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摘 要:分析世界能源储存隆产、消费结构,结合中国能源状况,重点论述贵州省煤化工发展方向。
关键词:能源 煤化工 洁净化 发展方向
世界传统能源主要是石油、煤、天然气、水能、核能,石油、煤、天然气三大能源生产量占世界能源总产量的90%。随着世界经济和中国国民经济的发展,短时期内世界上的石油、煤、天然气等传统能源生产结构不会发生太大的变化,石油、煤、天然气生产结构基本应保持在38%、26%、23%的比例,煤炭仍会维持在25%左右。据《2004年世界能源展望报告》分析,2002年到2030年期间,世界能源消费年均增长1.7%,中国年均增长2.7%,中国石油剩余探明可采储量占世界剩余探明可采储量的2%,煤炭占12%,天然气占1%,年产量分别占世界总产量的5%、33.5%、13%。中國石油、煤、天然气储存、开采比例均低于世界平均值,而能源产量占世界比例又高于剩余探明可采储量占世界比例,消费量占世界消费量比例,消费年增长率远远高于世界平均水平。
目前,我国正处于资源消耗强度较高的工业化阶段,其能源产量已低于需求量。可以说,中国正面临一场能源危机,尤其是石油危机。据预测,到2020年,煤炭作为中国的主要能源之一,其主体地位将会增加,煤炭生产、消费量将会在一段时间内不断的提高。
贵州省是中国煤炭大省之一,其储采量是江南其他九省之和。贵州作为一个经济相对落后的省份,不具备沿海、沿边的发展优势,其欠发达、欠开发的现状,没有石油、天然气、核能等高热值、高附加值能源,如何搞好煤炭利用和发展煤化工产业成为重要,发展煤化工也是贵州省工业强省战略重点发展产业之一。
一、世界能源与中国能源结构
1、据统计, 2012年,煤、石油、天然气世界总剩余探明可采储量分别为10000亿吨、1150亿吨、180万亿立方米,中国剩余探明可采储量分别为11.6%、2.0%和1.0%。
在中国的能源资源结构中,煤炭占87.3%、石油占2.9%、天然气0.3%、水能占9.5%。因此,煤炭依然是中国的主要能源资源。
2、中国能源的生产、消费结构
2012年,中国能源生产结构比例为:煤炭70.7%、石油12.7%、天然气3.2%、水能8.2%、核能0.7%;消费比例结构煤炭66%、石油23%、天然气3%、其他能源8%。石油消费量大部份依赖进口,煤炭有一定数量的出口。
3、中国能源消耗
2012年,中国GDP核算数为7.3万亿美元,同比名义增长23.1%,实际增长9.2%,占世界GDP总量的4.4%,而能源消耗量高达36.2亿吨标准煤,占世界能源消耗总量的20%以上。原煤、铁矿石、钢材、水泥等重工业能源消耗更是惊人,分别达到了31%、30%、27%和40%。中国的单位GDP能能源消耗是美国的4.3倍,德国、法国的7.7倍,日本的11.5倍。
中国能源的高投入、低产出状况十分严重,大大提高了产品的成本,降低了产品的市场竞争力,同时也加剧了中国能源需求紧张趋势。
4、煤是中国未来50年内的主要能源
由于石油、天然气储量相对过低和消费量增长过快,供需矛盾将日趋严峻,预测中国未来50年的主体能源依然是煤炭。加快煤炭的综合利用,洁净化利用和搞好煤化工产业的发展迫在眉睫。
二、煤的开发和利用
1、洁净利用是煤开发和利用的必然选择
煤是能源的提供者,又是大气污染的主要源头,提高煤的使用效率和控制使用过程中的污染,达到煤的高效利用、洁净利用,使煤成为]洁净能源,是煤的开发利用的必然选择。
2、煤转化为车用燃料的可能与途径
