邻二甲苯、碳九芳烃的性能,用途及重要性,其国标、行标如何规定,生产方法有那些,现有工业装置情况
对二甲苯(PX)是石化工业主要的基本有机原料之一,在化纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广泛的用途。近年来,随着对苯二甲酸(PTA)产能的迅猛增加,我国呈现出对二甲苯供不应求、价位居高不下的局面。据预测,世界PX市场在2001-2008年内,年增长速度为4.5%,同期消费量增长速度为6.5%。但不同地区增长速度有较大的差异。其中,亚洲地区PTA工业发展迅速,区域内PX供应已趋紧张,今后5年将成为全球PX增长的重点区域。此外,中东地区由于新建计划不断,今后5年PX的增长也较快。
随着我国经济的快速发展,对二甲苯作为最重要的基本有机化工原料之一,其需求在过去的5年里已经呈现了强劲的增长态势。受下游产品(主要是PTA工业)的迅速发展,未来几年的PX市场需求将呈快速上升态势,预计需求量年平均增长24.9%,年消费增长率达22.4%。预计2010年,中国PTA装置消费的PX将达到54-61Mt,装置产能的建设远落后于需求的增长,中国PX需求和产量之间的缺口将进一步扩大。
典型的对二甲苯生产方法是从石脑油催化重整生成的热力学平衡的混二甲苯(C8A)中通过多级深冷结晶分离或分子筛模拟移动床吸附分离(简称吸附分离)技术,将对二甲苯从沸点与之相近的异构体混合物中分离出来。而对于邻位和间位的二甲苯及乙苯的处理,往往采取混二甲苯异构化(简称异构化)技术,使之异构化为对二甲苯。甲苯歧化和烷基转移技术是充分利用工业上廉价的甲苯和碳九芳烃/碳十芳烃(C9A/C10A)转化为混二甲苯和苯的有效途径。对于芳烃联合装置,50%以上的混二甲苯由该技术生产,该技术是工业上增产对二甲苯的主要手段。甲苯选择性歧化是生产对二甲苯的一个新途径。近年来,随着催化剂性能的不断提高,该工艺取得了长足的进展。随着乙烯产能的不断提高,甲苯总量将呈上升趋势,从而使该工艺具有良好的市场前景。
本文综述了这两条增产对二甲苯技术路线近年来的进展,并提出了该领域的技术发展趋向。
1 甲苯歧化与烷基转移工艺技术
1.1 典型的生产工艺流程
传统的甲苯歧化生产工艺流程是20世纪60年代末由美国UOP公司与日本TORAY公司联合开发的临氢固定床Tatoray工艺。上海石油化工研究院(SRIPT)进行该技术领域的开发已逾30年,研发的S-TDT工艺已于1997年实现了工业化。与Tatoray工艺相比,S-TDT工艺允许原料中含C10重芳烃,使用具有国际领先水平的HAT甲苯歧化催化剂,装置的能耗和物耗低,从而使该工艺具有优良的技术经济指标。
S-TDT甲苯歧化工艺简要流程为:含有甲苯与含C10重芳烃的C9A原料与循环氢混合后,经反应器进出口换热器换热后,由加热炉加热到所需的反应温度,进入固定床绝热反应器,在催化剂的作用下,反应生成苯和混二甲苯。反应流出物经反应器进出口换热器换热后,再经冷却,进入高压分离罐,分离得到的芳烃液体进入下游分馏单元。分离得到的气体,其中一部分外排,绝大部分气体与补充氢混合后进入循环氢压缩机,经增压后用作循环氢。
1.2 甲苯歧化与烷基转移技术研发进展
1.2.1 TA甲苯歧化催化剂及Tatoray技术
美国UOP公司与日本TORAY公司联合研发了Tatoray甲苯歧化与烷基转移技术,该技术于1969年工业化以来,由于其采用固定床临氢气相反应,操作稳定,运行周期长,技术经济指标先进,目前在全世界已有50多套装置使用该项技术,是本领域工业化的主要技术。该工艺20世纪90年代使用的是TA-4催化剂,从1997年起TA-5催化剂获得工业应用。目前国外Tatoray工艺主要使用TA-4和TA-5催化剂。
UOP公司最新研发了新一代金属加氢脱烷基的TA-20催化剂。由于具有金属加氢裂解功能,提高了催化剂的重芳烃处理能力,能够加工甲苯质量分数为30%的混合进料,允许原料中含有质量分数为1%的烷烃。与原先的TA-4和TA-5催化剂相比,TA-20催化剂的长周期稳定性也得到了改善。
1.2.2 HAT系列甲苯歧化催化剂及S-TDT技术
为了适应芳烃联合装置在反应器及压缩机不作改动而实现扩能改造的需要,SRIPT研究开发了HAT系列甲苯歧化与烷基转移催化剂,其中HAT-095,HAT-096,HAT-097催化剂已从1996年起成功地应用于国内规模为1.3-12.3 Mt/a的甲苯歧化装置上,并且以HAT催化剂为核心技术的S-
TDT甲苯歧化成套技术及催化剂已出口伊朗。表1列出了已工业化的HAT催化剂的主要性能指标。从表1可看出,从HAT-095催化剂到HAT-097催化剂,催化剂的处理能力大幅度增加,而氢烃比却越来越低,现有装置在压缩机不更换的条件下,仅更换催化剂就能实现扩能的目的。同时由于反应进料中允许的C10A的含量越来越高,歧化装置可以加工的重芳烃量越来越多,有效地提高了苯和混二甲苯的产量,提高了装置的经济效益。
