林濤海(石河子市富源化工有限公司,新疆 石河子 832000)
煤炭的焦化是煤化工產(chǎn)業(yè)最常見的一種工業(yè)類型,也是傳統(tǒng)的煤炭深加工方式,利用這種方式可以生產(chǎn)出焦炭、煤焦油、焦爐氣。焦炭可以繼續(xù)深加工,是生產(chǎn)電石和乙炔的原材料。煤焦油可以用于粗苯的精制,具有較高的附加值。煤焦化所產(chǎn)生的焦爐氣可以用于制氫、生產(chǎn)甲醇,也可以用于生產(chǎn)氮肥。因此,煤焦化是煤化工產(chǎn)業(yè)使用范圍最廣的一種工業(yè)類型[1]。
由于直接燃燒原煤會向大氣中排放大量有害物質(zhì),因此國家積極倡導使用清潔能源。在這種背景下,使用煤氣化工藝將原煤生產(chǎn)為清潔環(huán)保的甲醇以及通過間接手段參與各種油品和清潔燃料的生產(chǎn),就成為很多地區(qū)煤化工企業(yè)的必然選擇。
直接液化也是煤化工產(chǎn)業(yè)的一種主要工藝類型。這種工藝主要用于生產(chǎn)柴油、烯烴等燃料,與傳統(tǒng)的煤化工工藝有很大區(qū)別。
隨著我國人口的不斷增多和居民消費水平的不斷提升,人們對石油能源的需求在不斷提升,由于車輛的不斷增多,致使我國躍居世界石油消費大國和進口大國前列。但是我國與其他國家相比,在石油天然氣儲量方面與國外仍有差距,但是我國有非常豐富的煤炭資源儲量,根據(jù)有關(guān)部門的測算,我國煤炭資源的儲量達到50 000億噸,這就為我國發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了極為有利的條件。與煤炭相比,我國石油資源明顯不足,根據(jù)有關(guān)部門的測算,我國石油儲量最高為150億噸。隨著對原油需求量的不斷增大,石油儲量在快速減少,因此依靠國內(nèi)石油儲量來滿足人們的需要顯得極不現(xiàn)實,迫切需要借助煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來滿足人們的需要。
目前隨著對煤化工產(chǎn)業(yè)研究的不斷深入,當前煤化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中也出現(xiàn)了很多新的情況,主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。目前的煤化工產(chǎn)業(yè)緊緊圍繞煤炭資源的汽化,使用一碳化學相關(guān)技術(shù),借助煤炭的氣化來合成和制作各種清潔能源和化工燃料。我國有豐富的煤炭資源,大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)可以很好地解決我國能源不足的問題,對保障國內(nèi)社會經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展也具有非?,F(xiàn)實的意義。目前隨著國家環(huán)保管控力度的不斷加大,在未來煤化工產(chǎn)業(yè)將會結(jié)合國家宏觀調(diào)控取得更好的發(fā)展[2]。
當前我國煤化工產(chǎn)業(yè)最主要的工業(yè)產(chǎn)品為甲醇、二甲醚、烯烴、醋酸以及各種以煤炭為原料制成的油品。
(1)甲醇是我國煤化工產(chǎn)業(yè)最主要的產(chǎn)品,是全國各地煤化工企業(yè)都擁有的生產(chǎn)線。目前制作甲醇的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,年產(chǎn)量可以滿足市場需要,在全國各地煤礦產(chǎn)區(qū)都分布有此類生產(chǎn)線,可以充分利用各地豐富的煤炭資源展開生產(chǎn)活動,向社會提供甲醇。
(2)二甲醚也是一種清潔燃料,它的燃燒值與以石油為原料的石油液化氣相當,目前國內(nèi)生產(chǎn)二甲醚的煤化工企業(yè)正在逐年增加。作為一種清潔的能源,二甲醚不僅可以應(yīng)用于人們的日常生活,也能作為汽車的動力用油。因此在煤化工產(chǎn)業(yè),二甲醚的生產(chǎn)在未來將會有廣闊的市場發(fā)展前景。隨著市場需求的不斷增加,中煤集團、中石化乃至全國各大煤炭企業(yè)都開始積極布局二甲醚項目的生產(chǎn)。在未來,二甲醚將會成為全社會廣泛使用的清潔能源。
(3)醋酸生產(chǎn)線也是煤化工產(chǎn)業(yè)重要的生產(chǎn)線。作為一種酸度調(diào)節(jié)劑,它被廣泛應(yīng)用于食品制造行業(yè),是一種非常好的抗微生物劑,在調(diào)味料、罐頭乃至很多行業(yè)醋酸都有廣泛的應(yīng)用。作為煤化工產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品之一,醋酸的制取也是煤化工產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展方向。
