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世界煤化工产业发展现状及趋势
摘要
现代煤化工是指采用现代先进技术，充分挖掘、利用煤的内在固有特性中的优势，对煤进行深加工和综合利用，实现煤炭的高效和清洁转化，并且大规模生产能够弥补和替代紧缺油气资源的煤化工产品。进入21世纪，油价不断攀升，石油原料紧缺和成本居高不下，促使煤转化利用进入新一轮的发展时期，大规模煤气化技术、大型甲醇合成技术、甲醇制烯烃、合成油等石油替代技术的开发和工业化进程不断加快，世界煤化工产业进入全新的阶段。2011年第12期柯体竹【大 中 小】
一、世界煤化工产业发展历程
近代工业革命后，煤炭作为化学工业的原料得到利用，并逐步形成独立的煤化工工业体系。
世界煤化工产业发展经历了四个阶段：
（一）初级阶段（1776～1930年）
煤化工初级阶段起源于近代工业革命，是世界煤化工发展史中历时最长的阶段。在这一时
期，世界钢铁工业发展迅速，带动了焦化技术（包括半焦）、焦炭气化、副产回收及综合利用
技术的不断创新和完善。
（二）全面发展时期（1930～1945年）
这一时期也是煤制油技术开发和工业化生产的时期。第二次世界大战前夕及大战期间，德
国为发动和维持战争，大规模开展煤制油研究工作及工业化生产。1931年，直接液化技术取得成功，1944年，煤制油总生产能力达到423万吨/年；1933年，间接液化技术（F-T合成）实现工业化，1938年煤制油产量达到59万吨。
在发展直接液化和间接液化技术的同时，德国还建立了大型低温干馏装置。半焦气化后经
F-T合成生产液体燃料，低温焦油经简单处理后作海军船用燃料，或经高压加氢生产汽油和柴油。二战末期，德国煤基液体燃料产能达到480万吨/年，同时还从煤焦油中提取各种芳烃及杂环有机产品，作为染料、炸药等的原料。
（三）萧条时期（1945～1980年）
第二次世界大战后，由于大量廉价石油和天然气的开采，西方国家率先完成了有机化学工
业原料从煤向石油和天然气的转换，工业化煤制油生产暂时中止，只有炼焦行业随钢铁工业的发展而不断进步，这代表着世界正式进入了石油化工时代。
由于南非所处的特殊地理位置以及政治环境、资源条件，煤基液体燃料工业一直在发展。
1955年SASOL-I费托合成法工业装置建成。1977年，又开发了大型流化床反应器，并先后开发SASOL-II、SASOL-III，1982年相继建成两座规模为160万吨/年的煤制油工厂。
（四）技术开发时期（1980年至今）
1973年，中东战争以及随之而来的“石油危机”，使世界石油化学工业的发展深受石油价
格猛涨的影响，以煤炭生产液体燃料及化学品的方法重新受到重视。特别是20世纪90年代以
来，国际石油价格剧烈波动，各国加紧了以煤为原料的化学工业研发，在煤气化、煤液化、碳
一化学等方面开发了一系列战略性储备技术。进入21世纪，油价不断攀升，石油原料紧缺和成本居高不下，促使煤转化利用进入新一轮的发展时期，大规模煤气化技术、大型甲醇合成技术、1
甲醇制烯烃、合成油等石油替代技术的开发和工业化进程不断加快，世界煤化工产业进入全新的阶段。
二、世界现代煤化工产业发展现状
目前世界现代煤化工产业发展主要集中在南非（煤制油）、美国（煤制甲烷气）和中国。2008年，世界煤制油产量约为700万吨，煤制甲烷气产量约为14亿立方米，分别占世界柴油和天然气消费总量的0.58%和0.05%，比例较小。
南非是世界上现代煤化工发展最具代表性的国家，掌握着成熟的煤化工技术并进行工业化生产。萨索（SASOL）公司是世界上唯一拥有煤炭液化工厂的公司，拥有商业化F-T合成技术。目前该公司的3个煤基液化厂，年耗煤4590万吨，主要产品为汽油、柴油、蜡、燃气、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等113种，总产量达760万吨（萨索尔堡和塞库有生产装置），其中油品占60%左右，保证了南非28%的汽油、柴油供给量。公司拥有的SAS固定液化床反应器是迄今为止最大的F-T合成反应器，该反应器直径10.7米，高28米，单台生产能力达到2500吨/天。
经过70多年的发展，南非煤炭液化技术已日臻成熟，由煤炭液化技术而引申出来的产品已遍布整个化学工业领域。目前，南非不仅可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以大规模提炼出航空燃油和润滑油等高品质石油制品。
美国大平原合成燃料厂（GPSP）是目前世界上唯一运行的大规模煤制甲烷气商业化工厂。GPSP始建于第一、二次石油危机之间，目标是协助美国实现国家能源独立计划，期间经历了多次能源价格波动和所有者更替带来的冲击，仍保持稳定运行，还积极开拓下游新产品，并首次将CO2用于油田催产，收到取得了很好的经济效益。
三、现代煤化工产业的特点及发展趋势
现代煤化工产业是新兴行业，在未来的一定时期内还将有较大的发展空间。从总体上来看，现代煤化工具有三大特点：
一是现代煤化工“规模化、大型化、一体化、基地化”要求程度比较高，投资强度相当大。与传统煤化工产业不同，现代煤化工规模化程度比较高，经济规模的煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制油等均已经超过100万吨/年，煤制烯烃的规模也要求达到50万~60万吨/年。而且煤气化、合成气净化、产品合成、产品分离和精制以及“三废”利用和治理都需要“一体化”建设。所以项目建设投资动辄要上百亿甚至数百亿元。
二是配套要求条件高，进入技术难度大。现代煤化工涉及煤炭、电力、石化等领域，对煤炭资源、水资源、生态、安全、环境和社会配套条件如交通运输等要求较高。根据我国煤炭赋存特点，煤化工主要以量大、面广、价廉的烟煤、褐煤和高硫煤及劣质煤为原料，需要利用先进的煤炭转化和化工合成等前沿技术，要科学开发和合理利用煤炭资源，提高资源加工和使用效率。因此，技术难度比较大。现代煤化工主要技术还需进一步消化和完善，连续加压气化、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇示范装置在技术和经济方面都还没有完全过关。
三是污染排放比较集中，废弃物治理任务比较重。煤炭因其固有的特性，其加工和利用过程对环境的影响大于石油和天然气，如转化每吨煤炭，通常要产生0.2吨的废渣，排放1.5吨左右的二氧化碳（CO2），排出0.25吨左右的废水。现代煤化工规模程度高，污染物排放量大而集
中，因此面临着比较突出的环境保护问题。
进入21世纪，油价不断攀升，石油原料紧缺和成本居高不下，使化学工业对煤化工有了新的认识和期待，煤化工进入新一轮的发展时期，并展现出新的发展趋势：
其一，煤化工将实现以碳一（C1）化学产业链为基础的煤、电、冶、化等多联产发展模式； 其二，国际资本将在煤炭资源丰富的发展中国家大规模发展煤化工产业，发达国家煤化工产业则以技术开发和战略储备为主；
其三，CO2捕集及存储将成为煤化工发展的重要课题。
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