HAT催化剂的芳烃处理能力与国外同类工业催化剂相比有了较大幅度的增加,工业运转结果表明,其综合性能达到了国际先进水平。已完成研发的HAT-099催化剂将C10A作为第3种反应原料,允许C9A原料中C10A的质量分数达到25%-30%。HAT-099催化剂的研发成功,将有效地提高重芳烃的利用率,从而较大幅度地增产混二甲苯,达到增产对二甲苯的目的。
近年来,要求甲苯歧化装置能够处理高含量的C9A原料,以生产更多的C8A,满足对二甲苯扩能的需要。SRIPT进行了大孔β沸石催化甲苯和C9A歧化与烷基转移反应的研究,所研制的MXT-01催化剂实验结果表明,在反应进料中C9A的质量分数高达50%,高空速、低氢烃比条件下,其总摩尔转化率达到46%以上,C8A芳烃与苯的摩尔比在3.7以上。与HAT丝光沸石催化剂相比,MXT-01催化剂具有较高的混二甲苯收率,现已完成歧化生产装置中的工业侧线试验。
1.2.3 MTDP-3甲苯歧化与烷基转移技术
MTDP-3甲苯歧化与烷基转移技术是Mobil公司开发的能加工一定量C9A的技术。该技术由于使用的是ZSM-5分子筛,要求反应进料中C9A的质量分数不高于25%。允许在低氢烃摩尔比(小于等于3)条件下运转是该技术的竞争优势。
在MTDP-3技术的基础上,为了提高处理C9A及部分C10A原料的能力,Mobil公司与台湾中国石油公司(CPC)联合开发了TransPlus工艺,并于1997年在中国台湾的林园石化厂首次工业化。该技术使用了一种具有较好的重芳烃轻质化功能的催化剂,从而使其能够加工含有一定量C10A和C9A的原料。据称,C9原料中允许C10A的质量分数最高可达25%以上,反应混合原料中C9A的质量分数可达到40%以上,但至今尚未有工业化数据报道。典型的操作条件为:反应温度385-500℃,反应压力2.1-2.8MPa,芳烃质量空速2.5-3.6h-1,氢烃摩尔比不大于3,总转化率为45%-50%。
1.2.4 其它工艺技术
Arco-IFP公司的二甲苯增产法(Xylene-Plus)于1968年实现工业化,使用稀土Y型沸石,活性和选择性低,分别为28%-30%和92.5%;由于使用移动床反应器,催化剂需连续再生,能耗大。可以用甲苯和C9A为原料。原料中允许的C¬9A含量较低,迄今世界上已工业化的装置仅有4套。
Cosden公司的T2BX法于1985年实现工业化,操作压力较高(4.1MPa),转化率为44%,采用丝光沸石作催化剂,可用甲苯和C9A芳烃作反应原料。近年来未见新的报道。
2 甲苯择形歧化制高浓度对二甲苯的技术
2.1 概述
择形催化可有效地抑制副反应,大大提高目的产物的选择性,使分离工艺过程简化,能耗及投资大幅度减小,因此可有效地提高装置的经济效益。但甲苯择形歧化反应只能用于纯甲苯原料。
甲苯择形歧化反应要得到高的对位选择性,适宜的分子筛孔径大小以及外表面钝化至关重要。分子筛晶体的外表面钝化旨在使快速扩散出分子筛孔道的对二甲苯,在分子筛外表面不再发生异构化反应,又可生成热力学平衡的混二甲苯。
到目前为止,有关ZSM-5分子筛用于甲苯选择性歧化方面的专利报道多来自Mobil公司,少量涉及到与ZSM-5分子筛有类似孔道结构的ZSM-11分子筛。
2.2 国外开发的技术
2.2.1 MSTDP及PXMAX甲苯择形歧化技术
最先实现工业化的甲苯择形歧化技术是Mobil公司1988年推出的采用原位改性技术的MSTDP工艺。MSTDP装置在意大利Gela城的EniChem炼油厂成功运行。其工业化的技术指标为:甲苯转化率25%-30%,对位选择性85%-90%,反应产物中苯与二甲苯的摩尔比为1.44。
1996年该公司又推出了采用异位改性的PX-MAX技术,对二甲苯的选择性可达90%以上,甲苯转化率在30%左右。与MSTDP技术相比,采用PXMAX技术反应产物中苯与二甲苯的摩尔比有所降低,从而能获得更多的对二甲苯。
2.2.2 PX-PLUS甲苯择形歧化技术
UOP公司于1997年推出了据称性能优于MSTDP工艺的PX-PLUS工艺。其主要指标为:甲苯转化率30%,对位选择性90%,反应产物中苯与二甲苯的摩尔比为1.37,对二甲苯收率大约为41%(以转化的甲苯计)。1998年第一套装置实现工业化。
UOP公司认为该技术与以分子筛吸附分离生严对二甲苯的芳烃联合装置相组合,具有良好的互补作用。使用PX-PLUS技术生产的高浓度对二甲苯的混二甲苯经简单结晶分离后,就可获得高纯度的对二甲苯产品,残液中的对二甲苯质量分数仍在40%以上,远高于通常的混二甲苯中对二甲苯的含量,可以直接进入吸附分离单元。
2.3 国内开发的技术
国内在该领域的研究起步于20世纪90年代初,石油化工科学研究院(RIPP)在1999年完成了1L催化剂的工业侧线试验。主要的研究结果为:甲苯转化率大于30%,对位选择性大于90%,但苯与二甲苯的摩尔比较高,为1.6左右。
