1、计算机在煤化工的应用信息科学与工程学院计算机科学与技术10 级（3+2）二班 史德伟 17 号前 言 按照胡锦涛总书记的“314”总体部署和中共重庆市第三次党代会提出的着力打造“1 小时经济圈”，构建“一圈两翼”发展新格局战略，以及党的十七大精神和中央经济工作会议精神的总体要求，南川区委、区政府提出了把南川“打造成渝南黔北地区经济高地和区域性中心城市”的宏伟目标，并在南川区第十二次党代会上提出了打造“铝工业、煤化工、纺织、建材、特色农副产品加工”等五大产业基地的发展战略，其中，铝工业、煤化工是重点打造的两大产业。以煤为原料的化学工业是南川工业经济发展的重要组成部分，也是南川区深入贯彻落实科学发
2、展观、构建和谐社会的重要环节。为加快南川煤化工产业的发展，增强南川工业经济实力，应当进一步优化调整工业结构，以促进南川经济增长方式的转变。现结合南川工业发展实际，特编制了重庆市南川区煤化工产业发展规划。本规划时限为 2008-2020 年，分 2008-2011 年、2012-2015 年、2016-2020年三期实施，规划中突出了以煤为主的产业发展特色，注重了以产业链、产品链的发展方式，主要产品以上下游一体化、系列化的延伸，自上而下形成有机的衔接，实现煤炭资源的充分利用和优化配置。本规划所需原料煤和燃料煤总计约为 700 万吨，园区初步规划面积约为560 公顷；水资源需求量 9000 万吨/
3、年；货物运入量 430 万吨/年，运出量 260万吨/年。规划一期工程全部投产后，总投资达到 87.85 亿元，实现产值 94.62亿元；二期工程全部投产后，总投资达到 53.04 亿元，实现产值 41.91 亿元；规划中第三期项目低碳烯烃产业链约投资 160 亿元，实现产值 68 亿元。本规划完成后全部总投资共计达到 300.89 亿元，实现产值总计为 204.53 亿元。本规划所需用煤量较大，在充分利用南川区本地煤炭资源的情况下，应考虑引进周边县市的煤炭资源，利用南川现有的工业、人力、交通运输等良好的基础以及地域上的优势，通过重庆与贵州的强强联合，共同发展，将渝南黔北煤化工基地打造成我国一
4、流的煤化工工业园区。 目录第一章 规划概述第二章 现状分析第三章 总体思路第四章 发展重点第五章 产业布局第六章 循环经济第七章 安全防护第八章 实施措施一、 发展现状南川位于重庆市南部，四川盆地东南边缘、大娄山脉西北端；东与武隆、贵州道真接壤，南与贵州正安、桐梓为邻，西连巴南、綦江、万盛，北接涪陵。早在唐代就设置为隆化县，元代更名为南川县，建国后属四川省涪陵地区，1994 年撤县设为南川市（县级）。重庆直辖后划归重庆直接管辖， 2006 年末又撤市升为南川区。全区幅员面积 2602 平方公里，人口 65 万人。全区辖 31 个乡镇、3 个街道办事处。境内最高海拔金佛山 2251 米，最低海拔
5、 340 米，城区海拔 550 米。南川属亚热带湿润季风气候区，四季分明，无霜期常年为 303 天，气候温和，常年平均气温 16.5；雨量充沛,年总降水量平均在 1160mm。南川工业依托资源优势，初步形成了冶金、能源、化工、机械、建材、食品、轻纺、医药等主要产业。2007 年，工业总产值 90.49 亿元、工业增加值33.65 亿元、工业利税 9.5 亿元。工业税收占全区财政收入的比重突破 60%，全区规模以上企业 62 个，在重庆市 40 个区县（市）区县属工业综合排位中排第13 位，博赛矿业集团、双赢集团两企业已进入重庆工业企业 50 强。工业经济已成为南川区社会经济发展的重要支撑。南川
