石油和化学工业发展研究论文

2022-04-22

2011年11月2日,中国石化联合会常务副会长李寿生,中国人民大学教授、著名管理学家杨杜,多氟多化工股份有限公司董事长李世江相聚北京,出席了“多氟多模式与我国石油和化工企业创新”对话会,共同探讨化工企业未来创新的主题。下面是小编整理的《石油和化学工业发展研究论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

石油和化学工业发展研究论文 篇1:

基于自主学习的“乙烯”教学设计及反思

摘要:以人教版《化学2》第三章“来自石油和煤的两种基本化工原料”(第1课时)为例,在分析教材的基础上结合导学案的呈现和课后反思,具体论述了以自主学习为目标,从“想学、能学、会学”三个层面展开教学设计,引导学生关注情境、关注实验、关注问题、关注反思,实现学习过程中从“知识”到“能力”的价值追求。

关键词:乙烯;自主学习;导学案;教学设计;教学反思

一、问题的提出

自主学习是基础教育课程改革具体目标之一,是培养创新人才的需要,是学生可持续发展的需要,也是课堂教学减负增效的重要途径。自主课堂的主要体现是教师引导学生在学习活动之前自己确定学习目标、制订学习计划、做好具体的学习准备,在学习活动中能够对学习进展、学习方法作出自我监控、自我反馈和自我调节,在学习活动后能够对学习结果进行自我检查、自我总结、自我评价和自我补救[1]。

在教学实践中我们发现,基于自主学习的学案导学是行之有效的教学模式。本文以人教版化学必修2[2]第三章“来自石油和煤的两种基本化工原料”(第1课时)“乙烯”为例,讨论以导学案为载体,从“想学、能学、会学”三个层面指导学生自主学习。

二、教学设计及实录

1. 课标分析

2. 设计思路

3. 导学案实录

【学习导言】

乙烯是一种重要的基本化工原料,是合成很多有机物的母本。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。2011我国乙烯的产量达1527.39万吨,2013年全国乙烯产量累计达1623万吨,同比增长了8.5%。目前工业上主要从石油中获得乙烯。

在本节课的学习中,我们要掌握乙烯的分子结构,理解碳碳双键的结构特点,能够书写乙烯的电子式、结构式,掌握乙烯的化学性质,了解加成反应的特征,了解烯烃和不饱和烃的概念。在学习乙烯的基本知识的同时,了解石油产品在国家现代化建设中所发挥的重要作用,了解化学在帮助人类合理利用自然资源方面的重要性。

【模块1实验观察、小组合学】石蜡油分解实验

观看视频,阅读课本P67,完成实验报告,并思考相关问题。

[想一想,议一议]

请试着分析石蜡油分解实验的反应物、反应条件、产物。

如何理解课本中“从石油中获得乙烯”这句话?

[模块2观察模型 个别学习]乙烯的结构特点

观察乙烯分子结构模型,书写乙烯电子式、结构式、结构简式。

思考总结乙烯分子内各原子的空间相对位置。

了解烯烃和不饱和烃的概念。

[模块3演示实验 教师辅学]乙烯的化学性质

演示实验(课本P68图3-9)乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,思考溶液褪色的原因?结合甲烷通入酸性高锰酸钾溶液不褪色,理解乙烯和甲烷的结构差异。

演示实验(课本P68图3-10)乙烯通入溴的四氯化碳溶液,思考溶液褪色的原因?从结构的角度思考反应的特点。

试着书写反应方程式(用结构简式表示有机物)

总结加成反应的特点,并与取代反应比较。

完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式

a.乙烯与H2反应:

b.乙烯与HCl反应:

c.乙烯与水(H2O)反应:

[模块4小组合学 教师辅学]乙烯的应用

根据微模块3的学习成果,阅读课本p.68[思考与交流],试着阐述乙烯中“性质决定用途”的实例(至少举出三个)。

[模块5]达标测评(略)