SRIPT于1997年进行了高对二甲苯收率的甲苯选择性歧化催化剂的研究,目前取得了较好的研究结果。实验室研究结果表明,甲苯转化率以及对位选择性分别为30%和90%,反应产物中苯与二甲苯的摩尔比达到1.4。目前已完成该催化剂的扩大试验,正在准备工业侧线试验。
3 重芳烃脱烷基工艺技术
随着炼油能力的增加,连续重整等芳烃生产装置规模及数量也随之增加,加速了重芳烃脱烷基工艺的开发。由C9A及其以上芳烃经加氢脱烷基生成混二甲苯,能有效地降低装置规模,充分利用所有的重芳烃资源。国外该领域已报道的技术有UOP公司的Toray TAC9工艺、ZEOLYST公司的ATA技术及GTC公司的GT-TransAlk技术等。
3.1 Toray TAC9重芳烃生产混二甲苯的技术
Toray TAC9工艺是用于选择性转化C9-C10芳烃生成混二甲苯的技术。由于C10A也完全用于生产混二甲苯,该技术能够从重芳烃中获得额外的混二甲苯产品。与Tatoray技术一样,TorayTAC9工艺也是使用临氢固定床反应技术,氢气的存在是为了防止结焦,主要的氢气消耗来自手芳烃的脱烷基反应以及非芳烃的裂解反应。为了确保较高的混二甲苯收率,反应生成的苯和甲苯经脱庚烷塔分离后返回到反应器进料中。
该技术的混二甲苯收率受到3方面的影响:总的甲基与苯基的比例、C9A和C10A异构体的分布、进料中C9/C10A的值。对于纯C9A进料,混二甲苯的收率在75%左右,其轻馏分的收率为21%左右。随着进料中C10A含量的增加,混二甲苯的收率下降。
该技术于1996年首次工业应用,催化剂具有良好的稳定性,第一运转周期在两年以上,至1998年,已有两套装置使用该技术,装置规模达到850kt/a。
3.2 ZEOLYST/SK重芳烃脱烷基及烷基转移技术
该技术由ZEOLYST公司与韩国SK公司合作研发并工业化,该技术于1999年首次在SK公司芳烃联合装置上工业应用。
使用贵金属的ATA-11催化剂具有良好的稳定性,第一次运转时间在3年以上,且具有良好的加氢脱烷基功能,生成的C8A中乙苯的质量分数很低(约2%左右),是良好的异构化原料。但由于裂解功能太强,芳环的损失大,强烈放热使反应床层温升过高,要求物料与催化剂的接触时间不能长,需在高空速条件下运转。过高氢耗及放热,造成了进料加热炉以及下游汽提塔等操作困难,因此使用该技术之前必须对现装置进行改造。该技术适用于C9+A加氢脱烷基反应。
3.3 GT-TransAlk重芳烃脱烷基及烷基转移技术
美国GTC公司的GT-TransAlk技术是用于处理C9A/C10A的重芳烃轻质化技术。该技术的特点是原料中不含甲苯,并与甲苯甲基化及结晶分离技术组成一个成套的芳烃技术。
4 未来增产二甲苯工艺技术的发展趋向
由于对二甲苯市场前景良好,未来若干年,相关企业都以现有装置的改造扩能为主要追求目标,有些企业也有新建装置的需求。使得其新技术的研究及现有技术的改进不断提高,成为石油化工领域的研发重点。
4.1 传统的甲苯歧化与烷基转移技术
对于现有的甲苯歧化与烷基转移装置,未来发展的方向主要是提高目的产物的选择性、有效地降低装置的物耗、进一步提高空速和降低氢烃比的新型催化剂的研发,以满足装置不断扩能的要求。
为提高混二甲苯收率,通过选用合适的大孔催化材料以及表面酸性的调变,适当加强烷基转移反应,抑制甲苯歧化反应,从而增加混二甲苯的产量、减少苯的生成量,达到增产对二甲苯的目的。目前SRIPT已开发成功的非丝光沸石型MXT-01催化剂已经完成了工业侧线试验。结果表明,在WHSV为2.5h-1、反应温度低于400℃时,催化剂的总转化率不低于46%,选择性不低于89%,苯与二甲苯的摩尔比在3.5以上,产物中混二甲苯的选择性达到73%。
随着芳烃联合装置的大型化,重芳烃的量已非常可观,如何充分利用重芳烃在很大程度上影响到整个联合装置的经济效益。目前在工业装置操作中,为防止较重的C11及其以上烃组分带入反应器进料中,不得不使部分C10A随C11A及其以上烃排放出界外,造成了重芳烃资源的损失。因此,开发出一种能处理更多C10A,甚至所有重芳烃的催化剂及其技术将是未来重芳烃利用的研发重点。
直接加工不经芳烃抽提的高非芳烃含量的甲苯原料,也是未来发展的趋向之一。该技术能有效地降低抽提单元的负荷,达到扩能和降低能耗的目的。但整个装置的苯产品中的非芳烃含量有所增加。因此,确保苯质量合格、适宜于加工高非芳烃含量的甲苯原料的催化剂的研发也是至关重要的。
4.2 甲苯择形歧化及甲基化制对二甲苯技术
4.2.1 甲苯择形歧化技术
进一步提高对位选择性以及对二甲苯的收率仍是该技术今后的研究重点。越来越高的对位选择性将大幅度地降低分离能耗,有效地降低对二甲苯的生产成本。
4.2.2 甲苯择形歧化与苯/C9A烷基转移组合工艺