(4)烯烴是煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品之一。這種產(chǎn)品可以被用于制作化肥,我國是一個農(nóng)業(yè)大國,為了不斷提高農(nóng)作物產(chǎn)量,需要在農(nóng)作物種植過程中應(yīng)用化肥。而烯烴正是生產(chǎn)化肥的主要原料之一,作為煤化工產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品之一,烯烴有著巨大的市場需求,所以煤化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中能夠向社會提供豐富的產(chǎn)品,具有廣闊的市場發(fā)展前景。
(5)煤制油品煤化工產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展方向,我國與其他盛產(chǎn)石油的國家有所不同,這就決定了我國要積極開發(fā)石油的替代產(chǎn)品。我國的煤炭資源儲量豐富,所以積極利用我國的煤炭資源來發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)煤質(zhì)油品,這對改變我國油品結(jié)構(gòu),降低對石油制品的依賴具有非?,F(xiàn)實的意義[3]。
在過去,人們使用煤炭資源大多會選擇直接燃燒煤炭,煤炭燃燒的過程中會產(chǎn)生各種有害物質(zhì)污染自然環(huán)境,浪費有限的煤炭資源。煤炭作為不可再生資源,按照傳統(tǒng)的使用方法已經(jīng)不能適應(yīng)當前社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,同時也會造成巨大的資源浪費。因為煤炭資源中還含有許多化工原料,借助煤化工工業(yè)可以將這些化工原料提取出來,為社會經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造更大的價值,同時也能制作各種清潔能源,滿足人們?nèi)粘I钚枰?。所以在未來大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),集中精力解決煤炭液化工藝面臨的各種問題,對促進煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和滿足社會需求具有非?,F(xiàn)實的意義。我國在發(fā)展煤炭液化產(chǎn)業(yè)方面具有資源優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢,所以要不斷加大科技研發(fā)力度,吸引一流的人才參與到相關(guān)研究活動中,借助研究不斷深入解決當前工藝存在的各種問題,促進產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使我國豐富的煤炭資源得到更好利用。
目前各地煤炭企業(yè)都在積極利用豐富的煤炭資源大力發(fā)展煤氣化產(chǎn)業(yè),煤氣化相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠為社會提供清潔的能源,滿足人們?nèi)粘I顚θ剂系男枰?。為了更好地促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家也在不斷加大科技研發(fā)力度,研究最新的煤氣化工藝。在煤氣化相關(guān)工藝發(fā)展進程中,國外同行業(yè)在技術(shù)方面非常成熟,尤其是在水煤漿的氣化和干煤粉的氣化方面,行業(yè)內(nèi)部進行了深入研究。所以我國未來發(fā)展煤炭氣化相關(guān)產(chǎn)業(yè),要積極學習和借鑒國內(nèi)外先進的工藝,結(jié)合不同地區(qū)煤炭資源的特點進行技術(shù)研發(fā)和對工藝以及技術(shù)的改造,研發(fā)出適合我國煤制的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備。盡管我國對煤氣化相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直非常重視,但是以往的研究大多以發(fā)展化學工業(yè)為前提,所以在未來需要煤炭企業(yè)和煤炭高等院校不斷加大科技研發(fā)力度,結(jié)合煤炭工業(yè)未來的發(fā)展方向和充分利用煤炭資源來展開科技攻關(guān),最大限度地利用煤炭資源,借助煤炭氣化相關(guān)工藝來研究和探索,充分利用煤矸石、煤泥水等多種煤炭開采廢棄物,使此類資源發(fā)揮出最大的價值。