[模块6]总结反思

归纳整理“乙烯”部分的重点内容,查找学习过程中的困惑和问题并记录。

回忆本节内容的学习轨迹,熟悉和理解“结构—性质—用途”的研究路径,并在后续的学习中学会自主运用。

三、教后反思

本节课的教学思路基本遵循教材顺序,挖掘知识的规律和价值,围绕主题、紧贴实际,在生产生活及实验中展开教学,引导学生关注情境、关注实验、关注问题、关注反思,从而实现学习过程中从“知识”到“能力”的价值追求。

1. 基于让学生“想学”的教学设计

只有让学生了解化学知识的价值,亲身体会化学知识和社会实践及生活的联系,感受所学知识对社会和自身发展的意义,才会有发至内心的学习激情。学案导言部分说明乙烯是重要的基本化工原料、是有机化学工业的核心、是衡量一个国家的石油化工发展水平的重要指标,而以乙烯为原料的有机化工产品与我们生活息息相关。通过创设情境,让学生知道学习的价值,以调动学生内在学习动机。

2. 基于让学生“能学”的教学设计

这节课的设计原则是扎扎实实挖掘课标和教材中知识的内在规律和价值,帮助学生理清前后知识的结构化联系。以“能否从石油中得到乙烯”引入模块一,通过探究实验讨论两种溶液褪色的原因,结合“烷烃”部分对有机化合物中碳原子的成键特征分析,要求学生独立写出乙烯的结构式并总结烯烃的结构特点(模块二)。引导学生从结构的角度比较甲烷和乙烯分别通入酸性高锰酸钾溶液的不同现象,从结构的角度认识加成反应并比较加成反应和取代反应的区别(模块三)。最后根据生活经验结合教材介绍深入认识乙烯的用途、理解性质和用途之间的关系(模块四)。

3. 基于让学生“会学”的教学设计

“乙烯”是必修二第三章第二节的学习内容,在上一节学习甲烷和烷烃的性质时,学生初步体会了从组成和结构的角度认识甲烷的性质的学习路径,因而本节内容设计重点是引导学生用“甲烷”的学习经验来帮助理解乙烯的相关知识,运用旧知,将乙烷到乙烯比较,展开思绪,由结构的特殊性讨论性质特殊性。 充分考虑学生的思维特点和水平,引领学生搭建知识内部的结构化关系,努力培养学生自主学习的能力。

4. 以导学案为载体引领自主学习

自主学习必须以一定的学习策略做保障,导学案的使用可以帮助学生找到自主学习的途径。(1)上课前将导学案发给学生,要求学生认真阅读导学案、 看清学习目标要求,浏览导学案中要思考的问题。(2)带着问题独立阅读教材,做好笔记,把简单易懂的内容学会,不懂的疑难问题标出来记下来,待组内交流时再提出。(3)课堂中将“乙烯”的学习任务分解成四个模块,同时根据任务的难易程度,分别采取个别学习、小组合学、教师辅学等方式,降低学习的难度和风险。(4)设置课后反思小结的模块。在成功地完成学习任务、达到既定目标之后,引导学生反思、小结学习过程,进行自我评价。

本节课作为笔者学校的校际交流研讨课,得到听课教师的一致好评,大家认为本节课较好的完成了教学目标,课堂上学生的主体性地位得到了充分的保障,学生的知识和能力水平得到一定程度的提高。

参考文献

[1] 吴永军.关于 “导学案” 的一些理性思考[J].教育发展研究,2011,(20):6-10

[2] 宋心琦 .普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].北京:人民教育出版社,2007

作者:许志勤

石油和化学工业发展研究论文 篇2:

技术创新是结构调整的核心要求

2011年11月2日,中国石化联合会常务副会长李寿生,中国人民大学教授、著名管理学家杨杜,多氟多化工股份有限公司董事长李世江相聚北京,出席了“多氟多模式与我国石油和化工企业创新”对话会,共同探讨化工企业未来创新的主题。

