一、新型煤化工的界定及技術(shù)

      煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體并進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟度和發(fā)展歷程，煤化工可分為傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工兩大類。主要技術(shù)包括煤制油技術(shù)、煤制氣技術(shù)及煤制化學(xué)品等技術(shù)內(nèi)容。煤制油技術(shù)、煤制氣技術(shù)主要有直接法和間接法兩種技術(shù)路徑，煤制化學(xué)品的產(chǎn)品有烯烴、甲醇、二甲醚、芳烴、乙二醇等。新型煤化工具有生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、轉(zhuǎn)化效率高、生產(chǎn)過程環(huán)保、系統(tǒng)管理優(yōu)化、產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。隨著人類開始從能源多元化和可持續(xù)發(fā)展的角度來思考能源替代及石油化工原料的接續(xù)問題，煤化工也進(jìn)入了再發(fā)展時(shí)期，傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)不再是煤化工發(fā)展的主要方向，煤直接液化生產(chǎn)烯烴和汽、柴油，以及煤氣化生產(chǎn)天然氣或煤間接合成烯烴等新型煤化工成為世界煤炭資源豐富國家大力發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。

二、我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

      我國是一個(gè)“富煤少氣貧油”的國家。2019年，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占57.7%，石油和天然氣需求中進(jìn)口量分別達(dá)到了69%和42%。為減緩供需矛盾，保障國家能源安全供應(yīng)，積極應(yīng)對(duì)國際油價(jià)異常波動(dòng)帶來的巨大挑戰(zhàn)，以我國相對(duì)豐富的煤炭資源為基礎(chǔ)，發(fā)展多種清潔高效的煤炭下游產(chǎn)品轉(zhuǎn)化技術(shù)來替代一定數(shù)量的石化工業(yè)產(chǎn)品，降低對(duì)進(jìn)口石油與天然氣的依存度，促進(jìn)我國石油和化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

三、我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸

1.水資源制約

      煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的消耗比較嚴(yán)重，我國煤炭儲(chǔ)存具有北多南少、西多東少的特點(diǎn)，但是，水資源分布卻是南多北少、東多西少，煤水存在逆向分布的特征。在我國確定的13個(gè)大型煤炭基地中，除了云貴及兩淮地區(qū)水資源豐富外，其余11個(gè)地區(qū)均不同程度缺水。

2.現(xiàn)代工藝技術(shù)對(duì)原煤要求較高

      現(xiàn)代煤液化、氣化技術(shù)對(duì)煤體的熱穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度有較高要求，隨著煤炭開采強(qiáng)度的增加，優(yōu)質(zhì)的煤炭資源儲(chǔ)量不斷降低，再加上煤礦綜合采煤設(shè)備機(jī)械化水平及綜合采煤技術(shù)的不斷提升，原煤中塊煤所占比例越來越低，粉煤所占比例可達(dá)70%以上，10mm以下的煤粉、劣煤產(chǎn)量不斷增加，使無煙煤及焦煤供不應(yīng)求。如何高效地使用這些水分、灰分等指標(biāo)較高的劣質(zhì)煤炭，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的全方位合理利用，已成為一個(gè)必要的方向。

3.高能耗、效率低、碳排放量大

      煤化工行業(yè)的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石油天然氣行業(yè)，以甲醇為例，天然氣制甲醇能耗約為煤制甲醇能耗的70%?，F(xiàn)代煤化工項(xiàng)目中固體廢棄物和H2S、SO2等廢氣處理技術(shù)相對(duì)較成熟，但CO2排放和高濃度含鹽廢水處理是污染治理的兩大難點(diǎn)。

4.資金、土地等因素

      首先，煤化工產(chǎn)業(yè)為資金密集型行業(yè)，項(xiàng)目涉及資金動(dòng)輒百億元；其次，隨著城市化工業(yè)化進(jìn)程的不斷擴(kuò)張，土地資源緊缺的狀況加劇，煤化工項(xiàng)目的用地指標(biāo)難以獲取。

四、計(jì)量服務(wù)新型煤化工產(chǎn)業(yè)的幾點(diǎn)建議

1.圍繞產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵參數(shù)研究，提高計(jì)量服務(wù)精準(zhǔn)度。

      圖1為煤制油基本的生產(chǎn)工藝流程圖，可以看出，影響煤制油生產(chǎn)的幾個(gè)重要因素有：反應(yīng)煤質(zhì)、物料配比、催化劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、停留時(shí)間等。提高溫度、壓力的準(zhǔn)確度控制可以使煤在直接液化時(shí)提高轉(zhuǎn)化率；在催化劑的添加質(zhì)量和粒徑控制提高時(shí)，可使煤的間接液化過程產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油，顯著提高合成效率和液體組分的回收率等。

