云南煤炭资源应用和煤化工产业发展现状及展望

2020-01-18 13:10孙伯刚
云南化工 2019年11期
关键词:煤制煤化工甲醇

张 镭,孙伯刚,任 梵

(云南煤化工集团有限公司,云南 昆明650231)

我国贫油、少气、煤炭资源丰富是不争的事实。到2050年,我国的煤炭资源占一次能源消费比重将控制在50%以下,但需求量仍然保持在25至30亿吨,还将长期继续主导我国能源。以煤炭为基础的能源产业发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术和洁净煤产业。煤炭洁净利用技术实际上是一种“燃烧前或使用前脱除污染物的技术”和分级综合利用技术。污染物脱除过程工艺内嵌于主生产流程的净化工序中,污染环境的物质被回收利用作副产品,体现循环经济的理念。

当前及未来一个时期,实现煤炭资源的高效洁净利用,无论对企业还是对国家可持续发展,都具有重大的战略意义。对云南煤炭企业、煤化工企业尤其是以褐煤为原料的煤化工企业来说,摆在现实面前的一个迫切需要解决的重大问题,就是如何突破技术瓶颈,构建绿色的、环保的、高效的煤炭资源利用及煤化工产业链,提升附加值,有效推动煤炭产业和煤化工产业实现转型升级和高质量发展。

1 云南煤炭资源现状

1.1 煤炭资源情况

云南省煤炭资源丰富,煤炭资源总量为691亿吨,已探明储量253亿吨,保有储量246亿吨,居全国第8位,在南方14省区居第2位,仅次于贵州省,现有探明亿吨以上煤矿区有28个。其中褐煤153.26亿吨,约占总储量的62%,仅次于内蒙古,居全国第二位,无烟煤51.91亿吨,占21%;烟煤41.32亿吨,占17%。其中由于褐煤是煤化程度最低的一类煤,具有含水量高(30%~50%)、挥发分高(15%~30%)、发热量低,易风化碎裂、易氧化自燃的特点,不适于长期储存和远途运输(一般运输半径在300km)和利用,长期被视作一种劣质煤炭资源,目前仅用做坑口电厂燃料和坑口气化原料,限制了褐煤资源的合理开发利用。另外,全省预测煤层气资源总量为5352亿m3,居全国第九位。

云南省煤炭资源主要集中在曲靖市、昭通市、红河哈尼族彝族自治州三地。除探明煤炭资源量外,尚有大部份未探明,仍然还有一定的地质勘查空间。云南煤炭生产呈现“乡镇煤矿为主、国有煤矿为辅;小型煤矿为主,大中型煤矿为辅;滇东地区为主,其他地区为辅”的格局,煤炭资源条件、开采技术条件多数不适合建大矿,与国家现行产业政策的要求差距较大,制约着云南省煤炭产业发展。

截至2018年12月底,云南省安全生产许可证等证照齐全的生产煤矿117处,产能4034万吨/年;手续齐全、建设规模为30万吨/年及以上的在建煤矿77个,建设规模3065万吨/年,新增产能2639万吨/年;规模在30万吨/年以下、手续齐全的建设煤矿49个,建设规模831万吨/年,新增产能578万吨/年。

1.2 煤炭消耗情况

2009年云南省原煤产量8921万吨,2010年9759.9万吨,2011 年9957万吨,增长11.62%,2012年1~8月,云南省原煤产量6726万吨,同比增长8.6%。商品煤销量6846万吨、2013年全省煤矿生产原煤10509.17万吨,同比增加124.45万吨,煤炭产量连续两年突破亿吨大关。

受推进煤炭产业转型升级影响,煤炭生产消费“断崖式”下降(如表1。)。2014年非化石可再生能源生产和消费比重均达到历史高点,可再生能源生产比重达73%,非化石能源占一次能源消费比重高达41.7%,煤炭消费比重降为43%,能源结构更加绿色化。能源消费总量、能源消费强度控制取得明显成效。“十二五”期间,我省能源消费年均增速比“十一五”下降1.3个百分点,能源消费强度下降超过15%,超额完成国家下达目标任务。预计到2020年,在GDP增长率为8.5%的情况下,我省化石能源和可再生能源的消费之比将达到56.3∶43.7。

