第46卷第10期2014年第10期
doi：10.11799/ce201410017
煤炭工程
COALENGINEEＲING
Vol.46，No.10No.10，2014
现代煤化工技术经济及产业链研究
陈贵锋
1，3，4
2
，李振涛1，，罗
腾
1，3，4
（1.煤炭科学技术研究院有限公司，北京100013；2.中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116；
3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京100013；4.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京100013）
要：现代煤化工及其产业链经过近十年技术示范已经取得系列成果，其技术、经济和环
境影响等指标已经有初步结论，今后如何发展值得关注。介绍了现代煤化工技术进展及发展趋
摘
势，采用CCTM模型进行了能效、经济和环境指标研究，指出其在提高能效、降低水耗等方面还有很大潜力。分析了现代煤化工的产品链和主要产品市场，建议开展差异化产品结构研究，防止产能过剩风险。
关键词：煤化工；技术经济；技术进展；产业链；产品市场
0068-04中图分类号：TQ536；F426.7文献标识码：A文章编号：1671－0959（2014）10-
ＲesearchonTechnologyEconomicandIndustrial
ChainofModernCoalChemistryIndustry
3，423，4
CHENGui－feng1，，LIZhen－tao1，，LUOTeng1，
（1.ChinaCoalＲesearchInstituteCompanyLimited，Beijing100013China；
2.SchoolofChemistryEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China；
3.StateKeyLaboratoryofCoalMiningandCleanUtilization，Beijing100013，China；
4.EnergyStateKeyLaboratoryofCoalEfficientUtilizationandEnergy－savingEmissionＲeduction，Beijing100013，China）
Abstract：Afternearly10yearsoftechnologydemonstration，moderncoalchemistryanditsindustrialchainhaveobtained
aseriesofachievement，withpreliminaryconclusionsoftechnical，economicandenvironmentalimpactindicators，itsdevelopmentinthefutureiscallingformoreattention．Thepaperintroducedthetechnologyprogressanddevelopmenttrendofmoderncoalchemistryindustry，andstudiedtheenergyefficiency，economicandenvironmentalindicatorswithCCTMmodel，pointingoutthatthereisgreatpotentialinenergyefficiencyimproving，waterconsumptionreducing．Andthemoderncoalchemistryindustrychainandmainproductmarketwereanalyzed，recommendingdevelopmentofdifferentiatedproductstructuretopreventtheriskofexcessiveproductioncapacity．
Keywords：coalchemistryindustry；technologyeconomic；technologyprogress；industrychain；productmarket现代煤化工是以先进技术为支撑，将煤转化成清洁燃料和化学品，实现煤炭高效清洁利用的产业，现代煤化工技术整体还处于工业示范阶段。相比传统煤化工的产能过剩、能耗高、环保效果较差等突出问题以及现代煤化工巨大的市场需求，现代煤化工受到社会广泛关注。总体来看，国家和企业对现代煤化工发展前景比较看好，但由于现代煤化工的技术经济性还不明朗，科学合理的产业链尚未形成，企业投资比较谨慎
［1－4］
1现代煤化工进展及趋势
现代煤化工主要集中在煤制油和合成天然气、煤制烯
