一项具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的煤化工关键技术取得了重大突破。中国工程院院士、清华大学教授金涌3日在人民大会堂举行的新闻发布会上表示，流化床甲醇制丙烯（FMTP）工业技术的开发成功，开拓了不以石油为原料的石油化工技术路径，实现了丙烯转化原料多样化和“对石油的部分替代”。

    在煤的清洁高效利用中，煤制烯烃是公认和可行的发展方向，其中甲醇制烯烃是在世界范围内目前尚未实现工业化应用的关键技术，已经成为发展新型煤化工的瓶颈。此次流化床甲醇制丙烯工业试验的成功，实现了煤制烯烃技术的突破，对高效清洁利用煤炭资源，对传统煤化工产业的结构调整和产业升级以及我国能源的综合利用将发挥重要作用。

    据了解，“流化床甲醇制丙烯工业技术”由中化集团、清华大学和安徽淮化集团联合攻关。在清华大学小试研究工作基础上，将小试成果放大到万吨级规模，通过工业试验装置的运行，工艺参数优化、催化剂寿命和工艺设备的可靠性考核，最终使该万吨级的工业试验装置技术和环境保护各项指标达到先进水平。（记者倪光辉 人民日报）

    我国自主开发的“流化床甲醇制丙烯工业技术”获重大突破　

    关键技术达到世界先进水平

    新华网北京１２月３日电（记者彭红）由“新一代煤（能源）化工产业技术创新战略联盟”组织开发的“流化床甲醇制丙烯（ＦＭＴＰ）工业技术开发项目”获得重大突破，该技术具有完全自主知识产权，煤化工关键技术达到世界先进水平，对我国能源的综合利用将发挥重要作用。

    这是记者３日从“新一代煤（能源）化工产业技术创新战略联盟”在京举行的新闻发布会上获悉的。

    据介绍，基于我国的基本国情，以煤为主的能源格局在相当时期内难以改变，如何清洁高效利用好煤炭资源是解决我国能源问题、减少二氧化碳排放的关键。在煤的清洁高效利用中，煤制烯烃是公认和可行的发展方向，其中甲醇制丙烯是在世界范围内目前尚未实现工业化应用的关键技术，已经成为发展新型煤化工的瓶颈。

    “新一代煤（能源）化工产业技术创新战略联盟”成立后，下决心自筹１．８亿多元资金开发这项关键技术。经过中国化学工程集团公司、清华大学、安徽淮化集团有限公司等单位三年的艰苦攻关，２００９年１０月９日，“流化床甲醇制丙烯（ＦＭＴＰ）工业技术开发项目”工业试验装置在安徽淮南开车成功，装置经过４７０小时满负荷连续运行，获得了预期成果，并于１１月２７日通过了由中国石油和化学工业协会组织的成果鉴定。鉴定委员会认为，该项技术具有完全自主知识产权，其煤化工关键技术达到世界先进水平。下一步将继续对该技术进行系统优化，尽快将其应用到工业装置中。

    专家介绍，“流化床甲醇制丙烯（ＦＭＴＰ）工业技术开发项目”内容主要包括基础研究、工程放大及工业试验三部分。根据参与单位的各自优势，小试基地设在清华大学化工系反应工程实验室，工程放大由中国化学工程集团公司承担，工业试验装置设在安徽淮化集团公司，其中催化剂规模为３３吨原粉／年（干基），ＦＭＴＰ规模为年处理甲醇３万吨。

    据了解，２００７年，科技部、财政部、教育部、国务院国资委、全国总工会、国家发展银行等六部委启动了产业技术创新战略联盟试点工作，由重点行业中的骨干企业、重点院校和研究机构组建了４个技术创新试点联盟，由中国化学工程集团公司牵头组建的“新一代煤（能源）化工产业技术创新战略联盟”是首批成立的四个试点联盟之一。成员包括中国化学工程集团公司、清华大学、天津大学、安徽淮化集团有限公司、中国华能集团公司等１４家高校和企业。