多氟多化工股份有限公司到底打造了一种什么样的创新模式?究竟有什么特点?对我国石油和化工企业有怎样的启示?请随记者一同进入直播间。

多氟多对无机氟化工的贡献

【李世江】多氟多真正发展氟化工要追溯到上个世纪九十年代。当时我在一个化肥厂工作,经常到(原)化工部跑项目,得到一个重要信息,磷肥生产过程中,产出大量副产品,堆积如山,污染环境。但使我惊喜的是,这些“废物”是氟硅酸,含有氟。氟处理到哪儿,对于许多人来说是个大问题,但我看到了闪闪发光的东西。

后来,化工部有个文件,当中提到我国发展氟化工不能总是开采地下萤石资源,因萤石不可再生。原本来源于萤石的氟资源该从何而来,我看到了磷肥副产物的重要性。氟化工的发展研究成为我人生的重要转折点。

从1999年开始,多氟多围绕磷肥的副产品展开了综合利用,把氟硅酸转化成氟硅酸钠,再进一步转化为氟氯酸钠,即冰晶石。冰晶石的副产品硅,从前在我国都是作为硅渣废弃,我认为要好好利用。就这样,我们成功地开发出氟硅酸钠法制冰晶石联产优质白炭黑生产技术,它改变了国内几十年来以萤石为原料的传统工艺,因此被原国家计委评为“国家高技术产业化示范工程”,并给予800万元的国债资金支持。2007年,公司申报的“氟资源综合利用项目”被列入2007年国家资源节约和环境保护项目,得到国家480万元国债资金的支持。

因为有了国家的资本金支持,多氟多的起点比较高,面对社会的高要求,多氟多走上了一条技术创新的道路,驶入了快车道。通过创新我们尝到了甜头,并且做到了经济效益、社会效益、环保效益的统一,带给了企业活力。是社会和时代给了多氟多一个历史的机遇。我认为好的信息与领导对氟化工的关怀是氟化工的起点,并指导着我用毕生精力去奋斗。

然后我们就沿着“氟”的道路走到现在,氟硅酸法生产冰晶石项目在我国首家做成,并使多氟多成为目前全球最大的冰晶石生产商和供应商,国内50%的冰晶石由我们生产;白炭黑也做得较好,以这个为起点我们又做了一系列的创新。我们国家氟化盐产业的工艺技术是40年一贯制,我们把冰晶石的工艺改了,氟化铝的工艺也改了,现在多氟多一系列产品都是新概念、新内涵,所有的技术都是新技术。

把氟和锂结合起来,我们开发了新的产品——六氟磷酸锂,成为锂电池必不可少的电解液。由于这个产品是一个高技术、高风险、高附加值的“三高”产品,过去一直由国外几家企业垄断,我国大量靠进口,产品的售价很高,这对我国锂电池发展十分不利,我们开发出六氟磷酸锂,可替代进口,对推动我国锂电池行业发展起到了一定的积极作用。

六氟磷酸锂的开发,使企业在技术创新方面上了个新台阶,也使企业从传统化工领域进入到新能源领域。2010年公司发行股票,原计划募集资金3.7亿元,完成氟化盐改造,由于社会对新能源的追求,结果发行了10个亿,市盈率达到60倍。专家告诉我,市场这么看得起多氟多,给你很高的价格,就意味着给你很高的期望,需要你在新能源的道路上继续奋斗。

化工行业俗语有云:“氟硅不分家”,我们的研究能做到“氟硅巧分家”,把氟硅酸纳里的“硅”分出来,把氟做成冰晶石,把硅做成单晶硅、多晶硅,进而把单晶硅、多晶硅做成太阳能电池。

循着这个思路,多氟多以“氟”为主线,研究了氟、锂、硅三种元素,实际上多年来共研究了三个电池:第一个电池是铝电解槽电池,主要用于电解铝行业;第二个是锂电池,主要用于手机、电动车等行业;第三个是太阳能光伏电池,用于动力、照明等多种途径。

三个电池的层次不同,代表了企业发展的三个阶段。第一个电池是消耗能源,多氟多的目的是帮助电解铝行业节约能源。第二个电池是通过能源转换来提高环境保护水平和我们的生活质量,多氟多的目的是提高转换效率并满足人们的这种需求。第三个电池是使用自然界最为丰富的太阳光,通过能量转换生产清洁能源,这是新能源的革命,是一项伟大的事业。