尽管甲苯选择性歧化反应可以生成高对二甲苯含量的混二甲苯,但该技术只能使用纯甲苯。对于芳烃联合装置,大量廉价的C9及其以上的芳烃资源无法充分利用。为此,SRIPT提出了芳烃联合装置中甲苯选择性歧化技术与苯/C9A烷基转移技术相结合的组合工艺。
SRIPT于2003年3月完成了苯和C9A烷基转移技术的研发。实验室研究结果表明,在反应原料苯与C9A质量比为60/40、质量空速1.5h-1的条件下,苯和C9A的总转化率在50%以上,生成的甲苯和混二甲苯选择性在90%以上。
该组合工艺中,甲苯择形歧化生成的苯可作为苯/C9A烷基转移单元的原料,而苯/C9A烷基转移单元生成的甲苯则作为前者的原料,既充分应用了甲苯选择性歧化技术,又利用了C9A,最大程度地生产高对二甲苯含量的混二甲苯。
近年来由于对结晶机理的充分研究,使得冷冻结晶分离技术得到了长足的进步,其经济指标日益增强。结合组合工艺生产的高对二甲苯含量的混二甲苯,使用结晶分离技术将大幅度降低分离成本,已经具备了与分子筛吸附分离技术相抗衡的竞争力。对二甲苯生产技术中结晶分离技术的应用将具有良好的市场前景。
4.2.3 甲苯甲醇甲基化制高浓度对二甲苯技术
甲苯甲醇烷基化合成对二甲苯是增产对二甲苯的一条新的工艺路线,为甲苯转化和廉价甲醇利用提供了新的途径。20世纪70年代以来,国内外相继开展以Y分子筛和ZSM-5分子筛催化剂为基础的甲苯选择性烷基化合成研究,特别是对ZSM-5分子筛硅铝比、晶粒大小、Pt,Mg,Sb/碱(土)金属改性及P,Si,B等元素改性和水蒸气处理等对催化剂结构、酸性与催化性能之间的关联进行了大量研究。以Mobil公司采用分子筛硅铝摩尔比为450、970℃蒸汽处理45min的P/HZSM-5催化剂为例,在反应温度600℃、反应压力0.28MPa、WHSV4h-1、n(甲苯)/n(甲醇)/n(水)/n(氢)=2/1/6/6的工艺条件下进行甲基化反应,甲醇转化率为97.8%,甲苯转化率为28.4%,PX选择性为96.8%。反应中不生成苯,副产物很少,主要是C5以下烃类,其质量分数不到1%。
该工艺目前尚未有工业化报道,其关键在于稳定性好、寿命长的工业催化剂研究开发及技术经济性是否具有优势两大问题。最近印度石油化工公司(IPCC)和GTC公司联合报道了所开发的GT-To-lAlkSM甲苯甲醇烷基化工艺技术的新进展,并对200kt/aPX生产装置的技术经济性进行了评价。甲苯烷基化采用固定床反应器和专有的高硅沸石催化剂,在反应温度400-450℃、反应压力0.1-0.5MPa、甲苯与甲醇质量比为1.35/1条件下,PX选择性达到85%以上,催化剂操作周期6-12月,该技术的主要特点:可把所有的重整甲苯直接送至甲苯烷基化单元,与低成本的甲醇共同作为原料生产高浓度PX的芳烃,二甲苯馏分可通过低成本的简单结晶单元,有效回收PX,得到高纯度PX,结晶分离单元建设投资比传统吸附分离单元低得多。此外,副产物苯可忽略不计。每生产1tPX只需耗用1t甲苯(而甲苯选择性歧化工艺中,生产1t PX需耗约2.5t甲苯,副产苯多,B与PX质量比为1.36-1.60)。经200kt/aPX装置技术经济评价,使用原料甲苯2.34Mt/a、甲醇1.73Mt/a,可获得PX浓缩物2.33Mt/a;甲苯与甲醇的价格分别以260美元/t、110美元/t计,年净利润约1900万美元,总投资成本7000万美元左右。
此项技术如与其它芳烃处理装置组合,即由GA-TolAlk甲苯甲醇甲基化技术、GT-TransAlk重方烃烷基转移技术、GT-IsomPX异构化技术和CrystPX结晶技术4套单元加蒸馏单元构成的现代PX生产联合装置,将显示出更大的优越性与灵活性。对于400kt/a PX装置的PX回收方法,与单用传统(吸附分离)混合二甲苯进料装置相比,现代组合的PX回收的投资费用可节省10%,每吨PX的现金成本可减少2.6%,石脑油原料需要量可降低53.8%左右。
目前由于受甲醇价格、过多的废水生成以及维持长周期运转等因素的影响,该技术的工业化前景有待进一步考察。但随着天然气化工的发展以及催化剂技术的进步,该技术具有良好的应用前景。
4.3 工程化研究
随着芳烃联合装置催化技术的发展,装置的规模日益扩大,产品的生产成本要求越来越低,在工艺及分离两个方面都要求进一步开展工程化技术研究。在反应工艺方面,主要的核心是反应器的研究,大型换热设备及装置热联合研究等课题。随着装置的大型化,选择合适的反应器类型以及如何确保气流均匀分布是反应器研究的主要内容。SRIPT在轴向固定床气流均匀分布方面做了深入的研究,并可用于工业设计。大型换热器换热效率的高低在很大程度上决定了整个装置能耗的高低。法国PAKINNOX公司的板式换热器代表着目前的最先进水平,SRIPT在年处理量分别为870kt和1Mt的甲苯歧化装置上已使用了该换热器,预期将大大降低反应器加热炉的负荷。