表1 云南省规模以上工业主要能源消费量 单位:万吨

1.3 煤炭利用情况

按国际上一般的分类方法,煤的利用途径主要有:燃料、化工原料两大类。煤炭作为燃料,包括发电用煤,工业窑炉用煤,民用煤等。煤作为燃料是将煤在锅炉中直接燃烧,生产电力或热能,也可将煤制成水煤浆后燃烧。煤炭作为原料,生产固体、液体、气体和其它化工产品,包括炼焦用煤、喷吹用煤、煤化工用煤、煤基碳素制品和水煤浆等。煤的焦化可以得到焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气。煤的气化是近代煤化工利用的核心。煤气化可以得到含CO和H2的合成气,再由合成气生产合成氨、甲醇、合成油、含氧化学品等多种化工产品。煤的液化是将高分子量的煤变为低分子量的烃类液体的方法。煤的液化方法有直接液化和间接液化两种工艺。在上述用途中,近几年,我省煤炭用于燃料(用于发电及工业锅炉)占煤炭总消费量的35%左右,焦化(钢铁行业使用)占17%右,化工行业(主要是合成氨)20%左右,农业用(主要为农作物及果疏烘烤)占20%,其他用煤占8%左右,其洁净化利用还有很大替代空间。其中钢铁行业用煤主要为炼焦煤和喷吹煤,其他行业主要利用动力煤。在以上利用途径中,焦化和发电是传统的利用方向,近年来,在气化、液化等方面出现了许多新的技术,特别是洁净煤技术,是以煤炭洗选为源头、以煤炭气化为先导、以煤炭高效、洁净燃烧发电为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系。

2 煤炭资源的合理开发和使用途径

在过去,由于对煤炭资源本身保护认识不足,对环境和生态保护重视不够,在煤炭资源的开发利用中存在严重的问题:一是不合理开采造成资源耗费率高,损失浪费严重;二是不合理开发利用带来严重的生态环境负面影响。原因是多方面的,概括起来有观念、政策、法律、技术等几个方面的原因。但作为我国能源安全稳定供应的基石,煤炭在社会经济发展中仍然扮演着重要角色。根据预测,到2030年,煤炭在我国一次能源消费中仍将占比50%,2050年占比40%左右。但需求量仍将保持在25至30亿吨,将长期是我国主导能源。甲醇,作为重要的能量载体与基本化工原料,有望在其中扮演关键的角色。做好清洁高效利用成为煤炭行业必须面对的现实问题,国内外煤资源的利用主要包括直接燃烧、低温干馏、炼焦、气化、加氢液化等主要途径。目前我国煤炭的主要利用途径有以下三个方向。

2.1 作为燃料动力煤的使用

在以往,煤炭最直接和最常见的利用方法是用于发电,这是目前最便捷、最广泛的清洁利用方式。我国在煤电能耗、污染排放等方面的控制已达到世界领先水平。这是我国保障能源安全和有效利用的基本方式,为电力的保障供给、调峰、错峰和季节调剂发挥了重要作用。近几年,随着流化床燃烧技术的发展,流化床燃烧锅炉也开始用于褐煤的燃烧发电。褐煤在用于小容量的工业炉和工业锅炉时,主要采用层状燃烧方式,如链条炉、往复炉以及流化床燃烧炉。但随着清洁能源大力发展,煤炭在未来或将不再是发电的唯一选择,风电、光伏、水电、核电等利用越发完善、价格逐步下降,最终替代煤电只是一个时间问题。

2.2 作为煤气化原料的使用

主要利用方向之一是通过高效转化,实现化学品生产。一方面,在“贫油、少气、相对富煤”的现实下,很难像国外那样完全依赖石油化工,利用煤炭制化学品是较为现实的选择。另一方面,从化学角度来说,制备化学品少不了“碳”这个重要元素,而煤炭就是“碳源”之一。转化反应可作为未来其利用的主要途径。煤炭清洁高效利用,是环境保护等需求下的当务之急,就是高碳能源的低碳化利用。在现行技术路线下,转化是“煤-合成气-化学品或液体燃料”的过程。要实现进一步突破,主要有两大难点值得关注——降低水耗及二氧化碳排放,这是当前的一大重点研究方向。

从原理上讲,现有的固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法都可用于气化,但由于受产地、地质年代等条件制约,煤种的性质存在着一定的差异,在选择采用何种气化方法还需全面考虑和慎重权衡。

