化工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略論文
化學(xué)工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,化學(xué)工業(yè)裝置大型化,具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,綜合利用率高,自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。在2007年世界能源消耗中,石油占35.6%,煤28.6%,天然氣3%,其中,我國(guó)石油占20%,煤70%,天然氣3%。在2010年的數(shù)據(jù)中,我國(guó)原油儲(chǔ)量居世界第四位,煤炭產(chǎn)量居世界第一位。由此可見(jiàn),發(fā)展天然氣,合理利用我國(guó)煤炭資源十分重要。
1利用現(xiàn)狀
。1)天然氣為主的C1化工加工與利用。C-1化工,廣義上來(lái)說(shuō)就是含有一個(gè)碳原子的化合物的總稱,進(jìn)入20世紀(jì)80年代,C-1化工被定義為兩部分,即制造技術(shù)與合成氣技術(shù),文章所指C-1化工包括合成氣和甲烷為原料的技術(shù)。在合成氣的具體制作上,可通過(guò)甲醛制烯烴;目前應(yīng)用較廣泛的MTO工藝可高產(chǎn)丙烯或乙烯,并根據(jù)相應(yīng)催化劑工藝加以調(diào)節(jié)。在甲醛吸收率達(dá)到最高時(shí),碳一和碳三的烯烴吸收率可達(dá)到87%左右,以達(dá)到高產(chǎn)。在2006年,全球首個(gè)MTO工藝產(chǎn)品在尼日利亞建成投產(chǎn)。而國(guó)內(nèi)則主要發(fā)展合成氨,在天然氣沒(méi)有探明,或者天然氣資源匱乏地區(qū),有實(shí)際作用。同樣,除了煤的制煉,通過(guò)原油常壓蒸餾或原壓蒸餾,利用煉廠氣分離出丙烷、丁烷,也可制煉液化氣。此類技術(shù)我國(guó)主要生產(chǎn)公司為我國(guó)石化,其在相關(guān)制煉方面實(shí)力雄厚。作C1化工新產(chǎn)品的乙二醇的發(fā)展,在主要以石油來(lái)制煉的路線上,以非石油制煉的方法取得技術(shù)性發(fā)展。緩解了乙二醇的供需矛盾,并廣泛用于聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯纖維等,并衍生大量相關(guān)產(chǎn)品。煤制天然氣,采用焦化、氣化、液化及生產(chǎn)電石等手段對(duì)煤進(jìn)行加工,并將其制作成各種煤制品;通過(guò)低溫干鎦的工藝,可以氣化煤,由此制作合成氣。為了使化學(xué)原料更符合化學(xué)反應(yīng)所需的要求,原料需要各種各樣的預(yù)處理,再通過(guò)氧化,還原等反應(yīng)才能獲得其產(chǎn)物。因此,我國(guó)能夠突破這一技術(shù)難題,十分不易。2012年,我國(guó)順利產(chǎn)出合格天然氣,這標(biāo)志著我國(guó)在新技術(shù)領(lǐng)域的巨大進(jìn)步。作為地下埋藏資源,天然氣由于其埋藏在深度不同的地層中,開(kāi)采一直比較困難,其儲(chǔ)量又有限。所以在我國(guó)廣泛利用天然氣的大前提下,C-1技術(shù)需要更多的創(chuàng)新。因此煤制合成氣、煤制油、煤制天然氣技術(shù)等都對(duì)我國(guó)能源資源有著重要的意義。(2)利用方式與用途。煤制天然氣技術(shù)的開(kāi)發(fā)在很多方面存在優(yōu)勢(shì),如在原料方面,可利用較為劣質(zhì)的煤炭進(jìn)行天然氣的生產(chǎn),且生產(chǎn)出的天然氣熱值可超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的幾倍。通過(guò)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)麥秸等廢氣農(nóng)產(chǎn)品,也可制成甲烷等燃料。并廣泛用于汽車(chē)、農(nóng)家燃?xì)獾确矫。通過(guò)玉米、秸稈、甘蔗渣的酸解可制作糠醛等產(chǎn)品,也可用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),F(xiàn)代新技術(shù)要求高效利用化工產(chǎn)品,縮短產(chǎn)品更新周期,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原料的徹底利用。
2需求與前景