在产品分离方面,主要集中在结晶分离技术上,Niro/TNO冷冻结晶分离提纯技术代表着该领域的先进水平。该技术是Bremen大学于1993年分别与Niro Process Technology和TNO Institute ofEnviromental Sciences,Energy Technology and Pro-Cess Innovation合作开发的分离提纯技术。与传统冷冻结晶分离提纯技术基于层状冷冻结晶过程不同,Niro/TNO冷冻结晶分离提纯技术基于悬浮态冷冻结晶过程,整体能源消耗降低至传统冷冻结晶过程的10%左右。
目前国内该领域的研究,尚未见有关报道。
5 具有前瞻性的对二甲苯合成新技术的研发
在新的工艺路线方面,Exxon-Mobil公司最近报道了蒸汽裂解副产裂解气中含C4+二烯烃(如环戊二烯、丁二烯、戊二烯、己二烯和甲基环戊二烯等)与C1-C3含氧化合物(如甲醇、二甲醚、乙醇、二乙醚或甲醇与二甲醚混合物等)选择性转化成对二甲苯、乙烯和丙烯的新工艺。催化剂为含有质量分数4.5%P的ZSM-5分子筛(SiO2与Al2O3摩尔比为450),固定床反应器,反应温度430℃,反应压力0.1-MPa,质量空速0.5h-1,原料m(双戊二烯)/m(甲苯)/m(甲醇)/m(水)为1.25/1.25/22.5/75,环戊二烯与甲醇反应,高选择性地转化为对二甲苯,甲醇同样可高选择性地转化为乙烯、丙烯和对二甲苯,双环戊二烯转化率为100%,甲苯转化率为10%,甲醇转化率为20%。产物质量组成为:对二甲苯30%,乙烯25%,丙烯22%,其余为C4+烯烃和除对二甲苯以外的C8+/芳烃。
Exxon-Mobil公司又报道了合成气与甲苯催化甲基化合成对三甲苯的新工艺。采用Cr-Zn-Mg-O负载MgO/HZSM-5组成的催化剂,在原料n(H2)/n(CO)/n(甲苯)=2/1/0.25、反应温度460℃、反应压力0.17MPa、质量空速1.5h-1的条件下,甲苯转化率为26.0%,二甲苯选择性为84.2%,其中对二甲苯选择性为74.5%,催化剂稳定性良好,预计寿命可达4100h。添加金属氧化物的作用是抑制沸石外表面酸中心的形成,降低沸石的狭窄孔道中邻位与间位二甲苯的生成,即降低甲苯在非对位上的烷基化,抑制对二甲苯异构化,从而提高对二甲苯的选择性。
UOP公司最近也报道了以喷雾浸渍法制备的硫酸氧锆为催化剂,液相法非临氢的甲苯歧化与C9A烷基转移的改进工艺。当甲苯原料中含有质量分数30%的1,2,4-三甲苯时,在反应温度160℃、反应压力900kPa、液态空速2.0h-1条件下进行反应,反应160min时,二甲苯收率最高。此时反应产物在线分析结果表明,二甲苯质量分数为17%,三甲苯质量分数为20%。失活的催化剂可以再生。
上述利用副产重烯烃和合成气与甲苯、甲醇选择性转化合成对二甲苯的新工艺研究开发是值得关注的研究动向。
6 结语
由于受下游产品市场的影响,对二甲苯市场将呈现供方市场状态。新建或现有装置扩能将成必然趋势。受石脑油总量的限制,立足现有规模,使用新技术增加混二甲苯,从而增产对二甲苯产量是目前主要的技术手段。使用高乙苯转化率的异构化催化剂、设法提高吸附分离进料中对二甲苯的浓度,是芳烃联合装置扩能的主要途径。甲苯选择性歧化生产对二甲苯是新的技术路线。甲苯择形歧化与苯/C9A烷基转移组合工艺将会有效地降低对二甲苯生产成本,可以大幅度地增产对二甲苯,期待早日实现工业化。重芳烃的利用也将是未来重点研究的技术,力争近期内有新的突破。
化学是一门中心科学,人类面临的资源、能源、环境、健康等问题的解决,在很大程度上依赖于化学的研究和发展。化学的主要发展方向之一是深入研究化学反应理论,以揭示从原料到产物的通道,进而设计机理导向的包括以催化剂为核心的最佳化学过程。能源是关系到国家可持续发展和战略安全的领域。如何发展新的能源高效转化技术和洁净能源,不但涉及能源使用效率、更与全球环境气候变化相关联,属于国家重大需求。能源工业在很大程度上依赖于化学过程,能源消费的90%以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应,使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。随着我国经济的快速发展,我国各项建设已有了巨大成就,但也付出了资源和环境的代价。今天,能源资源约束明显、能源供给矛盾突出、能源环境污染严重,成为制约我国能源发展的重要瓶颈。解决我国能源问题,根本出路是坚持开发新技术、节约资源等并举,大力推进节能降耗,高效利用能源等方式才能突破我国能源发展的瓶颈。高效利用能源主要是针对传统能源系统而言立足于新技术、新工艺,或者新理念构架的新型的能源利用技术,高效利用能源技术可大大提高了能源的综合利用效率,有效减少污染的排放。