Desarrollo y aplicación de la industria química del carbón

La industria química mundial del carbón comenzó en la segunda mitad del siglo XVIII y en el siglo XIX se formó un sistema químico del carbón completo. En el siglo XX, muchos productos químicos orgánicos basados ​​en productos agrícolas y forestales se producían principalmente a partir del carbón, y la industria química del carbón se convirtió en una parte importante de la industria química. Después de la Segunda Guerra Mundial, la industria petroquímica se desarrolló rápidamente y la producción de muchos productos químicos pasó del carbón al petróleo y al gas natural, debilitando así la posición de la industria química del carbón en la industria química. Después de entrar en el siglo XXI, con las turbulencias del mercado mundial del petróleo y el aumento de los precios del petróleo, el carbón, como recurso con enormes reservas y potencial para reemplazar al petróleo, ha atraído cada vez más atención. La estructura química de la materia orgánica en el carbón es una estructura macromolecular con anillos aromáticos fusionados como núcleo unitario y conectados entre sí a través de puentes y varios grupos funcionales. Mediante tratamiento térmico y catalítico, el carbón se puede convertir en diversos combustibles y productos químicos.

El carbón producido en el mundo se utiliza principalmente como combustible para centrales eléctricas y calderas industriales; una cierta proporción se utiliza en la industria química del carbón, principalmente para coquización y gasificación. En la década de 1980, la producción anual mundial de coque y alquitrán de hulla era de aproximadamente 340 Mt y 16 Mt respectivamente (la naftaleno extraída de ellos era aproximadamente 1 Mt). Los productos procesados ​​de alquitrán de hulla se utilizan ampliamente en la fabricación de plásticos, colorantes, fragancias, pesticidas, productos farmacéuticos, disolventes, conservantes, adhesivos, caucho y productos de carbono. En 1981, la producción total de amoníaco en el mundo fue de 95,3 millones de toneladas, derivadas principalmente del petróleo y el gas natural. El amoníaco producido a partir del carbón representa sólo alrededor del 10%; el metanol producido a partir del carbón representa sólo alrededor del 1% de la producción total de metanol.

Industria química del carbón estadounidense En 1984, el carbón estadounidense utilizó 717,7 Mt, de las cuales el 5,5% se utilizó para coque, alcanzando 39,5 Mt. El subproducto de la coquización, el benceno, representó el 9% de la producción total de benceno, y El acetato de vinilo producido a partir de carburo de calcio y acetileno representó el 8% de la producción total. En 1984 se construyó en Estados Unidos una planta de gasificación y metanización de lignito para producir gas urbano de alto poder calorífico, con una capacidad de procesamiento diario de 22kt de lignito y una capacidad de producción de gas de 3,89Mm. Se realizaron nuevas pruebas de procesos en gasificación y licuefacción de carbón.

La industria química del carbón de la República Federal de Alemania utilizó en 1984 84,8 millones de toneladas de carbón (excluido el lignito), de las cuales el carbón coquizable representó el 32,6%, es decir, 27,6 millones de toneladas. La producción anual de alquitrán de hulla fue de aproximadamente 1,4 millones. mt. Los hornos de coque de las empresas siderúrgicas nacionales El alquitrán de hulla producido se concentra en cinco plantas de procesamiento de alquitrán, que producen más de 500 productos químicos. La industria química del carburo de calcio y el acetileno ha logrado grandes avances y todavía hay mejoras en la tecnología. También se han logrado nuevos avances en las investigaciones sobre gasificación presurizada y licuefacción directa del carbón.

Industria química del carbón japonesa 1984 Japón * * * El consumo de carbón fue de 106,9Mt. Debido a que su industria siderúrgica está muy desarrollada y existe una enorme demanda de coque metalúrgico, como el de la fabricación de hierro, el carbón coquizable representa el 66%, es decir, 70,5 millones de toneladas, y la producción anual de alquitrán de hulla alcanza los 2,4 millones de toneladas, lo que proporciona todas las fuentes industriales de naftaleno. El acetato de vinilo producido a partir de carburo de calcio y acetileno representa el 23% de su producción total.

La industria química del carbón de Sudáfrica Sudáfrica es la única región del mundo que todavía tiene plantas de licuefacción indirecta de carbón. Hay tres plantas de combustible líquido sintético, Sasol-I, Sasol-II y Sasol-III, que procesan aproximadamente 33 millones de toneladas de carbón al año, producen millones de toneladas de gasolina, diésel y combustible para aviones, y generan cientos de miles de toneladas. de subproductos como hidrocarburos gaseosos, etanol, amoniaco y azufre.