　　煤炭是最便宜的资源，也是储量最多的矿物能源

    油价的飙升促进了煤化工的发展，目前来看煤炭仍然是相对便宜的资源。煤化工产品较石油化工产品有相对的成本优势。按目前已探明的石油储量和开采速度来计算，全球石油的平稳供应只能维持40多年，天然气60多年。煤炭是世界上储量最大的矿物能源，可供人类开采400多年。

　　煤化工对我国有着重要的意义

    我国是个贫油少气，煤炭资源相对丰富的国家。从储量方面来看，我国2007年底煤炭储量1145亿吨，占我国能源总储量的94.6%,远高于全球60.12%的水平。我国目前原油进口依存度高达47%左右，而且未来还将不断上升。如此高的依存度已经威胁到了国家的能源安全。煤化工的发展对我国有着重要的意义。

    我国是全球最大的煤化工发展基地

    2006年底我国焦炭产量29768.31万吨，电石产量1177.05万吨，合成氨产量4936.81万吨，甲醇产量874.7万吨均居世界前列。近年来国际原油价格高涨，煤炭对原油等其他能源的替代效应日益明显，发展煤化工、减少原油进口依存度，正日益成为我国的战略选择。我国正逐步发展以煤炭为主要原材料的煤化工产业，生产高附加值的煤化工产品。

    1煤化工概述

    经化学方法将煤炭转换为气体、液体和固体产品或半产品，而后进一步加工成化工、能源产品的工业。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。

    煤化工产业链的延伸主要有三条：传统的焦化和电石乙炔化工、煤气化和煤液化。通过这几条产业链，煤炭可以在石化产品、燃料油等多个领域替代石油和天然气。三条产业链中煤化油技术壁垒最高、而煤气化应用最广泛，几乎是所有煤化工产业的基础。

    1.1世界煤化工行业

    煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。进入20世纪，许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。70年代后，石油大幅涨价，使人们又开始将能源与化工原料的视线转回到了煤，从而使煤化工技术的开发研究有了长足的进展。

    油价的飙升促进了煤化工的发展，目前来看煤炭仍然是相对便宜的资源。煤化工产品较石油化工产品有相对的成本优势。

    按目前已探明的石油储量和开采速度来计算，全球石油的平稳供应只能维持40多年，天然气60多年。可以说，世界石油能源安全体系非常脆弱。煤炭是世界上储量最大的矿物能源，可供人类开采400多年。所以全球发展没化工有着重要的意义。

    从全球煤化工发展状况来看，除中国外并无大规模的发展，据统计，目前全球大约有117家大型煤化工企业，现代气化炉385座，从产品类型上来看，37%是各类化工产品、36%是间接合成油、19%用于发电。全球以煤气化为核心的现代煤化工产能年均增长5%，略高于化工行业平均3.6%的水平。

    1.2我国的煤化工行业

    1.2.1煤化工对我国有着重要的意义

    我国是个贫油少气，煤炭资源相对丰富的国家。从储量方面来看，我国2007年底煤炭储量1145亿吨，占我国能源总储量的94.6%,远高于全球60.12%的水平；从能源消费上来看，2007年底我国煤炭消费量1131.4(百万吨油当量)，占能源总消费量的75.37%，也远高于全球32.53%的水平。

    目前，我国是全球最大的煤化工发展基地，2006年底我国焦炭产量29768.31万吨，电石产量1177.05万吨，合成氨产量4936.81万吨，甲醇产量874.7万吨均居世界前列。近年来国际原油价格高涨，煤炭对原油等其他能源的替代效应日益明显。

    同时考虑到我国多煤少油的自然禀赋条件，发展煤化工、减少原油进口依存度，正日益成为我国的战略选择。我国正逐步发展以煤炭为主要原材料的煤化工产业，生产高附加值的煤化工产品。06年底我国发布《煤化工产业中长期发展规划征求意见稿》，征求意见稿称，2006年至2020年，中国煤化工总计投资1万多亿元，其中装备费用占50％，技术费用占10％。