煤转化为车用洁净能源技术主要有直接加氢液化、间接加氢液化和制造醇、醚燃料三种途径。煤直接液化可以生产汽油、柴油及其他烃类化合物,但对煤种的要求较高,单位生产能力大且必须具有很大规模才能有效益;间接液化可生产汽油、柴油及其他烃类化全物,但要达到规模经济查行,其投入较大;煤制醇、醚燃料对煤种的要求相对而言较低一些,但存在产品品种单一,且需对汽车发动机进行改造的建设输配、灌装系统才能投入使用。
3、发展煤化工产业是煤洁净利用的基础
煤化工包括煤的焦化、气化、液化和煤的直接利用。煤化以煤的焦化的转化效率最高,可达到85%以上,煤的直接液化、发电和燃烧转化率分别为58%、40%和30%。
三、贵州煤化工现状
1、贵州省煤炭资状况
贵州省是我国南部主要储煤和能源输出大省,煤炭资源总量约2400亿吨,探明储量528亿吨,年产量居江南十省之首,全国第五。其煤炭资源的特点主要有以下几个方面的特点:煤种全,代煤化度到高煤化度的煤都有,尤其以炼焦用烟煤、动力用无烟煤居多,适宜煤的焦化和煤的气化;煤质好,在探索明可采储量中,含硫低于1.5%的优质煤量为184亿吨,占总量的35%,其中硫份低于1.0%的低硫煤达84亿吨,硫份低于0.5%的特低硫煤55亿吨;分布广,含煤面积达7万平方公里,占贵州省总面积的40%。
2、贵州省煤化现状
贵州省是全国煤炭储采量大省,但其煤化工起步晚、规模小、发展慢、品种单一,且效率低、环境污染严重。主要由为数不多的几个中型焦化厂和几家小型焦化厂组成,现在焦炭生产能力1600万吨,主要分布在六盘水市和贵阳市。
3、贵州省煤化工发展方向
根据贵州省工业强省发展战略,煤化工发展应遵循选用成熟、可靠、适用、先进的煤化工艺,注重基础研究与产学研相结合,搞好煤化工技术开发,在项目确定及工艺选择上要追求效益与控制污染并重。根据上述发展原则,贵州煤化工发展方向主要有以下几个方面:
(1)煤的焦化仍是贵州煤化工发展的重点。由于直接还原铁工业不能作为突破性技术取代大型高炉,钢铁工业在世界范围内仍会有巨大的发展,焦炭在未来的炼铁生产中仍起重要作用,焦炭是必不可少的原料。贵州省炼焦行业的发展要从焦炭生产规模、焦油集中加工、苯集中加工几个方面考虑,以形成规模效益。焦炉应选择大容积焦炉和捣固炼焦,同时发展煤焦化产品及高附加值产品。
(2)以焦炉煤气为原料,联产甲醇、甲酸、二甲醚及羰基合成醋酸等碳化工产品。赐教。利用煤气及煤化工过程中产生的尾气生产蒸汽和发电。积极研究开发煤气综合利用技术,提高能源利用效率、减少能耗、控制污染。
(3)利用煤的气化制取合成气,用于苯加氢和加工合成氨。贵州省煤制气合成氨工业年生产能力目前还不到150万吨,以贵州省丰富的磷矿为原料,建立大型磷煤化工基地,带动煤气化、液化工业发展,弥补贵州合成氨生产能力和数量的不足。另外应用PSA变压吸附技术,用焦炉煤气作为苯加氢的氢源,生产优质纯苯、甲苯、二甲苯等高附加值化工产品,增加经济效益。
未来的能源危机,尤其是石油危机将严重影响中国经济的发展,煤在中国能源结构中的主体地位将在不断提高,贵州作为煤炭资源大省,其经济实力、可持续发展能力都相对较弱,不适宜直接上煤直接液化和间接液化等高投资、高风险的煤化工产业,而应该根据贵州煤化工发展的现状,按统一规划重点扶持的要求,以煤焦化为主导,将煤炭资源、磷矿资源整合起来,逐步建立几个煤磷、煤电大型煤化工企业、区域煤化工工业园。
参考文献
[1]《贵州省工业十大产业振兴规划》(黔府发【2010】第16号);
[2]《贵州省“十二五”节能减排综合性工作方案》(黔府发【2011】第38号);
[3]中国炼焦行业协会主办《中国炼焦》;