高效利用能源技术主要是指的热电联产技术和燃料电池技术。热电联产是既产电又产热的先进能源利用形式,具有降低能源消耗、提高空气质量、补充电源、节约城市用地、提高供热质量、便于综合利用、改善城市形象、减少安全事故等许多优点,所以世界各国都在大力发展。世界热电联产发展呈现许多趋势,其中,丹麦在热电联产综合利用效率方面超过70%以上。这种小型、微型的热电联产被国际上称之为——分布式能源。分布式能源技术对能源的利用方式与传统的能源利用存在很大的区别,它不再追求规模效益,而是更加注重资源的合理配置,追求能源利用效率最大化和效能的最优化,充分利用各种资源,就近供电供热,将中间输送损耗降至最低。分布式能源可以和终端能源用户的能源需求系统进行协同优化,通过信息技术将供需系统有效衔接,进行多元化的优化整合,在燃气管网、低压电网、热力管网和冷源管网上,以及信息互联网络上实现联机协作,互相支持、互相平衡,构成一个多元化的能源网络,使能源供应与能源的实际需求更加匹配。它不仅是一些传统能源技术的集合,也是全新的能源综合利用系统。 目前,高效利用能源技术发展的一个重点是“燃料电池”技术。燃料电池的能源利用效率更高,污染更小,理论上燃料电池使用的是氢能,属于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氢根本不存在,制氢需要其他外部能量实现。我国制氢的技术方向是如何利用天然气、煤气化、甲醇、乙醇等能源,特别有前途的是利用废弃在地下煤炭资源进行地下可控气化再制氢技术。燃料电池不仅可以解决人类发展的电力难题,同时也可以解决对于石油的替代难题。虽然,就燃料电池技术本身应该属于新能源,但是大多数燃料电池将不会依赖于可再生能源。 热电联产和燃料电泄技术等能源高效利用技术都是立足于新技术、新工艺,或者新理念构架的新型的能源利用技术,虽然不是可再生能源。据专家测算,能源利用效率提高1个百分点,可节省能源费用130多亿元。促进能源的合理和高效利用,对我国经济可持续发展具有深远的战略意义。 高效利用能源,促进国民经济可持继发展
能源矿产(主要指石油、天然气、煤,下同)是新疆最主要的矿产资源,在全国和自治区国民经济中都占据着极为重要的地位。截至2005 年底,已发现的能源矿产有8 种:石油、天然气、煤、油页岩、天然沥青、铀、泥炭、煤层气。其中上表并开发利用的有6种:石油、天然气、煤、油页岩、天然沥青、铀。泥炭,煤层气在新疆虽有一定资源远景,但工作程度很低,资源储量未上表也未开发利用。
截至 2005 年,石油剩余可采储量 41378 万吨,占全国的16.60%,采出量2408.32万吨,占全国的13.58%;天然气剩余可采储量6023.6亿立方米,占全国的21.37%,采出量106.24 亿立方米,占全国的22.27%;煤炭保有资源储量1008.2 亿吨,占全国的9.70%,产量3942.29 万吨,占全国的3.33%。天然气居全国首位,石油、煤也在全国占有重要地位。
2005年,新疆能源矿业产值721.56亿元,占全区工业总产值的30.59%,其中,石油、天然气产值694.63亿元,占全区能源矿业产值的96.27%,煤矿产值26.93亿元,占能源矿业产值的3.73%。能源矿产是新疆的最重要矿产,也是新疆经济发展的重要支柱。
第一节 石油、天然气资源
一、石油天然气资源勘查开发现状
新疆主要沉积盆地有30多个,其面积为90万平方千米。经过地质勘探证明,油气资源非常丰富,油气资源总量为360亿吨油当量。截至2005年,已发现油气田87 个。其中,大型油气田6 个,累计探明石油储量33.68亿吨,天然气1.15 万亿立方米。2005 年全疆已有40 多个油气田投入开发,产油2408.3 万吨,天然气达106.6亿立方米,年储量及产量增长居国内陆上之首,塔里木已成为我国第二大天然气区,将成为我国油气资源主要接替区之一。
(一)准噶尔盆地
准噶尔盆地面积达13 万平方千米,是新疆主要大型含油气盆地之一。截至2005 年,共发现油气田27 个,其中大型油气田2 个。油气资源总量106.9 亿吨,其中石油85.9 亿吨,天然气2.1 万亿立方米。累计探明石油储量 18.71 亿吨,可采储量43691.9 万吨,剩余可采储量21764.7 万吨;累计探明天然气储量2173.15 亿立方米,可采储量951.4 亿立方米,剩余可采储量707.18 亿立方米。2005 年产油1124.34 万吨,产天然气28.95亿立方米。
(二)塔里木盆地
塔里木盆地是我国最大的内陆盆地,面积达56 万平方千米。经地质勘探证明,塔里木盆地油气资源十分丰富,已发现油气田36个,其中,大型油气田4 个。其资源量为229 亿吨,其中石油115亿吨、天然气11.4 万亿立方米。累计探明石油储量11.49 亿吨,可采储量2.19亿吨,剩余可采储量1.40亿吨;累计探明天然气储量8257.49亿立方米,可采储量5262.33亿立方米,剩余可采储量5042.63亿立方米。目前已有28 个油气田相继开发建设,其中主要有柯克亚、东河塘、雅克拉、牙哈、轮南、塔河、达里亚、塔中4、哈德逊等油气田,2005年产油1010.81万吨,天然气61.9亿立方米。因此,塔里木盆地成为我国第二大天然气区和油气储产量快速增长的地区之一。