我国先后开发了多喷嘴对置式水煤浆气化、航天粉煤加压气化、清华水冷壁水煤浆气化、SE粉煤气化、两段式干煤粉加压气化等一批先进煤气化技术。目前,还有一些新型煤气化技术正在开发中,如延长石油集团的大型输运床气化技术,新奥集团的催化气化、加氢气化、地下气化等定向气化技术等。如表2。

表2 煤气化技术对比表

表2 (续)

2.3 作为煤焦化原料的使用

煤炭的又一个利用途径是以煤为原料的煤焦化,煤在隔绝空气条件下,加热到950℃左右,经高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油等副产物,通过回收利用制备其它化工产品的一种煤转化工艺,又称煤炭高温干馏。其产品的应用方式也主要是三方面,这为发展循环经济,实现高效和综合利用提供了一种重要的选择。

首先是焦炭作为煤焦化最重要的产品,绝大多数国家90%以上的焦炭用于高炉炼铁,其次用于铸造与有色属冶炼工业,少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中,焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。第二是煤焦油作为煤焦化的重要副产物,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯处理后加以利用,可生产炭黑、工业萘、改质沥青、甲基萘、蒽、溶剂油等多种化工产品,通过加氢技术制备顺杆、苯酐、四氢化萘等有机化学品。第三是煤气和化学产品,焦炉煤气产量约占装炉煤重的16%~20%,每吨煤约产焦炉煤气300~400m3,可作为工业加热用燃料、城市煤气、合成氨的原料气、提取纯氢的原料气进而生产碳一化学品(如生产甲醇、二甲醚、醋酸、甲酸等)。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%,常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形试作为最终产品;粗苯回收率约占煤的1%左右,其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料;硫及硫氰化合物的回收,不但为了经济效益,也是为了环境保护的需要。

云南煤化工集团主导开发了5.5m大型侧装煤捣固技术实现了大比例无烟煤炼焦技术,建成全国首套焦炉气制甲醇装置,对焦化联产深度加工、实现煤炭资源综合利用起到引领作用,建成了包括440万吨/年焦炭、40万吨/年焦炉气制甲醇、12万吨/年粗苯加氢、10万吨/年炭黑、30万吨/年焦油加工等装置在内的循环经济产业示范圈,成为我国大型焦化深度多联产的示范工程,5.5m侧装捣固焦炉被国家发改委认定为新建同类焦炉的标准。主导开发了焦炉气制甲醇、煤焦油回收分离技术、苯精制加工制精苯、一甲苯、二甲苯等产品技术。

3 我国煤化工产业的发展现状

我国煤化工行业推进供给侧结构性改革,贯彻实施创新驱动战略,转型升级步伐加快,行业运行情况得到改善。重点煤化工产品产能利用率继续提升,行业集中度有所提高,向高质量发展迈出坚实步伐。随着政策转暖,“十三五”期间,煤化工产业有望迎来发展拐点。传统煤化工行业将向淘汰落后产能、降低能耗、向西部转移发展,煤化工多联产、煤炭液化则将成为新型煤化工产业的重要方向。

3.1 传统煤化工产业的现状

以煤炭为原料的传统煤化工产业,随着2015年以来全行业“去产能、调结构、转方式”工作逐步开展,以合成氨、尿素、电石为代表的传统煤化工,新建产能增速大幅回落,据中国氮肥工业协会统计,2013~2017年累计退出合成氨产能1130万吨,退出尿素产能1797万吨,产能过剩得到有效遏制,行业盈利能力逐渐好转,2017年实现扭亏为盈。截至2018年底,全国合成氨产能合计6689万吨/年,同比减少454万吨/年。其中采用先进煤气化技术的产能为2485万吨/年,占总产能的37.2%。全国尿素产能合计6954万吨/年,同比减少322万吨/年。其中先进煤气化技术的尿素产能为2549万吨/年,占总产能的36.7%。

“十二五”期间,电石行业新增2100万吨产能,同时退出863万吨,产能年均增速在10%以上。从“十三五”开始,电石产能增速出现拐点,从2015年的4500万吨下降到2018年的4100万吨,下降了8.9%,2016~2017年共退出500万吨落后产能,退出产能开始超过新增产能,行业开始进入理性发展阶段。

