煤化工行业创新发展思路探析

作者： 2015年11月02日来源：互联网浏览量：

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煤化工产业发展环境预期分析（1）预计“十三五”我国石化产品市场供求将趋向平衡，竞争将日趋激烈，利润空间会被大幅度挤压，短缺与暴利时代将过去，产能过剩与市场完全竞争成为新常态。

　　煤化工产业发展环境预期分析

　　（1）预计“十三五”我国石化产品市场供求将趋向平衡，竞争将日趋激烈，利润空间会被大幅度挤压，短缺与暴利时代将过去，产能过剩与市场完全竞争成为新常态。

　　（2）由于可再生能源的快速发展和替代以及中国因经济结构调整，欧佩克、俄罗斯和美国的供应能力充足，尤其是美国原油进口量在减少。原油需求增速放缓；预计目前和今后一段时期内，世界原油将处于供大于求的状态，原油价格将保持在较低水平，对石化产业的影响将错综复杂。

　　（3）资源环境制约和环境保护法规的日益严苛，导致投资与成本大幅度增加，竞争力和盈利能力面临严峻挑战。

　　（4）创新发展，打造拳头产品，提升竞争力、盈利能力和可持续发展能力将是“十三五”发展的有效途径，而不是一味追求规模（热衷于比规模）和近期目标。

　　（5）投融资体制发生较大变化，产业准入实行负面清单管理方式，下放行政审批权，产业准入条件放宽，企业自主投资决策能力增强。

　　（6）“十三五”煤化工产业发展环境不同于以往，变数较多，面临较大的挑战，但加大研发投入，实现创新发展是企业可持续发展的前提条件。

　　煤化工产业发展定位

　　（1）实现自主技术与装备的突破。

　　（2）实现产业化项目稳定长周期运行突破。

　　（3）实现环境保护解决方案的突破。

　　（4）实现资源能源综合利用解决方案的突破。

　　煤化工产业发展前景展望

　　（1）煤化工产能目标：煤化工今后发展的最大制约瓶颈是环保和水资源，决定煤化工发展规模。根据环境容量和水资源承载力，确定煤炭转化量，至于各种煤化工规模，由市场决定。

　　（2）预计到2020年，中国MTO产能将达到1800万吨/年（30套生产装置），约占烯烃总产能（7560万吨/年）的24％。

　　（3）煤制乙二醇产能达到600万吨/年（20～30套装置），约占乙二醇消费量（1750万吨）的34％。

　　（4）煤制天然气产能达到120亿立方米/年，约占天然气消费量（3300亿立方米）的4％。煤制油产能达到1400万吨/年左右（6套装置），约占成品油消费量（34800万吨）的4％。

　　（5）中国拥有世界上最大的石化产品市场规模，且仍然处于成长过程中。

　　（6）尽管中国市场蛋糕很大，但要分得一杯羹并获取较好的受益，必须拥有较强的创新能力和竞争力。

　　（7）煤化工已开始在石化产品市场中占有一席之地，且显示出较强竞争力和发展势头。

　　（8）由于天然气价格过高，天然气化工产品正在转向煤炭路线，焦炉气化工因焦碳市场低迷，其下游产品生产受到较大影响；

　　（9）石油路线仍将占据石化产业主导地位，尤其是在资源环境约束日益加剧、原油市场供大于求、油价持续低迷的形势下，更是如此。

　　煤化工创新发展思路简述

　　（1）人工光化学合成制氢技术：以水、太阳能和光催化剂为原料生产氢气和氧气，与CO2结合生产能源化工产品。

　　（2）电转气技术（P2G）：利用富余的风电和太阳能发电。通过电解水技术制氢，进一步生产甲烷、氢能，也可与CO2结合生产其他能源化工产品，实现电力的储存。未来风电和太阳能发电价格分别为0.293元/kwh和0.252-0.315元/kwh ，成本大幅度降低，为P2G和电解水制氢奠定成本基础；