    1.2.2制约我国煤化工发展的因素

    1 水资源

    水资源是煤化工产业发展的重要制约因素，我国水资源远低于世界平均水平。主要煤炭产地人均水资源占有量和单位国土面积水资源保行量仅为全同水平的1／10。大型煤化工项目年用水量通常高达儿千万立方米，吨产品耗水在10吨以上，相当于一些地区十几万人口的水资源占有量或100多km3国土面积的水资源保有量。一些地区大规模超前规划煤化工项目．会打破本地区脆弱的水资源平衡．直接影响当地经济社会平稳发展和生态环境保护。

    由于地理、气候等客观原因，我国水资源的分布严重不均，水资源的跨区域调蓄和配置有许多困难。各地大批煤化工项目投产后，所用水的机井将会越打越深，随着用水由行政调控向市场配置的转变，超定额用水将被层层加价，用水费用将会越来越高，而且还可能会面临“水荒”。从水资源分布来看，山西、宁夏不太适合大规模发展煤化工产业。新疆、内蒙古、陕西发展较好。

    2煤炭资源：

    尽管中围足世界煤炭资源大网，煤炭储量丰富、品种齐全。但是我国煤炭以低变质煤为主，优质煤和适合煤化工煤并不充足。每一种煤化工工艺对煤种都有特殊要求．如水煤浆加压气化工艺对煤质的主要要求：发热量达25.121 MJ／kg(一般的炯煤)，越高越好：灰熔融温度FT在1300℃为宜，过高或过低都不利于气化：煤灰含量不得高于15％～20％，越低越好。灰含量每增加l％，则氧耗增加0.7％一0.8％，煤耗增大1.3％～1.5％，生产成本大幅度上升，同时增加三废治理的工作量。

    世界煤炭资源中，褐煤占1／3以上。在硬煤(烟煤和无烟煤)资源中，炼焦煤还不到资源量的1／10，我国炼焦煤资源量约占世界炼焦煤总资源量的13％，可采储量约占16.5％，焦煤储量并不丰富，而且分布不均匀。特别是肥煤和瘦煤储量很少，不能满足生产的需要。2005年主焦煤和肥煤缺口达2000万吨，预计2010年缺口达4000万吨左右。

    3环境：

    煤炭中含有2000多种化合物，由于现有技术的局限，在煤化工生产中，这2000多种物质中回收比例不高，这些本身是有用的资源以废物的形式排放，变宝为害，污染环境。据山西省《循环经济发展规划》(2006—2010)中指出山西省焦炉煤气年排放量约120亿m3，排空量多达80亿m3，利用率仅33％左右。2003年我国有近4000万吨是土焦生产。土焦、改良焦生产焦炭仅占煤炭价值的1／3，有2／3的煤气、焦油等宝贵资源都作为“污染物”排放掉了，且出焦率不足70％。

    仅此2003年中，炼焦行业就多排放烟尘8万吨，多产生二氧化硫13.3万吨。焦化废水产生量大，以年产100万吨焦炭为例：焦化废水产生量为45 m3／h。正是环境成本的居高不下，加之相关国家严历的环境政策的巨大压力，不少发达国家的许多焦化厂已被迫关闭，世界焦炭生产及污染负荷不少转移到了我国，我国还没有从技术，资金，政策法规等方面做好防治人规模发展焦炭生产所带来的环境污染问题。

    1.2.3我国煤化工政策

    我国煤化工政策主要精神是稳步推进产业发展，不断发展煤化工产业，以缓解石油供应的紧张局面；科学制定发展规划，促进煤炭区域产销平衡，鼓励煤炭资源接续区煤化工产业发展，适度安排供煤区煤化工项目的建设，限制调入区煤化工产业的发展；统筹煤与相关产业的发展，特别是与水资源的协调发展。煤化工业要坚持循环经济的原则，走大型化、基地化的路子，发展开放式的产业链条；安全发展，认真进行安全风险评估；加强自主创新，坚持以我为主的自主创新政策，加大政策支持力度，鼓励设备国产化。

    甲醇子行业分析

    2.3.2.1甲醇简介

    甲醇(CH3OH)又名“木醇”、“木精”是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。在世界范围化工产品中，甲醇产量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。未来甲醇燃料、甲醇制烯烃以及二甲醚都将成为甲醇的重要消费领域。

