历史上,煤炭在有机化工行业处于起步阶段是重要的资源。煤炭有多种用途,煤焦油提供芳烃,煤炭合成气生产出合成氨以及甲醇。电弧炉的诞生使煤基电石释放出早期乙炔基丰富的产品,如:丁二烯,乙酸乙烯酯,氯乙烯和乙醛等。但随着现代石化工业的发展,大幅度扭转了煤炭作为廉价原料的角色,煤炭被再次重新用作为高价值的烃原料,如图1所示。
煤炭战略驱动
虽然煤炭在现代社会一直是微小的化学或石化原料,但煤炭的现代回潮集中在当下的中国。中国视煤炭为战略资源以减轻对进口原料的依赖,并通过重视国内煤炭资源提高资源的安全性和可靠性。中国积极鼓励煤制化学品工业成长。
中国已经看到传统煤制化学品工艺的复兴。包括通过合成气生产合成氨、尿素以及醋酸,以及1,4丁二醇(BDO)、PVC以及采用熟知的Reppe化学生产其他乙炔衍生物。因为全球化学工业近期的成长发生在中国,这些应用旧技术的产量已占了全球生产的很大一部分。
中国还为从煤炭生产化学品的新技术提供了肥沃的土壤。三个显著的工艺是草酸二甲酯生产乙二醇工艺,甲醇制烯烃工艺以及美国塞拉尼斯煤制乙醇的TCX工艺。虽然这些新技术的商业化是中国本土专家长期发展的结果,但许多外国公司看到中国对煤基化学品工艺的友好,并将其作为作为一个主要的增长契机。
虽然中国是煤制化学品工业的焦点,但其他国家对煤炭表示出兴趣,或者维护历史的承诺。印尼PT Pertamina公司最近与塞拉尼斯的协议,将采用TCX工艺用煤来乙醇,而沙索在南非继续经营其煤制油(CTL)工厂。
煤炭的经济情况
煤制化学品工艺的重归绝不是受到政府政策严格推动的。既有得天独厚的煤,而环境成本如此高昂,就像在中国,许多传统石化产品的煤原料路线现在可以挑战他们传统的对手。Nexant 一项关于煤制化学品工艺的技术和经济性的新研究发现,在很多情况下,煤炭用户在交付的基础上较传统石化工艺可以实现成本平衡或者更好,特别是对那些价值链更高的化学品诸如BDO、聚烯烃和MEG。
具有竞争力的MTO工艺,特别具有几个战略意义。生产者从煤产生轻质烯烃可以断开脱钩许多用挥发性石油供应进行生产的传统石化工艺,有可能获得一个可持续的原料成本优势。
在不久的将来,许多工艺还提供丙烯显著、可靠的来源,或许深刻地影响的以石脑油为原料的蒸汽裂解装置的经济性。