多氟多的追求是什么?想方设法做新能源综合利用的研究,为一个街道、一栋建筑、一个社区一直到一座城市,提供整体的新能源利用解决方案,将来为人类和社会做出自己的贡献。

一路走来,企业一直以创新为主线,依靠创新,企业的发展实现了真正健康可持续;离开创新,目标都不可能实现,跟着别人跑企业就不会发展到现在,今后也不会有出路。

【李寿生】多氟多的技术创新很有特色,我感受很深。对于拥有很大销售收入的企业来说,多氟多还只能算是个小厂,但是其技术研发、创新做得非常好,在无机盐领域里走在了前面,很有示范性。我国石油和化学工业在“十二五”发展中,一个最大的着力点就是提升技术创新能力,提高技术创新水平。我觉得多氟多经验的意义在于,为行业的创新做了一个示范,做了一个推动。

谈到化工的技术创新,我觉得非常迫切。“十一五”是我国石油化工工业发展最快的时期,现在我国石油化工总量居世界第二,化学总量居世界第一,超过了美国。所以,我们现在叫做石油化学工业生产消费大国当之无愧,但是我们不能说是石油化学工业强国。为什么呢?那就是我们在技术创新方面还有很大差距。

什么是石油化工强国?至少有四个标志。第一,一定要有一批具有自主知识产权,能够占据世界技术制高点的产业核心技术。第二,一定要拥有一批具有国际竞争优势和国际竞争能力的企业和企业集团。第三,一定要具有较强的产业国际投资、经营与贸易能力,要有一定影响与带动作用。第四,一定要拥有一批具有国际竞争优势的一流技术人才和管理人才,还要拥有一批有国际影响力的产品和品牌,这才叫强国。在这四个标志中,最主要的是第一点。

我认为,技术创新是“十二五”期间要完成结构调整任务最核心、最基本的要求,但现在看来差距特别大,主要体现在以下几个方面:一是科研创新的投入差距太大,日本化工产业的研发、科研投入占销售收入的5.5%,我国2009年全行业的研发投入仅占销售收入的1%。二是具有自主知识产权、原创的技术太少,跟随型创新居多。三是科研成果转换率非常低,“十一五”虽有所提高,也才达到30%,成套的技术就更少。四是企业还没有真正成为技术创新的主体。像多氟多这样的化工企业太少了。我与中石化、中石油、中海油的有关人员考察了日本的化工协会,同时考察了四个企业,三大石油公司科技部长均表示,我们与日本化学工业在创新方面至少相差10年。日本在国际金融危机与地震双重打击下,直面危机与困难,一直在坚持研发与创新。

我认为多氟多的创新路子,对整个行业“十二五”要解决的问题,很有针对性、启发

性和典型意义。多氟多技术创新有哪些启示?对我们其他企业会有哪些借鉴?从技术创新的角度讲,有四点。

第一,创新要着眼于未来的方向。创新一定要看未来的成长,要把握未来,这是任何一个企业创新的出发点和落脚点。多氟多对创新把握有偶然性,也有必然性。它的偶然性是得知磷化工里面有被人废弃的“氟”,它的必然性是李世江老总就能看到这个东西能用,把它做成冰晶石,然后又把它搞成锂电池,硅又分离出来用。所以我觉得他的成功就是他对市场的把握比别人早。所有的企业家都必须永远面向明天,要会预测未来,思考未来,谋划未来,也要生活在未来,那这样的企业,就可以用激情创造梦想,用激情来创造明天。

第二,着眼于优势。现在市场的诱惑很多,赚钱的机会也很多,但是并不是每一个机会都能成功,也不是每一个机遇都能赚钱。怎么能够从自身的实际出发,把自己的优势发挥到极致,这才是重要的。而李总及多氟多的高明之处在于创新没离开本行。利用磷矿石废弃物,做铝工业配套产品,搞六氟磷酸锂,只搞电池不搞汽车,他始终不离本业。很多化工企业规模很大,原油、炼油、化工都搞。还有的企业是很小,但在一个领域里搞的很精,技术很新。我觉得多氟多就是这样。不能人家搞什么我搞什么,没有自己的特色。人的生命都是有限的,只有专注一个事业,投入精力才有可能取得成功,而且才有可能把事业做到精彩绝伦。