我國是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對化肥有著較高需要,在煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,能夠生產(chǎn)出合成氨,合成氨是生產(chǎn)氮肥的重要原材料。所以在未來,煤化工產(chǎn)業(yè)可以和化肥產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,需要煤化工企業(yè)對生產(chǎn)工藝和設(shè)備進行升級改造,積極引進國際先進的生產(chǎn)工藝和技術(shù)淘汰高污染、高能耗的落后產(chǎn)能。在煤炭主產(chǎn)區(qū)建設(shè)相關(guān)生產(chǎn)線,目前此類生產(chǎn)工藝已經(jīng)非常成熟,在我國很多煤礦主產(chǎn)區(qū)都已經(jīng)逐步投入生產(chǎn),利用煤化工產(chǎn)業(yè)來生產(chǎn)合成氨有利于對煤炭資源的充分利用,也能更好地促進煤炭工業(yè)和化肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也能產(chǎn)生積極意義。
在煤礦開采過程中,不僅會產(chǎn)生煤炭資源,也會產(chǎn)生煤矸石和其他伴生礦物質(zhì)、煤層氣等各種伴生資源,這些資源可以充分利用于建筑材料的制作、冶金等各個行業(yè)。所以在煤化工產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展過程中,除了要不斷加大對煤炭資源的開發(fā)利用外,也要積極探索煤炭伴生資源的利用方法。借助對煤炭伴生資源的深加工,使相關(guān)資源得到有效利用。
煤化工產(chǎn)業(yè)具有高污染、高耗能的特點。近年來,隨著國家環(huán)境保護力度的不斷加大,煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了很大影響,目前國際原油市場上油價并不高,消費稅在油價中占據(jù)非常大的份額,這就說明利用煤炭資源來生產(chǎn)煤制油并不具有較高的性價比。盡管發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)是國家基于確保能源安全而做出的選擇,但是隨著國內(nèi)各個行業(yè)對新能源利用的不斷擴大,國內(nèi)市場對油氣等資源的需求已經(jīng)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化。所以在未來煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨向上,煤炭的焦化、氣化、液化都會受到不同程度的限制,相關(guān)產(chǎn)能大幅增加的可能性很小。盡管利用煤炭資源來制取煤制油是非常成熟的工藝,但是鑒于目前的國際油價,相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也需要慎重。在未來煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會更加集中在利用煤炭資源制取乙二醇、烯烴等緊缺化工原料上,因為目前我國工業(yè)發(fā)展過程中所使用的乙二醇、烯烴等材料大多依賴進口,所以利用我國豐富的煤炭資源發(fā)展此類化工原料的生產(chǎn)具有非?,F(xiàn)實的必要性和可行性,相關(guān)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中要結(jié)合市場需求來進行產(chǎn)業(yè)布局。在投資建設(shè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的過程中,要注意引進先進高端的產(chǎn)能和工藝,走高端化發(fā)展路線。為了避免行業(yè)內(nèi)的惡性競爭,國家要對各地煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行政策性指導,通過政策引導避免各地煤化工產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)行業(yè)內(nèi)的惡性競爭。只有走差異化的煤化工發(fā)展路線,才能幫助煤化工企業(yè)盡快走出發(fā)展瓶頸,獲取更好的發(fā)展。
煤化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中技能向社會提供清潔的能源,也不可避免的會產(chǎn)生環(huán)境污染問題,所以在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,要不斷加大技術(shù)攻堅力度,積極創(chuàng)造條件,吸引科研院校和國家大型煤炭企業(yè)參與到煤化工工藝和技術(shù)的研發(fā)活動中。在發(fā)展具體產(chǎn)業(yè)時,要結(jié)合國家宏觀調(diào)控政策做好產(chǎn)業(yè)布局,要結(jié)合國際油價審慎發(fā)展煤制油等產(chǎn)業(yè),避免行業(yè)內(nèi)的惡性競爭,走高端差異化發(fā)展路線,才能更好地促進煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。