煤化工的现状及发展趋势杨扬能源1201,2012011427[摘要]由于石油的短期不可再生性以及对石油的过度开发和利用，在20世纪60-70年代时全球性的能源危机就初见端倪，石油危机的爆发引起人们对于不可再生资源的重视，转而寻求解决能源危机的新出路。

顺应时代发展要求，煤化工以一个全新的姿态走入人们的视野。

[关键词]新型煤化工现状发展趋势[Keywords]New coal chemical industry ; presentsituation ; trend of development0.引言新型煤化工是未来煤化工发展主要方向。

煤化工产业是指以煤为原料，通过多种技术应用集成，联合生产多种清洁燃料、化工原料以及热能、电力等产品的产业。

相对以产能过剩的合成氨、电石、焦炭等为主要产品传统煤化工行业而言，现代新型煤化工是指以煤气化为核心技术，通过优化整合先进化工生产技术，形成煤炭—能源—化工一体化新兴产业，并以天然气、烯烃、石油等我国进口依存度较高的能源、化工原料为主要终端产品。

无论从产品需求性还是从技术适用性、能耗、环保、水资源消耗等维度来分析，除甲醇外的传统煤化工行业均缺乏大规模发展空间，未来我国煤化工行业发展将主要依托于现代新型煤化工产业。

1.世界能源结构现状当前世界能源的消费结构仍以化石能源消费为主，其中石油消费占30-32%，天然气消费占17%-19%，煤消费占27%-28%，其余为原子能、水能、风能消费等。

根据化石能源的蕴藏量以及开采情况，许多专家预计， 21世纪中叶，石油消费在能源消费结构中将逐步减少，天然气消费的比重将大幅度上升，煤炭消费比重基本持平。

总的能源形势将从石油为主逐步转化为以天然气为主，进而发展为以煤炭为主。

2.煤化工的发展历史煤化工是指以煤为原料经化学加工转化成气体、液体和固体并进一步加工成一系列化工产品的工业过程。

中国是使用煤最早的国家之一，早在公元前就用煤冶炼铜矿石、烧陶瓷，至明代已用焦炭冶铁。

但煤作为化学工业的原料加以利用并逐步形成工业体系，则是在近代工业革命之后。

煤中有机质的基本结构单元，是以芳香族稠环为核心，周围连有杂环及各种官能团的大分子（见煤化学）。

这种特定的分子结构使它在隔绝空气的条件下，通过热加工和催化加工,能获得固体产品,如焦炭或半焦。

同时，还可得到大量的煤气(包括合成气)，以及具有经济价值的化学品和液体燃料（如烃类、醇类、氨、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚、吡啶、蒽、菲、咔唑等）。