(三)吐哈盆地
吐哈盆地总面积为5.3 万平方千米,已发现23 个油气田。油气资源总量19.4 亿吨,其中石油15.8 亿吨,天然气3650 亿立方米。累计探明石油储量31372 万吨,可采储量8170 万吨,剩余可采储量4987万吨;累计探明天然气储量95.7万亿立方米,可采储量450.74亿立方米,剩余可采储量330.26亿立方米。2005年产油194.39万吨,天然气15.06亿立方米。
(四)焉耆盆地
焉耆盆地面积1.3万平方千米,已发现4个油气田,油气资源量4~5亿吨。累计探明石油储量3239.8万吨,可采储量779.4万吨,剩余石油可采储量606.6 万吨。天然气累计探明储量107.66亿立方米,可采储量40.53亿立方米,剩余可采天然气储量35.96亿立方米。年产油20万吨左右。
(五)三塘湖盆地
三塘湖盆地面积2300 平方千米,已发现3 个小油田。油气资源量为3~4亿吨油当量。累计探明石油储量150 万吨,可采储量36.7 万吨,剩余可采储量 332.121 万吨;累计探明天然气储量13.89亿立方米,可采储量7.57 亿立方米,剩余可采储量7.57 亿立方米。
二、开发利用前景分析
(一)油气资源潜力巨大
全疆油气预测资源总量360 亿吨,约占全国陆上油气预测资源总量的1/3,占中国西北地区总油气资源量80%,其中,石油预测资源总量为222 亿吨,天然气预测资源总量 13.8 万亿立方米。
(1)塔里木盆地:预测油气资源量为229 亿吨,其中,石油115亿吨,天然气11.4万亿立方米。
(2)准噶尔盆地:预测油气资源量为106.9 亿吨,其中,油85.9亿吨,天然气2.1万亿立方米。
(3)吐—哈盆地:预测油气资源量14亿~17亿吨,其中,石油16亿吨,天然气3650万亿立方米。
(4)三塘湖、柴窝堡、伊宁、焉耆等诸小盆地预测油气资源量12亿吨(当量)。
(二)油气资源转化率低
1.油气勘探程度很低
新疆的准噶尔、塔里木及吐哈盆地,虽然经过50 多年的油气勘探历程,但是总的勘探程度还相当低。
准噶尔盆地已施工探井2479口,二维地震14万平方千米,三维地震约1.64万平方千米。但主要集中在盆地西北缘、中部及东部地区,分布很不平衡,有不少地区仍属基本空白区。
塔里木盆地已打探井520 口,平均1000 平方千米有1 口井;二维地震32.9万平方千米,每平方千米内只有2.0 平方千米;三维1.57万平方千米。说明塔里木盆地勘探程度非常低,而且这些工作量主要集中几个有限的地区,如塔北、塔中、库车、叶城等。况且,尚有20多个小盆地基本未开始实物工作。
2.油气资源转化程度低
新疆油气资源总量为360亿吨,探明石油探明储量的33.68亿吨,占石油总资源量15.17%;天然气探明1.15 万亿立方米,占天然气总资源量的8.33%,与全国比都低得多,特别是塔里木盆地229亿吨油气资源量,目前探明油气储量为15.49亿吨,仅占资源量的6.76%左右。总之,塔里木盆地仅处于油气勘探初级阶段,准噶尔盆地处于油气勘探早-中期阶段,均处在大油气田发现和开始时期。
(三)油气勘探领域广泛
本区虽然发现60多个油气田,但还有很多含油气领域亟待突破和开拓。天山山前、昆仑山前等逆掩推覆带及断褶带的勘探才刚刚起步,前景广阔;塔里木盆地寒武、石炭及古近-新近系膏盐层之下还有大的发现。岩性、地层油气藏、勘探前景大有可为;准噶尔盆地中部深层勘探(含高压层)潜力较大。
三、配置和供需建议
(一)油气勘探战略设想
“十一五”进一步贯彻石油工业“稳定东部、发展西部”和西部大开发的战略方针,新疆处在最重要地位,根据国家和新疆经济发展的需要,“十一五”石油储量和产量在“十五”的水平上翻一番,天然气翻两番,开始形成我国石油天然气工业接替区。
具体目标:2006~2010 年新增探明储量石油14 亿~16 亿吨,天然气5000 亿立方米;2010 年产油4800 万~5000 万吨,天然气330 亿立方米。从油气资源丰富程度分析,我国陆上看西北,西北看新疆,新疆看塔里木盆地。所以,必须加强加快新疆油气资源大省区的开发力度,早日实现国家石油天然气基地的接替。
(二)油气勘查建议
新疆含油气盆地虽然经过50 多年的勘探历程,但潜力巨大,正处在大油气田发现阶段。建议在以下领域加强勘查工作:
(1)塔里木盆地台盆区的古生界,特别是古隆起古斜坡区,如沙雅隆起、卡塔克隆起、巴楚隆起、古城隆起、麦盖提斜坡、孔雀河斜坡等。特别是寒武-奥陶系碳酸盐岩古岩溶油气田。另外,志留-泥盆系及石炭系构造油气藏等。
