山西省煤化工科技：自主创新成就新跨越
山西作为我国重要的大型煤化工产业基地，山西煤炭资源产量占全国1/4，需特别提到的是，晋城市为全国70%以煤为原料的化肥生产企业提供了优质无烟煤，其煤层气的储量在全国也是遥遥领先。特殊的区位优势、丰富的资源、突出的承接能力和领先的煤化工高新技术决定了山西在我国煤化工产业发展中特殊的地位和重要作用。
“十一五”以来，山西煤化工产业已经形成一大批优势企业，一批化工优势产品，以及具备了国内一流的煤化工技术装备和产业优势。山西化工具有较为雄厚的技术力量，特别是煤化工领域的研发力量最为突出。一大批拥有自主知识产权的煤化工高新技术，领跑我国煤化工产业，自主创新为我国煤化工产业奠定了基础，为煤化工产业的发展作出了重要贡献。
"十一五"山西煤化工产业继续保持快速增长态势，产业规模不断扩大，产量大幅度提升，传统煤化工产品焦炭、电石、煤制氮肥和煤制甲醇的产量产能已稳居世界第一，现代煤化工蓬勃发展，技术进步显著，发展前景受到国内外投资者高度关注，成为各地投资热点。到2010年全省规模以上企业300户，资产765亿元，工业总产值426亿元。2006年至
2010年，全行业保持良好的发展势头，工业总产值年均增长速度超过20%，"十一五"山西煤化工产业发展突出表现为以下两个特点：
一是传统煤化工产品产量、产能大幅度提高。二是产业结构与布局基本完成。“十一五”来，依托资源、能源、区位和技术等优势，我省煤化工产业逐渐显现出向大型企业和资源集中地发展的趋势，基本完成了在“肥、醇、炔、苯、油”五大领域的产业布局。
化肥行业：山西省氮肥产能居全国第三，年产量约为全国的10%。全省共有化肥生产企业47户，其中尿素生产企业19户，产能650万吨/年（另有近200万吨在建）。
甲醇行业：近年山西省甲醇工业得到了迅猛发展。目前共有甲醇生产企业22户，产能近300万吨/年，主要是煤制甲醇和焦炉煤气制甲醇，其中焦炉煤气制甲醇为135万吨/年。
乙炔化工：山西省乙炔化工主要采用电石路线。2009年，聚氯乙烯生产企业5户，产能87万吨/年。氯丁胶、1,4-丁二醇及下游产品等生产规模和技术水平居国内前列。
粗苯精制：山西省焦化粗苯年产量约100万吨，占全国的26%。目前山西省粗苯加工能力100万吨/年，产能国内最大，产业布局基本完成，可满足省内粗苯资源的加工需求。
煤焦油加工：山西省现有焦油深加工企业20户，加工能力超过300万吨/年，产能国内最大。其中产能45万吨/年的企业1户；产能30万吨/年的企业3户。宏特化工和山西焦化煤焦油单套规模和加工深度国内领先。
现代煤化工：潞安集团21万吨/年煤制油和晋煤集团10万吨/年甲醇制汽油示范工程均已顺利投产，为山西省建设百万吨级煤制油基地奠定了基础。
在其他产业方面，山西也培育了一批特色突出的代表性企业。南风集团的元明粉、硫化碱、硫酸钡等无机盐系列产品和洗衣粉、皂类等日用化学品系列产销量在全国名列前茅；大同地区是全国煤制活性炭基地，目前在国内外市场尤其是国际市场占据了重要的地位，产量占到国内产量的半壁江山，销量占到全球销量的15%—20%；以临汾染化为代表的染料行业，硫化黑等产品在全国市场占有较大份额；中车双喜轮胎集团已具备年产全钢子午胎60万条的生产能力，是全国16家重点轮胎生产企业之一。
