“多煤、少气、缺油”，中国特殊的能源结构决定了煤必定要肩负重要使命。
在我国煤制油、煤制烯烃、煤制醇醚、煤制天然气等关键技术均已取得突破的背景下，煤制芳烃堪称我国全面突破煤化工技术的最后一个大堡垒。经过多年不懈努力，这个堡垒最终被攻克。
4月中旬，中国华电集团公司在人民大会堂宣布，由华电集团与清华大学联合开发的具有中国自主知识产权、达到国际领先水平的煤制芳烃技术已在华电煤业榆林煤化工基地问世。
业内专家表示，煤制芳烃技术的成功研发，开创了煤基能源化工新途径，使中国成为国际上第一个以煤为原料生产全产业链石油化工产品的国家。
重大突破
富煤的中国，为了保证能源安全，一直在积极推进石油替代战略。
华电集团在陕西榆林做的煤制芳烃试验项目，是全球第一个煤制芳烃项目，也是华电实施创新驱动战略的重要组成部分。华电集团公司总经理云公民对此表示：“在建设绿色能源的进程中，华电集团十分重视清洁高效利用。煤制芳烃技术的成功开发，对我国石油化工原料替代，抓住世界能源化工新的发展机遇具有重要意义。”
据介绍，世界首套万吨级甲醇制芳烃工业试验装置2012年在华电煤业陕西榆林煤化工基地建成，2013年1月13日实现一次投料试车成功。第一次投料原料甲醇转化率高于99.99%，油相产物中甲基苯(主要指甲苯、二甲苯和三甲苯)的含量达到90%以上。3月18日，该项中试技术通过了国家有关科技成果鉴定。中国石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林代表鉴定委员会专家组给出的意见是：该技术创新性强，总体处于同类技术的国际领先水平，其成功开发为煤制芳烃成套工业技术开发奠定了基础。
业内专家表示，煤制芳烃主要经过三步，煤炭经洁净煤气化后生成合成气，合成气转化为甲醇，甲醇进一步转变成为芳烃。前两步在国外均有成熟的工业化技术，但是甲醇制芳烃的工业化技术尚属空白。
清华大学化学工程系教授、中国工程院院士金涌告诉《国企》记者，煤制芳烃技术快速实现工业化的一种方式就是直接通过甲醇制芳烃。客观上说，甲醇制芳烃已成为一项关系到我国石油替代战略实施、实现煤炭资源深度转化和清洁高效利用的关键战略技术。此次华电煤制芳烃技术的开发已成为国家基础化工产业综合实力的代表。
清华大学副校长康克军也表示，此次突破将使利用中国丰富的煤炭资源优势生产高端石油化工产品成为现实。
发力芳烃
芳烃是化纤、工程塑料及高性能塑料等的关键原料，广泛用于服装面料、航空航天、交通运输、装饰装修，电器产品、移动通信等领域。作为大宗基础有机化工原料，芳烃与我们的生活息息相关，目前我国年消耗量超过2000万吨。特别是近10年来，中国工程塑料、橡胶防老剂、染料等行业发展迅猛，对芳烃需求量巨大。由于产能不足，芳烃的进口量多年来接近总需求量的50%。然而，由于传统芳烃制造97%以上依赖于石油原料，价格常年居高。此外，随着石油资源的供给受限，以及中东廉价石化产品的冲击，在我国石油对外依存度逐渐增加的背景下，原来的芳烃增产道路变得越来越不可持续。必须寻求新途径替代传统的石油路线生产芳烃。
来自氮肥工业协会的统计数据显示，2012年我国甲醇产量为3164万吨，比上年增加19.08%，装置开工负荷达到61.3%。
一边是芳烃短缺，一边是甲醇过剩。看似不关联的两种物品，其实联系紧密。
金涌向《国企》记者表示，甲醇是一种平台化合物，立足甲醇做芳烃，不仅可以减少芳烃生产对石油原料的依赖程度，而且为国内过剩的甲醇产能找到一条现实可行的技术路径。
清华大学教授魏飞告诉《国企》记者，目前我国芳烃缺口为600万~700万吨，如果按1吨芳烃消耗3吨甲醇的比例计算，那么仅用来做芳烃的甲醇就达到2000多万吨。这将有效缓解我国甲醇过剩的局面。
华电以甲醇转化芳烃，可谓一举多得。华电煤业董事长丁焕德告诉记者：“就企业自身来说，积极开发应用煤制芳烃技术，能够延长产业链条，促进产业优化升级和结构调整，以技术创新形成企业的核心竞争力，实现可持续发展。”
绿色化学
长期以来，煤化工产业热闹的背后其实存在技术和环保两大难题。那么，煤制芳烃技术在实现甲醇转化芳烃的同时，是否环保呢？
“这项技术的先进性主要体现在核心流化床装置操作非常平稳、弹性大，连续化与自动化程度也很高；甲醇可以实现完全转化，3.07吨甲醇就可以生产1吨芳烃，并副产大量氢气；工艺废水不含氨氮，废气不含硫氮。”金涌介绍。
煤制芳烃技术的研发自始至终都贯彻了“绿色化学”的理念。据记者了解，煤基甲醇生产工艺由于进行了脱硫、脱氮处理，制备的芳烃产品更加清洁，同时催化剂的高选择性也使芳烃产品中的组分远少于石油基路线所得的产品组分，从而使芳烃分离环节避免了石油基芳烃抽提的复杂工序，产品能耗大幅降低。此外，甲醇制芳烃过程副产的大量氢气以及部分低碳烷烃还可作为生产甲醇的原料，从而极大降低了甲醇制芳烃的原料消耗。对于华电来说，通过煤矿、电厂和化工厂的能量与物料综合利用，煤制芳烃技术实现了资源综合利用最大化和大幅减少污染物排放的目标。
未来发展
据悉，华电下一步将加快推进百万吨级甲醇制芳烃工业示范装置建设，打造从煤-甲醇-芳烃-聚酯的煤基芳烃及下游衍生物产业链，构建煤电一体化资源综合利用的产业集群。
云公民表示，由于流化床反应器放大和催化剂稳定性这两个关键问题目前都已得到有效解决，装置放大到百万吨级已有了技术保障。
华电计划于年内完成百万吨级示范项目的工艺包设计、可研报告、初步设计等，启动项目现场“四通一平”施工准备工作。在万吨级甲醇制芳烃工业试验装置成功的基础上，华电陕西榆林煤化工基地年内将全面启动，世界首套百万吨级煤制芳烃示范装置将在未来数年后逐步实现工业化。
未来，华电将进一步加大科技成果转化力度，推进低层次能源开发向高端化资源经济转变，做强做大煤化工产业。
(关键字：煤制芳烃 煤化工产业)