第三,创新要着重于产业链的扩展。世江老总说他现在的发展在产业链上来做,在产业链优势上扩展。因为产业链上拓展优势既有利于技术积累,又有利于产品价值的增值。李总讲话里有一段话我非常赞成,就是产业链扩张、整合的好处,具有流程最短,能耗最少,成本最低的优势。一个负责任的企业或一个有战略眼光的企业,都不会放弃对产业链的追求。多氟多的成功,是在过去优势积累的基础上,成果放大的几何效应。

第四,创新要着重持续。三十年企业是一个坎,百年老店是所有企业的梦想和追求,但是能够做到百年老店的不多,能做到的,一定要有可持续创新。这一点我看到多氟多科学的举措,要建立“一院三所”,石油化工研究设计院,氟化工所、锂化工所、硅化工所。把人才都组织起来,使企业具有持续不断的研发能力,取得研发成果。所以,我觉得这几年多氟多的发展是很成功的,而且技术的创新是很有价值的。

中国的石油化工行业如何由大变强?企业如何做强、做久?第一,在模仿创新基础上能够增加我们原创的能力,能够提高我们原创的水平。在“十二五”期间,我们选择了几个重点发展领域,新材料,新能源,专业化学品,都是我们提升的方向领域。我们在能够抢占世界技术制高点的方面有规划,但我觉得要加大力度。第二,我们要加大投入。不想撒米,还想养一群活蹦乱跳的鸡群是不可能的,所以,“十二五”期间要求研发投入从原来的1%占到3%左右。第三,要把企业培养成技术创新的源泉。怎么生产原来没有的东西,我们这一点真的要加强,大企业要加强,中小企业也要加强,将来企业的结构一定要形成大、中、小协调发展的格局。第四,要提高我们整个行业的创新能力和培养创新人才。使我们的创新能够接受教育,能够普遍提高,要做为一个大的战略考虑,这样我们整个行业的创新能力,我们国家的创新能力才会都有提升。通过这四个方面的努力,会使我们行业的创新水平有一个明显的提升。

创新管理的聚合效应

【杨杜】每个人都有一个兴奋点,我认为兴奋点是人做事的源动力。就李世江老总来讲,兴奋点在于创新,带来的结果是可以不跟别人进行恶性价格战,就能获得很好的发展机会和较好的盈利。

跳出技术而从管理角度来看创新,创新应该不是为了技术而做技术,不能只投资而没有创造。不论你自己说有多么创新,没有利润收入就没有循环。如此考虑,创新的管理学真正的意义,我认为李总已经找到了。创新的管理意义,表面上来讲是高利率、高效率,我认为,本质上是市场定位,定位正确就会避免跟别人竞争同质化的东西,这是管理学的本质。对企业来讲,不是为创新而创新,不是为了一次,为了一个个体,而是一种延续不断的状态,这也就是李总所讲的持续不断的创新。

刚才寿生会长谈到一点,就是实现以企业为中心的创新主体的转化,创新要靠企业家来完成,因为科学家无法完成这个任务。简言之,就是要达到技术的管理化、技术的标准化、技术的国际化。然而对于一些科学家式的专家,过于偏向研发的成果,不太关注产业化,而李总则做到研发与产业化兼顾,非常到位,非常厉害。

对于多氟多竞争力的认识我想谈以下几点:

