重要意义。目前，国家
有关部门正在开发具有自主知识产权的煤气化技术，如多喷嘴水煤浆
气化、干煤粉气流床气化等，国引进技术的工程也在进展。煤炭企业
开展煤气化技术需要在总结国外先进技术的根底上，结合煤种、煤
质特点，通过技术、经济研究，开发或采用适宜的工艺和炉型，如加
压固定床气化和液态排渣气化等。以往煤炭气化技术的开展以化工
行业为主，煤炭行业在研究开发、工程实施、人员等方面都较薄弱，
需要加快综合力量的提高。3．3煤炭焦化
兴旺国家炼焦工业的收缩以及中国国取消土焦、淘汰小型落后炼焦工
艺都为开展先进、大型焦化工业提供了新的时机，预计到2005年我
国机焦产量缺口为2000万t/a，低灰、低硫优质焦炭在国外市场均
有很大的开展空间。煤炭行业具有原料、运输等优势，特别是拥有优
质炼焦煤资源的企业或产煤地区，如、七台河等地区，具有开展较大
规模、生产优质或特色冶金焦、铸造焦的条件，可以抓住当前机遇，
高起点、高水平地推动焦化工业的开展。
3.4有方案开展其他煤化工技术
目前，国开展煤气化合成化工产品或替代液体燃料的势头很旺，如合
成甲醇或进一步加工下游产品〔醋酸、醋酐等〕，合成二甲醚〔一步
法合成二甲醚技术正在开发中〕。煤炭企业开展煤气化合成具有原料
煤价格较低、有实施大规模工业化的实力等优势，但同时也需要充分
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注重国外市场需求容量、产品应用的社会投入、单元技术的工业化成
熟度以及与石油、天然气化工的竞争能力等因素，应把产品目标尽量
立足于国市场短缺、替代进口上。
多联产是一项集多种能源产品和化工产品生产、多个单元工程
组合、技术经济环境优化的煤化工－能源系统，具有灵活多样的系统
组合方式，作为一种关系未来开展的概念系统，需要作许多根底研究
和单元技术开发工作。
煤炭行业开展多联产系统，原料方面可考虑将煤、煤层气、伴生矿物
加工相结合，工艺方面将煤化工、发电、建材、冶金等相结合，产品
方面应形成化学品、液体燃料、电力、热力、煤气、建筑材料和金
属材料等关联生产，到达资源、能源的充分利用和循环生产以及环境
最优化、经济效益最大化的目的。