煤炭制备甲醇工艺有煤气化和煤焦化两条主要途径,由于技术成熟,流程简单和区域经济性,可实现煤炭转化过程的清洁化生产,储存和运输方便,可以作为燃料、能源(作为储氢的载体)和化工原料,是衔接发展现代煤化工的重要中间体,其C1化工产业技术发展方兴未艾,具有向下游高端化工产品延伸的产业价值链。同时煤基甲醇已逐渐被认同为新能源,其应用可实现清洁化,可以气化燃烧或制氢、供CO2气肥等,应用领域在不断拓展,是煤炭清洁转型最经济的路径。甲醇还被广泛应用于汽车燃料、甲醇电池、甲醇蛋白等新兴的工业生产和研究。2018年甲醇上下游产能均有所增加,截止到12月底国内新投产产能为586万吨/年,占全球新投产产能的63.3%(国际新投产产能为340万吨/年);新兴下游已投产产能为陕西延安能化有180万吨/年甲醇配套的60万吨/年烯烃装置。截至2018年底,我国的甲醇产能为8650.5万吨,同比增加7.2%,国内甲醇总产量为4713万吨,同比增长4.06%,我国已是全球最大的甲醇生产国。根据海关总署的统计数据,2018年1-12月,中国甲醇月均进口量达61.91万吨,累计达742.7万吨,同比减少8.7%。2018年1-12月,中国甲醇出口量累计31.7万吨,同比增加18.98万吨。从进口依存度来看,2014—2016年,进口依存度逐渐增加,2016年由于烯烃工厂的大量需求,进口依存度达到17%,随着国产甲醇产能投放,我国甲醇依存度不断降低,2018年进口依存度已下降至13.6%。2018年甲醇表观消费量为5459万吨,同比增长了2.45%。到2020年,预计我国甲醇需求量约为8600万吨,其中进口量约占10%,国产甲醇约占90%,出口量约80万吨。按照85%的产能发挥率计算,到2020年甲醇产能应达到9200万吨。

3.2 现代煤化工产业的发展现状

近年来,煤炭深加工技术取得重大突破,推动了煤炭利用由价值链低端向高端跃升。2015年我国煤制油、煤制天然气、煤制烯烃(包括甲醇制烯烃)产能分别达到254万吨/年、31亿m3/年和862万吨/年,2015年产量分别为115万吨、18.8亿m3和648万吨。截至2017年底,我国煤制烯烃、煤制油、煤制天然气和煤制乙二醇产能分别达到1200万吨/年、858万吨/年、151亿m3/年和300万吨/年,有力地促进了煤炭由燃料向燃料和原料并重转变。

预计到2020年,预计现代煤化工规模将达到:煤制油1200万吨,煤制烯烃1600万吨,煤制乙二醇600万吨,煤制天然气200亿m3,煤制芳烃100万吨。

3.3 云南煤化工产业的发展现状

自“十二五”以来,云南逐步形成了具有云南资源禀赋特点的产品结构体系,在我省化工行业内,形成了以云天化集团、煤化工集团、能投化工等为主的国有企业和以南磷集团、曲靖麒麟煤化工为龙头的地方民营煤化工企业为主体的产业发展体系,云天化集团合成氨主要工艺技术和吨氨能耗达国际先进水平;煤化工集团自主知识产权的YM褐煤气化技术、一步法甲醇制汽油技术全国领先、壳牌气化炉制合成氨工艺实现了长周期运行的世界最佳水平、年产400万吨焦炭的5.5m侧装捣固焦炉技术为国内领先水平;形成了聚甲醛、工业用季戊四醇、1,4-丁二醇、均四甲苯、苯酚、邻甲酚、间 (对)甲酚、苯酐、甲酸钠、甲醇、黄磷、赤磷、磷酸、三聚磷酸钠、液氯、离子膜烧碱、盐酸、悬浮法聚氯乙稀树脂、新工艺炭黑、硝酸铵、聚乙烯醇等多种化工产品和与煤化工相关的新材料。

通过淘汰落后产能,实现供给侧改革。现有合成氨有效产能260万吨/年左右,年产合成氨220~250万吨/年,主要是云天化和煤化集团,煤气化技术以壳牌和YM气化技术为主;焦化产能1500万吨/年,近年年产焦炭800~900万吨,开工负荷较低,主要为曲煤焦化、麒麟焦化、昆钢师宗焦化、天能焦化等;甲醇产能近200万吨/年,由于先锋等停车,年产甲醇在50~60万吨/年;硝酸铵55万吨/年、联碱/氯化铵产能各20万吨/年、炭黑10万吨/年,顺酐5万吨/年等,具备了一定的产业基础和规模。

