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第二节 2009年世界煤化工产业主要国家发展动态分析
一、日本
日本是世界化石能源主要进口国之一。目前国际市场原油价格居高不下，日本汽车和电子产品市场低迷，其化工企业已将发展重点转移到可再生能源，以保持科技和市场占有率的优势。在政府的支持下，可再生能源已成为日本化工的新亮点。日本是太阳能电池生产大国，今年政府对太阳能生产商和使用者实行补贴，巩固了其太阳能电池公司的全球性竞争优势。业内人士预测，未来日本太阳能电池产业市场巨大，到2010年太阳能总输出功率将达到2.5GW，居世界第二位。到2020年，日本家庭太阳能发电的导入量将是目前的10倍，相关就业人数也将由目前的1.2万人扩大到11万人。
在太阳能电池材料方面，企业纷纷扩大产能和推出新产品。今年8月，日本最大的太阳能多晶硅制造商德山公司宣布，将投资7亿美元建设位于马来西亚的6000吨/年多晶硅生产厂，其日本国内的多个项目也将于近期投产，2013年公司多晶硅年生产能力将从现在的8200吨提高到14200吨；日本最大的气体公司大阳日酸日前宣布与德国化工巨头赢创达成协议，将投资1.25亿欧元建造硅烷系列产品一体化生产基地，预计2011年投产后每年将向市场提供1000吨硅烷气体生产太阳能电池片；东丽公司开发的新薄膜材料使薄膜太阳能电池转换效率达到了5.5%，有望在2015年将转换效率提高到7%；三井化学公司正在开发一种聚烯烃和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的复合膜材料，将于2010年推出新产品。近年来，随着技术的成熟和市场的扩大。日本生物材料制造商通过混合其他材料或应用纳米技术等方法拓宽了生物塑料的应用范围。日本政府表示，扩大生物塑料的使用量是日本实行生物技术战略的重要内容，将力求到2010年实现20%的塑料采用可再生资源制造。
今年佳能公司与东丽公司采用材料设计和成型新技术，显著提高了聚乳酸（PLA）的阻燃性和耐热性，共同开发出了新型阻燃生物塑料，佳能将采用这种生物塑料生产新型彩色复印机；帝人公司开发出全球首个完全采用生物塑料的眼镜框，这种PLA塑料熔点已经达到了210℃，还具有抗菌、抗漂白等优点；东丽公司目前已经开始生产植物基纤维应用于汽车内部装饰，随着生物塑料性能的提高，更多的汽车外部元件将采用生物塑料；除PLA外，三菱化学公司近期开发了一种具有优良的耐磨和耐热性能的透明生物聚碳酸酯，这种新产品可能会用于制造平面显示器和发光二极管。
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二、南非
倡导建立高附加值的氟化学产业，力推纳米海绵材料研发。
2009年3月，南非核能源公司下属的化学分部推出了“氟化学扩展倡议（FEI）”，旨在推动南非建立高附加值的氟化学产业。南非拥有丰富的氟石资源，目前是世界第三大氟石生产国，但其中95%的酸级氟石产品都出口国际市场，只有5%被用来制造粗的和纯的氟化氢以及其他氟化学产品。
5月，南非约翰内斯堡大学的研究人员大力推进纳米海绵材料研究，南非政府希望这项研究能克服传统水处理方法的不足，帮助农村偏远地区的居民获得干净水。与普通尺寸的过滤介质不同，纳米海绵能针对分子的电性做出不同的反应，每一个空穴的内部对水是排斥的，而外部却是吸水的，因此，水分子很容易就穿过纳米海绵，而像杀虫剂等一系列污染物则被吸附在空穴中。另外，还可以针对某一特定的污染物，在纳米海绵上接入特殊物质，使其吸附目标污染物，甚至将其转化成毒性较小的物质。
三、巴西
研制出新型可再生塑料和可捕获二氧化碳的陶瓷体。
2009年5月，巴西化工集团公司科技创新研究中心宣布用甘蔗提炼的乙醇生产出了高密度的聚乙烯。经过美国实验室认证，这种用甘蔗生产出来的100%可再生塑料具有和以石油为原料的传统塑料同样的化学成分，在工业应用上具有广阔的前景。巴西的苏威子化工集团和陶氏化学公司也在研发绿色塑料产品。他们率先研发出低密度聚乙烯树脂，用来生产塑料胶片和PVC板。另一家合资企业计划投资3亿美元，兴建一座以乙醇为原料的PVC工厂。巴西的“绿色塑料”可10月，巴西米纳斯吉拉斯州联邦大学的两名化学家与一家企业合作，共同研制了一种陶瓷体，可过滤燃料燃烧后排放的二氧化碳，并将其转化为工业原料。发明者计划进一步改善这种陶瓷体过滤二氧化碳的能力，以期将捕获二氧化碳的效率从目前的40%提高到60%。