烃、煤制乙二醇等领域，现代煤化工产业路线如图1所示，除煤制芳烃还处在研发阶段外，其它技术均进行了示范，形成了一批拥有自主知识产权的科技成果。
1.1大型煤炭气化技术成功应用
煤炭气化技术是现代煤化工技术的龙头（直接液化除
。
收稿日期：2014－09－05
基金项目：科研院所技术开发研究专项：固定床熔渣气化炉连续排渣关键技术研究（2014EG122191）
作者简介：陈贵锋（1966－），男，湖南常德人，研究员，煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院副院长，中国煤炭
学会资深会员，主要从事现代煤转化技术研发和洁净煤技术经济等研究，E－mail：[email protected]。
引用格式：陈贵锋，李振涛，罗
J］．煤炭工程，2014，46（10）：68－71．腾．现代煤化工技术经济及产业链研究［
68
2014年第10期煤炭工程专题综述
工艺集成度高、产品性能好的方向发展。
1.4煤制烯烃发展迅速
煤制烯烃技术是煤制甲醇技术和甲醇制低碳烯烃技术
（MTO、MTP）的耦合，建成投产的神华包头60万t/a、神华宁煤52万t/a项目均实现商业化运行，大唐多伦46万t/a项目正在调试阶段。2013年，神华包头项目生产54.5万t聚烯烃，神华宁煤项目生产聚丙烯45万t，基本达到设计产能。2013年以来，国内又有8个煤制烯烃项目获准开展
图1
现代煤化工产业路线
前期工作，总产能约587万t/a。
煤制烯烃示范项目关键技术稳定性好，技术装备国产化率高，技术经济效果得到初步验证。进一步提高乙烯和丙烯收率、研发自主知识产权的MTP高性能催化剂、节水降耗是煤制烯烃的发展方向。
外），是现代煤化工快速发展的基础。按照煤炭与气化剂的流动状态，煤炭气化技术主要分为固定床、流化床和气流床三种。固定床气化技术采用块煤（5～50mm）进料，要求煤种粘结性和结渣性不能太强，热稳定性、抗碎强度和反应活性要好，单炉规模1000t/d左右，已实现国产化。流化床气化技术采用粉煤进料（0～10mm），适应于活性好的低阶烟煤和褐煤，主要生产工业燃气，在化工合成领域应用规模较小。气流床气化技术煤种适应性较宽，气化能力大，在现代煤化工项目中应用广泛，近年来国内涌现出一批代表国际先进水平的大型气流床气化技术，成功实现工业化运行，如2000t级干煤粉气流床气化技术、3000t级水煤浆气流床气化技术。
洁净高效是煤气化技术的宗旨，具体表现为大型化、智能化、煤种适应性强等；经济性是煤气化技术的生命力，表现在降低气化炉投资和造气成本。
1.5煤制天然气试运行
煤制天然气技术分为传统煤制天然气技术、催化蒸汽气
化技术及加氢气化技术三类，国内外运行和在建的项目均采用传统煤制天然气技术，后两者还在研发阶段。煤制天然气
3
甲烷化技术目前均引进国外技术。大唐克旗40亿m/a和庆33
华伊犁55亿m/a煤制天然气项目一期约13.5亿m/a已打
通工艺流程，大唐克旗项目投运不久因煤质适应性问题停产检修，目前已恢复正常；庆华伊犁项目的天然气已接入西气
3
东输二线，2014年6月对外供气超过2亿m，因原料煤机
械强度和热稳定性较低，目前生产负荷仅为60%左右。2013年以来，煤制天然气在国内呈现加速发展趋势，16个项目获
3
准开展前期工作，总产能约700亿m/a。
1.2煤炭直接液化实现商业化运行
神华集团在煤炭科学研究总院开发的直接液化工艺和
为了简化反应流程，降低反应控制难度，提高反应效率和设备处理能力，降低污染，需开发气流床、流化床甲烷合成工艺，开发与其相匹配的高效耐磨、耐硫甲烷化催化剂及其装备。
纳米级高效催化剂基础上，投资建设了世界上第一条煤炭直接液化百万吨级生产线（108万t/a），已实现安全、长周期、高负荷运行。2013年全年运行315d，生产成品油88.8万t。神华集团正在建设第二条和三条生产线，投产后将形成390万t/a的规模。
降低煤液化反应苛刻度、提高油收率和减少水消耗已成为煤直接液化领域的发展趋势。通过开发新型催化剂和反应过程调控和高效的产品分离技术，降低反应苛刻条件，增加液体收率（55%以上），提高煤转化率（90%以上），形成联产化学品和低碳燃料的温和煤直接液化技术。
1.6煤制乙二醇加速发展
煤制乙二醇因具有工艺获取难度小、流程短、成本低
等特点，企业投资热情较高。据统计，国内投产、在建的煤制乙二醇项目14个，产能330万t/a，规划产能超过600万t/a。从示范项目运行情况看，煤制乙二醇还存在技术瓶颈，主要是催化剂选择性不好，导致生产负荷不高，乙二醇产品的紫外透光率达不到国家优等品的标准。相对石油路线，煤制乙二醇的竞争力较强，发展关键是提高催化剂性能和稳定性以及产品质量。
1.3煤炭间接液化快速迈向大型化
我国已经建立和运行具有自主知识产权的中低温浆态