因此，煤化工的发展包含着能源和化学品生产两个重要方面，两者相辅相成，促进煤炭综合利用技术的发展。

2.1 初创时期:主要为冶金用焦和煤气的生产。

18世纪中叶由于工业革命的进展，英国对炼铁用焦炭的需要量大幅度地增加，炼焦炉应运而生。

1763年发展了将煤用于炼焦的蜂窝式炼焦炉，它是由耐火砖砌成圆拱形的空室，顶部及侧壁分别开有煤料和空气进口。

点火后，煤料分解放出的挥发性组分，与由侧门进入的空气在拱形室内燃烧，产生的热量由拱顶辐射到煤层提供干馏所需的热源，一般经过48～72h，即可得到合格的焦炭。

18世纪末，煤用于生产民用煤气。

1792年，苏格兰人W.默多克用铁甑干馏烟煤，并将所得煤气用于家庭照明。

1812年，这种干馏煤气首先用于伦敦街道照明，随后世界一些主要城市也相继采用。

1816年，美国巴尔的摩市建立了煤干馏工厂生产煤气。

从此，铁甑干馏煤的工业就逐步得到发展。

1840年，法国用焦炭制取发生炉煤气，用于炼铁。

1875年，美国生产增热水煤气用作城市煤气。

1850～1860年，法国及欧洲其他国家相继建立了炼焦厂。

这时的炼焦炉已开始采用由耐火材料砌成的长方形双侧加热的干馏室。

室的每端有封闭铁门，在推焦时可以开启，这种炉就是现代炼焦炉的雏形。

焦炭虽是炼焦的主要目的产物，炼焦化学品的回收，也引起人们的重视。

19世纪70年代德国成功地建成了有化学品回收装置的焦炉，由煤焦油中提取了大量的芳烃，作为医药、农药、染料等工业的原料。

第一次世界大战期间，钢铁工业高速发展，同时作为火炸药原料的氨、苯及甲苯也很急需，这促使炼焦工业进一步发展，并形成炼焦副产化学品的回收和利用工业。

1925年，中国在石家庄建成了第一座焦化厂，满足了汉冶萍炼铁厂对焦炭的需要。

1920～1930年间，煤低温干馏的研究得到重视并较快发展，所得半焦可作民用无烟燃料，低温干馏焦油则进一步加工成液体燃料。

1934年，在中国上海建成拥有直立式干馏炉和增热水煤气炉的煤气厂，生产城市煤气。

2.2 全面发展时期：第二次世界大战前夕及大战期间，煤化工取得了全面而迅速的发展。

纳粹德国为了发动和维持战争,大规模开展由煤制取液体燃料的研究工作,加速发展液体燃料的工业生产。

1923年发明的由一氧化碳加氢合成液体燃料的费托合成法，1933年开始工业生产，1938年产量已达590kt。

1931年,F.柏吉斯由于成功地将煤直接液化制取液体燃料，而获得诺贝尔化学奖金。

这种由煤高压加氢液化制取液体燃料的方法，1939年已达到1.10Mt的年生产能力。

在此期间，德国还建立了大型的低温干馏工厂，以褐煤为主加入少量烟煤的压型煤砖作为原料,开发了克虏伯-鲁奇外热式干馏炉及鲁奇－斯皮尔盖斯内热式干馏炉。

所得半焦用于造气,经费托合成制取液体燃料;低温干馏焦油经简单处理后作海军船用燃料，或经高压加氢制取汽油和柴油。

1944年低温干馏焦油年生产能力已达到945kt。

第二次世界大战末期，德国用加氢液化方法由煤及煤焦油年生产的液体燃料达4Mt,由煤生产液体燃料总量已达每年4.8Mt。

与此同时,工业上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。

此外,由煤直接化学加工制取磺化煤、腐植酸和褐煤蜡的小型工业，及以煤为原料制取碳化钙，进而生产乙炔从而以乙炔为原料的化学工业也获得发展。

2.3萧条时期：第二次世界大战后，由于大量廉价石油和天然气的开采，除炼焦工业随钢铁工业的发展而不断发展外，工业上大规模由煤制取液体燃料的生产暂时中止，不少工业化国家用天然气代替了民用煤气。

以石油和天然气为原料的石油化工飞速发展，致使以煤为基础的乙炔化学工业的地位大大降低。

值得提出的是南非由于其所处的特殊地理和政治环境以及资源条件，以煤为原料合成液体燃料的工业一直在发展。

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年产1.6Mt的人造石油生产工厂。

2.4技术开发时期：1973年中东战争以及随之而来的石油大幅度涨价，使由煤生产液体燃料及化学品的方法又重新受到重视。

欧美等国对此又进行了开发研究工作，并取得了进展。

如在煤直接液化的方法中发展了氢煤法、供氢溶剂法(EDS)和溶剂精炼煤法(SRC)等；在煤间接液化法中发展了SASOL法，将煤气化制得合成气,再经合成制取发动机燃料；亦可将合成甲醇再转化生产优质汽油，或直接作为燃料甲醇使用。