作者简介:严学文 (1971.11)男,贵州省遵义人,本科,工程师,研究方向:煤化工。
关键词:能源 煤化工 洁净化 发展方向
世界传统能源主要是石油、煤、天然气、水能、核能,石油、煤、天然气三大能源生产量占世界能源总产量的90%。随着世界经济和中国国民经济的发展,短时期内世界上的石油、煤、天然气等传统能源生产结构不会发生太大的变化,石油、煤、天然气生产结构基本应保持在38%、26%、23%的比例,煤炭仍会维持在25%左右。据《2004年世界能源展望报告》分析,2002年到2030年期间,世界能源消费年均增长1.7%,中国年均增长2.7%,中国石油剩余探明可采储量占世界剩余探明可采储量的2%,煤炭占12%,天然气占1%,年产量分别占世界总产量的5%、33.5%、13%。中國石油、煤、天然气储存、开采比例均低于世界平均值,而能源产量占世界比例又高于剩余探明可采储量占世界比例,消费量占世界消费量比例,消费年增长率远远高于世界平均水平。
目前,我国正处于资源消耗强度较高的工业化阶段,其能源产量已低于需求量。可以说,中国正面临一场能源危机,尤其是石油危机。据预测,到2020年,煤炭作为中国的主要能源之一,其主体地位将会增加,煤炭生产、消费量将会在一段时间内不断的提高。
贵州省是中国煤炭大省之一,其储采量是江南其他九省之和。贵州作为一个经济相对落后的省份,不具备沿海、沿边的发展优势,其欠发达、欠开发的现状,没有石油、天然气、核能等高热值、高附加值能源,如何搞好煤炭利用和发展煤化工产业成为重要,发展煤化工也是贵州省工业强省战略重点发展产业之一。
一、世界能源与中国能源结构
1、据统计, 2012年,煤、石油、天然气世界总剩余探明可采储量分别为10000亿吨、1150亿吨、180万亿立方米,中国剩余探明可采储量分别为11.6%、2.0%和1.0%。
在中国的能源资源结构中,煤炭占87.3%、石油占2.9%、天然气0.3%、水能占9.5%。因此,煤炭依然是中国的主要能源资源。
2、中国能源的生产、消费结构
2012年,中国能源生产结构比例为:煤炭70.7%、石油12.7%、天然气3.2%、水能8.2%、核能0.7%;消费比例结构煤炭66%、石油23%、天然气3%、其他能源8%。石油消费量大部份依赖进口,煤炭有一定数量的出口。
3、中国能源消耗
2012年,中国GDP核算数为7.3万亿美元,同比名义增长23.1%,实际增长9.2%,占世界GDP总量的4.4%,而能源消耗量高达36.2亿吨标准煤,占世界能源消耗总量的20%以上。原煤、铁矿石、钢材、水泥等重工业能源消耗更是惊人,分别达到了31%、30%、27%和40%。中国的单位GDP能能源消耗是美国的4.3倍,德国、法国的7.7倍,日本的11.5倍。
中国能源的高投入、低产出状况十分严重,大大提高了产品的成本,降低了产品的市场竞争力,同时也加剧了中国能源需求紧张趋势。
4、煤是中国未来50年内的主要能源
由于石油、天然气储量相对过低和消费量增长过快,供需矛盾将日趋严峻,预测中国未来50年的主体能源依然是煤炭。加快煤炭的综合利用,洁净化利用和搞好煤化工产业的发展迫在眉睫。
二、煤的开发和利用
1、洁净利用是煤开发和利用的必然选择
煤是能源的提供者,又是大气污染的主要源头,提高煤的使用效率和控制使用过程中的污染,达到煤的高效利用、洁净利用,使煤成为]洁净能源,是煤的开发利用的必然选择。
2、煤转化为车用燃料的可能与途径