四、俄罗斯
材料科学领域的领军企业地位受到动摇，但纳米等新材料企业的发展仍将受到政府的支持。俄罗斯仍将发展纳米技术，而不是减少向该领域的投资，不应当仅限于将国家纳米技术集团建成一个下大订单的大型发包机构。
在下半年的国情咨文中，现代条件下国家集团公司的形式前景黯淡。俄总统助理德沃尔科
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维奇随即证实，俄罗斯纳米技术集团将在2010年实行改组，这或许将丧失其作为国家集团的地位。但可以预料，俄政府对纳米技术领域的中小企业的支持力度不减。国家纳米技术集团改组后，中小企业会取代国家集团成为俄纳米新材料领域的主体企业，并对俄未来新材料科学的研发结构产生影响。
第三节 2010-2013年世界煤化工产业发展趋势分析
煤化工、天然气化工和石油化工是支撑化学工业的三大基础性产业，其发展水平对各国国民经济和社会发展具有重要影响。在工业化的不同时期，煤化工、天然气化工和石油化工呈现出此起彼伏的发展状态。经历两次世界大战、中东石油危机的世界经济大国，开始重视能源消费结构的调整。进入21世纪后，国际社会对控制温室气体排放呼声日渐高涨，使煤炭的高效和低碳化利用得到越来越多的关注，煤化工再度成为化工产业的发展重点。
一、发展煤化工的必要性
（一）由中国国情决定，发展煤化工是国家能源安全和可持续发展的必然选择。我国是一个石油和天然气资源较少，而煤炭资源相对丰富的国家。随着石油资源的短缺和高油价时代的到来，利用先进的煤炭转化技术，发展现代煤化工，生产汽油、柴油和化工产品，不仅对化工行业调整产业结构、提升产业能级具有积极推动作用，更是21世纪减轻我国对石油进口依存度、减少环境污染、保障我国能源安全和经济可持续发展的战略举措。
（二）发展煤化工是实现高碳能源低碳化洁净利的用重要途径。煤炭是最丰富的一次能源，煤炭直接燃烧排放的大量二氧化碳低碳经济是造成全球气候变暖的重要原因之一。当前以低能耗、低污染、低排放为基础的高碳能源低碳化利用，正越来越多地受到世界各国的关注。作为世界第一大二氧化碳排放国，中国的低碳经济发展必将成为世界关注的热点问题之一，而发展煤炭化工可有效地实现煤炭的低碳化合理利用。
（三）发展煤炭化工，是煤炭企业提高经济效益，实现跨越式发展的必然选择。煤化工是煤炭生产的下游产业之一，具有产业链长——仅按目前的科技水平，能从煤炭中提炼、加工、合成的产品就达100余种；产品附加值高——许多下游产品的市场价，几乎都是原煤价格的数倍甚至上百倍。因此，国内各大型煤炭企业均把发展煤化工产业摆在企业“做大、做强、做优、做富”战略规划的突出位置，不遗余力第推进大型骨干项目的建设。
二、当前煤炭化工发展的重点领域和产业方向
（一）以煤的气化为核心，延伸煤化工产业链。煤炭气化是现代煤化工的核心。通过气化，
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可以得到合成气(CO和H2)，再进一步生产各种基本有机化工产品和精细化学品，谓之“碳化工”。碳化工的产品链十分庞大，包括甲醇、甲醛、甲酸、醋酸、氢氰酸等。洁净煤气化技术目前典型技术有二。一是已投入工业生产20余年的德士古水煤浆汽化技术；二是晚些时候投产但运行良好的英荷Shell干粉煤气化技术。它们的特点是高压熔渣气化、单炉生产能力大，分别吃煤2000t/d、2400t/d以上，而且转化率高，能够实现连续运行。煤炭洁净气化技术的开发，一是朝着更大型化方向走，二是改进设备结构，提高脱硫、除尘、净化效率，实现清洁生产工艺。
（二）对能源安全和环境保护最具影响的马达燃料成为煤化工产业化重点。所谓马达燃料，就是各类机动车发动机使用的燃料。马达，机动车发动机量大面广，遍布全球，对世界能源安全及温室效应等环境要素影响极大。新世纪煤化工的一个明显的趋势就是把煤变成马达燃料，实现产业化。