。1)C-1技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品需求量。2013年,新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司利用電石爐尾氣建設(shè)的5萬(wàn)t/年乙二醇項(xiàng)目投產(chǎn)。同年二月,浙江天圣控股集團(tuán)有限公司下屬全資子公司寧波禾元化學(xué)有限公司50萬(wàn)t/年乙二醇項(xiàng)目投產(chǎn),七月,中石化武漢石油化工公司80萬(wàn)t/年乙烯項(xiàng)目主體裝置_28萬(wàn)噸/年乙二醇項(xiàng)目建成投產(chǎn),預(yù)計(jì)在2016年,我國(guó)乙二醇的總生產(chǎn)力最多能夠達(dá)到約950萬(wàn)t/年。即便如此,我國(guó)乙二醇的生產(chǎn)能力與產(chǎn)量在我國(guó)大量的需求面前仍不占優(yōu)勢(shì)。在乙二醇的制煉上,如果用原油制煉,比列大致為2:5,消耗的原油量較大,乙二醇與原油價(jià)格在一定范圍內(nèi)有高度一致性。因此,大力發(fā)展新技術(shù)非常重要。在乙二醇的主要消費(fèi)領(lǐng)域,扶持中小企業(yè)發(fā)展,控制產(chǎn)能過(guò)剩,保證乙二醇使用的`高效。預(yù)計(jì)2015年我國(guó)對(duì)天然氣需求量將超過(guò)進(jìn)口量,煤制天然氣技術(shù)的開(kāi)發(fā)有利于減緩我國(guó)由于進(jìn)出口而產(chǎn)生的供需壓力。因此,在近代大工業(yè)技術(shù)發(fā)展上可以看出,主要以煤炭、天然氣的制煉方法更加合用。其保證了資源的高效利用,并且節(jié)約煤炭資源,降低資金使用,高效環(huán)保。(2)前景。C-1化工在我國(guó)大前景下,可以看出有相當(dāng)大的應(yīng)用空間,在我國(guó)石油較為依靠進(jìn)口的情況下,C-1科技主要是煤合成氣,以此作為燃料,大大減輕了我國(guó)的能源壓力,并且充分利用了我國(guó)的煤炭資源。以保證我國(guó)進(jìn)出口能源壓力減緩。在生產(chǎn)過(guò)程中,C-1化工降低生產(chǎn)成本,提高資源利用率與轉(zhuǎn)化率。不過(guò),以乙二醇作為C-1化工的一部分,主要生產(chǎn)過(guò)程能源轉(zhuǎn)化率過(guò)低,生產(chǎn)成本較高,新技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛,也導(dǎo)致大規(guī)模的工業(yè)化并不現(xiàn)實(shí),而且,由于煤炭?jī)r(jià)格與天然氣價(jià)格存在一定對(duì)應(yīng)關(guān)系,也可能在未來(lái)相互制約。除此之外,大企業(yè)的市場(chǎng)控制也是對(duì)煤合成氣技術(shù)的一大壓力。我們?cè)趹?yīng)用時(shí),應(yīng)建立相應(yīng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),促進(jìn)資源高效利用,加快新技術(shù)更新,促使更新周期降低。并推廣新技術(shù)的應(yīng)用,加大研發(fā)力度。在我國(guó),更要降低目前煤合成氣對(duì)環(huán)境的巨大影響,可推廣texaco水煤漿氣化,shell粉煤加壓氣化和gsp氣化技術(shù),在改造過(guò)程中根據(jù)煤種、灰熔點(diǎn)、裝置規(guī)模、產(chǎn)品鏈設(shè)定和投資情況進(jìn)行合理選擇。當(dāng)然,這里面有些方法尚在研究中,但其未來(lái)預(yù)計(jì)會(huì)對(duì)我國(guó)乃至全球能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
3結(jié)語(yǔ)
在我國(guó)發(fā)展煤合成氣有著廣闊的發(fā)展空間,其核心是技術(shù)創(chuàng)新,要不斷利用現(xiàn)有工業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新,促進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級(jí),在煤氣化初具規(guī)模的情況下,降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)能非常有效的帶動(dòng)C-1工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。更重要的是再利用過(guò)程中降低對(duì)資源的使用,提高轉(zhuǎn)化率,并高效利用廢棄產(chǎn)品,促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展與保護(hù)。