三是具有自主知识产权的现代煤化工技术取得重大进展，技术进步成就显著。“十一五”以来一直把注意力放在了煤化工的研究和开发方面。山西集聚了国内唯一的国家级煤转化科研单位——中科院煤化所、国家级“山西煤化工技术研发基地”、“山西煤化工技术国际研发中心”、太原理工大学国家级煤化工工程实验中心，还有山西大学、赛鼎工程有限公司、山西省化工设计院等国内一流的煤化工技术研发和工程设计单位，已经成为全国仅有的、集科研、设计、建设、生产为一体的煤化工专业研究机构。另外，山西省大型煤化工企业均建立了企业自己的科研技术中心，天脊集团、三维集团、南风化工的技术中心被认定为国家级技术中心。
“十一五”以来，山西煤化工新技术、新装备、新工艺在应用需求的推动下不断涌现，日臻成熟。该省在煤的气化、液化、焦化、以及煤的合成气化工、焦油化工、煤化工联产等几大煤化工技术领域已经取得了大量的成果，现代煤化工技术在消化、吸收引进技术和自主开发技术方面取得重大进展，多种大型清洁煤气化技术成功进行产业化，在煤基合成油、焦炉煤气制甲醇、煤焦油加工等领域的科研成果居国内领先水平。"十一五"山西具有自主知识产权的煤化工技术开始从实验室走向产业化。这些现代煤化工技术经大规模商业化运营验证后，将为我国煤化工产业发展奠定技术基础。
1）煤气化技术
煤气化技术是煤化工产业发展的重要基础。中科院山西煤化所发明的加压灰熔聚流化床粉煤气化专利技术，国内第一套加压灰熔聚流化床粉煤气化工业示范装置（0.6MPa）。2008年9月5日在山西晋煤集团金石化肥有限公司顺利完成76h投料试车，核心气化装置运行平稳，合格煤气并入合成氨生产系统。之后，该技术在晋煤集团10万t/a合成油示范工程项目中再获成功应用。装置各项技术指标达到设计要求，并成功实现甲醇生产全流程贯通，实现了高灰、高灰熔点、高硫“三高”无烟煤的连续稳定气化，具有良好发展空间。这标志着我国自主研发的灰熔聚流化床煤气化技术进入加压大型化、工程化、大型商业化示范阶段。灰熔聚流化床粉煤气化技术的研制成功，先后获得了灰熔聚流化床粉煤气化过程及装置的国家发明专利和灰熔聚流化床粉煤气化装置的国家实用新型专利。该项专利技术填补了我国洁净煤气化技术的空白。近年来，以灰熔聚(粉煤加压气化)为代表的以改变原料路线为核心的新型气化技术的应用，增强了核心竞争力，技术上的先进性将为众多中小化肥企业节能降耗改造提供技术支持，意味着被国外长期垄断的煤制气技术已被打破，成为我国煤化工产业可持续发展的可靠技术支撑。
另外，山西丰喜临猗公司与清华大学热工系合作开发了成功了先进的“水煤浆非溶渣—溶渣分级造气气化技术”，2008年12月6日通过国家级鉴定。这项拥有完全自主知识产权的煤气化新技术，拓宽了国内中小氮肥企业煤炭供应路线，提高了有效气体利用率并且可以节省投资。技术已在该公司的煤造气装置上实施，这些技术的研发成功对整个煤气化行业都将产生积极的影响。
2）煤间接液化技术
我国从事煤炭间接液化技术研究工作的主要是中科院山西煤化所。“十一五”期间，山西在煤炭间接液化制合成油研究方面取得重大进展。主要成果包括ICC-I低温（230~270℃）和ICC-II高温（250~290℃）两大系列铁基催化剂技术和相应的浆态床反应器技术，分别形成了两个系列合成工艺：即针对低温合成催化的重质馏份合成工艺ICC-HFPT和针对高温合成催化剂的轻质馏份合成工艺ICC-LFP。是中国首个具有自主知识产权的煤基合成油示范项目