第一,持续不断创新是多氟多快速发展的源动力。我认为这是知本的力量,知识资本,包括上面所谈的兴奋点、多氟多的专利等等。

第二,规范的股份制运作模式是多氟多健康发展的基石。我认为这是资本的力量,并且具有放大器效应。多氟多实现了单独的知识与产业规模化应用的连接。

第三,发展循环经济是多氟多决胜市场的重要基因。这是真正让社会转起来的动力,同时是加快经济转型、减少废物的手段,能够实现循环经济是一个企业非常重要的模式创新。

接下来我再补充一点,创新对研究者是重要的,对企业也是很重要的,但是企业的创新和研究者的创新有很大不同。企业创新也存在着陷阱。陷阱之—是过早的创新,就是市场还没有投入,产品出来了,没有得到认可,最后创新的产品会不了了之。之二是过快的创新,转型或升级过快而没控制节奏,这样投资还没收回来就开发新一代产品,即为了创新而创新,是不可持续的。之三是过大的创新,就是在创新出新产品后不断地调整。

所以,我认为创新也存在管理,企业只有对创新行为的管理做到位,才能真正推动创新;反之的结果是,创新是找死而不创新是等死。

我觉得一个企业就是一个系统,需要创新,同时需要创新管理。不是看到资源往前冲就可以,你冲得太过分了,并不能成功。所以,技术是需要往前冲的,市场也是需要往前冲的,但是管理是控制两匹马的缰绳,要平衡发展,车子才能跑得最快。

从管理的角度来讲,一个企业做大、做强、做久,管理过程中要有几个“化”。

第一就是流程化,就是把事情穿起来,形成聚合效应,比如最简单的一生二,二生三,三生万物,一个企业也存在这种关系。第二是模板化,就是原来只是在脑子里的,但是把统一的东西固化下来,固化才能更优化,有变化就再增添模板。第三就是规范化,如果大家都由着自己的性子来,执行力就差,得有一个决策。最后一个是标准化,设计自己的度量衡,衡量什么是合适和不合适的。流程化、模板化、规范化、标准化,一个组织没有一个固化的东西,自然没有管理平台,做不长久,没有固化的东西就没有可激励的依据。

中国古代的皇帝谁最厉害?我想来想去还是秦始皇,书同文,车同轨,都做制度化、规范化、标准化的东西,就为中华帝国的形成打下了基础。因此,标准化十分重要,这关系到你的发言权和各种参与权,你可以改变人们在这一类产品里边的生产方式及生活方式。

今天,我们欣喜地看到,多氟多按照“技术专利化、专利标准化、标准国际化”的路线和方向,进行了很好的创新管理。我听李总讲,公司主持制、修订了冰晶石、氢氟酸、氟化锂等40多项国家标准和多项行业标准,研制了冰晶石、氟化铝等国家标准样品,组建了无机氟化工行业第一家国家认可实验室。企业是第17批国家认定企业技术中心,全国化学标准化委员会无机分会氟化盐工作组召集单位,全国有色金属标准样品定点研制单位。而且,最为国争光的是,公司研制的冰晶石和氟化铝国家仪器标准样品,被国际标准组织推荐为IsO国际标准样品。同时将公司制定的冰晶石和氟化铝中各元素的分析方法标准推荐为国际标准。

从这些标准,多氟多的社会价值就能体现出来,做久了人们会永远记得你。

石油和化学工业发展研究论文 篇3:

发展煤化工是解决中国能源问题的战略方针

内蒙古乌海市职业技术学院(016000)梁红娥

摘要煤化工业可以作为我国中长期能源发展战略的发展重点,以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主,与能源、化工技术结合,可形成煤炭--能源化工一体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在我国能源的可持续利用中扮演重要的角色,对于我国减轻燃煤造成的环境污染、降低我国对进口石油的依赖均有着重大意义。

关键词 煤化工 新技术 能源

一、煤化工的特点

煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学品的过程,生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等,都属于煤化工的范围。

煤化工利用生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是煤化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位,用于生产各种燃料起,是干净的能源,有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。

煤直接液化,即煤高压加氢液化,可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时,煤的液化产品将替代目前的天然石油。新一代煤化工技术是指以煤气化为龙头,以一碳化工技术为基础,合成、制取各种化工产品和燃料油的煤炭洁净利用技术,与电热等联产可以实现煤炭能源效率最高、有效组分最大程度转化、投资运行成本最低和全生命周期污染物排放最少的目标。