床工艺的工业示范装置，正在建立大型工业装置。伊泰和潞安各16万t/a的煤炭间接液化示范装置已投产并稳定运行。2012年伊泰项目生产各类油品和化工品17.2万t，全年运行349d。2012年潞安项目生产油品约9.7万t，实现安全稳定运行。2013年以来，国内共有8个煤炭间接液化项目获准开展前期工作，总产能约2000万t/a，其中神华宁煤宁东400万t/a、兖矿榆林100万t/a已经开工建设。
为了提高煤炭转化效率、减少排放和降低装置投资，煤炭间接液化正朝着催化剂高活性、反应器分离效果好、
22.1
现代煤化工技术经济环境指标分析评价技术经济评价体系
煤炭工业洁净煤工程技术研究中心在国家863资助下
建立了技术—经济—环境相结合的评价方法、指标体系和评价模型（CCTM），用于煤炭开采、发电、化工转化、污染物处理、终端利用等单项技术经济评价及全生命周期评价。该评价体系已用于政府规划和战略研究，还应用于与国际能源署、英国、德国、印度尼西亚等的技术经济评价合作
69
专题综述
项目研究，效果明显
表1
指标类别
［5－7］
煤炭工程2014年第10期
。本文利用CCTM模型进行了现56%，单位产品煤耗2.6～2.9tce/t油品，单位产品水耗6～8t/t油品；单位产能投资1.2～1.5万元/t油品，单位产品工业增加值2800～3200元/t油品；单位产品二氧化碳排放5～6t/t，废水不对外排放。
2）煤炭间接液化。煤炭间接液化技术的能效在38%～43%，单位产品煤耗在3.2～3.6tce/t油品，单位产品水耗在13～15t/t油品；单位产能投资1.4～1.7万元/t油品，单位产品工业增加值2600～3100元/t油品，单位产品二氧化碳排放6～7t/t，废水不对外排放。
3）煤制天然气。煤制天然气能效为55%～57%，单位
33
产品煤耗2.3～2.5tce/（10·m），单位产品水耗7～9t/
代煤化工技术经济评价指标分析和评价，见表1。
现代煤化工技术经济评价指标体系
公式输出产品能量η=
输入能量
单位%
具体指标综合能源效率
技术指标
单位产品煤耗单位产品水耗单位产能
原料煤总用量+燃料煤总用量tce/t、qc=
主产品产量tce/（103·m3）
qw=
总用水量主产品产量
t/t、t/（103·m3）
万元/t、万元/（103·m3）
元/t、元/（103·m3）
t/t、t/（103·m3）
t/t、t/（103·m3）
经济指标
投资单位产品工业增加值单位产品二
总投资I=
设计产能总工业增加值A=
主产品产量C=
二氧化碳排放量主产品产量废水排放量主产品产量
（103·m3）；单位产能投资0.6～0.8万元/（103·m3），单
33
位产品工业增加值1100～1500元/（10·m）；单位产品二33
氧化碳排放2～3t/（10·m），废水不对外排放。
4）煤制烯烃。煤制烯烃的能效为35%～40%，单位产品煤耗4.2～4.8tce/t，单位产品水耗25～32t/t；单位产能投资3.1～3.5万元/t，单位产品工业增加值5000～6000元/t；单位产品二氧化碳排放10～11t/t，废水不对外排放。
5）煤制乙二醇。煤制乙二醇的能效为25%～30%，单位产品煤耗2.1～2.6tce/t，单位产品水耗20～25t/t；单位产能投资1.0～1.3万元/t，单位产品工业增加值2800～3500元/t；单位产品二氧化碳排放3.3～4.5t/t，废水不对
环境指标
氧化碳排放单位产品废水排放量
W=
注：工业增加值=工业总产值－工业中间投入+本期应交增值税；对于液、固态产品以t为计量标准，气态产品以103·m3为计量标准
2.2主要技术经济指标评价结果
1）煤炭直接液化。煤炭直接液化技术的能效为50%～
表2
技术指标
外排放。
几种现代煤化工技术的技术经济量化指标见表2。
现代煤化工技术经济量化指标
经济指标
单位产品水耗6～813～157～925～3220～25
单位产能投资1.2～1.51.4～1.70.6～0.83.1～3.51.0～1.3
单位产品工业增加值2800～32002600～31001100～15005000～60002800～3500
环境指标
单位产品二氧化碳排放
5～66～72～310～113.3～4.5
单位产品废水排放废水不外排废水不外排废水不外排废水不外排废水不外排
指标项目煤炭直接液化煤炭间接液化煤制天然气煤制烯烃煤制乙二醇
综合能源效率50～5638～4355～5735～4025～30
单位产品煤耗2.6～2.93.2～3.62.3～2.54.2～4.82.1～2.6
注：表2中数据对应单位见表1
我国现代煤化工技术逐渐成熟，技术可靠性初步得到验证，但工程运行经验还处在积累阶段，还存在总体投资偏高、生产运行负荷不高、先进技术的耦合还需改进等工程科技问题，导致现阶段能效和水耗还有较大的提升空间。未来随着生产管理经验的丰富和工艺技术的不断完善，煤化工能效至少还能提升2个百分点，特别是随着公用工程的优化和废水回用率的提高，现代煤化工水耗能够大幅下降，节水率在30%～50%，如煤炭间接液化水耗可从目前的13～15t/t降到6t/t左右。