山西潞安集团、内蒙伊泰集团和神华集团间接法煤制油工业化示范项目均采用中科院山西煤化所技术，浆态床反应器、F-T合成催化剂、油品加工和系统集成全部由国内自主研制。示范厂生产规模均为16~21万吨/年。潞安和伊泰两项目分别于2008年12月、2009年3月建成投产。神华18万吨/年费托合成（829）项目预计2010年年内开车。这标志着中国“煤制油”项目向着产业化生产又迈出了一大步。我国“煤变油”重大科技工程生产的关键设备——特大型碎煤加压气化炉制造在山西太重完成，由此，太重成为国内惟一能成套生产碎煤加压气化炉的企业。这是目前国内乃至亚洲最大的固定床加压气化炉。
3）焦炉煤气制甲醇技术
依托焦炭企业的焦炉气就近转化为甲醇，这已经成为山西的一大特色。现在，世界上只有中国拥有焦炉煤气制取甲醇的先进技术，这就是地处山西的赛鼎工程公司（化二院）拥有自主知识产权的“焦炉煤气纯氧部分氧化制取甲醇技术”。该技术可以灵活地调整焦炉自用燃气和生产甲醇用气的需求，从根本上解决了焦炉气放空所造成的环境污染，达到治理环境变废为宝的双重目的。该工艺装置为焦炉煤气的高效综合利用开辟了全新途径，填补了国内的技术空白。
“十一五”以来，山西一大批焦炉煤气制甲醇装置建成。山西焦化、山西同世达、山西天浩等相继投产，以及正在建设的安泰集团40万吨等一批焦炉煤气资源综合利用制甲醇项目。2009年5月25日，山西天脊潞安化工有限公司年产30万吨焦炉气制甲醇项目投产，这是我国第一套建成投产的年产30万吨焦炉气制甲醇工程，更是标志着我国在焦炉气循环利用的技术、规模和集约化程度上迈上了新的台阶。
丰喜华瑞公司建成了全国规模最大、技术先进的以焦炉煤气为主要原料的30万吨尿素装置采用焦炉煤气制甲醇技术，以年产10万吨甲醇计算，每年可消耗焦炉煤气2.2亿标准立方米，相当于年减排二氧化硫3720吨、CO214.3亿吨，一氧化碳132万吨。天浩化工公司首次成功工业化应用焦炉煤气纯氧转化合成气制取甲醇集成新技术，为炼焦企业和煤化工的发展起到了示范作用。
甲醇是目前可以大规模生产的煤化工产品之一。五年来，山西甲醇工业凭借丰富的煤炭资源和焦炉煤气资源，得到了迅猛发展，全省甲醇产量由2000年的5.8万吨到2005年的18万吨，2009年的70万吨，产能则达到了100万吨，年平均增长率达36%。现有煤制甲醇生产企业5户（产能80万吨），焦炉煤气制甲醇企业8户（产能145万吨），以及合成氨联醇企业14户（产能50万吨），产能位于全国第5位；在建甲醇项目22项，规模近430万吨，其中：焦炉煤气制甲醇项目16项，煤制甲醇项目3项，合成氨联醇项目3项，项目建成投用后总产能将达700万吨。甲醇已成为山西煤化工产业最具潜力的品种之一。
焦炉煤气制甲醇技术的产业化推广，山西焦炉煤气点“天灯”的现象基本消除，资源化利用取得新突破。煤基甲醇项目作为现代煤基能源化工的一个龙头产业将得到大力发展。
4）甲醇制汽油（MTG）
甲醇制汽油技术在我国已有较长时期的研发历史。2008年初，由中科院山西煤炭化学研究所、赛鼎工程有限公司和云南煤化集团解化公司、等共同设计开发的3500吨/年合成汽油工业示范装置在解化公司投产，所得油品达到GB17930-2006车用汽油（Ⅲ）要求，符合欧Ⅲ排放标准，辛烷值合乎93#汽油要求。目前云南煤化正在建设10万吨/年甲醇制汽油装置。