    甲醇可作为燃料电池的重要原料。在目前的开发应用中，甲醇燃料分为直接使用和间接使用两大类。直接使用又分为全额甲醇和部分掺混两种形式；间接使用可通过化学转化方法和电化学转化方法达到能量转化的目的。化学转化主要是将甲醇转化为甲基叔丁基醚和二甲醚等。

    2.3.2.2甲醇生产工艺

    甲醇的生产工艺主要有三种，煤制气法、天然气法、焦炉煤气法。国际上超过80%的甲醇生产都是以天然气为原料，天然气的供应状况及价格的高低对国际甲醇市场影响甚大。我国主要以煤制气方法为主，占到总产量的70%左右。焦炉煤气法成本最便宜，煤制气法成本最贵。

    2.3.2.3现状及趋势

    截至2006年底,世界甲醇的总生产能力接近4800万吨,2006年总需求达3680万吨。世界甲醇生产主要集中在天然气资源比较丰富的地区,如特立尼达、智利、新西兰、沙特和俄罗斯(中国已成为世界甲醇的主要生产地区,中国甲醇主要以煤炭为原料),其中亚太地区的生产能力为1410万吨/年,约占世界总生产能力的30%;中东及非洲地区的生产能力为1217万吨/年,约占总生产能力的25%,北美地区的生产能力仅为60万吨/年,约占总生产能力的1.2%;南美地区的生产能力1256万吨/年,约占总生产能力的26%;其他地区的生产能力为854万吨/年，约占世界总生产能力的17.8%。由于下游需求增长的推动，未来五年世界甲醇需求量将以年均增长率5.6%速度增长，其中甲基丙烯酸甲酯(MMA)需求增速为4.7%/年，醋酸需求增速6.4%/年，加上直接作燃料等新用途（不包括甲基叔丁基醚(MTBE)）。此外甲醇最大用途的甲醛需求将以3.2%/年增速增长。

    甲醇未来的发展趋势是欧美的产能在不断关停，产能将向中东、拉丁美洲和中国转移。据统计未来两年国际上（不包括中国）产能将扩张2500万吨，中国产能未来两年产能扩张也将超过1000万吨。预计到2010年全球产能将增加到8000万吨以上。产能增速远高于需求增速。而且产能扩张的大部分地区天然气价格不足0.5元/m3,成本优势十分明显，我国甲醇行业将面临严峻的挑战。

    2006年中国超过美国首次成为全球最大的甲醇消费国，同一年中国超过特立尼达和多巴哥成为全球最大的甲醇生产国。2007年甲醇表观消费量、产量分别为1040.9万吨，1012.6万吨，分别同比增长了24.01%,35.79%,近五年其产量增速远高于需求量增速，国内甲醇也正处于逐步替代进口的过程中。目前，中国甲醇生产企业大约有177家，但是整个甲醇生产格局呈现出规模小、分散化的分布特点。产能在10万吨左右的只有中石化集团的四川维纶厂、大庆油田甲醇厂、上海焦化公司、榆林天然气化工公司、长庆油田中国天然气公司青海分公司等几家。

    未来两年我国甲醇仍有望保持20%左右的增长，但是我国产能扩张的更快，08-10年将新增产能1000万吨以上，新增产能将通过出口消耗。预计到09年我国将成为甲醇净出口国。

    潜在需求较大国家把发展煤基替代能源全面提上日程，积极发展煤炭液化、煤制甲醇、二甲醚、烯烃等产品，为甲醇需求开拓了一个巨大的新领域。

    （1）甲醇燃料：甲醇作为一种优良燃料，每合成1吨甲醇耗煤约2-2.2吨。目前直接将甲醇当燃料已引起世界各国的兴邀，某些发电站已经将甲醇作为燃料，在汽油中掺混5%-15%的甲醇对汽油使用性能、经济效益几乎没有影响，在宇宙航空中甲醇能作火箭燃料。