全省合成氨企业20户,其中2014年13户正常生产企业共生产合成氨180.8万吨,2015年11户企业253.2万吨,2017年9户产量215万吨。2015年,全省焦化正常生产企业22户(不含铸造焦企业),生产冶金焦854.9万吨,其它焦炭84万吨,总焦产量同比减少24.2%。副产煤焦油29.63万吨、粗苯8.71万吨、硫铵5.15万吨、甲醇15.68万吨,同比分别减少32.4%、32.5%、24.3%和41.7%,2017年生产焦炭837万吨(11户企业)。

4 现代煤化工产业发展的新趋势

“十三五”以来,现代煤化工新技术的发展突飞猛进,为煤化工产业技术的发展提供了技术保障,现代煤化工相关领域技术创新能力在不断加强,国内外不断涌现出大批新的研究成果,体现在五个方面:一是煤气化技术向大型化、长周期迈进。二是煤炭液化技术向生产高效化和产品高端化发展。三是煤制烯烃、芳烃技术实现了多项新的突破。四是煤制乙醇技术开辟出新能源和精细化工产品的新空间。五是低阶煤热解技术实现新突破。

随着全球石化行业的新技术和新工艺日臻成熟,创新驱动已成为推动化工行业发展的主旋律,石化产业技术创新既属于石化行业,更是现代煤化工发展的核心动力,带动着煤化工产业向石化行业趋同化发展,为新兴煤化工产业的发展开拓了新的发展路径。

4.1 煤化工下游产品的高端开发应用已形成集群

煤炭深加工技术取得重大突破,推动了煤炭利用由价值链低端向高端跃升。一方面发展煤基新材料,现代煤化工是典型的C1化学。我国现代煤化工经历了“十一五”和“十二五”的快速发展,技术创新和产业规模均走在世界前列,已建成了煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等一批现代煤化工示范工程,形成了一定产业规模,煤制乙醇、煤制芳烃等技术方兴未艾。另一方面发展现代煤化工要打造下游高端产品群,如企业要充分利用煤盐油气组合资源优势,通过煤气化、原盐电解、天然气重整、石油炼制四大龙头平台,采用“气化平台、一头多尾”和专业化运营方式实现多联产,针对电子电气、半导体存储芯片、航空航天、轨道交通、新能源和环保处理等相关应用领域,打造下游高端产品群,如高端与专用化学品群、聚烯烃产品群、芳烃乙二醇聚酯产品群等。在煤制烯烃方面,中科院大化所包信和院士团队基于“纳米限域催化”的新概念,创造性地构建了硅化物晶格限域的单铁中心催化剂,实现了甲烷在无氧条件下一步高效生产乙烯和芳烃等高值化学品。这是一项“即将改变世界”的新技术,又是一个具有里程碑意义的创新突破。

4.2 煤化工环境整治的高端关键技术有新突破

提高现代煤化工产业环保技术水平,降低污水处理、固体废弃物处理与处置、大气污染物排放处理的成本等问题将成为开展煤化工项目以及煤化工产业发展的重要研究问题。现代煤化工在发展过程中为了满足环保的要求,在耗水、污水处理等方面也在发生着变化。面对环保的压力,行业一直都在积极投入和努力解决,也已经取得了很大的进展和成绩。此外,为落实巴黎气候大会形成的《巴黎协定》,我国实施碳交易或开征环保税已是大势所趋,这将会影响现代煤化工产业的整体竞争力。例如先锋化工环保整治项目,就进行关键和共性技术研究,开展煤气水净化技术和煤气水深度处理技术研究与开发,治理“异味”问题。

4.3 煤化工新兴领域的深度研究开发在不断拓展

煤基石墨烯、中间相炭微球、煤基电子级硅基新材料、煤基含氧化学品开发、开发煤制碳纤维都值得关注,可以关注氢能,氢能作为解决未来人类能源危机的终极方案已在全球范围内达成共识,氢能产业被誉为“没有天花板”的产业。同时重点关注CO2综合利用技术,目前工业化主要是应用作食品级CO2和气肥,还有(CCS/CCUS)处于示范阶段的CO2的捕集封存技术,思创公司目前正在酝酿两大技术的研发突破:一是CO2利用技术,目前已经有一套利用CO2生产多元醇的小规模中试装置;另外还利用CO2作为软泡聚氨酯的发泡剂(CO2先同聚醚反应,然后再同异氰酸酯合成);二是利用太阳能制氢技术。另外,还有中国科学院大连化学物理研究所李灿院士等团队研究“光伏+分解水+CO2加氢制甲醇”太阳液体燃料可再生能源合成甲醇技术等,太阳燃料(液态阳光)的实质就是利用太阳能等可再生能源将水和二氧化碳转化为燃料(甲醇),长期储存燃料,可转化为氢能、电能。

