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煤化工行業創新發展思路探析

作者： 2015年11月02日 來源：互聯網 瀏覽量：
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煤化工產業發展環境預期分析（1）預計“十三五”我國石化產品市場供求將趨向平衡，競爭將日趨激烈，利潤空間會被大幅度擠壓，短缺與暴利時代將過去，產能過剩與市場完全競爭成為新常態。
　　煤化工產業發展環境預期分析
 
　　（1）預計“十三五”我國石化產品市場供求將趨向平衡，競爭將日趨激烈，利潤空間會被大幅度擠壓，短缺與暴利時代將過去，產能過剩與市場完全競爭成為新常態。
 
　　（2）由于可再生能源的快速發展和替代以及中國因經濟結構調整，歐佩克、俄羅斯和美國的供應能力充足，尤其是美國原油進口量在減少。原油需求增速放緩；預計目前和今后一段時期內，世界原油將處于供大于求的狀態，原油價格將保持在較低水平，對石化產業的影響將錯綜復雜。
 
　　（3）資源環境制約和環境保護法規的日益嚴苛，導致投資與成本大幅度增加，競爭力和盈利能力面臨嚴峻挑戰。
 
　　（4）創新發展，打造拳頭產品，提升競爭力、盈利能力和可持續發展能力將是“十三五”發展的有效途徑，而不是一味追求規模（熱衷于比規模）和近期目標。
 
　　（5）投融資體制發生較大變化，產業準入實行負面清單管理方式，下放行政審批權，產業準入條件放寬，企業自主投資決策能力增強。
 
　　（6）“十三五”煤化工產業發展環境不同于以往，變數較多，面臨較大的挑戰，但加大研發投入，實現創新發展是企業可持續發展的前提條件。
 
　　煤化工產業發展定位
 
　　（1）實現自主技術與裝備的突破。
 
　　（2）實現產業化項目穩定長周期運行突破。
 
　　（3）實現環境保護解決方案的突破。
 
　　（4）實現資源能源綜合利用解決方案的突破。
 
　　煤化工產業發展前景展望
 
　　（1）煤化工產能目標：煤化工今后發展的最大制約瓶頸是環保和水資源，決定煤化工發展規模。根據環境容量和水資源承載力，確定煤炭轉化量，至于各種煤化工規模，由市場決定。
 
　　（2）預計到2020年，中國MTO產能將達到1800萬噸/年（30套生產裝置），約占烯烴總產能（7560萬噸/年）的24％。
 
　　（3）煤制乙二醇產能達到600萬噸/年（20～30套裝置），約占乙二醇消費量（1750萬噸）的34％。
 
　　（4）煤制天然氣產能達到120億立方米/年，約占天然氣消費量（3300億立方米）的4％。煤制油產能達到1400萬噸/年左右（6套裝置），約占成品油消費量（34800萬噸）的4％。
 
　　（5）中國擁有世界上最大的石化產品市場規模，且仍然處于成長過程中。
 
　　（6）盡管中國市場蛋糕很大，但要分得一杯羹并獲取較好的受益，必須擁有較強的創新能力和競爭力。
 
　　（7）煤化工已開始在石化產品市場中占有一席之地，且顯示出較強競爭力和發展勢頭。
 
　　（8）由于天然氣價格過高，天然氣化工產品正在轉向煤炭路線，焦爐氣化工因焦碳市場低迷，其下游產品生產受到較大影響；
 
　　（9）石油路線仍將占據石化產業主導地位，尤其是在資源環境約束日益加劇、原油市場供大于求、油價持續低迷的形勢下，更是如此。
 
　　煤化工創新發展思路簡述
 
　　（1）人工光化學合成制氫技術：以水、太陽能和光催化劑為原料生產氫氣和氧氣，與CO2結合生產能源化工產品。
 
　　（2）電轉氣技術（P2G）：利用富余的風電和太陽能發電。通過電解水技術制氫，進一步生產甲烷、氫能，也可與CO2結合生產其他能源化工產品，實現電力的儲存。未來風電和太陽能發電價格分別為0.293元/kwh和0.252-0.315元/kwh ，成本大幅度降低，為P2G和電解水制氫奠定成本基礎；
 