晋煤集团天溪煤制油分公司10万吨/年MTG示范项目于2009年6月建成投产，目前系统运行稳定。煤气化采用中国科学院山西煤炭化学研究所灰熔聚专利技术，MTG采用美国埃克森美孚公司专利技术。目前晋煤集团正在积极准备百万吨/年MTG项目的前期工作。
5）煤焦油加工装置技术。
焦化粗苯精制是煤化工的基础技术之一。山西省是我国焦化粗苯产能最大的省份，焦化粗苯产量约占全国焦化粗苯产量的五分之一。山西宏特煤化工有限公司是国内煤焦油加工技术的代表，生产规模45万吨/年，产品品种30余种。近几年来，自主研发了沥青焦、针状焦、萘制苯酐、超高功率电极等新品种。2006年7月26日，山西宏特煤化工有限公司自主研发，拥有自主知识产权的年产5万吨煤系针状焦工业化生产装置建成投产。煤系针状焦生产项目通过鉴定，填补了我国煤系针状焦工业化生产的空白。2010年底，宏特二期10万吨针状焦项目装置将建成，其产能将达到年产15万吨，生产规模将位列世界第一位。是国内唯一可以工业化生产煤系针状焦的企业，拥有19项专有技术，煤化工产品加工深度和综合技术水平领先国内同行业3年-5年。
近年来，随着宏特公司在煤焦油深加工领域的发展壮大，带动了省内大批能源企业投资进入煤焦油加工行业，山西焦化、潞宝集团、大土河焦化厂等一批国有、民营能源企业相继投产煤焦油加工项目。根据初步统计，山西已建成的煤焦油加工项目的年生产能力已达到210万吨。
2006年第一套国内30万吨煤焦油加工装置在山西焦化投产，项目建设了煤焦油预处理、煤焦油减压连续蒸馏、脱酚及工业萘、改质沥青、精酚、炭黑7套生产装置，生产轻油、苯酚、工业萘、洗油、改质沥青等17种21个品级产品，整体技术水平国际先进，国内领先，是目前国内工艺最先进、单套加工能力最大的装置，可代表我国煤焦油加工的发展方向。
2006年国内首套8万吨粗苯加氢装置在太化宝利源公司投产，该装置时山西太化集团同上海宝钢集团、浙江美阳设计院合作，采用我国自主开发的粗苯加氢工艺技术,标志着我国焦化粗苯加氢工艺技术国产化完全成熟。2009年具有世界先进水平的8万吨粗苯萃取精制联产高附加值的噻吩项目在山西侨友投产。它是我国第一套具有完全自主知识产权的“环境友好型”焦化苯萃取精馏工业化装置，是世界上第一套焦化苯萃取精馏提取噻吩的工业化装置，它还是亚洲第一大顺酐生产装置。一套装置，集纳两大创新，连创三个“第一”，给我国焦化苯精制企业翻开一条符合国情的绿色技术通道。
山西晋丰化工厂研制成功了我国首次以一套工艺同时生产3种高纯度蒽系列产品的新工艺，成功地采用复合法技术生产出蒽系列产品。经过中国科学院山西煤炭化学研究所分析测试：精蒽纯度为99.14%、咔唑纯度为96.98%、菲的纯度为96.28%。经山西省科委组织专家鉴定，无论从技术水平和产品质睛上都达到国际先进水平。
山西在全国占有重要地位的炭黑生产企业也都已实现了干法炭黑清洁工艺的改造，并逐步利用尾气余热发电。这些技术极大的推动了焦油加工和粗苯清洁生产加工技术的发展，提高煤焦油和粗苯加工技术水平、实现资源的综合利用、增加产品品种、节约能源、加强环境保护、提高企业的经济效益和社会效益、带动全省经济发展都具有十分重要的意义。