煤转化为车用洁净能源技术主要有直接加氢液化、间接加氢液化和制造醇、醚燃料三种途径。煤直接液化可以生产汽油、柴油及其他烃类化合物,但对煤种的要求较高,单位生产能力大且必须具有很大规模才能有效益;间接液化可生产汽油、柴油及其他烃类化全物,但要达到规模经济查行,其投入较大;煤制醇、醚燃料对煤种的要求相对而言较低一些,但存在产品品种单一,且需对汽车发动机进行改造的建设输配、灌装系统才能投入使用。
3、发展煤化工产业是煤洁净利用的基础
煤化工包括煤的焦化、气化、液化和煤的直接利用。煤化以煤的焦化的转化效率最高,可达到85%以上,煤的直接液化、发电和燃烧转化率分别为58%、40%和30%。
三、贵州煤化工现状
1、贵州省煤炭资状况
贵州省是我国南部主要储煤和能源输出大省,煤炭资源总量约2400亿吨,探明储量528亿吨,年产量居江南十省之首,全国第五。其煤炭资源的特点主要有以下几个方面的特点:煤种全,代煤化度到高煤化度的煤都有,尤其以炼焦用烟煤、动力用无烟煤居多,适宜煤的焦化和煤的气化;煤质好,在探索明可采储量中,含硫低于1.5%的优质煤量为184亿吨,占总量的35%,其中硫份低于1.0%的低硫煤达84亿吨,硫份低于0.5%的特低硫煤55亿吨;分布广,含煤面积达7万平方公里,占贵州省总面积的40%。
2、贵州省煤化现状
贵州省是全国煤炭储采量大省,但其煤化工起步晚、规模小、发展慢、品种单一,且效率低、环境污染严重。主要由为数不多的几个中型焦化厂和几家小型焦化厂组成,现在焦炭生产能力1600万吨,主要分布在六盘水市和贵阳市。
3、贵州省煤化工发展方向
根据贵州省工业强省发展战略,煤化工发展应遵循选用成熟、可靠、适用、先进的煤化工艺,注重基础研究与产学研相结合,搞好煤化工技术开发,在项目确定及工艺选择上要追求效益与控制污染并重。根据上述发展原则,贵州煤化工发展方向主要有以下几个方面:
(1)煤的焦化仍是贵州煤化工发展的重点。由于直接还原铁工业不能作为突破性技术取代大型高炉,钢铁工业在世界范围内仍会有巨大的发展,焦炭在未来的炼铁生产中仍起重要作用,焦炭是必不可少的原料。贵州省炼焦行业的发展要从焦炭生产规模、焦油集中加工、苯集中加工几个方面考虑,以形成规模效益。焦炉应选择大容积焦炉和捣固炼焦,同时发展煤焦化产品及高附加值产品。
(2)以焦炉煤气为原料,联产甲醇、甲酸、二甲醚及羰基合成醋酸等碳化工产品。赐教。利用煤气及煤化工过程中产生的尾气生产蒸汽和发电。积极研究开发煤气综合利用技术,提高能源利用效率、减少能耗、控制污染。
(3)利用煤的气化制取合成气,用于苯加氢和加工合成氨。贵州省煤制气合成氨工业年生产能力目前还不到150万吨,以贵州省丰富的磷矿为原料,建立大型磷煤化工基地,带动煤气化、液化工业发展,弥补贵州合成氨生产能力和数量的不足。另外应用PSA变压吸附技术,用焦炉煤气作为苯加氢的氢源,生产优质纯苯、甲苯、二甲苯等高附加值化工产品,增加经济效益。
未来的能源危机,尤其是石油危机将严重影响中国经济的发展,煤在中国能源结构中的主体地位将在不断提高,贵州作为煤炭资源大省,其经济实力、可持续发展能力都相对较弱,不适宜直接上煤直接液化和间接液化等高投资、高风险的煤化工产业,而应该根据贵州煤化工发展的现状,按统一规划重点扶持的要求,以煤焦化为主导,将煤炭资源、磷矿资源整合起来,逐步建立几个煤磷、煤电大型煤化工企业、区域煤化工工业园。
参考文献
[1]《贵州省工业十大产业振兴规划》(黔府发【2010】第16号);
[2]《贵州省“十二五”节能减排综合性工作方案》(黔府发【2011】第38号);
[3]中国炼焦行业协会主办《中国炼焦》;
作者简介:严学文 (1971.11)男,贵州省遵义人,本科,工程师,研究方向:煤化工。