石脑油、柴油、液化石油气，煤制天然气的主要产品是天然气，直接作为燃料。油气联产为煤炭间接液化项目产品方案多样性提供了另一种选择，即采用固定床气化技术生产的煤气，通过气体分离生产天然气，再通过费托合成生产油品。从理论分析，油气联产方案能够提升项目综合能源效率和经济性。
2012年我国石油净进口量2.84亿t，对外依存度达58%。2013年包括原油、成品油、柴油、液化石油气等石油净进口量仅增长3.8%（过去5年平均增速为9.8%），但首次超过3亿t。
2013年我国天然气供需缺口达530亿m3，比2012年增加25%，对外依存度超过30%，未来供应偏紧的现状难以改变。
33.170
现代煤化工产品链及市场分析煤制油、气产业链及主要产品市场
煤制油（包括煤炭直接液化和间接液化）的主要产品是
2014年第10期3.2
煤制烯烃产业链及主要产品市场
煤炭工程专题综述
煤制烯烃是煤经甲醇制乙烯、丙烯，乙烯和丙烯下游加工生产聚乙烯、聚丙烯等聚合化合物。国内运行和在建的煤制烯烃项目主要生产聚乙烯、聚丙烯，乙烯下游也可生产EVA树脂（乙烯和醋酸乙烯共聚物）、乙丙橡胶（乙烯和丙烯共聚物）等，丙烯下游也可生产是ABS树脂（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物）、尼龙66（己二腈、己二酸的共聚物）、聚碳酸酯（线型碳酸聚酯）等。煤制烯烃常见的几种下游产品如图2所示
。
于化纤原料、包装、电子电气等领域。我国PET产能居世界首位，90%以上用于生产涤纶纤维。
2013年我国对二甲苯表观消费量1657.2万t，进口量达905.3万t，进口依存度达53.5%，比2012年提高9.4个百分点。
PETG是一种透明塑料，具有坚韧性、耐化学性、加工简便、环保等特性，可用于板、片材（如Visa信用卡），异型材（如饮料瓶、啤酒塑料包装等），化妆品包装等。PETG主要应用于欧洲，在北美、亚洲应用也越来越多。
PBT是热塑性塑料，是五大通用工程塑料之一，广泛应用于汽车、电子电气、仪表仪器、家电、纺织等领域。我国55%的PBT用于电子电器。
图2
煤制烯烃产品链
图3
煤制乙二醇、芳烃产品链
4结语
2012年我国聚乙烯进口量788.8万t，对外依存度约40%；聚丙烯进口量390.9万t，对外依存度约25%。未来5到10年，随着大量煤制烯烃产能的释放，聚乙烯对外依存度将下降到20%左右，供应缺口不断缩小；聚丙烯将由目前的供不应求达到供求平衡甚至趋于过剩
［8］
现代煤化工代表煤炭清洁高效利用技术的一个发展方向，市场需求巨大，现阶段仍以升级示范为主。随着工艺技术的不断优化和管理水平的逐渐提高，现代煤化工的综合能源效率、水耗和碳排放等技术经济环境指标会不断取得进步，产品将向能源产品和精细化工产品方向发展。参考文献：
［1］［2］
陈贵锋，罗
腾．煤炭清洁利用发展模式与科技需求
。
EVA树脂具有弹性好、化学稳定良好、耐腐蚀、无毒等特性，主要应用于鞋材、薄膜、电线电缆等领域。我国EVA还需大量进口，自给率不到40%。
乙丙橡胶具有耐老化性、耐腐蚀性、耐水蒸气等性能，主要应用于汽车、建筑、电子电气等行业，其中40%左右用于汽车行业。
ABS树脂具有抗冲强度、耐热性，主要应用于家用电器、汽车零部件、办公用品等。我国是世界上最大的ABS消费国，自给率不到60%
［9］
［J］．洁净煤技术，2014，20（2）：99－103．
国家高新技术发展计划（863计划）先进能源技术领域专家．北京：中国石化组．中国先进能源技术发展概论［M］出版社，2010：70－77．
［3］［4］［5］［6］［7］［8］［9］
郁
红．煤制乙二醇，还在观察期［J］．中国煤化工，2014（2）：20－21．
．中国煤化工，2014（2）：陈继军．煤化工在降温吗［J］34－37．
俞珠峰，陈贵锋，杨
丽．中国洁净煤技术评价方法与评
J］．煤炭学报，2006，31（4）：515－519．价模型CCTM［
．能源政陈贵锋．煤制清洁低碳能源的技术经济评价［J］策研究，2008（3）：47－50．
．中国任世华．基于CCTM模型的煤炭转化方向评价［J］能源，2012，34（4）：15－17．
杨卫兰．煤制烯烃产业发展将扭转聚烯烃供应格局［J］．中国化工信息，2013（39）：6－7．
陈书来，黄金霞．ABS产能过剩企业应着力提高产品竞争J］．中国化工信息，2014（19）：10．力［
。
尼龙66具有力学性能优良、耐摩擦、耐疲劳、耐腐蚀等特性，主要应用于机械、电子电气、汽车、包装等，其中用于机械和电子电气的消费量约占50%左右。
3.3煤制乙二醇、芳烃产业链及主要产品市场
煤制乙二醇与煤制芳烃可联产聚酯（PET），此外芳烃下
游产品还有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等，煤制乙二醇、芳烃产品链如图3所示。
2013年我国乙二醇进口量825万t，对外依存度超过70%，是进口依存度最高的化工产品。