煤制油，历来就有直接法和间接法两种方法。直接法就是把煤在高温、高压、催化条件下与氢气反应直接转化成油品的工艺方法；间接法则是先把煤气制成合成气，然后再将合成气进一步合成为液体油品的工艺方法。直接法煤制油技术始于上世纪初，由德国人Bergius获得世界上第一个煤直接液化的专利。上世纪中叶，中东地区廉价石油的大量开采，使煤液化失去竞争力，煤制油技术发展很慢。1973年中东战争爆发导致了能源危机，石油价格暴涨，煤制油技术又开始活跃起来，美、俄、德、日、英等国开发出许多新的直接法煤液化技术。
它们的共同特点是反应条件温和、成本有所降低、有些还采取了石油渣共处理技术。但由于经济及某些技术因素，目前国外煤炭直接液化的实验装置已经全部停运或拆除，部分相对成熟的技术处于封存和储备状态。至今，没有一个国家实现煤直接液化技术生产石油的工业化生产。
间接法煤制油技术的开发晚于“直接法”。上世纪后半叶，南非Sasol公司陆续建起了几套合成油装置，成为全球最大的煤化工企业，年耗原煤近5000万吨。和直接法煤制油不同，间接法煤制油技术已经实现了工业化，如英荷Shell公司的SMDS工艺、Sasol公司的SSPD工艺都是十分成熟的制油技术。不难看出，21世纪，由于间接法煤制油技术已十分成熟，将成为大规模产业化的主流；而具有工艺流程简单、设备台数少、投资相对较低优势的直接法技术还要不断进行工业化试验，突破产业化技术难关，完全能够与“间接法”并驾齐驱，甚至取而代之。
（三）煤化工将朝着以碳化学为产业链的化工多联产集合的方向发展。所谓煤化工，首先要煤气化。通过气化，有了CO，有了H2，这就是合成气。以碳化学为产业链的化工产品多联产集合，是煤化工企业的必然选择。
在新的世纪里，甲醇合成技术的走势是解决单程转化率低、脱硫设备庞大的问题，开发高效催化剂、开发新合成甲醇反应器。例如美国公司开发了10万t/a浆态床合成甲醇装置。
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甲醇制烯烃是非石油化工路线生产乙烯和丙烯的技术，对平衡全球能源结构，意义重大。目前虽然尚未实现工业化，但前景很是乐观。下一步的趋势是研发寿命长于1年、选择性、耐磨性高的合成低碳烯烃催化剂。预计甲醇制丙烯催化剂及技术的工业化要晚于甲醇制低碳烯烃(乙烯+丙烯)。
羰基合成制醋酸采用甲醇与一氧化碳合成法，早已应用多年。但采用煤化工生产碳化学品醋酸、醋酐的大型装置在全球只有一家——美国伊斯曼公司。可以预见，本世纪将有更多的类似装置出现。
毫无疑问，所谓“化工产品多联产集合”，决不是仅此而已。除上述外，还有含氮化合物如氢氰酸、二甲基甲酰胺、异氰酸脂等等。煤化工企业将会在自己的市场环境中，做出更广泛的选择。
（四）煤电化三位一体是本世纪煤化工的新趋势。本世纪煤化工明显成为趋势的模式是在原煤、化两位一体的基础上，将发电列入，实现煤电化三位一体的发展模式，即IGCC模式。它由煤炭气化和净化及燃气—蒸汽联合循环发电两部分组成。
煤气化后，经过净化，除去煤气中的硫化氢和粉尘，将固体燃料转化成清洁的气体燃料，供燃气轮机燃用。其排气经余热锅炉产生的高压蒸汽可再驱动再热式汽轮机。大大地提高了燃料中能量的转换效率。IGCC和煤化工结合成多联产系统，能同时生产电、热、燃料气和化工产品，便于与生产甲醇、醋酸、氨、尿素等化工过程结合，使煤得以被充分利用，大大地降低了生产成本。
目前，欧美各相继建成了多座300MW的一体化电站。美国已建成气化煤能力900t/d、联合循环发电系统由发电机组、余热锅炉组成，出力可达100mw。
本世纪IGCC发电的煤气化技术的首要问题仍然是煤的气化技术。煤的气化泛指煤与载氧的气化剂(空气、O2、H2O、CO2)之间的某种不完全反应，最终生成CO、H2、CO2、CH4、N2、H2S、CO5等组成的煤气。
本世纪将继续开发强化气化过程的各种炉型，以便适应更宽范围的煤种、设备大型化、不污染环境和三废处理彻底。煤电化三位一体化的发展模式，为新世纪煤化工的发展开拓出更广阔的道路。
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