能源知識庫

重點摘述

• 煤製芳烴技術將是繼煤製烯烴、煤製天然氣、煤制油等新型煤化工技術，在未來幾年成為中國大陸新型煤化工行業的後起之秀。
• 煤製芳烴的製程為煤經潔凈煤氣化後生成合成氣，合成氣轉化為甲醇，甲醇進一步轉變成為烯烴、芳烴等原料。目前中國大陸對於煤製芳烴的關鍵仍著重在甲醇製芳烴技術研發。
• 芳香烴簡稱芳烴(aromatic hydrocarbons)，為苯及其衍生物的總稱，是指分子結構中含有一個或者多個苯環的烴類化合物，為是化纖，塑膠原料及高分子材料等的源物料。
• 中國大陸年芳香烴消耗量超過2000萬噸，97%以上來源於石油原料，由於受到產能影響，對外依存都接近總需求量的50%。芳烴產品中產能最大、與經濟密切相關的對二甲苯，2012年的產量是773萬噸，產量加上凈進口量達1382萬噸，自給率55.9%。
• 2013年四月，中國華電集團宣佈與清華大學聯合開發的具有自主專利及相關知識產權，並達國際領先地位的煤製芳烴技術在華電煤業榆林煤化工基地問世，年底前啟動，此世界首套百萬噸煤製芳烴示範裝置將逐步進入商轉階段。另外，中國大陸中科院山西煤化所與賽鼎工程有限公司(中國化學化二院)正在合作研究固定床甲醇製芳烴技術；河南煤化集團與北京化工大學也在合作開展甲醇製芳烴技術研發。
• 關鍵技術在於「甲醇制芳烴的催化劑和便於大型化工業生產的流化床甲醇製芳烴的連續反應再生技術」，由清華大學主導其研究，而煤製芳烴工業化，尚有甲醇製芳烴反應器設計和放大、反應熱平衡和工程最佳化、對二甲苯催化劑工業化應用等關鍵技術有待解決。

評析

• 石油化工發展中，由試驗到商轉階段耗費幾十年才達到，乙烯裂解方法生產芳烴始肇於上世紀30年代末期，迄今才發展一百萬噸級規模，至商轉階段仍有極大挑戰，目前建置甲醇製芳烴工業化裝置，需至少2-3年，且石油化工原料比例較低，而煤製程需六至七噸生產一噸產品，固定資產投資較石油化工高，尤以煤氣化到甲醇階段投資為最，每個生產放大過程的每一步都有風險，但是投資者也看到如神華包頭煤製烯烴計畫投產兩年多，積累經驗並成功使煤製烯烴升級，取得可觀的利潤，因此此技術吸引諸多企業的投資興趣，但這同時將會耗費大量資金與人力，短期內是否能夠有回收仍未有定數，對於投資人也是極大的考驗，因此到底會有多少資金抑入還有待觀察。
• 目前最令煤化工業者頭痛的問題就在於水資源的取得與廢水的排放，雖然這些煤製芳烴業者不斷強調此先進技術在於核心流化床裝置操作平穩、彈性大，連續化與自動化程度也很高， 3.07噸甲醇就可以完全轉化生產1噸芳烴，並副產大量氫氣，且工葉廢水不含氨氮，廢氣不含硫氮，但是否真能作到仍有變數，因為煤化工業造成的環境污染案例實在太多，其中對於初期作業中的洗煤就將會耗損相當大的水資源並造成環境的嚴重污染，氣化煤也需要許多水作為製程所需，這些環保承諾仍有待商榷。
• 台灣發展煤化工技術對產業有幾面向的影響：其一，引進並發展該技術為可將把部份石化工業的石油需求轉嫁至煤，減緩石化工業原料需求對於石油的依存；其二，該技術可將煤完全利用，煤中含的硫份等都可以近一步作為化學工業的原物料，同時產生的甲烷除可作為化工原物料外，也可以作為發電用。對於水資源的使用與再生則臺灣有較大的技術優勢，工業用水資源的回收技術可望彌補煤化工對於水資源的需求；其三，煤價屢創新低，且煤的保存及輸運相對於石油與天然氣安全且簡單，可於低價先行取得大量煤為庫存，並引進發展煤化工相關技術，以彌補石油與天然氣不易取得的困境。
• 台灣中油煉製的芳烴部分銷售至中國大陸，若中國大陸對於煤製芳烴取得價格優勢，在油價破百的情勢下，對於台灣石化產業勢必造成衝擊，目前資臺灣聯成集團已於2010年於中國大陸東北遼陽芳烴基地投資，並成立了東北辦事處，未來亦應可考慮在陝西等煤產缺水地區以台灣水處理技術作為企業優勢，發展建設相關產業。