国内外煤化工产业发展情况刘纳新目录1 国际煤气化技术 (2)1.1 煤炭气化技术 (2)1.2 煤炭液化技术 (6)1.3 整体煤气化联合循环(IGCC) (7)2 国际煤化工产品开发进展情况 (8)2.1 大型煤气化成为煤炭利用的技术热点 (8)2.2 车用替代燃料成为煤基替代能源产品开发的重点 (9)2.3 碳一化学品及其衍生物行业发展势头强劲 (10)2.4 煤基多联产成为煤炭综合利用的重要方式 (11)2.5 南非煤化工发展情况 (13)2.6 美国煤化工发展情况 (14)2.7 日本煤化工发展情况 (15)2.8 欧盟煤化工发展情况 (16)3 国内煤气化技术应用情况 (17)3.1 多种煤气化技术并存 (17)3.2 煤炭气化多联产技术 (18)3.3 山西天脊煤化工集团有限公司煤气化技术的应用与发展 (18)4 国内煤化工产品开发及项目建设情况 (19)4.1 国内煤化工产品开发和建设 (19)4.2 煤制甲醇项目 (20)4.3 煤制二甲醚项目 (20)4.4 煤制合成氨项目 (21)4.5 煤制天然气和煤制烯烃 (21)5 国内煤化工产业发展趋势 (23)1 国际煤气化技术国际煤气化技术主要包括：煤气化、煤液化和整体煤气化联合循环(IGCC)技术。
目前新一代煤气化技术的开发和工业化进程中，总的方向是气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)提高，温度向高温(1500-1600℃)发展，气化原料多样化，固态排渣向液态排渣发展。
1.1 煤炭气化技术煤炭气化是在适宜的条件下将煤炭转化为气体燃(原)料的技术，旨在生产民用、工业用燃料气和合成气，并使煤中的硫、灰分等在气化过程中或之后得到脱除，使污染物排放得到控制。
煤炭气化近年来在国外得到较大发展，目的是为煤的液化、煤气化联合循环及多联产提供理想的气源，扩大气化煤种，提高处理能力和转换效率，减少污染物排放。
在100多年的研究开发于商业化应用中，相继开发出多种气化技术和工艺，按技术特点可粗略地划分为固定床、流化床和气流床气化技术。
1.1.1固定床1.1.1.1固定床间歇式气化炉(UGI)。
以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。
该技术目前已属落后的技术，气化率低，原料单一、能耗高，环境污染严重。
随着能源政策和对环境要求的提高，该技术正在逐步被新的煤气化技术所取代。
1.1.1.2鲁奇气化炉。
20世纪30年代德国鲁奇公司开发成功了固定床连续块煤气化技术，气化炉压力(2.5-4.0)MPa，气化反应温度(800-900)℃，固态排渣，生产的煤气中除含CO和H2外，含CH4高达10％-12％，可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。
工艺缺点：气化炉结构复杂，制造和维修费用大；入炉煤必须是块煤；原料受限制；出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多、炉渣含碳5％左右。
1.1.2流化床气化炉1.1.2.1循环流化床气化炉。
恩德循环流化床气化炉可气化各种煤，水蒸气和氧气或空气作气化剂，碳转化率可达95％，炉底排灰中含碳2％-3％。
该气化炉常压操作，煤气成份CO+H2>75％，CH4含量2.5％左右，C0 21.5％。
低于德士古炉和鲁奇MK型炉煤气中C02含量，有利于合成氨的生产。
1.1.2.2灰熔聚流化床粉煤气化技术。
灰熔聚煤气化技术以小于6mm粒径的干粉煤为原料，用空气或富氧、水蒸气作气化剂，反应温度为1050-1100℃，未反应物经两级旋风分离器回收，一级返回炉内，提高了碳转化率。