　　（3）二氧化碳转化催化剂，将CO2转化为一氧化碳和氧气。美国加利福尼亚大学伯克利分校正在开发多孔固体材料（COF）催化剂，提高CO2转化效率。

　　（4）TiO2光催化分解水制氢技术：目前TiO2是光催化剂最具应用前景的光解水制氢材料，无氟离子电解液可望成为阳极氧化法制备TiO2纳米管发展的第4代。

　　（5）羰基合成：NPG、TMP、IPA2-PH、MDI、TDI、HDI、“三丙”（丙醛、丙醇、丙酸）、α-MMA、PMMA。

　　（6）氢气下游：MIBK 、CHDM、PETG、H2O2、HPPO、PPG、BDO、CPL、HAD、己二腈、PA6、油品加氢。

　　（7）NH3/尿素：三聚氰胺、DMC、PC、丙烯腈。

　　（8）甲烷制烯烃（ BASF 联产甲烷利用，除LNG）。

　　（9）联合法己内酰胺/己二胺技术（主要原料：天然气、合成氨、丁二烯、H2），向下游延伸尼龙塑料、帘子线、纤维、薄膜等；无副产，高附加值。

　　（10）ExSyM SM（主要原料：甲醇、甲苯），向下游延伸聚苯乙烯、ABS、SAN树脂、K树脂、SBS等。

　　（11）费托合成合成高端化学品：液体石蜡、基础油、白油、α-烯烃共聚单体、烷基苯和氯化石蜡等。

　　（12）液体石蜡：重要的化工原料,可制得一系列化工产品－烷基苯、氯化石蜡、农药乳化剂、可降解合成洗涤剂、增塑剂、化肥添加剂等。

　　（13）烷基苯：主要原料为液蜡和苯，产品主要用于生产表面活性剂之外（用于合成洗涤剂、润滑油、润滑油添加剂、油田化学品和香料等领域。

　　（14）重烷基苯磺酸盐：是优良的油田化学品，主要用作三次采油中的驱油剂、泥浆添加剂和破乳剂等。

　　（15）白油：具有良好的氧化安定性，化学稳定性，光安定性，无色、无味，不腐蚀纤维纺织物；工业白油主要用于化纤、铝材加工、橡胶增塑、纺织机械、精密仪器润滑以及压缩机密封用油；化妆品级白油主要用做化妆品工业原料，制做发乳、发油、唇膏、护肤脂等；食品级白油适用于食品上光、防粘、脱膜、消泡、密封和抛光等。

　　（16）α-烯烃共聚单体：主要是丁烯-1、戊烯-1、己烯-1和辛烯- 1等，主要用作聚烯烃树脂共聚单体，提高产品性能和附加值，增加品种。

　　（17）CO2制碳酸二甲酯（DMC）：以二氧化碳和EO（PO）为原料，生产碳酸二甲酯，用于涂料溶剂、农药、医药、电子化学品和非光PC树脂、非光异氰酸酯（MDI、TDI、HDI）等领域。DMC还可用作抗爆剂和甲基叔丁基醚的替代品等领域，国内已有成熟技术和工业化生产装置。

　　（18）碳酸二苯酯（DPC）：由苯酚和碳酸二甲酯进行酯交换反应制得。反应压力为常压，反应温度为100-250℃，首先是苯酚和DMC发生酯交换反应生成碳酸苯甲酯(MPC)，MPC再发生歧化反应生成DPC。

　　（19）醋酐路线DPC：由醋酐和苯酚反应生成醋酸苯酯，醋酸苯酯再与碳酸二甲酯进行酯交换反应生成碳酸二苯酯。实验室数据为：醋酸苯酯产率>95%，碳酸二甲酯转化率95%以上，碳酸二苯酯收率95%以上；DPC纯度99.5%以上，达到聚碳酸酯的合成要求。

　　（20）2-丙基庚醇（ 2-PH）：正丁烯在专用催化剂存在下与CO进行羰基合成反应，生成戊醛，戊醛进一步缩合加氢得到2-丙基庚醇。2-丙基庚醇主要用于生产特种增塑剂。邻苯二甲酸二庚酯（DPHP）与DOP相比，用其加工的PVC塑料制品具有更好的耐热性、低挥发性、毒性小、耐油性、耐水性和不黏性，在塑料玩具和食品包装材料方面具有很好的市场前景。2-丙基庚醇与环氧乙烷反应可生产烷氧基表面活性剂，作为合成洗涤剂活性组份。神华包头MTO项目和陕西蒲城MTO项目的碳四利用都规划建设2-丙基庚醇项目，已同英国DAVY签署合同。

