由于富煤少油的资源禀赋,煤化工成为我国化学工业的主体产业。但在1949年以前,煤化工产业基本是一穷二白,全国仅在南京、大连有两家合成氨厂,在吉林有一家电石厂。
新中国成立后,煤化工得到迅速发展。1957年吉化引进了一座4万千伏安的半密闭电石炉,这时全国电石产量增加到10万吨。1958年后电石乙炔法有机合成工业在我国兴起,推动了电石工业的发展。“七五”期间我国引进了9套大型密闭电石炉,提升了电石工业技术装备水平。2000年以后,国际石油价格快速上涨,电石法聚氯乙烯显现出成本优势,拉动了我国尤其是中西部地区的电石工业迅猛发展。
为实现电石工业健康发展,从2005年起我国政府和行业协会开展了淘汰电石落后产能工作,实施了行业准入、产品能源消耗限额和清洁生产管理。目前这一工作已见成效,因小电石盲目发展污染严重而出现在山西、陕西、内蒙古交界地区的“黑三角”已经消失,开放式电石炉和5000千伏安及以下的小电石炉基本淘汰,淘汰落后产能200多万吨。目前单炉规模为1.25万千伏安及以上的电石炉产能占全行业产能的80%以上,越来越多的企业采用干法布袋除尘、冷却水闭路循环、电炉全自动控制等先进技术,建设节能环保的大型密闭电石炉。
进入21世纪,全球石油紧张、价格高涨的红灯频闪,推动我国煤化工产业进入大规模发展时期。全球在该领域的尖端甚至是空白的工程——煤直接液化制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等工业化项目,在我国全面启动。我国进入了新型煤化工迅猛发展时期。
我国的甲醇生产始于1957年,在吉林、兰州和太原等地建有第一批以煤或焦炭为原料的甲醇生产装置。上世纪60年代建成了一批中小型装置,并在合成氨工业的基础上开发了联醇法生产工艺;70年代四川维尼纶厂引进一套以乙炔尾气为原料的年产9.5万吨低压法装置。1995年12月,由国内设计的年产20万吨甲醇生产装置在上海焦化总厂顺利投产,标志着我国甲醇生产技术向大型化迈出了新的一步。2000年以后,国内两家科技公司开发出拥有自主知识产权的大型低压法甲醇合成技术,在国内建设了一批大型甲醇装置。甲醇的发展带动了众多下游产业的发展,除了传统市场甲醛、醋酸及其下游衍生物外,更多的是应用到醇醚燃料、间接法煤制油和煤制烯烃产业。
神华鄂尔多斯直接法煤制油工程,是世界上第一个工业化项目,2004年8月开工建设。工程建设中没有可供借鉴的经验,破解了许多技术性和工程性难题,在2008年的最后一天,年产100万吨生产线建成试车,打通了全流程,产出了合格的石脑油、柴油等油品。
煤制烯烃工程,被公认是化学工业皇冠上的一颗明珠,至今全球还没有建起一套工业化装置。2005年10月,神华包头煤制烯烃工业化项目开工建设,项目规模为年产60万吨甲醇制乙烯、丙烯等。2005年底,神华另一套煤制烯烃项目在宁夏宁东能源化工基地开工,项目规模为年产52万吨丙烯等。目前该项目已累计完成60%投资。
全球首套年产20万吨煤制乙二醇装置即将建成试车,标志着我国已成为世界上率先利用煤制乙二醇自主技术并实现产业化的国家。建在内蒙古通辽市金煤化工有限公司的煤制乙二醇项目以褐煤为原料,采用我国拥有自主知识产权的煤制乙二醇成套技术,一期规模为年产20万吨,未来5年将发展到年产120万吨。
国家发改委近期对煤化工产业进行的调研显示,目前我国在建新型煤化工项目总投资已达800多亿元。这些在建项目将新增甲醇产能850万吨、二甲醚90万吨、烯烃100万吨、煤制油124万吨。此外,在各地已备案的项目中,甲醇产能为3400万吨、烯烃300万吨、煤制油300万吨。
我国在煤化工领域披荆斩棘,勇开先河,不仅为我国化学工业的可持续发展开辟了一条新路,也为即将到来的全球大规模石油替代工程作出了示范。