6、化学工业起步于上世纪 70 年代，逐步发展成为以煤（辅以磷、硫矿）为原料的化肥工业，以煤为原料的焦化工业，以盐为原料的氯碱化学工业，以林产资源为原料的林化工业。目前，化学工业骨干企业有双赢集团有限公司、重庆市龙济化肥有限责任公司、博赛矿业集团文凤煤焦化有限公司、南川宏原化工有限公司、南川远大林化有限公司、南川红山福利化工厂等 11 户企业。主要产品有合成氨、碳酸氢铵、磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸、烧碱、液氯、三氯氢硅、氯乙酸、焦炭、煤焦油、粗苯、硫化碱、单宁酸、没食子酸、焦性没食子酸等主要产品。2007 年，全区生产合成氨 3 万吨、碳酸氢铵 12 万吨、磷铵 23.44 万吨、硫酸 24 万吨、
7、烧碱 1.3 万吨、液氯 1.28 万吨、三氯氢硅 7130 吨、煤焦油 8800 吨、粗苯 544吨、没食子酸 300 吨。由此可见，南川区以煤为主的化学工业发展虽已具备一定的基础，但在总体上存在着产业发展水平较低、经济总量较低、企业规模较小、产品附加值较低、产品涉及领域较狭窄、深加工产业链尚未形成等问题。二、规划编制依据南川区煤化工发展规划应符合国家产业政策和投资指导目录，符合国内外煤化工发展方向，达到满足重庆及西南地区市场的需求，并且能够充分利用南川及黔北的煤炭资源优势，本规划编制的主要依据有：国家煤化工产业中长期发展规划；国家发改委煤炭产业政策；国家发改委天然气利用政策；国家发改委当前
8、国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录（2000 年修订）；国家发改委产业结构调整指导目录（2005 年本）；国家发改委、商务部外商投资产业指导目录（2004 年修订）；国家环保总局审批环境影响评价的建设目录；国家发改委等五部门中国节水技术政策大纲；国家发改委节能中长期专项规划；关于南川区重化工产业发展情况的汇报；南川区经委南川区关于加快建设重庆“1 小时经济圈”的情况汇报；重庆市南川区中部城镇经济带产业发展规划纲要（20072020） ；重庆市南川区经委提供的有关资料。三、 规划目的本规划目的首先是在党的十七大精神和中央经济工作会议精神指导下，全面落实科学发展观，突出利用南川及其周边地区煤炭
9、资源的优势，大力促进南川地区煤化工的发展；二是为改善现有环境状况，推动南川工业经济全面、持续、快速、健康发展，着力提升南川化学工业技术发展水平，注重煤化工产品的深加工，努力提高产品附加值，并与重庆长寿、涪陵、万盛等地的化工产品形成互补，实现重庆市大范围的循环经济；三是通过规划的制订以确定南川煤化工的重点发展方向并培育重点产业链，为全区化学工业今后发展指明方向，在规划中提出一批近期及中远期的煤化工项目，为南川打造煤化工基地以及开展招商引资工作打下基础。第二章 现状分析一、外部条件分析（一）国外煤化工发展现状1. 南非煤化工发展的借鉴意义南非的煤炭资源占总能源的 80%，是个缺油的国家，二战时期南
10、非受到西方国家的石油制裁，被迫采用以煤为原料制取油品，这给南非的煤化工产业发展奠定了基础。1955 年在萨索尔堡区建成第一座由煤间接液化生产燃料油的SASOL-I 厂。70 年代石油危机后，于 1980 年和 1982 年又在距总部 130km 的赛空达区相继建成了 SASOL-II 厂和 SASOL-III 厂。目前三个厂年处理煤炭总计达4590 万吨(其中 I 厂年处理 650 万吨，II 厂和 III 厂年处理 3940 万吨)，是世界上规模最大的以煤为原料生产合成油及化工产品的化工厂。主要产品为汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等 130 余种，总投资超过100 亿美元