粗煤气中几乎不含焦油、酚等有害物质，易净化，这是中国自行开发成功的先进的煤气化技术。
该技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电，特别用于中小氮肥厂替代间歇式固定床气化炉，以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气，可以使合成氨成本降低15％-20％，在解决一些关键技术问题后具有广阔的发展前景。
1.1.3气流床气化炉。
1.1.3.1德士古(Texaco)气化炉。
Texaco水煤浆气化炉雷同于其开发的渣油气化炉，目前Texaco最大的商业装置是Tampa电站，单炉日处理煤2000t，气化压力为2.8MPa，氧纯度为95％，煤浆浓度68％，冷煤气效率76％，净功率250MW。
辐射锅炉直径5.18m，高30.5m，重900t。
Texaco水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60-65％的水煤浆，用纯氧作气化剂，气化压力为3.0-8.5MPa，气化温度1400℃，液态排渣，煤气成份CO+H2为80％左右，不含焦油、酚等有机物质，对环境无污染，碳转化率96-99％，气化强度大，炉子结构简单，能耗低，运转率高，而且煤适应范围较宽。
主要优点：水煤浆制备输送、计量控制简单、安全、可靠；设备国产化率高，投资省。
主要缺点：褐煤的制浆浓度约59％-61％；烟煤的制浆浓度为65％；因汽化煤浆中的水量要耗去入炉煤的8％，比干煤粉为原料氧耗高12％-20％，所以效率比较低。
1.1.3.2 Shell气化炉。
Shell气化炉与Texaco气化炉技术经历相似，在渣油气化基础上开发成功。
原料粉煤由N2或CO2携带，固相输送进入喷嘴。
95％的氧与蒸汽也由喷嘴进入，反应压力为3.3-6.0MPa。
气化温度为1500-1700'℃，冷煤气效率为79％-81％；原料煤热值的13％通过锅炉转化为蒸汽；6％由设备和出冷却器的煤气显热损失于大气和冷却水。
煤气携带煤灰总量的20％-30％沿气化炉轴线向上运动，在接近炉顶处通人循环煤气激冷，激冷煤气量约占生成煤气量的60％-70％，降温至900℃，熔渣凝固，出气化炉，沿斜管道向上进人管式余热锅炉。
煤灰总量的70％-80％以熔态流入气化炉底部，激冷凝固，炉底排出。
主要优点：采用干煤粉进料，氧耗比水煤浆低15％，使空分装置规模缩小，投资降低；碳转化率达99%，煤耗比水煤浆低8％；调节负荷方便，关闭一对喷嘴，符合则降低50％；炉衬为水冷壁，无耐火砖衬里，据称其寿命为20年；且每台气化炉设有4-6个喷嘴，喷嘴寿命为1年，因此气化炉检修周期较长；气化过程无废气排放，系统排出的融渣含碳低，可用于水泥等建筑材料。
主要缺点：设备投资大于水煤浆气化技术；气化炉及废锅炉结构过于复杂，加工难度加大。
总之，从加压、大容量、煤种兼容性大等方面看，气流床煤气化技术代表着气化技术的发展方向，水煤浆和干煤粉进料状态各有利弊。
1.1.3.3 GSP 煤气化技术具有一些技术上的优势，GSP气化技术在煤粉制备、气化部分、黑水处理与Shell基本一样，不同之处是废热回收利用、除尘系统完全不一样。
GSP高温煤气采用冷激流程和德士古相似。
冷激温度下的煤气所含蒸汽满足粗煤气变换所需水蒸气。
所以投资省，同规模气化装置若用于制合成气，Shell粉煤气化投资比GSP气化高60%，每Nm3煤气成本高15%左右。
所以GSP适合制合成气。
1.1.3.4 TRIG TM气化炉是基于KBR应用于炼油领域的流化床催化裂化技术开发而来的，与传统的流化床技术相比，TRIG TM气化炉的循环率更高，速度更快，上升管密度更大，因而其产量更高。
TRIG TM 气化炉设计简单，没有内件、移动件和氧气燃烧炉。