6）其它煤化工领先技术
甲醇作为一种清洁的车用替代燃料，受到世界上许多国家的能源、环保等政府部门的重视和支持。“十一五”期间，山西通过大量的研究、试验和示范运行，甲醇作为汽车燃料在使用技术上已日趋完善。山西华顿公司作为山西省甲醇燃料重点实施单位，拥有多项专利技术和科技成果，具有自主知识产权的“华顿高清洁甲醇汽柴油及其添加剂与配制技术”通过山西省科技厅组织的成果鉴定，处于国内领先和国际先进水平。2009年9月，国家汽车排放测试专业实验室对山西华顿公司提供的M15甲醇汽油排放进行专业检测，结果表明：燃用M15甲醇汽油，常规排放物均达到国IV排放标准要求。非常规排放物甲醛比燃用京标IV汽油平均降低51.3%，且非常规排放物总量明显低于燃用京标IV汽油，在减少汽车尾气排放对大气环境污染方面具有积极作用。目前，山西甲醇燃料应用取得显著成果，推广甲醇燃料工作已从试验示范阶段进入产业化推广阶段。为我国甲醇燃料和甲醇汽车发展奠定坚实基础。
天脊集团在原先设计的年产30万吨合成氨基础上成功扩产至45万吨。作为国内首家煤制氨扩能改造企业，创造了六大成果。通过大量的攻关、改造，使鲁奇碎煤加压气化在国际上第一次使用弱粘结的次烟煤；第一次做为合成氨装置的气头成为可能并取得了成功；首次开发和集成了具有自主知识产权的国际上第一套年产45万吨鲁奇煤制合成氨工艺软件包；第一次创造性地在鲁奇煤制氨装置中将变压吸附脱碳提氢工艺与吸收净化工艺相集成，在实现合成氨装置增产的同时，生产出高纯度氢气，实现了产品的多元化，为大型合成氨装置和焦炉气净化工艺配制走出一条新路；第一次在液氮洗装置中开发出尾气循环补冷等技术，其增产和节能幅度属国际首创。
山西省化工设计院设计完成了以焦炉煤气为主要原料的18万吨合成氨、30万吨尿素装置以及他们开发的QRD-2000清洁型热回收捣固机焦炉技术是一项完全由我国自主研制开发的新型技术。山西太原理工煤转化技术工程公司气化煤气和热解煤气共制合成气多联产技术是我国首个在国家973项目支持下开发的自主煤基多联产节能减排创新技术，一举攻克制约煤化工发展的温室气体和水资源消耗两大难关。
山西最大的氮肥企业阳煤丰喜肥业集团也拿出了不少绝活。该集团焦炉煤气大规模生产合成氨、尿素的工业化，解决了焦炉气的净化和转化难题，同时也实现了余热回收利用；一步法和循环法生产三聚氰胺并联产碳铵或纯碱的技术，产品成本低、质量高，技术达到了国内先进水平。利用硝酸和石灰石生产硝酸铵钙技术，在国内首家实现了5万吨/年的工业化规模。“丰喜海川催化氧化法”的酸性气处理工艺成功破解了煤化工领域一直存在的低温、低浓度酸性气处理难题。该工艺的首次在山西丰喜肥业集团（股份）有限公司临猗分公司工业应用成功，标志着我国在煤化工领域脱硫并回收硫磺有了自主技术，改变了过去引进技术的垄断局面，具有良好的实际应用和发展远景。
喜看山西“十一五”自主创新硕果累累，细数山西煤化工技术“填补空白”亮点多多。“十一五”以来，山西技术新型煤化工技术研发机构坚持自主创新，走出了自己的一条重大技术项目的攻坚开发和成果转化及促进科技与经济的结合的发展道路。具有自主知识产权煤化工高新技术的开发与产业化，将助推我国日益壮大的煤化工产业发展，为山西煤化工“十二五”打造山西新型煤化工基地奠定坚实的技术基础。
