煤化工产业发展最重要的单元技术：煤气化技术简析

当前，世界能源形成了以石油、天然气、煤炭为主，水力、核能、风能、太阳能为辅的能源结构，并朝着更加高效、清洁、低碳的方向发展。虽然能源技术革新、能源品种替代周期逐渐缩短，但能源结构和基本能源技术的更新换代仍然需要经历很长时间。

全球能源消费结构呈现区域特征。非洲、欧洲和美洲地区的主要能源仍是石油。独联体国家和中东地区的主要能源是天然气。亚太地区的主导能源则是煤炭。中国、美国和印度三个经济体几乎贡献了全球能源需求增长的2/3。其中，美国的能源需求增长创30年来的新高。

发展中国家在全球能源消费中的比重在不断提高。亚太和北美地区是石油消费的主要区域，约占世界石油消费的60%。核电消费主要集中在北美和欧洲，约占世界总量的70%。亚太和中南美洲地区的水电消费约占世界水电消费总量的60%。亚太、欧洲和北美地区可再生能源消费量超过世界可再生能源消费总量90%。

2023年，企业将在可持续发展的背景下强调产品组合的长期可行性，转向以资产为导向的交易。考虑到原料价格、能源需求、供应链和终端市场需求的不确定性，这一趋势需要更长的时间才能实现规模化。

数据来源：中研普华研究院

根据中研研究院《2023-2028年煤化工行业深度分析及投资战略研究咨询报告》分析得知，我国煤化工行业的供给能力完全能够满足下游需求，为我国经济的稳定发展提供能源及原材料的基础保障，2028年中国煤化工市场规模达到34945亿元。

现代煤化工新技术

技术之一：煤化工产业发展最重要的单元技术--煤气化技术。以鲁奇、德士古、壳牌等炉型最为常用，我国先后引进了上述炉型用于生产合成气和化工产品。采用多组分催化剂，可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物，异丁醇脱水成异丁烯，从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚，这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。

技术之二：以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。目前国外甲醇生产主要以天然气为主，从资源背景看，我国煤炭储量远大于石油、天然气储量，因此在很长一段时间内煤炭是我国甲醇生产最重要的原料。目前正在山西交城建设的60万吨/年焦炉气制甲醇示范工程和以高硫煤为原料生产甲醇的创新工艺都将使煤制甲醇在全国得到更广泛的推广。甲醇作为一种重要的化工原料，通过羰基化可进一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工产品。西南化工研究院现已开发成功甲醇羰基化制取醋酸、醋酸酐工艺软件包，在现有20万吨/年低压羰基化醋酸装置的基础上，正在扩展系列产品，进一步实现产业化;甲醇与亚硝酸在Pd催化剂作用下可反应制取草酸，这是合成草酸的一条新途径;德国Hu1s公司以甲醇和CO在叔二胺与乙烷作用下进行加压羰基化反应制得甲酸甲酯(HCOOCH3)，转化率为80.7%，选择性达99.4%。

技术之三：以煤为原料合成烃类。甲醇裂解制烯烃的研究工作已进行了多年，中科院大连化物所在此方面的研究居世界领先地位，甲醇转化率达到100%，对烯烃的选择性高达85%～90%;目前合成气制烯烃已成为费托合成化学中新的研究方向之一，一些研究结果已显示出诱人的工业化前景，但由于还有一些在转化过程中的核心问题有待解决，因此该项研究距离实际工业化尚有一定距离;近期，国内外对将甲烷摆脱造气工序直接氧化脱氢生成乙烯也颇为重视，中科院兰州物化所通过3年多的努力，取得了甲烷转化率25%～35%，对C2的选择性为70%～80%的可喜进展，目前该项研究已被列为科技部科技攻关重点项目。

VESTA甲烷化技术是一种利用煤或石油焦气化所得的合成气生产SNG(合成天然气)的创新型甲烷化技术。它采用原料气一次通过、无内部循环设计，无需配备昂贵的压缩机;合成气不需要在变换装置严格调节氢/碳比例，便于操作，产品质量稳定可靠;甲烷产品气中CO2及H2O含量可控制到极低，无需再设置三甘醇脱水等装置;因而装置投资更低，能为用户降低一次性投资20%以上;且节能效果显着。

美国化学委员会表示，2022年全球化工行业产量将增长3.8%，2023年将放缓至3.2%。2021年全球化工行业产量增长了5.8%，其中亚太地区增速最快，达到8.2%，北美增长1.8%，拉美增长2.7%，西欧增长1.8%，东欧增长5.9%，非洲和中东增长2.5%。2022年大部分地区的化工行业产量增长将放缓，但也有部分地区的产量增长将加快，其中北美地区将达到4.5%，非洲和中东地区将加快至3.3%，拉美将放缓至2.4%，西欧将放缓至1.6%，东欧将放缓至3.6%，亚太将放缓至4.3%。

自2022年2月俄乌冲突事态升级至今已有一年多时间，俄乌冲突深刻影响了欧洲甚至全球的煤油气等能源价格。煤：2022年欧洲ARA港动力煤现货价年均价达到249美元/吨，6月24日冲高至409美元/吨，达到有史以来最高位。油：2022年布油年均价达到101.47美元/桶，达到2014年以来的高位水平，2022年3月8日价格达到年内最高的137.71美元/桶。气：2022年欧洲天然气价格年均价达到40.34美元/百万英热，8月达到70.04美元/百万英热，是有史以来的最高位。2022年下半年以来，在欧洲加大从美国进口天然气、暖冬等综合作用下，欧洲能源价格出现明显回落。

俄乌冲突以来，俄罗斯输向欧洲的天然气持续减少。2022年2月俄乌冲突事态升级后，俄罗斯切断或削减了保加利亚、波兰等国的天然气供应;德国暂停北溪2号项目;2022年9月27日晚，北溪一号及二号管线均发生爆炸。欧洲的天然气因此相对紧缺，同时进口结构有了显著变化，来自俄罗斯的进口气显著减少，来自美国等地的LNG有了明显提升，使得欧洲总体天然气进口量仍能处于前五年历史区间内，但总体供应处于较低水平。