PET具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、电绝缘性能等特性，可加工成纤维、薄膜和塑料制品，
广泛应用
（责任编辑杨蛟洋）
71
第46卷第10期2014年第10期
doi：10.11799/ce201410017
煤炭工程
COALENGINEEＲING
Vol.46，No.10No.10，2014
现代煤化工技术经济及产业链研究
陈贵锋
1，3，4
2
，李振涛1，，罗
腾
1，3，4
（1.煤炭科学技术研究院有限公司，北京100013；2.中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116；
3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京100013；4.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京100013）
要：现代煤化工及其产业链经过近十年技术示范已经取得系列成果，其技术、经济和环
境影响等指标已经有初步结论，今后如何发展值得关注。介绍了现代煤化工技术进展及发展趋
摘
势，采用CCTM模型进行了能效、经济和环境指标研究，指出其在提高能效、降低水耗等方面还有很大潜力。分析了现代煤化工的产品链和主要产品市场，建议开展差异化产品结构研究，防止产能过剩风险。
关键词：煤化工；技术经济；技术进展；产业链；产品市场
0068-04中图分类号：TQ536；F426.7文献标识码：A文章编号：1671－0959（2014）10-
ＲesearchonTechnologyEconomicandIndustrial
ChainofModernCoalChemistryIndustry
3，423，4
CHENGui－feng1，，LIZhen－tao1，，LUOTeng1，
（1.ChinaCoalＲesearchInstituteCompanyLimited，Beijing100013China；
2.SchoolofChemistryEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China；
3.StateKeyLaboratoryofCoalMiningandCleanUtilization，Beijing100013，China；
4.EnergyStateKeyLaboratoryofCoalEfficientUtilizationandEnergy－savingEmissionＲeduction，Beijing100013，China）
Abstract：Afternearly10yearsoftechnologydemonstration，moderncoalchemistryanditsindustrialchainhaveobtained
aseriesofachievement，withpreliminaryconclusionsoftechnical，economicandenvironmentalimpactindicators，itsdevelopmentinthefutureiscallingformoreattention．Thepaperintroducedthetechnologyprogressanddevelopmenttrendofmoderncoalchemistryindustry，andstudiedtheenergyefficiency，economicandenvironmentalindicatorswithCCTMmodel，pointingoutthatthereisgreatpotentialinenergyefficiencyimproving，waterconsumptionreducing．Andthemoderncoalchemistryindustrychainandmainproductmarketwereanalyzed，recommendingdevelopmentofdifferentiatedproductstructuretopreventtheriskofexcessiveproductioncapacity．
Keywords：coalchemistryindustry；technologyeconomic；technologyprogress；industrychain；productmarket现代煤化工是以先进技术为支撑，将煤转化成清洁燃料和化学品，实现煤炭高效清洁利用的产业，现代煤化工技术整体还处于工业示范阶段。相比传统煤化工的产能过剩、能耗高、环保效果较差等突出问题以及现代煤化工巨大的市场需求，现代煤化工受到社会广泛关注。总体来看，国家和企业对现代煤化工发展前景比较看好，但由于现代煤化工的技术经济性还不明朗，科学合理的产业链尚未形成，企业投资比较谨慎