11、，各种产品总产量达 760 万吨/年，其中油品占 60%左右（油品中加入 12%的原油进行共炼制）。南非煤化工的多年实践经验，为我国煤化工的发展提供了一些正反两方面的经验。2. 美国煤化工发展的新举措美国是世界上煤炭资源最丰富的国家，美国政府一直对煤洁净发电和煤化工技术的开发十分重视。近年来，为了避免受到国外石油供应的束缚，美国推行用煤气化技术生产替代燃料的方案。为此，美国 2005 年出台了能源政策法，其中包括拨款 16 亿美元，作为发展煤气化的补助金。据煤气化技术委员会统计，目前全球大约有 145 套大型煤气化装置，其中 18 套在美国。3. 欧洲煤化工发展趋势欧洲是现代煤化工的发源地，在
12、二战期间，德国建设了世界第一套煤制油装置，并运行开车。煤化工技术也相应得到了发展，但由于欧洲煤炭资源不是很丰富，同时对环境的要求更加严格，使发展煤化工受到了资源和环境的限制。自上世纪五十年代后，欧洲化学工业的重点放在了石油化工，这使欧洲的能源及化学工业发展转向，依赖于中东和俄罗斯的天然气供应。因此欧洲在石油替代能源上主要开发的新替代能源，包括生物质能源、风能等可再生能源，同时也致力于延长核电站使用年限的研究，提高火力发电技术，提高能源利用效率等方面的开发。4.西方发达国家发展石油替代燃料的发展趋势由于现在原油的价格持续高涨，替代石油制取车用燃料一直是世界各国十分关注的课题，也是现在煤化工的重要
13、组成部分。为了解决汽车快速增长而造成的石油资源的短缺和环保问题，必然要发展车用燃料的替代技术，尽量减少汽车对石油资源的过度依赖，保证能源安全和实现汽车工业的可持续发展。由于各国的资源和能源结构的不同，在替代石油燃料的选择方向上也存在较大的差异。以煤或天然气合成油是最直接的石油替代方案，技术上已经实现了大规模工业化，油品的配送和汽车应用均无需改变，合成油是各国容易接受的石油替代燃料方案，但是，以天然气或煤为原料釆用直接法或间接法生产合成油，无论从资源合理利用(转化效率)、投资效率、产品成本，还是环境友好程度等方面都存在一定的问题。甲醇和乙醇作为液体燃料在储运、分配、使用上都与传统的汽油相近。早在
14、上世纪 70 年代第一次石油危机后，美国就成功地开发了以甲醇为燃料的甲醇车。二甲醚是较为理想的柴油替代品，而且二甲醚发动机完全能满足目前世界上清洁排放的标准欧 IV 标准要求。二甲醚的动力性能较好，日本、丹麦、瑞典等国在车用二甲醚方面进行较多的工作，特别是日本拟利用澳大利亚的廉价天然气生产二甲醚，再通过船运运回日本用作发电燃料。因此醇醚替代燃料目前受到各国的重视。（二）国内煤化工发展现状我国煤炭储量约占世界的 17.7%，居于世界第三位，是世界上最大的煤炭开采国，同时也是世界上最大的煤化工生产国，煤化工产品种类繁多，生产规模较大，是世界上最大的煤制合成氨、煤制甲醇和电石的生产国，也是唯一的大规