    用作交通燃料，甲醇的优点在于适于高效发动机和高的压缩比。甲醇汽油混合（即85%的甲醇和15%的无铅汽油混合物）的辛烷值为102，优质无铅汽油的辛烷值为92，而普通无铅汽油为87。同时，M85燃烧排放的致癌物质总量与汽油相比减少了50%。

    但现在甲醇仍存在明显的缺点，除了甲醇热值低，本身有毒性，尾气燃烧不完全产生甲醛等问题外，现在影响甲醇燃料推广最关键的是耐久性腐蚀等问题。甲醇对汽车发动机损害情况试验目前还没有完成。甲醇的大规模使用还需要时间。我国目前汽油表观消费量5554万吨，如果5%被甲醇替代将消耗甲醇680万吨左右。

    （2）二甲醚燃料：二甲醚（Dimethylether）又称甲醚，分子式是CH3OCH3，简称DME，是一种无色气体，具有轻微的醚香味，室温下的蒸气压力约为0.5MPa，与液化石油气的物理性质很相似。二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性、几乎无毒，在空气中长期曝露不会形成过氧化物的特质。二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣，无黑烟，一氧化碳和一氧化氮的排量低，属于超清洁能源。二甲醚还可掺入石油液化气和煤气或天然气混烧并能提高热量，纯度大于95％的二甲醚可直接作为替代液化气的燃料使用。二甲醚的十六烷值大于55，高于柴油，可作为理想的柴油替代品。

    作为一种理想的清洁燃料，二甲醚燃烧充分，无残渣，碳烟的排放量也为零，据国际能源机构检测结果，DME的常规排放量还不到为天然气、LPG的常规排放总量的1/4。二甲醚是适合我国能源结构的替代燃料，可以全面应用于汽车燃料、民用燃气，从而使高油价以及环保方面的矛盾得到缓解。特别值得一提的是，二甲醚可以用高硫煤、劣质煤和低热量的褐煤，或是报废的矿井进行地下气化为原料进行间接生产。目前，二甲醚主要以甲醇为原料获得，90%以上用在替代液化气上，DME替代车用柴油燃料，推向市场并得到市场认同是个相当复杂的过程，除了技术层面的因素外，还涉及燃料的生产、销售；涉及汽车生产环节，包括发动机的改进、零部件材料改变、车辆维护等；涉及法规标准的制定以及交通运输、安全、消防、环保等政府部门。国家大规模推广预计要两年到三年的时间。2007年我国柴油表观消费量12466万吨，其中75%左右用在交通运输。如果5%被二甲醚替代，将消耗二甲醚700万吨左右，折合甲醇消耗1000万吨。

    （3）甲醇制烯烃：甲醇制烯烃的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的C1化工技术，是以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃的化工工艺技术，是以煤替代石油生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。随着我国国民经济的发展及对低碳烯烃需求的日渐攀升，作为乙烯生产原料的石脑油、轻柴油等原料资源，面临着越来越严重的短缺局面。因此，加快甲醇制烯烃工艺的工业应用问题引起了各方面的重视。石油资源短缺已成为我国乙烯工业发展的主要瓶颈之一，国民经济的持续健康发展要求我们必须依托自身的资源优势发展石化基础原料生产，国际油价的节节攀升使MTO/MTP项目的经济性更具竞争力。甲醇转化制烯烃的核心技术之一是催化剂，催化剂的性质和性能将主要地决定着MTO新工艺技术的发展方向。前期的固定床MTO技术基于改性ZSM5催化剂，虽然证明是成功的，但是，乙烯的选择性和乙烯＋丙烯选择性偏低。根据分子筛催化的形状选择性原理，以中孔ZSM5分子筛的改性发展催化剂，对于进一步大幅度提高低碳烯烃尤其是乙烯的选择性是非常困难的。探索和应用新型小孔分子筛催化剂，是实现MTO技术总体上再突破的关键，也是MTO技术开发过程中长期探索的方向。我国聚乙烯和聚丙烯的对外依存度一直较高，国家规划煤制烯烃2010年规模将发展到140万吨，折合甲醇的需求量是410万吨。到2020年煤制烯烃发展到800万吨，折合甲醇需求2340万吨。 （中国证券网）