二、煤化工发展现状

目前我国煤化工主要集中在煤焦油、合成氨和甲醇上,总体水平较低,当前主要存在如下不足。

(一)高能耗、高污染、低效率、低效益

煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题,这样的过程更适宜采用新技术,实施大型化。

(二)煤化工气化技术进步缓慢

煤气化是煤化工的龙头和基础,在相当程度上影响煤化工的效率、成本和发展。我们追求的应该是高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化工艺至今已有100多年,煤气化技术演进的历程:以氧气(或富氧)气化代替空气气化,以粉煤代替块煤、碎煤,以气流床和流化床代替固定床,由常压气化进展到高压气化,这些都是煤气化工艺技术演进升级的重要趋势。我国煤气化工艺的更新进展缓慢。我国亦做过一些煤气化技术的开发改进,但真正工业化的不多。近年来我国恩德炉的改进,灰熔聚炉的开发均有进展,有的已工业化,并在继续提高。

(三)缺乏战略眼光,技术开发薄弱

煤资源在我国处于能源的主体地位,问题在于煤转化的技术开发并没有放在重要地位,投入关心不够。最终能替代石油的战略资源是煤,而要使煤真正能成为石油替代品,必需技术开发先行,形成自有知识产权的新技术。

20世纪70年代的石油危机,促进了寻求替代能源和洁净煤技术的开发。在煤化工发展低潮时,国外许多大型公司抓住机遇,搞好煤化工新技术开发的战略技术贮备。近几年商业化的SHELL煤气化,MTO技术、MTP技术等无不是在近10~20年开发的,这些新技术开发经过按科学程序、持之以恒的努力。由于我们开发创新工作不足,今天我们仍需引进这些技术,代价很高。

三、煤化工新技术

受国际原油、天然气价格上涨以及国内油气资源不足,石油进口日益增加的影响,开发石油替代品已成为煤化工发展重点。目前比较看好的煤化工项目有甲醇燃料、煤制油、甲醇制烯烃。

(一)甲醇燃料

包括甲醇汽油(掺烧或全烧);甲醇转化为二甲醚(替代液化石油气和柴油);燃料电池等。甲醇汽油早已实现产业化,目前在山西等地应用较多。二甲醚近年已在山东等地实现产业化并推广应用,二甲醚项目已成为投资热点,新项目规模越来越大。燃料电池目前尚处于研发阶段,没有实现产业化。

(二)煤制油(直接液化、间接液化)

煤直接液化以煤炭为主要原料,通过加氢生产煤基液体燃料。我国近几年已分别与德、日、美外商合作编制了不同地区煤直接液化制油品的预可行性报告。2004年8月,神华集团开工建设煤直接液化制油品项目。

煤间接液化以煤为原料,经过气化生成合成气,然后用合成气来制取液体燃料。F-T合成反应是煤炭间接液化过程中的重要反应,世界上已有南非SALSOL成功应用F-T反应生产油品。间接液化工艺有高温固定床合成工艺(SAS),产品为油品化工型;低温浆态床合成工艺的产品是油品型;还有SHELL的中间馏份油合成工艺(SMDS)。我国已有几个企业启动了本项目的前期工作。

(三)甲醇制烯烃(MTO)

MTO技术已由UOP和NORSK HYDRO公司开发出来,典型消耗定额是每吨乙烯需甲醇5.6t,副产丙烯0.83t,丁烯0.24t,C50.1t,燃料气3.97MMBTU。目前尼日利亚在建设年产乙烯、丙烯各40万t/a,单系列甲醇250万t/a的MTO项目,计划于2006年建成。

甲醇制丙烯(MTP)技术由LURGI公司开发。典型消耗定额是每吨丙烯需甲醇3.1t,副产汽油0.37t,燃料气0.88 MMBTU。MTP技术小试在20世纪90年代开始,中试装置在挪威已运行11000h以上,工业示范装置正在伊朗建设,商业化大型装置也在商讨签约中。年产170万t甲醇对应建设30万t乙烯生产装置或50万t丙烯生产装置。