Desarrollo concentrado

Como parte importante de la estructura energética de China, la energía del carbón desempeña un papel vital para garantizar la seguridad del suministro energético de China. La industria química del carbón es un medio poderoso para lograr la utilización eficiente de los recursos del carbón y está directamente relacionada con el plan nacional de desarrollo estratégico energético. Por lo tanto, según el análisis de los analistas de la industria química del carbón del mundo, debemos comprender completamente el estado de desarrollo de la industria química del carbón de China y aclarar la tendencia de desarrollo de la industria química del carbón, es decir, sobre la base de garantizar una utilización eficiente y limpia de recursos de carbón, promover la escala de la industria química del carbón y el desarrollo intensivo.

Durante el período del "Duodécimo Plan Quinquenal", la estructura económica nacional continuará la tendencia de desarrollo de la industria pesada y química, y la demanda de consumo de energía de la economía nacional seguirá creciendo de manera constante. Se espera que el patrón de consumo interno de energía dominado por el carbón sea difícil de cambiar en el corto plazo, y el consumo de carbón básicamente seguirá el ritmo del crecimiento de la economía nacional.

El desarrollo de una nueva industria química del carbón puede reemplazar parcialmente los productos petroquímicos y tiene una gran importancia estratégica para garantizar la seguridad energética nacional. La dependencia de China del petróleo y el gas natural extranjeros aumenta día a día, la proporción de importaciones de petróleo supera el 50% y las cuestiones de seguridad energética nacional se vuelven cada vez más prominentes.

Según se informa, a medida que el suministro nacional de petróleo y gas natural se vuelve cada vez más limitado, la industria química nacional tiene una tendencia a inclinarse hacia la industria química del carbón.

El país ha lanzado una serie de proyectos de demostración para apoyar el desarrollo de nuevas industrias químicas del carbón en Mongolia Interior, Shanxi, Ningxia, Henan y otros lugares. Entre ellas, Mongolia Interior es una de las regiones con el desarrollo más rápido de la industria química del carbón en China, y algunas tecnologías químicas del carbón están a la vanguardia del país.

El equipo de investigación de la industria de equipos químicos de carbón analizó que con el creciente entusiasmo inversor en la industria química de carbón en la región noroeste, la demanda de equipos químicos de carbón está a punto de explotar, creando enormes oportunidades de desarrollo para los sectores relacionados con la industria. Las empresas y la nueva industria química del carbón lograrán una nueva ronda de gran desarrollo durante el período del "Duodécimo Plan Quinquenal".

En términos de volumen total, en 2006 se estaban construyendo 30 proyectos químicos de carbón, con una inversión total de más de 80 mil millones de yuanes y una nueva capacidad de producción de 8,5 millones de toneladas de metanol, 0,9 millones de toneladas de éter dimetílico y 6,5438 millones de toneladas de olefinas, carbón en líquidos 6,5438+0,24 millones de toneladas. La capacidad de producción registrada del proyecto de metanol es de 34 millones de toneladas, de olefinas de 3 millones de toneladas y de carbón a líquido de 3 millones de toneladas. En 2006, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma (NDRC) emitió políticas y solicitó opiniones a través de diversos canales para regular y apoyar el desarrollo de la industria química del carbón. En 2006, la tecnología química del carbón de mi país con derechos de propiedad intelectual independientes también logró grandes avances y comenzó a pasar del laboratorio a la producción.

En 2007, la industria química del carbón de China avanzó de manera constante. Ahora que los precios internacionales del petróleo alguna vez alcanzaron la marca de los 100 yuanes y la demanda global de materias primas químicas alternativas y energía alternativa se vuelve cada vez más urgente, la industria química del carbón de China se ha convertido en una parte importante de la estructura energética de China con su principal proceso de industrialización. Las oportunidades de inversión en la industria química del carbón siguen siendo motivo de gran preocupación para los inversores nacionales e internacionales. La escala industrial de la tecnología química del carbón continúa logrando avances, la construcción de unidades a gran escala de conversión de carbón a líquidos y de carbón a olefinas avanza sin problemas y se están publicando una tras otra normas para productos relacionados como el dimetiléter.

La nueva industria química del carbón produce principalmente energía limpia y productos que pueden reemplazar a la industria petroquímica, como diésel, gasolina, queroseno de aviación, gas licuado de petróleo, materias primas de etileno, materias primas de polipropileno, combustibles alternativos (metanol, dimetil éter) espere. Se puede combinar con tecnología energética y química para formar una nueva industria que integre la industria del carbón, la energía y la química. La industria química de la energía del carbón desempeñará un papel importante en la utilización sostenible de la energía en mi país y es una importante dirección de desarrollo en los próximos 20 años. Es de gran importancia para mi país en la reducción de la contaminación ambiental causada por la quema de carbón y la reducción de la contaminación ambiental de mi país. dependencia del petróleo importado. Se puede decir que la industria química del carbón se enfrenta a nuevas demandas del mercado y oportunidades de desarrollo en China.