［1－4］
1现代煤化工进展及趋势
现代煤化工主要集中在煤制油和合成天然气、煤制烯
烃、煤制乙二醇等领域，现代煤化工产业路线如图1所示，除煤制芳烃还处在研发阶段外，其它技术均进行了示范，形成了一批拥有自主知识产权的科技成果。
1.1大型煤炭气化技术成功应用
煤炭气化技术是现代煤化工技术的龙头（直接液化除
。
收稿日期：2014－09－05
基金项目：科研院所技术开发研究专项：固定床熔渣气化炉连续排渣关键技术研究（2014EG122191）
作者简介：陈贵锋（1966－），男，湖南常德人，研究员，煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院副院长，中国煤炭
学会资深会员，主要从事现代煤转化技术研发和洁净煤技术经济等研究，E－mail：[email protected]。
引用格式：陈贵锋，李振涛，罗
J］．煤炭工程，2014，46（10）：68－71．腾．现代煤化工技术经济及产业链研究［
68
2014年第10期煤炭工程专题综述
工艺集成度高、产品性能好的方向发展。
1.4煤制烯烃发展迅速
煤制烯烃技术是煤制甲醇技术和甲醇制低碳烯烃技术
（MTO、MTP）的耦合，建成投产的神华包头60万t/a、神华宁煤52万t/a项目均实现商业化运行，大唐多伦46万t/a项目正在调试阶段。2013年，神华包头项目生产54.5万t聚烯烃，神华宁煤项目生产聚丙烯45万t，基本达到设计产能。2013年以来，国内又有8个煤制烯烃项目获准开展
图1
现代煤化工产业路线
前期工作，总产能约587万t/a。
煤制烯烃示范项目关键技术稳定性好，技术装备国产化率高，技术经济效果得到初步验证。进一步提高乙烯和丙烯收率、研发自主知识产权的MTP高性能催化剂、节水降耗是煤制烯烃的发展方向。
外），是现代煤化工快速发展的基础。按照煤炭与气化剂的流动状态，煤炭气化技术主要分为固定床、流化床和气流床三种。固定床气化技术采用块煤（5～50mm）进料，要求煤种粘结性和结渣性不能太强，热稳定性、抗碎强度和反应活性要好，单炉规模1000t/d左右，已实现国产化。流化床气化技术采用粉煤进料（0～10mm），适应于活性好的低阶烟煤和褐煤，主要生产工业燃气，在化工合成领域应用规模较小。气流床气化技术煤种适应性较宽，气化能力大，在现代煤化工项目中应用广泛，近年来国内涌现出一批代表国际先进水平的大型气流床气化技术，成功实现工业化运行，如2000t级干煤粉气流床气化技术、3000t级水煤浆气流床气化技术。
洁净高效是煤气化技术的宗旨，具体表现为大型化、智能化、煤种适应性强等；经济性是煤气化技术的生命力，表现在降低气化炉投资和造气成本。
1.5煤制天然气试运行
煤制天然气技术分为传统煤制天然气技术、催化蒸汽气
化技术及加氢气化技术三类，国内外运行和在建的项目均采用传统煤制天然气技术，后两者还在研发阶段。煤制天然气
3
甲烷化技术目前均引进国外技术。大唐克旗40亿m/a和庆33
华伊犁55亿m/a煤制天然气项目一期约13.5亿m/a已打
通工艺流程，大唐克旗项目投运不久因煤质适应性问题停产检修，目前已恢复正常；庆华伊犁项目的天然气已接入西气
3
东输二线，2014年6月对外供气超过2亿m，因原料煤机
械强度和热稳定性较低，目前生产负荷仅为60%左右。2013年以来，煤制天然气在国内呈现加速发展趋势，16个项目获
3
准开展前期工作，总产能约700亿m/a。
1.2煤炭直接液化实现商业化运行
神华集团在煤炭科学研究总院开发的直接液化工艺和
为了简化反应流程，降低反应控制难度，提高反应效率和设备处理能力，降低污染，需开发气流床、流化床甲烷合成工艺，开发与其相匹配的高效耐磨、耐硫甲烷化催化剂及其装备。
纳米级高效催化剂基础上，投资建设了世界上第一条煤炭直接液化百万吨级生产线（108万t/a），已实现安全、长周期、高负荷运行。2013年全年运行315d，生产成品油88.8万t。神华集团正在建设第二条和三条生产线，投产后将形成390万t/a的规模。
降低煤液化反应苛刻度、提高油收率和减少水消耗已成为煤直接液化领域的发展趋势。通过开发新型催化剂和反应过程调控和高效的产品分离技术，降低反应苛刻条件，增加液体收率（55%以上），提高煤转化率（90%以上），形成联产化学品和低碳燃料的温和煤直接液化技术。
1.6煤制乙二醇加速发展
煤制乙二醇因具有工艺获取难度小、流程短、成本低
等特点，企业投资热情较高。据统计，国内投产、在建的煤制乙二醇项目14个，产能330万t/a，规划产能超过600万t/a。从示范项目运行情况看，煤制乙二醇还存在技术瓶颈，主要是催化剂选择性不好，导致生产负荷不高，乙二醇产品的紫外透光率达不到国家优等品的标准。相对石油路线，煤制乙二醇的竞争力较强，发展关键是提高催化剂性能和稳定性以及产品质量。
1.3煤炭间接液化快速迈向大型化
我国已经建立和运行具有自主知识产权的中低温浆态