5 云南煤炭产业及煤化工产业发展展望

5.1 云南煤炭产业发展展望

煤炭产业是我省重要的能源产业,推动煤炭产业高质量发展,有利于增强我省煤炭有效供给和保障能力。近年来煤炭产业发展一度尴尬,供需矛盾突出,产业发展萎缩,企业深陷困境。煤炭资源总量居南方第二、全国第九的云南省,为了扭转不利局面,云南省2019年6月制定了《云南省煤炭产业高质量发展三年行动计划(2019—2021年)》,提出进一步优化煤炭产业结构,促进煤炭产业安全高效、绿色开采、清洁利用,保障能源安全,将云南省煤炭资源优势转化为经济优势。对煤炭产业重新布局,着力培育国有大型现代化煤炭企业集团,推动实现煤炭产业高质量发展,确保打好云南“绿色能源牌”。该计划提出,到2021年全省原煤产量控制在8000万吨以内,力争实现工业总产值1000亿元,实现利税总额180亿元。

进一步调整了煤炭发展规划、空间布局,将以曲靖市、昭通市、红河州三个州市为重点,以楚雄州楚雄市和南华县、文山州富宁县、大理州祥云县、丽江市华坪县等五个县(市)为补充,进行集中高效开发,重点地区产量占全省的85%以上;资源条件差、规模小的玉溪、保山、临沧三个市整体退出煤炭行业;集中开发建设小龙潭、老厂、恩洪、镇雄、新庄和跨竹等矿区。使单个煤矿生产能力应在30万吨/年以上,单个煤炭企业所有煤矿的总产能不低于300万吨/年。根据行动计划,云南省将以省属煤炭企业为基础,通过扩能技改、兼并重组、资源配置和对外合作等方式,进一步优化国有资本布局,打造一个年生产能力不低于5000万吨级的省属大型专业化、现代化、综合性煤炭产业集团,在全省煤炭生产总量中的占比至少达到60%,力争达到85%,建设云南省煤炭交易(储备)中心,增强市场控制力和话语权,实现优势资源向优势企业集中。要大力推行“机械化换人”,全面推进全省煤矿机械化、标准化提升改造工程,建设一批安全生产标准化煤矿、智能化示范矿井,全面提升全省煤矿安全生产水平,提升安全保障水平、提升单井规模、提升产业集中度、提升有效供给能力,推进煤炭产业高质量发展。

5.2 云南煤化工产业发展展望

云南煤炭产业高质量发展为云南煤化工的发展提供了资源保障,云南可谋划结合现有煤化产业基础提质增效,保护环境,转型发展,并适度发展煤化工。

5.2.1 对现有煤化工产业提质增效,延伸产业链,实现高质量发展

一是实现安全发展。随着智能化、数字化、机器人等高新技术及“互联网+技术”在煤化工领域的推广,新技术、新材料、新工艺、新设备的应用,将大大提高化工装置的本质化安全技术和水平。

二是实现绿色低碳可持续发展。随着企业的环保压力不断增大,新环保法以及大气污染、水污染、土壤污染等专项行动计划的实施,现代煤化工产业的污染控制要求将更加严格,现代煤化工项目获得用水、用能、环境指标的难度加大。其环保治理技术的研究开发和应用成为必然选择。