China es rica en recursos de carbón y cuenta con una gama completa de tipos de carbón. El desarrollo de tecnologías modernas de conversión del carbón, como la licuefacción y la gasificación del carbón, tiene importancia práctica y a largo plazo para aprovechar las ventajas de los recursos, optimizar la estructura energética de la terminal y llenar la brecha nacional de oferta y demanda de petróleo a gran escala. El "Décimo Plan Quinquenal" nacional para la ciencia y la tecnología energéticas y la construcción energética concede plenamente gran importancia al desarrollo de la industria química del carbón. La industria química del carbón de mi país se enfrenta a nuevas demandas del mercado y oportunidades de desarrollo. De acuerdo con las características de desarrollo de la industria química del carbón en el país y en el extranjero, se propuso el concepto de "nueva industria química del carbón". A diferencia de la industria química del carbón tradicional, la nueva industria química del carbón formará una nueva industria química de energía del carbón con características chinas, que es la dirección estratégica del ajuste estructural y el desarrollo sostenible de la industria del carbón de China, y tendrá un impacto importante en la futura construcción de energía y desarrollo de tecnología energética.

Si observamos la historia del desarrollo de la industria química en el siglo pasado, cada cambio en la estructura de las materias primas siempre va acompañado de grandes cambios en la industria química. En 1984, las reservas recuperables probadas de combustibles fósiles en el mundo eran aproximadamente el 74%, el petróleo aproximadamente el 12% y el gas natural aproximadamente el 10%. Desde la perspectiva de los recursos, el carbón será una importante materia prima química potencial. En qué campos y a qué velocidad se desarrollará la industria química del carbón en el futuro depende del progreso tecnológico de la propia industria química del carbón, de la situación de la oferta y la demanda de petróleo y de los cambios en los precios. Sin embargo, el coque utilizado en industrias metalúrgicas como la del acero seguirá dependiendo de la coquización del carbón, y los productos químicos de coquización como la naftaleno, el antraceno y otros compuestos policíclicos siguen siendo difíciles de reemplazar en la industria petroquímica. Con el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías de gasificación, la gasificación del carbón seguirá siendo un aspecto importante de la industria química del carbón; la investigación y el desarrollo de la producción de gas de síntesis a partir de la gasificación del carbón y luego la síntesis de una serie de productos químicos orgánicos a través de la química del carbono avanzan rápidamente. y atractivas áreas de preocupación. El uso de carbonización a baja temperatura, licuefacción directa o licuación indirecta para producir combustible líquido a partir de carbón depende de una evaluación técnica y económica. Desde principios del siglo XXI, los precios internacionales de la energía han aumentado rápidamente. Entre ellos, los precios del petróleo crudo y el gas natural han aumentado significativamente, mientras que el precio del carbón ha aumentado relativamente ligeramente y la diferencia de precios con el petróleo y el gas natural ha seguido ampliándose. Según el precio de 2011, el precio del carbón (CIF Japón) después del poder calorífico unificado sólo equivale al 24% del precio del petróleo crudo y al 26% del precio del gas natural. Desde la segunda mitad de 2012, con la rápida caída de los precios del carbón, la relación de precios entre el petróleo crudo y el carbón se ha ampliado aún más.

La diferencia en el desempeño de los precios entre el carbón y el petróleo crudo ha promovido la ventaja de costos del carbón como materia prima, y ​​la economía de la industria química del carbón ha surgido gradualmente. La estructura energética única de China realza aún más la inevitabilidad del desarrollo de la industria química del carbón. En el futuro, se espera que la industria química del carbón de China, especialmente la nueva industria química del carbón, marque el comienzo de un rápido desarrollo. La importación de petróleo y gas natural a menudo se ve afectada por guerras, geopolíticas y otros factores. Por lo tanto, la dependencia excesiva de países extranjeros para el petróleo y el gas natural trae grandes peligros ocultos para la seguridad energética de China. Dado que el petróleo es la materia prima para la producción de la mayoría de los productos químicos, la falta de recursos petroleros ha hecho que mi país dependa de las importaciones de muchas materias primas químicas y el costo sigue siendo alto, por lo que es necesario encontrar fuentes de energía alternativas. La industria química del carbón y la industria petroquímica se sustituyen entre sí. Por ejemplo, las olefinas y los aceites refinados producidos por la industria química del carbón son los principales productos de la industria petroquímica. El desarrollo de una nueva industria química del carbón puede complementar la industria petroquímica y tiene una gran importancia estratégica.