圖 1? 煤制油基本生產(chǎn)工藝流程圖

2.積極參加中試項(xiàng)目研究，提高計(jì)量服務(wù)的前瞻性。

      在中試項(xiàng)目研究中，計(jì)量服務(wù)應(yīng)著重把煤化工單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展和系統(tǒng)集成、優(yōu)化相結(jié)合；可持續(xù)發(fā)展和總量控制、提效減排相結(jié)合；產(chǎn)業(yè)整合和煤炭開發(fā)、轉(zhuǎn)化、煤電化熱一體化多聯(lián)產(chǎn)和煤基多聯(lián)產(chǎn)資源綜合利用相結(jié)合；實(shí)現(xiàn)不同工藝技術(shù)或者生產(chǎn)過程間的耦合、集成、工程建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營相結(jié)合；裝備大型化、集成化和可靠性、經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合；主要裝置和環(huán)境裝置配套建設(shè)一體化運(yùn)行相結(jié)合；煤炭分級(jí)利用和集成裝置負(fù)荷的雙向調(diào)節(jié)相結(jié)合；將計(jì)量技術(shù)嵌入中研究及工藝中，為最終使生產(chǎn)裝置發(fā)揮產(chǎn)能潛力、提高資源綜合利用效率、實(shí)現(xiàn)安穩(wěn)長滿優(yōu)連續(xù)運(yùn)行起到良好示范作用。

3.加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系研究，提高計(jì)量服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)作用。

      按照國家新型煤化工“量力而行、量水而行、量環(huán)境承載能力而行”的發(fā)展要求，“量”字當(dāng)先，在煤炭深加工能量限額標(biāo)準(zhǔn)、取水標(biāo)準(zhǔn)、安全、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、消耗定額、應(yīng)用范圍、包裝運(yùn)輸、廢氣廢水再利用等標(biāo)準(zhǔn)體系建立方面，計(jì)量服務(wù)都將起到基石作用。標(biāo)準(zhǔn)體系的建立可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)示范化，更能突出我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)化、規(guī)模大型化、生產(chǎn)柔性化、產(chǎn)品差異化、先進(jìn)技術(shù)國產(chǎn)化的方式和特色。

4.加強(qiáng)在線計(jì)量器具的量值溯源體系研究，大力實(shí)施自動(dòng)化控制技術(shù)。

      新型煤化工工藝復(fù)雜、集成度高、裝置巨大，一旦運(yùn)行,不易停機(jī)，因此各種在線計(jì)量器具在工藝過程中起著重要作用。運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù),采用獨(dú)特的控制算法和控制方案,實(shí)現(xiàn)在線計(jì)量控制理論和工程技術(shù)實(shí)踐的有機(jī)協(xié)調(diào),從原料的加工到成品的產(chǎn)出整個(gè)化工過程中，對(duì)溫度、壓力、流量、液位等模擬量進(jìn)行自動(dòng)化控制，比如DCS分散控制系統(tǒng)、PLC可編程控制器技術(shù)等。開展工藝流動(dòng)性材料關(guān)鍵工藝參數(shù)計(jì)量測(cè)定裝置精準(zhǔn)度研究及儀器設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目、研究在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，發(fā)揮在線儀表可計(jì)量性等科研項(xiàng)目，是對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)過程中涉及的關(guān)鍵參數(shù)信息采集、分析、反饋與監(jiān)控技術(shù)，促進(jìn)新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的有效途徑。

5.發(fā)揮能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)作用，推動(dòng)計(jì)量服務(wù)新型煤化工產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗低污染的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

      利用精準(zhǔn)實(shí)時(shí)的計(jì)量采集數(shù)據(jù)，對(duì)水系統(tǒng)和公用工程進(jìn)行優(yōu)化，提高整個(gè)系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化效率，降低系統(tǒng)能耗、水耗，提高淘汰高污染、高能耗產(chǎn)能的力度，實(shí)現(xiàn)上下游產(chǎn)品鏈?zhǔn)竭B接及延伸、副產(chǎn)品回收復(fù)用和蒸汽、水資源的梯級(jí)利用，使煤化工技術(shù)向裝置大型化、操作簡單化、運(yùn)行高效化和長周期方向發(fā)展。