15、模采用电石乙炔法生产聚氯乙烯的国家。目前国内传统的碳一化工产品市场已进入成熟期，以替代石油为目标的现代煤化工产业已开始。国内煤化工从上世纪五十年代开始起步，开始时主要是为解决农业用化肥，建设了众多的小化肥厂，到上世纪六十至七十年代全国各地建成了一大批以煤为原料的中小化肥装置。上世纪七十年代世界上由于石油化工崛起，煤化工一度受到冷落，我国则一直坚持发展煤化工技术和建设大型煤化工基地。三十年来，在二、三、四代党中央的坚强领导下，中国基本坚持了走符合中国国情的石油化工和煤化工并驾发展的道路，坚持了以煤为主的能源战略，始终没有偏离能源“多元化”的发展规律，没有像西方国家那样放弃了煤化工的创新和发展。而
16、是始终坚持了与中国国情和客现条件相结合，发展了现代煤化工的科学技术及现代化产业。並在实践中锤炼及培植了一支强有力的以学科和专业帶头人为主体的人才团队，取得了一大批具有自主知识产权的系列、系统配套的技术及产业化成果，综合水平处于世界先进水平。最近几年，由于国际石油价格持续上涨，同时我国石油需求的对外依存度不断增加，使得国内煤制醇醚等清洁燃料和煤制烯烃等以替代石油为目的的煤化工产业的呼声日益高涨，煤化工产业进入了一个新的高速发展时期。以煤为基础，多元化发展，重点发展醇醚燃料和烯烃化工将成为最近几年替代能源发展的主要方向。1. 氮肥工业化工行业中的中小型合成氨企业大部分采用国内技术，以无烟煤或半焦为
17、原料生产。大氮肥企业的原料主要是天然气和石油产品，近几年，有一些大型企业正在进行原料的替代改造。目前具体情况如下：大氮肥以天然气为原料的有 15 套装置，以石脑油为原料的有 6 套（有 1 套已停产并正在改用煤为原料），以渣油为原料的有 7 套，以烟煤为原料的仅有 2 套；中氮肥以煤（焦）为原料的合成氨占中氮肥总产量的 66.22，而以渣油为原料的仅占 14.04，以天然气为原料的占 19.47；小氮肥以煤（焦）为原料的合成氨实际产量占小氮肥总产量的 96.1，以天然气为原料的仅占 3.89。2006 年全国合成氨装置总产能 4950 万吨，产量 4968 万吨，其中约有 79%的合成氨是以煤
18、为原料生产的，主要分布在 500 多家中小氮肥厂。由于我国缺油少气，未来必然还是以煤为主要原料生产化肥，煤炭制化肥的产能将进一步增长。2. 甲醇工业我国甲醇工业起始于 1957 年，但上世纪 60 年代全国甲醇产能仅 10 万吨/年，80 年代末为 86 万吨/年，上世纪末达到 370 万吨/年。进入新世纪以来，产能以年均 24速率递增，2002 年末为 445 万吨/年，2003 年底为 600 万吨/年，2004 年末为 740 万吨/年，据中国石油和化学工业协会调查表明，2006 年产能已达到 1344.4 万吨/年，产量为 762.25 万吨，净进口量 93.73 万吨，表观消费量为
19、855.98 万吨，开工率 56.7%，开工率低于世界平均水平，自给率 89%。我国甲醇生产的原料以煤炭、天然气和焦炉气为主，目前我国甲醇生产企业185 家，以煤为原料的 164 家，占总产能的 75.30，以天然气为原料的 20 家，占总产能的 22.7，以焦炉气为原料的 2 家，占总产能的 2。由于原料和生产工艺路线相近，我国甲醇生产装置有 60%以上在氮肥企业。国内甲醇主要消费领域为甲醇衍生物。前几年，甲醛是我国甲醇最大用户，占甲醇消费量的 40以上，其次是醋酸，在甲醇消费中以年均近 30速率增长，占甲醇消费量的 7.0%。而随着用甲醇作为车用替代燃料的推行，甲醇直接作为车用燃料的快速发