　　（3）二氧化碳轉化催化劑，將CO2轉化為一氧化碳和氧氣。美國加利福尼亞大學伯克利分校正在開發多孔固體材料（COF）催化劑，提高CO2轉化效率。
 
　　（4）TiO2光催化分解水制氫技術：目前TiO2是光催化劑最具應用前景的光解水制氫材料，無氟離子電解液可望成為陽極氧化法制備TiO2納米管發展的第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）氫氣下游：MIBK 、CHDM、PETG、H2O2、HPPO、PPG、BDO、CPL、HAD、己二腈、PA6、油品加氫。
 
　　（7）NH3/尿素：三聚氰胺、DMC、PC、丙烯腈。
 
　　（8）甲烷制烯烴（ BASF 聯產甲烷利用，除LNG）。
 
　　（9）聯合法己內酰胺/己二胺技術（主要原料：天然氣、合成氨、丁二烯、H2），向下游延伸尼龍塑料、簾子線、纖維、薄膜等；無副產，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樹脂、K樹脂、SBS等。
 
　　（11）費托合成合成高端化學品：液體石蠟、基礎油、白油、α-烯烴共聚單體、烷基苯和氯化石蠟等。
 
　　（12）液體石蠟：重要的化工原料,可制得一系列化工產品－烷基苯、氯化石蠟、農藥乳化劑、可降解合成洗滌劑、增塑劑、化肥添加劑等。
 
　　（13）烷基苯：主要原料為液蠟和苯，產品主要用于生產表面活性劑之外（用于合成洗滌劑、潤滑油、潤滑油添加劑、油田化學品和香料等領域。
 
　　（14）重烷基苯磺酸鹽：是優良的油田化學品，主要用作三次采油中的驅油劑、泥漿添加劑和破乳劑等。
 
　　（15）白油：具有良好的氧化安定性，化學穩定性，光安定性，無色、無味，不腐蝕纖維紡織物；工業白油主要用于化纖、鋁材加工、橡膠增塑、紡織機械、精密儀器潤滑以及壓縮機密封用油；化妝品級白油主要用做化妝品工業原料，制做發乳、發油、唇膏、護膚脂等；食品級白油適用于食品上光、防粘、脫膜、消泡、密封和拋光等。
 
　　（16）α-烯烴共聚單體：主要是丁烯-1、戊烯-1、己烯-1和辛烯- 1等，主要用作聚烯烴樹脂共聚單體，提高產品性能和附加值，增加品種。
 
　　（17）CO2制碳酸二甲酯（DMC）：以二氧化碳和EO（PO）為原料，生產碳酸二甲酯，用于涂料溶劑、農藥、醫藥、電子化學品和非光PC樹脂、非光異氰酸酯（MDI、TDI、HDI）等領域。DMC還可用作抗爆劑和甲基叔丁基醚的替代品等領域，國內已有成熟技術和工業化生產裝置。
 
　　（18）碳酸二苯酯（DPC）：由苯酚和碳酸二甲酯進行酯交換反應制得。反應壓力為常壓，反應溫度為100-250℃，首先是苯酚和DMC發生酯交換反應生成碳酸苯甲酯(MPC)，MPC再發生歧化反應生成DPC。
 
　　（19）醋酐路線DPC：由醋酐和苯酚反應生成醋酸苯酯，醋酸苯酯再與碳酸二甲酯進行酯交換反應生成碳酸二苯酯。實驗室數據為：醋酸苯酯產率>95%，碳酸二甲酯轉化率95%以上，碳酸二苯酯收率95%以上；DPC純度99.5%以上，達到聚碳酸酯的合成要求。
 
　　（20）2-丙基庚醇（ 2-PH）：正丁烯在專用催化劑存在下與CO進行羰基合成反應，生成戊醛，戊醛進一步縮合加氫得到2-丙基庚醇。2-丙基庚醇主要用于生產特種增塑劑。鄰苯二甲酸二庚酯（DPHP）與DOP相比，用其加工的PVC塑料制品具有更好的耐熱性、低揮發性、毒性小、耐油性、耐水性和不黏性，在塑料玩具和食品包裝材料方面具有很好的市場前景。2-丙基庚醇與環氧乙烷反應可生產烷氧基表面活性劑，作為合成洗滌劑活性組份。神華包頭MTO項目和陜西蒲城MTO項目的碳四利用都規劃建設2-丙基庚醇項目，已同英國DAVY簽署合同。
 