床工艺的工业示范装置，正在建立大型工业装置。伊泰和潞安各16万t/a的煤炭间接液化示范装置已投产并稳定运行。2012年伊泰项目生产各类油品和化工品17.2万t，全年运行349d。2012年潞安项目生产油品约9.7万t，实现安全稳定运行。2013年以来，国内共有8个煤炭间接液化项目获准开展前期工作，总产能约2000万t/a，其中神华宁煤宁东400万t/a、兖矿榆林100万t/a已经开工建设。
为了提高煤炭转化效率、减少排放和降低装置投资，煤炭间接液化正朝着催化剂高活性、反应器分离效果好、
22.1
现代煤化工技术经济环境指标分析评价技术经济评价体系
煤炭工业洁净煤工程技术研究中心在国家863资助下
建立了技术—经济—环境相结合的评价方法、指标体系和评价模型（CCTM），用于煤炭开采、发电、化工转化、污染物处理、终端利用等单项技术经济评价及全生命周期评价。该评价体系已用于政府规划和战略研究，还应用于与国际能源署、英国、德国、印度尼西亚等的技术经济评价合作
69
专题综述
项目研究，效果明显
表1
指标类别
［5－7］
煤炭工程2014年第10期
。本文利用CCTM模型进行了现56%，单位产品煤耗2.6～2.9tce/t油品，单位产品水耗6～8t/t油品；单位产能投资1.2～1.5万元/t油品，单位产品工业增加值2800～3200元/t油品；单位产品二氧化碳排放5～6t/t，废水不对外排放。
2）煤炭间接液化。煤炭间接液化技术的能效在38%～43%，单位产品煤耗在3.2～3.6tce/t油品，单位产品水耗在13～15t/t油品；单位产能投资1.4～1.7万元/t油品，单位产品工业增加值2600～3100元/t油品，单位产品二氧化碳排放6～7t/t，废水不对外排放。
3）煤制天然气。煤制天然气能效为55%～57%，单位
33
产品煤耗2.3～2.5tce/（10·m），单位产品水耗7～9t/
代煤化工技术经济评价指标分析和评价，见表1。
现代煤化工技术经济评价指标体系
公式输出产品能量η=
输入能量
单位%
具体指标综合能源效率
技术指标
单位产品煤耗单位产品水耗单位产能
原料煤总用量+燃料煤总用量tce/t、qc=
主产品产量tce/（103·m3）
qw=
总用水量主产品产量
t/t、t/（103·m3）
万元/t、万元/（103·m3）
元/t、元/（103·m3）
t/t、t/（103·m3）
t/t、t/（103·m3）
经济指标
投资单位产品工业增加值单位产品二
总投资I=
设计产能总工业增加值A=
主产品产量C=
二氧化碳排放量主产品产量废水排放量主产品产量
（103·m3）；单位产能投资0.6～0.8万元/（103·m3），单
33
位产品工业增加值1100～1500元/（10·m）；单位产品二33
氧化碳排放2～3t/（10·m），废水不对外排放。
4）煤制烯烃。煤制烯烃的能效为35%～40%，单位产品煤耗4.2～4.8tce/t，单位产品水耗25～32t/t；单位产能投资3.1～3.5万元/t，单位产品工业增加值5000～6000元/t；单位产品二氧化碳排放10～11t/t，废水不对外排放。
5）煤制乙二醇。煤制乙二醇的能效为25%～30%，单位产品煤耗2.1～2.6tce/t，单位产品水耗20～25t/t；单位产能投资1.0～1.3万元/t，单位产品工业增加值2800～3500元/t；单位产品二氧化碳排放3.3～4.5t/t，废水不对
环境指标
氧化碳排放单位产品废水排放量
W=
注：工业增加值=工业总产值－工业中间投入+本期应交增值税；对于液、固态产品以t为计量标准，气态产品以103·m3为计量标准
2.2主要技术经济指标评价结果
1）煤炭直接液化。煤炭直接液化技术的能效为50%～
表2
技术指标
外排放。
几种现代煤化工技术的技术经济量化指标见表2。
现代煤化工技术经济量化指标
经济指标
单位产品水耗6～813～157～925～3220～25
单位产能投资1.2～1.51.4～1.70.6～0.83.1～3.51.0～1.3
单位产品工业增加值2800～32002600～31001100～15005000～60002800～3500
环境指标
单位产品二氧化碳排放
5～66～72～310～113.3～4.5
单位产品废水排放废水不外排废水不外排废水不外排废水不外排废水不外排
指标项目煤炭直接液化煤炭间接液化煤制天然气煤制烯烃煤制乙二醇
综合能源效率50～5638～4355～5735～4025～30
单位产品煤耗2.6～2.93.2～3.62.3～2.54.2～4.82.1～2.6
注：表2中数据对应单位见表1
我国现代煤化工技术逐渐成熟，技术可靠性初步得到验证，但工程运行经验还处在积累阶段，还存在总体投资偏高、生产运行负荷不高、先进技术的耦合还需改进等工程科技问题，导致现阶段能效和水耗还有较大的提升空间。未来随着生产管理经验的丰富和工艺技术的不断完善，煤化工能效至少还能提升2个百分点，特别是随着公用工程的优化和废水回用率的提高，现代煤化工水耗能够大幅下降，节水率在30%～50%，如煤炭间接液化水耗可从目前的13～15t/t降到6t/t左右。