20、展，2006 年所占比例已达到 16%。经国家发改委批准，国家标准委员会已着手组织燃料甲醇标准的制定工作。定于 2007 年底完成 M100、M85 等高浓燃料甲醇标准的制定。2008 年中完成 M5-15 低比例燃料甲醇标准的制定。3. 电石乙炔及聚氯乙烯电石法制乙炔再生产聚氯乙烯（PVC），是我国煤化工中的又一重要产品，目前我国是世界上电石最大的生产和消费国，2006 年我国共有电石生产企业440 家，比 2004 年增加 100 多家，其中生产能力在 5 万吨/年以上的有 120 家，最大的生产能力已达 30 万吨/年。2000 年我国电石生产能力为 480 万吨/年，产量只有 340
21、万吨。到 2006 年我国电石产能已达 1819 万吨/年，产量 1170 万吨/年。我国电石主要用于聚氯乙烯生产。4. 焦化产品加工现在我国是全球最大的焦炭生产国和消费国，2006 年焦炭生产能力已达到 3.8亿吨，产量 2.77 亿吨，表观消费量 2.83 亿吨，其中 87%左右的焦炭用在钢铁冶金行业。焦炉气的综合利用和焦油的深加工是焦化企业的重要组成部分，也是煤化工的重要组成。因此焦炉煤气作为化工产品的生产原料在煤化工产品中占有重要一席。粗苯是从焦炉气中回收的产品，根据调查表明，2004 年、2005 年、2006 年全国焦炭企业的粗苯生产量分别为 96 万吨、130 万吨和 174.3
22、 万吨。2005 年、2006 年的增长幅度都在 35%以上，大于焦炭的增长速度。近年来，副产煤焦油量的逐年增加和对煤焦油进行深加工可使企业获得较好的经济效益，因而全国掀起了煤焦油深加工的高潮，尤其是在我国煤炭主要产地山西、山东和河南等省新建和拟建的煤焦油加工项目众多，国内现有煤焦油加工装置约 80 套。5. 煤炭液化我国的煤制油技术开发研究始于 20 世纪 30 年代，中国煤炭研究总院于 1980年重新开始煤直接液化技术的研究。1997 年以来，我国先后引进了德国、美国和日本的煤炭液化技术，对我国不同煤种进行了试验，进行了建设煤炭液化示范厂的可行性研究工作。目前，我国没有使用煤间接液化技术生
23、产石油的现代工业化经验。 本世纪初，中国煤炭研究总院和神华集团合作开发了具有世界先进水平的高分散铁质催化剂。2005 年神华集团在上海建成了一套日加工原煤 6 吨的煤液化试验装置，各项指标达到设计要求。为已开工建设的神华鄂尔多斯直接液化项目提供了有利的技术支持。中科院山西煤化所经过多年的研究和攻关，于 2002 年 6 月建成投产了设计能力为年产千吨级合成油的煤间接液化技术中试厂，目前正在建设工业示范装置。兖矿集团于 2001 年启动间接液化技术研究，2003 年 7 月在山东鲁南化工厂建成万吨级中试装置，2004 年 3 月一次投料试车成功，目前正在申请投入产业化建设。2007 年国务院第
24、179 次常务会议决定，由于耗资巨大、煤炭利用率较低、风险较大，煤制油项目今后不再批准新项目。国务院的这一决策，给各地一哄而起的煤制油投资冲动踩了刹车，避免了我国在探索石油替代能源的发展之路上再走弯路，同时给国内煤制甲醇燃料产业带来了新的发展机遇。6. 煤制烯烃目前我们所指的煤制烯烃产业链实际上是指通过煤气化制成甲醇，然后再由甲醇经 MTO 或 MTP 工艺合成烯烃。作为煤制甲醇产业链的直接延伸，煤制烯烃不仅可以有效拓宽甲醇的下游产品市场需求进一步增值，而且可以实现我国烯烃生产原料的多元化、提高国内树脂原料的自给水平。甲醇制取烯烃的工业化研究已进行了 20 多年，国际上的一些著名的、大的石油和