随着甲醇生产成本明显下降,以及甲醇制烯烃技术的突破,MTO、MTP已面临大型商业化。我国聚烯烃缺口量很大,若能采用以煤炭为原料成功地生产甲醇制烯烃,无疑将是一项有重大意义的突破。

四、发展煤化工的重要性

我国的能源现状是多煤少油缺气。由中国能源综合发展战略与政策研究课题小组发布的《国家能源战略的基本构想》中提到,未来20年中国将面临比较严峻的能源问题:其一是石油消费量显著增加;其二是受石油资源的约束需要大量进口石油满足国内需求。而我国石油产量不可能大幅增长,2020年预计为1.8~2.0亿吨,然后将逐渐下降。自1993年中国成为石油净进口国之后,我国石油对外依存度从1995年的7.6%增加到2000年的31.0%。到2020年,石油消费量最少也要4.5亿吨,届时石油的对外依存度有可能接近60%,与目前美国的水平相当(美国的石油对外依存度为58%)。这样,一方面将对国际石油市场的供求关系产生一定影响,另一方面使中国的石油安全问题变得十分突出。近年来,由于受国际原油、天然气价格上涨以及国内油气资源不足、石油进口日益增加的影响,加速发展煤化工已成为煤炭和化工行业关注的热点。中国炼焦、煤气化制合成氨等传统煤化工行业均呈现出快速发展的态势,煤炭液化合成油、气化合成醇醚燃料、以及煤化工联产等新型煤化工技术研究与产业化也在启动发展中,中国正在向成为世界最大的煤化工业国家迈进。

煤化工业可以作为我国中长期能源发展战略的发展重点,以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等,它与能源、化工技术结合,可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在我国能源的可持续利用中扮演重要的角色,是今后20年的重要发展方向,这对于我国减轻燃煤造成的环境污染、降低我国对进口石油的依赖均有着重大意义。可以说,煤化工行业在中国面临着新的市场需求和发展机遇。

目前,国内部分煤炭企业和产煤地区为把资源优势转化为经济优势,已纷纷将建设新型煤化工工程作为企业和地方经济发展的战略方向,并正在加紧实施以煤化工调整产业结构,走新型工业化道路的战略。但总体而言,中国新型煤化工行业尚处于发展的初期,加上新型煤化工技术和产业的发展涉及煤炭、化工、石油、电力等多个领域,建设投资大、技术密集,因此其发展必须走联合发展、集团化发展的道路,并需要进行大量的整体规划、技术研究、新工艺开发以及系统优化集成等配套工作。同时,推进煤化工行业发展的关键在于转变经济增长方式,必须真正做到以经济效益的持续发展为中心,这样才能使煤化工的发展充分适应我国国民经济持续、快速增长的需要。

五、现代煤化工发展指导方针

现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业,应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、集约化、大型化、现代化,真正转变经济增长方式。

坚持一体化。就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来(当然亦可以采取煤——电——化一体化联产模式)。把煤气化装置建在矿上(或临近矿区),力求减少煤炭运耗及运费,实施资源优化配置,合理使用煤炭资源(按煤质资源优质优用,劣质劣用,各得其所)。只有形成煤化工与煤矿一体化的利益机制,才能减少日后的价格、运输和布局的风险。

坚持基地化、集约化。化学工业内在的固有特性适宜于综合利用和深加工。基地是企业群体的集称。基地内集中布置相关企业,可以充分、高效、合理利用各种资源,提高资源配置效率和效益,发挥企业的集聚效应。总之,煤化工发展实施基地化布局最重要的目的是实施以市场为基础的高度资源优化配置,谋求集约化经营。

坚持大型化、现代化。只有采用一流的技术、一流的设备、一流的管理,建设大型规模效益的装置才能形成一流的煤化工基地,谋求跨越式发展,具备国际竞争力。

参考文献

1.2005年中国煤化工行业发展研究报告,2005

2.中华工商时报,2006

3.化工信息资讯,2006

作者:梁红娥

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