石脑油、柴油、液化石油气，煤制天然气的主要产品是天然气，直接作为燃料。油气联产为煤炭间接液化项目产品方案多样性提供了另一种选择，即采用固定床气化技术生产的煤气，通过气体分离生产天然气，再通过费托合成生产油品。从理论分析，油气联产方案能够提升项目综合能源效率和经济性。
2012年我国石油净进口量2.84亿t，对外依存度达58%。2013年包括原油、成品油、柴油、液化石油气等石油净进口量仅增长3.8%（过去5年平均增速为9.8%），但首次超过3亿t。
2013年我国天然气供需缺口达530亿m3，比2012年增加25%，对外依存度超过30%，未来供应偏紧的现状难以改变。
33.170
现代煤化工产品链及市场分析煤制油、气产业链及主要产品市场
煤制油（包括煤炭直接液化和间接液化）的主要产品是
2014年第10期3.2
煤制烯烃产业链及主要产品市场
煤炭工程专题综述
煤制烯烃是煤经甲醇制乙烯、丙烯，乙烯和丙烯下游加工生产聚乙烯、聚丙烯等聚合化合物。国内运行和在建的煤制烯烃项目主要生产聚乙烯、聚丙烯，乙烯下游也可生产EVA树脂（乙烯和醋酸乙烯共聚物）、乙丙橡胶（乙烯和丙烯共聚物）等，丙烯下游也可生产是ABS树脂（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物）、尼龙66（己二腈、己二酸的共聚物）、聚碳酸酯（线型碳酸聚酯）等。煤制烯烃常见的几种下游产品如图2所示
。
于化纤原料、包装、电子电气等领域。我国PET产能居世界首位，90%以上用于生产涤纶纤维。
2013年我国对二甲苯表观消费量1657.2万t，进口量达905.3万t，进口依存度达53.5%，比2012年提高9.4个百分点。
PETG是一种透明塑料，具有坚韧性、耐化学性、加工简便、环保等特性，可用于板、片材（如Visa信用卡），异型材（如饮料瓶、啤酒塑料包装等），化妆品包装等。PETG主要应用于欧洲，在北美、亚洲应用也越来越多。
PBT是热塑性塑料，是五大通用工程塑料之一，广泛应用于汽车、电子电气、仪表仪器、家电、纺织等领域。我国55%的PBT用于电子电器。
图2
煤制烯烃产品链
图3
煤制乙二醇、芳烃产品链
4结语
2012年我国聚乙烯进口量788.8万t，对外依存度约40%；聚丙烯进口量390.9万t，对外依存度约25%。未来5到10年，随着大量煤制烯烃产能的释放，聚乙烯对外依存度将下降到20%左右，供应缺口不断缩小；聚丙烯将由目前的供不应求达到供求平衡甚至趋于过剩
［8］
现代煤化工代表煤炭清洁高效利用技术的一个发展方向，市场需求巨大，现阶段仍以升级示范为主。随着工艺技术的不断优化和管理水平的逐渐提高，现代煤化工的综合能源效率、水耗和碳排放等技术经济环境指标会不断取得进步，产品将向能源产品和精细化工产品方向发展。参考文献：
［1］［2］
陈贵锋，罗
腾．煤炭清洁利用发展模式与科技需求
。
EVA树脂具有弹性好、化学稳定良好、耐腐蚀、无毒等特性，主要应用于鞋材、薄膜、电线电缆等领域。我国EVA还需大量进口，自给率不到40%。
乙丙橡胶具有耐老化性、耐腐蚀性、耐水蒸气等性能，主要应用于汽车、建筑、电子电气等行业，其中40%左右用于汽车行业。
ABS树脂具有抗冲强度、耐热性，主要应用于家用电器、汽车零部件、办公用品等。我国是世界上最大的ABS消费国，自给率不到60%
［9］
［J］．洁净煤技术，2014，20（2）：99－103．
国家高新技术发展计划（863计划）先进能源技术领域专家．北京：中国石化组．中国先进能源技术发展概论［M］出版社，2010：70－77．
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陈书来，黄金霞．ABS产能过剩企业应着力提高产品竞争J］．中国化工信息，2014（19）：10．力［
。
尼龙66具有力学性能优良、耐摩擦、耐疲劳、耐腐蚀等特性，主要应用于机械、电子电气、汽车、包装等，其中用于机械和电子电气的消费量约占50%左右。
3.3煤制乙二醇、芳烃产业链及主要产品市场
煤制乙二醇与煤制芳烃可联产聚酯（PET），此外芳烃下
游产品还有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等，煤制乙二醇、芳烃产品链如图3所示。
2013年我国乙二醇进口量825万t，对外依存度超过70%，是进口依存度最高的化工产品。
PET具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、电绝缘性能等特性，可加工成纤维、薄膜和塑料制品，
广泛应用
（责任编辑杨蛟洋）
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