TRIG TM气化炉具有如下特点:采用循环流化床，固体物质循环率高；特别适于采用煤阶低、灰份高的煤；操作压力为30-40巴，操作温度约为900～1050℃；无内件或膨胀节，无氧气烧嘴，无易损部件；合成气纯度高，不含焦油或固体杂质，适于生产化工产品和燃料。
TRIG TM气化炉单台设备处理能力大，每天可以处理4000吨煤，合成气有效成分高，由于采用间接冷却，不产生废水。
1.2 煤炭液化技术煤炭液化分为间接液化和直接液化。
煤间接液化是将煤首先经过气化制得合成气(CO+H2)，合成气再经催化合成(F-T合成等)转化成有机烃类。
煤间接液化的煤种适应性广，并且间接液化过程的操作条件温和，典型的煤间接液化的合成过程在250℃、15～40个大气压下操作。
此外，有关合成技术还可以用于天然气以及其他含碳有机物的转化，合成产品的质量高，污染小。
煤间接液化合成油技术在国外已实现大规模工业化。
南非基于本国丰富的煤炭资源优势，建成了年耗煤近4200万吨、生产合成油品约500万吨和200万吨化学品的合成油厂。
在技术方面，南非SASOL公司经历了固定床技术(1950～1980)、循环流化床(1970～1990)、固定流化床(1990～)、浆态床(1993～)4个阶段。
直接液化是煤直接通过高压加氢获得液体燃料。
1913年，德国柏吉乌斯首先研究了煤的高压加氢，并获得世界上第一个煤炭液化专利。
到1944年，德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万吨/年，为第二次世界大战中的德国提供了2/3的航空燃料和50%的汽车、装甲车用油。
20世纪50年代起中东地区发现大量廉价石油，使煤炭直接液化暂时失去了竞争能力，70年代的世界石油危机又使煤炭液化技术开始活跃。
世界上有代表性的煤直接液化工艺是德国的新液化(IGOR)工艺，美国的HTI工艺和日本的NEDOL工艺。
这些新液化工艺的共同特点是煤炭液化的反应条件比老液化工艺大为缓和，生产成本有所降低，中间放大试验已经完成。
目前还未出现工业化生产厂，主要原因是约为25美元/桶的生产成本仍竞争不过廉价石油。
今后的发展趋势是通过开发活性更高的催化剂和对煤进行顶处理以降低煤的灰分和惰性组分，进一步降低生产成本。
1.3 整体煤气化联合循环(IGCC)IGCC发电技术通过将煤气化生成燃料气，驱动燃气轮机发电，其尾气通过佘热锅炉产生蒸汽驱动汽轮机发电，构成联合循环发电，具有效率高、污染物和CO2排放低的优势。
但其系统复杂、投资高。
IGCC需要与电能、热能、城市煤气以及化工产品的生产相结合，构成以煤气化为基础的多联产后，才能使不利因素转化为有利条件。
IGCC技术已走过了概念验证和技术示范运行阶段，目前已进人250～300MW大容量机组的商业示范阶段。
世界上主要的煤气化工艺和燃气轮机技术均进行了示范，煤气化、油气化和煤油混合气化及多种燃料供给方式都有示范经验。
目前，我国及韩国、曰本、美国、德国、意大利、印度、苏格兰、法国、捷克、新加坡等国家正在筹建以煤或渣油(或垃圾)气化的IGCC电站达十几座，容量从60～550MW不等。
2 国际煤化工产品开发进展情况煤化工是以煤炭为主要原料生产化工产品的行业，根据生产工艺与产品的不同，可以分为煤焦化、煤气化和煤液化三条产品链。
其中煤焦化及其下游电石PVC、煤气化中的合成氨等都属于传统煤化工领域，而煤气化制醇醚燃料、甲醇制烯烃（MTO/MTP）、煤液化则是现代新型煤化工领域。
从全球煤化工发展状况，根据国际煤气化技术委员会年会统计，目前全球大约有117家大型煤化工企业，现代气化炉385座，总生产能力达到45000兆瓦，地区分布是东亚和澳洲占22％，非洲和中东占34％，欧洲占28％，北美占15％。