三是延伸产业链,向新材料和精细化工方向发展。以煤气化技术和煤焦化技术和橡塑新材料应用为源头,甲醇产业链以甲醇为原料,以甲醛为中间介质,通过不同工艺制得下游的聚甲氧基二甲醚(DMMn)、聚甲醛、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酯甲酯、对二甲苯、不饱和聚酯和醇酸树脂;苯产业链,以焦化粗苯为原料,通过不同工艺生产乙炔、己二酸、己二胺、尼龙6等产品;焦油产业链;以焦油为原料,通过不同工艺生产对苯二酚、高间位比混甲酚、纯间/对甲酚、萘二甲酸、邻苯二甲酰亚胺、萘二甲酸等产品。突破一批煤基化学品和煤基新材料制造过程中的煤质与化学转化共性关键技术,筛选出一批高效专用的催化剂和活性载体,创制一批煤基新材料、新型化工产品、橡塑新材料及高端橡胶制品,性能达到或接近石油基产品、国内同类一线产品水平;建设一批重要煤化工产业为基础的新材料和化学品产业化示范基地,生产成本经济可行;制订一批技术标准与规范;构建煤基新材料产业科技创新研发平台,培养一支煤基新材料研发与产业化人才队伍,形成以企业为主体的煤基新材料产业科技创新体系,大幅度提升煤基新材料产业自主创新能力和核心竞争力。

5.2.2 谋求发展,新建大型煤化工清洁能源项目

云南发展褐煤的高效综合利用产业,可以有效缓解优质动力煤的供应紧张局面,用低品位煤炭扩宽优质动力煤的资源渠道,延伸煤炭工业的产业链,生产出高品质的石油替代产品,提高煤炭资源的综合利用效率和煤炭利用的环境效益,更好地满足国内能源需求。煤炭转化项目和煤化工项目需要一体化、规模化建设,需要量水而行,量环境容量而行。在旅游资源丰富、环境容量有限的云南地区建设煤炭深加工项目,技术的环境友好特性和节水特性是优先于经济性的考虑因素。努力推进低阶煤分质分级利用的新模式或形成大型褐煤新型化工材料产业链。并积极探索与煤炭、冶金、电力、石化等产业融合发展,提升煤炭转化总体效益,提升煤炭清洁高效利用整体水平。

开远小龙潭矿区现探明可开采储量为8亿吨褐煤,且小龙潭矿务局已完成五期扩建工程,年产量可达1490万吨。小龙潭褐煤的开发利用有成熟的成套煤化工技术以及技术团队和管理团队。从褐煤资源综合利用出发,按照“矿化一体、多元联合”的思路,以新型煤气化技术为龙头,围绕做强现代煤化工、做优化工新材料两大核心,实现由传统化肥产业向现代煤化工和新材料产业转型发展,待时机成熟时,可在小龙潭矿区坑口建设大型煤化工清洁能源项目,清洁转化褐煤1000万吨/年以上,可生产现代煤化工产品(根据市场情况,选择煤制油、天然气、煤制乙二醇、煤制烯烃(MTO/MTP)、煤制芳烃、煤制乙醇等)及其他精细化学品等产品,并向下延伸发展高端煤基新材料。

新建项目可填补云南省现代煤化工和化工新材料的空白,增强褐煤资源高效综合利用产业可持续发展能力。一是符合国家煤化工产业政策和供给侧改革政策,也符合云南省政府要求煤资源和煤化工有机整合的构想;二是符合人口密集区危险化学品生产、储存企业搬迁、转产或关闭相关产业政策,主动作为,搬入工业园区,利于开远市城市发展和建设,也彻底解决解化清洁能源公司解化分公司长期生存问题,所需要人员可由解化分公司转移至此;三是附近有小龙潭电厂、大唐发电厂,可解决供电、供汽、供热问题,实现煤、电、化优势互补的产业发展方式;四是可以拓展甲醇作为新能源的应用领域,调整云南的能源结构,保护环境,有利美丽云南建设,云南煤基甲醇新能源可应用推广在汽车、工业锅炉、工业炉窑、农业 (烟草)烘烤、大棚蔬菜和花卉(供热和供CO2气肥)、冬季取暖等领域,推广前景广阔,即把云南打造成煤基甲醇新能源及化工示范基地或示范省,具有资源、技术、环保、交通、成本及地域等比较优势,具备矿化一体开发煤基甲醇新能源的条件。

6 结束语

对云南省而言,煤炭资源具有比较优势,开采和利用好煤炭资源对能源保障及能源结构和美丽云南建设具有重要意义。煤炭通过优化产业布局、规模化、安全、绿色开采,提升有效供给能力,同时对现有煤化工产业提质增效,适度发展现代煤化工,提高产品的附加值,并不断拓展新的应用领域,构建绿色、环保、高效、精细化的煤炭资源利用途径及煤化工产业链,使煤炭资源安全绿色生产、洁净化转化、高效和清洁化利用,才能有效推动我省煤炭产业和煤化工产业转型升级和实现高质量发展。

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