金涌：低碳理念下的煤化工发展
绿色焦点
igea
2015-11-12
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金涌：我今天跟大家讨论的基础产业讲的是煤。怎么来发展煤化工？因为煤是我们国家一次能源里占的比例比较大，而且储量也是比较起来最多的一个。所以煤作为我们重要能源，现在我们要做化工，把它作为材料，作为资源来利用，怎么在低碳理念指导下，把我们煤化工发展起来呢？
煤消费呢，70%以上是发电了，17%是炼焦，实际上目前用在化工上的比例是很小的。可是发展的趋势很大，现在各个地方都在逢煤必化，希望通过这个把我们产值拉上去，这样就有煤化工的问题。
首先怎么提高附加值，使煤这个资源拿到更多的经济效益？首先第一我们不要把煤看成炭，煤是有结构的，我们知道它是一个多环的芳烃，我们要利用它，它的结构有不同的表达方法，所以对一个煤来讲，多联产是一个很重要的途径，提高附加值，把它的架构拆分好，梯级利用，高附加值利用，这样实现煤炭的最好利用。
我们都知道，现在我们发展了很多煤的气化技术，现在推广的就是高温气化，温度在1400度以上，这种情况下煤气非常干净，出来可以做合成氨，合成甲醇等等，但是就把所有可利用的其他东西全部裂解掉了。但相反，如果我们温度低一些，700度以下热解，除了煤气我们可以得到苯，二甲苯。所以我们裂解的时候要分布解决问题，现在很多人在做这个拔头，把煤里面可利用的化工部分拔出来，剩下是燃碳，去发电。但这个不是一时可以做到的。
另外一个，我们现在已经有的煤的炼焦技术，我们是世界上最大的炼焦国，我们出口，而且还有6亿吨的钢铁要支撑。我们知道炼焦里的焦炉器我们量是很大的，焦炉器里的一氧化碳跟氢气比例是一比十。另外我们所有做煤化工的炉子，无论是德国的也好，自己国家的也好，煤气化得到的煤气，合成气，里面碳氢比是一比一，我们现在工艺就是把一比一气化的气体，水煤气反映，产生一氧化碳，然后造氢气，这样我们量就大了。假如我们把一个负一氧化碳的合成来利用，我们在可利用之前把高附加值拿出来了。
当然现在还有煤直接跟冶金联合，现在国际上有炼铁的技术，它不用焦炭，直接拿美分跟铁金矿直接炼铁，这个一吨铁可以由1.54亿吨一氧化碳。假如我们联合起来，碳变成一氧化碳冶金工业。还有一个就是IGCC，这个综合利用现在证明是有问题的。因为把煤气化了变成煤气，煤气还做一次能源，再把煤气烧掉，这是不合算的。这个流程长，操作复杂，很难和直燃煤抗衡。它的发电效率最终只有83.5%。所以我觉得这个问题应该是慎重对待。
再有一个大方向，非常热，只要有煤的省份都在做煤化工，新一代煤化工是用煤第一步合成甲醇，二甲醚，甲醇是平台化合物，他通过甲醇可以做非常多的化学品。所以甲醇就是我们煤化工的第一步。现在国家已经允许甲醇掺到汽油里烧，现在通过以后，添加比例已经达到14%按，这是一个方向。还有二甲醚，可以添到汽油里代替汽油，二甲醚可以添到柴油里，柴油里发动效率是最高的，所有茶油车比汽车车好，而且二甲醚是干净的，但是有一个问题，它需要有五公斤的压力才可能液体，这样存起来的话就需要油钢瓶，就跟家里液化石油气差不多，所以还有一危险性。从分子上我们看，做2.5吨二甲醚，我们可以附加一吨水。二甲醚能不能作为国家的一个介绍能源，介绍二氧排放的代替人员。因为大家认识程度不一样。
我们把碳氧化合物，它进燃料掺起来的话，它会产生更充分，不会产生黑烟。另外还有一个国际上比较领先的，用煤制乙烯，丙希，现在这个技术都已经开发，已经比较成功了，现在通过这两个做混合烯烃，这个技术已经60万吨的装置已经在包头建成，运行的还可以。
现在100万吨的MPT，就是用甲醇做丙烯，这个技术是清华开发的，现在正在常州进行一个百万吨级的装置。现在有丙烯有乙烯，煤就可以替。这个工艺国内外都有差，效果基本上是一样的。另外清华大学正在开发MTA，就是石油作为石化的原料，用甲醇做，现在在榆林做万吨级的实验，这样也是在一定压力下，通过催化反应，我们总芳烃收益可以到50%到80%，这个技术明年我们可以拿出来做大量的工业设计，现在正在做工业实验，将来做大就是几十万吨，明年可以提供这个数据。
煤化工的主要思想就是高附加值，因为刚才讲了，我们消耗的能源多，我们GDP低，怎么来减少我们的万元GDP能耗呢？因为我们承诺国际就是降低我们万元GDP能耗，假如我们把产品附加值提一两倍以上，那我们万人GDP能耗就下一倍以上了。所以我们应该拿煤多做高附加值的塑料香蕉聚酯尼龙这些东西，假如我们还拿来做油烧就在几千块钱一吨。所以我们认为煤化工的出路应该是做材料。
那么甲醇下游产生的附加值，我们可以看一下可以成倍的翻，所以认为煤化工的出路在高附加值化。再举一个例子。我们用用煤做乙炔，用乙炔跟一些材料作一个尼龙66的材料。我们把煤转化成柴油，变成汽车轴的功率，1吨煤会有29.3GJ，假如把这个煤发电，把这个能量通过电机做纯电动汽车的话，电机效果特别好，转化效率70%以上，总的效率通过纯电动车，可以达到9.2不个GJ，也就是说煤烧了之后发电，用来开电动汽车要比普通的柴油效率高一倍以上，所以煤是不适合做燃烧用的，当然这需要过程，所以全世界也都在花力气做的电动车，这不是没有道理的。主要是电池问题，大功率电容，通过电池和电容的联合作用，既可以长时间支撑，第二通过电容放电能量大，可以解决启动超车的要求，所以这个前景我们认为应该是煤化工最主要最合理的长远规划。
我总结一下，煤从长远看，做煤化工应该首选是做高附加值的化学品，就是说塑料橡胶纤维，你附加值很高，就降低了万元GDP能耗，作为能源最好是发电，然后通过电来带动汽车，这个一部分不能带的，我们就用油，现有的油也够了。将来发展前景应该是纯电动车，现在存在的问题很多，但完全可以克服。