　　（21）異壬醇（ INA）：正丁烯二聚得到辛烯，辛烯與CO進行羰基合成反應，生成異壬醛，異壬醛進一步加氫得到異壬醇；主要專利商有埃克森技術、Oxeno工藝、Johnson Matthey工藝和臺灣南亞塑膠等。異壬醇應用領域：PVC塑料增塑劑（DINP ）。國際玩具業協會認為PVC玩具常用增塑劑DINP對兒童沒有危險。DINP具有較好的抗老化性、抗遷移性、抗萃取性和耐高溫性能，廣泛用于各類軟質PVC制品。如電線電纜、薄膜、PVC皮革、玩具、鞋材、封邊條和護套等。2010年我國DINP進口量達到10萬噸。茂名石化乙烯發展增效項目中包括16萬噸/年異壬醇裝置（含8萬噸／年MTBE裝置）。
 
　　（22）煤基多元醇：甲醇→ MTO/MTP →丙烯羰基合成→正丁醛/異丁醛。
 
　　（23）正丁醛＋甲醛→ 三羥甲基丙烷（TMP）：用于醇酸樹脂涂料、聚氨酯涂料、泡沫塑料、印刷油墨、高級潤滑油、松香酯和炸藥、光聚合型感光樹脂、表面活性劑等領域。
 
　　（24）異丁醛＋甲醛→ 新戊二醇（NPG）：主要用于生產粉末涂料用聚酯樹脂、聚氨酯泡沫塑料、彈性體增塑劑高級潤滑油添加劑等.
 
　　(25)甲醛＋乙醛→ 季戊四醇（PER）：精細化工中間體，廣泛用于醇酸樹脂涂料、航空潤滑油、聚氨酯起始劑、PVC熱穩定劑、增塑劑、防火劑以及涂料、油墨等方面。
 
　　(26)生物基石化產品－BIO-X技術：丁二酸、醋酸、丙烯酸、己二酸、異丁烯、異戊二烯、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、甲乙酮、對二甲苯等。
 
　　（27）生物煉制產品：生物柴油、生物烷烴溶劑、纖維素乙醇、高辛烷值調和組分（異丁烯）等。
 
　　（28）生物降解塑料：PBS、CO2塑料（PPC）、生物PET、生物PE、聚乳酸、尼龍、聚羥基脂肪酸酯(PHA)等。
 
　　（29）煤基化學品技術：煤制烯烴、煤制芳烴、煤制乙二醇等。（30）天然氣轉化技術：甲烷直接制烯烴、甲烷直接制芳烴。（31）碳三、四餾分加工技術。
 
　　（32）脫氫技術和異構技術。
 
　　（33）非光路線技術：非光聚碳酸酯、非光異氰酸酯（MDI、TDI、HDI等）。
 
　　（34）新材料：3D打印材料、超材料、電池材料、顯示材料、石墨烯、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維和阻燃纖維等。
 
　　（35）特種工程塑料：改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亞胺、尼龍、尼龍612、PPA、PMI（聚甲基丙烯酰亞胺）、PEEK（聚醚醚酮）、PEN、PSF、聚砜和PCT等。
 
　　（36）熱塑性復合材料和熱塑性彈性體：利用煤制烯烴生產的聚乙烯、聚丙烯樹脂資源，建設塑料加工園區，生產改性塑料，用于汽車塑料制品（保險杠、儀表板、車燈、車窗玻璃、內飾等）、包裝材料（BOPP、BOPET）、電子電器零部件、建筑材料等。
 
　　汽車用熱塑性塑料品種，PP的用量呈明顯上升趨勢，例如改性PP保險杠已取代了PC/PBT保險杠，改性PP儀表板取代了PC/ABS儀表板，而ABS、PVC的用量則有所下降。目前世界范圍每輛轎車中PP及改性PP的用量在60～90kg；
 
　　目前，生產改性塑料的跨國企業主要有美國的PolyOne、GE、杜邦和道化學，德國的巴斯夫、赫斯特和拜爾，日本的旭化成、大科能、新日鐵、東麗和三菱，韓國的三星、LG、錦湖、現代，法國的ATO 以及荷蘭的帝斯曼等，上述跨國企業具備較強的研發及生產一體化優勢。
 
　　國內生產塑料改性材料的企業主要有：金發科技、廣東聚賽龍、浙江俊爾、廣東銀禧、山東道恩、廣州花都科苑、北京聚菱燕、上海普利特、哈爾濱鑫達、南京聚隆、山東道恩等。
 
　　（來源：北京國際能源專家俱樂部  作者：石油和化學工業規劃院副總工程師  劉延偉）
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