由于石油的消耗量大，而煤的资源极为丰富，煤化工将得到进一步的发展。

3.我国煤炭利用现状我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。

煤炭资源在我国的能源政策中占据非常关键的位置，有效地支撑了国民经济的持续快速发展。

在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。

与石油和天然气比较而言，我国煤炭的储量相对比较丰富，占世界储量的11.60%。

我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为１万亿吨，占世界总储量的11%，成为世界上第一产煤大国。

据有关资料预测。

即使我国政府采取积极稳健的替代能源政策。

到2050年，我国的煤炭在能源消费结构中的占比也将在40%以上。

由此可见，在今后相当长的一段时期内，煤炭仍将是我国能源的支柱产业。

但现阶段，在我国煤炭资源的开发利用中，仍存在一些突出的问题，亟待解决。

我国煤炭资源分布广泛但不均匀。

全国除上海外，其他省、市均有探明储量。

从地区分布看，储量主要集中分布在山西、内蒙古、陕西、云南、贵州、河南和安徽，七省储量占全国储量的81.8%，分布呈现出“北多南少”、“西多东少”的特点。

我国煤炭资源人均可采储量仅为世界平均水平的一半，已发现的煤炭资源勘探程度低，精查储量少，用于规模建设的资源供给能力不足。

现有生产矿井后备资源不足。

按目前开采水平，世界煤炭剩余储量可供开采192年，而我国仅可供开采110年。

3.1煤炭资源开发回收利用。

我国煤炭资源开发回收利用的总体状况是：露天开采优于并工开采；原国有重点煤矿好于原国有地方煤矿，原国有地方又好于乡镇及个体；大中型高于中小型，小型高于不计能力小井；薄煤层高于中厚煤层，中厚煤层高于厚煤层；缺煤省份高于富煤省份。

在我国，煤炭开采规模一直在向大型化方向发展，相继建立了一些特大型并工开采和露天开采煤矿。

但由于受煤炭资源赋存条件的制约，我国煤炭资源的开采规模整体上仍偏小，产业集中度低，远远低于世界主要产煤国家的单井水平。

我国煤炭资源在开采规模、采煤方法、技术装备水平上的差别，使得煤炭资源的回收水平差异较大。

大中型煤矿的开采技术发展较快，装备水平较高，尤其是井下运输方式采用胶带输送机集中运输煤炭，已经达到世界先进水平。

露天开采的安太堡等煤矿，装备有世界先进水平的采剥、装载、运输等设备，综合机械化程度也已达100%。

但因为我国开采技术水平落后的小型煤矿数量比重较大，造成我国开采技术水平整体较低。

3.2开采的过程中煤炭资源浪费严重。

在一些富煤区的大矿井田范围内，小矿越界开采，破坏和浪费资源的情况屡禁不止，抢夺资源的现象时有发生。

一些极厚煤层地区，企业为了提高产量，以浪费资源为代价，换取暂时的经济效益。

一些企业采用一次采全高的方法，只采中间一层，顶底煤被废弃，采一丢四；另外一些小型煤炭企业采煤方法落后，对煤炭的回采率有的不到30%。

一些矿区的违规建筑物存在大量压煤现象，建筑物压煤程度有的达到了矿区剩余可采储量的80%。

3.3煤炭资源综合利用率低。

目前，我国煤炭资源综合利用率相对较低，尤其对煤炭共伴生矿产资源的综合勘探、开发和利用水平低下。

缺乏有效的监管机制和先进的技术支持。

共伴生矿物利用率现状无从考证，综合利用技术尚未完全过关，在现有技术条件下，一些共伴生矿物还无法进行大规模具有经济效益的开发利用，综合利用产品的科技含量与附加值较低。

3.4煤炭行业产业布局不合理。

我国目前仍然以原煤消费为主，产品附加值低，造成大量长距离的无效运输，煤炭企业自身产业升级水平低下，而以煤炭为原料的工业企业大多距煤矿较远，因此原煤需要进行大量长距离的运输才能被加工成高附加值的下游产品。

3.5开采机械化程度低。

我国煤炭的开采方法，特别是壁式采煤法的应用与发展以及高产高效综采放顶煤技术，具有世界领先水平。