　　（21）异壬醇（ INA）：正丁烯二聚得到辛烯，辛烯与CO进行羰基合成反应，生成异壬醛，异壬醛进一步加氢得到异壬醇；主要专利商有埃克森技术、Oxeno工艺、Johnson Matthey工艺和台湾南亚塑胶等。异壬醇应用领域：PVC塑料增塑剂（DINP ）。国际玩具业协会认为PVC玩具常用增塑剂DINP对儿童没有危险。DINP具有较好的抗老化性、抗迁移性、抗萃取性和耐高温性能，广泛用于各类软质PVC制品。如电线电缆、薄膜、PVC皮革、玩具、鞋材、封边条和护套等。2010年我国DINP进口量达到10万吨。茂名石化乙烯发展增效项目中包括16万吨/年异壬醇装置（含8万吨／年MTBE装置）。

　　（22）煤基多元醇：甲醇→ MTO/MTP →丙烯羰基合成→正丁醛/异丁醛。

　　（23）正丁醛＋甲醛→ 三羟甲基丙烷（TMP）：用于醇酸树脂涂料、聚氨酯涂料、泡沫塑料、印刷油墨、高级润滑油、松香酯和炸药、光聚合型感光树脂、表面活性剂等领域。

　　（24）异丁醛＋甲醛→ 新戊二醇（NPG）：主要用于生产粉末涂料用聚酯树脂、聚氨酯泡沫塑料、弹性体增塑剂高级润滑油添加剂等.

　　(25)甲醛＋乙醛→ 季戊四醇（PER）：精细化工中间体，广泛用于醇酸树脂涂料、航空润滑油、聚氨酯起始剂、PVC热稳定剂、增塑剂、防火剂以及涂料、油墨等方面。

　　(26)生物基石化产品－BIO-X技术：丁二酸、醋酸、丙烯酸、己二酸、异丁烯、异戊二烯、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、甲乙酮、对二甲苯等。

　　（27）生物炼制产品：生物柴油、生物烷烃溶剂、纤维素乙醇、高辛烷值调和组分（异丁烯）等。

　　（28）生物降解塑料：PBS、CO2塑料（PPC）、生物PET、生物PE、聚乳酸、尼龙、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等。

　　（29）煤基化学品技术：煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇等。（30）天然气转化技术：甲烷直接制烯烃、甲烷直接制芳烃。（31）碳三、四馏分加工技术。

　　（32）脱氢技术和异构技术。

　　（33）非光路线技术：非光聚碳酸酯、非光异氰酸酯（MDI、TDI、HDI等）。

　　（34）新材料：3D打印材料、超材料、电池材料、显示材料、石墨烯、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维和阻燃纤维等。

　　（35）特种工程塑料：改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、尼龙、尼龙612、PPA、PMI（聚甲基丙烯酰亚胺）、PEEK（聚醚醚酮）、PEN、PSF、聚砜和PCT等。

　　（36）热塑性复合材料和热塑性弹性体：利用煤制烯烃生产的聚乙烯、聚丙烯树脂资源，建设塑料加工园区，生产改性塑料，用于汽车塑料制品（保险杠、仪表板、车灯、车窗玻璃、内饰等）、包装材料（BOPP、BOPET）、电子电器零部件、建筑材料等。

　　汽车用热塑性塑料品种，PP的用量呈明显上升趋势，例如改性PP保险杠已取代了PC/PBT保险杠，改性PP仪表板取代了PC/ABS仪表板，而ABS、PVC的用量则有所下降。目前世界范围每辆轿车中PP及改性PP的用量在60～90kg；

　　目前，生产改性塑料的跨国企业主要有美国的PolyOne、GE、杜邦和道化学，德国的巴斯夫、赫斯特和拜尔，日本的旭化成、大科能、新日铁、东丽和三菱，韩国的三星、LG、锦湖、现代，法国的ATO 以及荷兰的帝斯曼等，上述跨国企业具备较强的研发及生产一体化优势。

　　国内生产塑料改性材料的企业主要有：金发科技、广东聚赛龙、浙江俊尔、广东银禧、山东道恩、广州花都科苑、北京聚菱燕、上海普利特、哈尔滨鑫达、南京聚隆、山东道恩等。

　　（来源：北京国际能源专家俱乐部作者：石油和化学工业规划院副总工程师刘延伟）

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