25、化学公司如美孚公司(Mobil)、巴斯夫公司(BASF)、埃克森石油公司(Exxon)、环球油品公司(UOP)、海德罗公司(Norsk Hydro)、鲁奇公司（Lurgi）等都投入了大量的力量，做了大量的研究工作，它们的研究工作主要集中于催化剂的筛选和制备技术两方面。其中工业化前景最好的是鲁奇公司的MTP 技术和 UOP 公司的 MTO 技术，两家公司均公布过在中东地区建设大型项目的计划，国内也由很多企业拟引进鲁奇的 MTP 三合一软件包。国内的一些科研院所，如西南化工研究院、中科院大连化物所、石油大学、中石化石科院、中石化洛阳石化工程公司等单位都对甲醇制烯烃进行了大量工作，其工作内容也是主要
26、集中在催化剂的选择和制备工艺的优化上。目前，这些开发研究工作也取得了突破性进展。国内的甲醇制烯烃技术已具雏形，为今后国产化奠定了坚实的基础。7. 国内车用替代燃料的应用燃料多元化、清洁化是中国能源发展的大政策，是关系到国家经济持续、快速、稳定发展和经济安全的重要问题。发展煤制燃料甲醇促进我国能源多元化是国家的一项重大决策。相对于国外的甲醇技术发展而言，我国甲醇燃料技术及汽车起步较晚，但发展较快。在国家相关部门的大力支持下，在各级政府的积极配合及广大技术人员的共同努力下，我国的醇醚燃料产业取得了飞速的发展。我国的甲醇燃料技术及汽车发展基本上采取了低比例掺烧和高比例示范运营两种不同的措施。2006
27、 年 11 月 20 日，在国务院召开的研究发展替代能源工作会议上中共中央政治局委员、国务院副总理曾培炎在会上指出，“重点发展车用燃料和替代石油产品，搞好煤制醇醚、烯烃和煤基多联产技术的试验示范和开发应用；积极发展燃料乙醇和生物柴油。”必将加速我国新一代煤化工技术和产业的发展。8. 民用燃料煤气化产生的煤气可作为民用燃料，而由煤气合成的二甲醚、甲醇也可作为民用燃料使用，其中二甲醚物性指标和使用方法与液化石油气（LPG）十分接近，且二甲醚燃烧效率更高，作为民用炊事燃料是最易实现也是更优异的燃料。近几年，已有 LPG 供应商掺混二甲醚或以纯二甲醚供应给民用，建设部已颁布了“城镇燃气用二甲醚”的城镇
28、建设行业标准(CJ/T259-2007)，并于 2008 年 1月 1 日正式施行。（三）煤化工的相关产业政策长期以来，煤炭的利用仅作为一种原料路线，国家对煤化工行业，并未制定出相关的产业政策，因而造成多头管理的局面，有些地方出现不顾资源、生态、环境等方面的承受能力，盲目规划、竞相投资的混乱现象。近几年，由于国家对能源结构的调整，煤炭企业、热电企业、化工企业，甚至各类民营企业和国内外投资机构，都对在我国投资煤化工表现出浓厚的兴趣，并且已有多个大型煤化工项目正在开工建设，还有更多的在进行项目的前期工作。在这种分散、零乱的形势下，国家宏观管理部门应正在着手制定统一的政策和规划强化管理。1. 煤化工
29、产业政策为引导煤化工行业健康有序地发展，严格行业准入制度，限制一些地方不顾及自 身的资源、生态和环境等方面的承受能力，而盲目投资建设项目。在2006 年国家发改委已着手制定了煤化工产业政策，于 2007 年初制定完毕，至今仍未正式公布。2. 天然气产业政策为了缓解天然气供需矛盾，优化天然气使用结构，促进节能减排，国家发展和改革委员会于 2007 年 8 月 30 日正式颁布实施了天然气利用政策。天然气利用政策将天然气利用领域归纳为四大类，即城市燃气、工业燃料、天然气发电和天然气化工。综合考虑天然气利用的社会效益、环保效益和经济效益等各方面因素，根据不同用户用气的特点，将天然气利用分为优先类、允许类、限制类和禁止类。城市燃气列为优先类，禁止以天然气为原料生产甲醇；禁止在大型煤炭基地所在地区建设基荷燃气发电站;禁止以大、中型气田所产天然气为原料建设 LNG 项目。