(2)准噶尔盆地中部。除了注意隆起地区—斜坡区外,对坳陷区及目前勘探程度较低地区,要加强勘探。
(3)塔里木和准噶尔盆地山前坳陷区的勘探才刚刚起步,如准噶尔南缘山前坳陷、塔里木盆地的库车坳陷、塔西南坳陷等油气资源丰富领域广泛,潜力大。
(4)三大盆地中的地层—岩性油气藏勘探刚刚开始,是今后勘探的重要领域之一。
(5)中小盆地仅在焉耆、三塘湖发现几个中小油气田,尚有20多个基本未开始勘探工作,建议择选勘探亦会有新发现。
(三)加工业配置建议
新疆的油气资源十分丰富,为发展下游工业提供了良好的基础,油气工业已成为新疆维吾尔自治区经济发展的重要支柱,并规划将新疆建成我国油气及油气化基地之一。因此,在加强发展油气勘探开发的同时,必须加速油气下游产品工业的大发展。
1.我国石油、天然气供应基地建设
“西气东输”管道建成,哈萨克斯坦至中国独山子的原油管线建成,乌鲁木齐至兰州的成品油管线和塔里木至兰州的原油管线即将建成。三条石油管线的建成和西气东输工程投入运行,标志着新疆已成为我国重要的石油天然气生产和供应基地。依托油气输送配套建设大型原油炼制和天然气分离装置,将为新疆石油天然气化工的发展提供充足的原料,科学合理地用好油气资源,必将促进新疆石油化学工业的快速发展。
2.建设4条石化产业链主线
(1)大乙烯及其下游产品路线。依托独山子石化基础,利用哈国原油,建设1000万吨炼油和100 万吨乙烯生产装置。利用大乙烯生产的合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)、合成橡胶和有机原料(苯乙烯、丁二烯、MTBE、苯、混二甲苯、碳五、碳九等),延伸各类石化产品,发展橡塑加工业。
(2)大芳烃及其下游产品线路。扩大乌石化催化重整及配套装置能力,利用北疆各炼厂及大芳烃的芳烃资源,形成以45 万吨对二甲苯为主体的芳烃生产基地。以此为原料,重点发展对苯二甲酸、苯酚、丙酮、己二酸、MDI、TDI等石化原料,进一步发展聚酯、聚氨酯等合成材料。
(3)以大甲醇、大化肥为主体的天然气化工产品路线。利用南北疆丰富的天然气资源,建设大型甲醇生产基地,发展甲醛、聚甲醛、二甲醚、醋酸、碳酸二甲酯等,跟踪甲醇汽油和甲醇制乙烯。继续建设大型合成氨和尿素装置,形成国家级氮肥基地。
(4)精细化工系列产品的产业链延伸路线。利用各类石油化工资源,发展精细化工,重点是饲料添加剂、食品添加剂、塑料加工助剂、胶粘剂、高档涂料、新型工程材料等。
3.建成四大石化基地
(1)独—克石化基地。依托独石化和克石化,辐射乌苏、奎屯等周边地区,建设独—克石化基地。在独山子重点发展乙烯、重芳烃、碳四加工、聚异丁烯、塑料加工、新型建材与精细化工等一批中下游深度加工项目。在克拉玛依重点发展高档润滑油、高档溶剂油、高档道路沥青等特色油品,同时利用碳四和丁二烯抽余碳四资源,建设碳四催化制乙丙烯装置。
(2)乌鲁木齐石化基地。依托乌石化,辐射昌吉及周边地区,建设乌鲁木齐石化基地。重点发展大芳烃、大化纤、大化肥和有机原料等产品。规划建设大型对二甲苯、对苯二甲酸、聚酯等石化装置。利用各类有机原料,培育地方中小型特色石化企业。
(3)南疆石化基地。依托天然气资源和库尔勒、库车两个炼厂的基础条件,建设南疆石化产业带。阿克苏地区形成以库车为中心的稠油加工和天然气化工,建设大甲醇、大氮肥、聚甲醛(POM)二甲醚装置,发展精细化工产品。巴音郭楞州以库尔勒、轮台为中心,建设天然气化工基地,争取库尔勒250 万吨/年炼油装置形成生产能力,建设两套30万吨/年大化肥、30 万吨/年复合肥和30万吨/年聚氯乙烯,做大炭黑、化纤等产品。
泽普利用现有两套合成氨和尿素装置的良好基础,发展复合肥及碳—精细化工产品,满足南疆五地州对化肥的需求。
和田利用境内和田河气田天然气建成的产能,以及已建成的5.5亿立方米/年天然气输气管线,加快天然气利用。依托天然气和现有装置条件,发展城市气化、车用压缩天然气,进一步研究利用4亿立方米天然气建设甲醇一体化深加工联合项目,下游发展醋酸、醋酐、醋酸纤维素系列产品,同时研究建设二甲醚的可能性。
(4)吐—哈石化基地。依托吐哈天然气优势及现有基础,建设大型LNG项目,扩大甲醇和顺酐规模,发展精细化工。
4.新疆石化工业行业的战略发展目标
进一步确立新疆在我国石油和石化工业中的战略地位;进一步推进新疆石化工业上下游一体化发展进程;进一步提高新疆石油化学工业在国内外的竞争实力;进一步发挥石油化学工业在加速新疆工业化进程中的主导作用。
为此,2006~2010 年新疆石化工业加快发展和提高竞争力的战略目标是:以中石油、中石化两大公司在疆企业为龙头,加大石化产业的结构调整力度,加快支持多种经济成分对石化领域投资的步伐,建成独山子100万吨/年乙烯和45 万吨/年乌石化大芳烃项目,使新疆拥有世界级规模和高技术水平的合成树脂、合成橡胶、有机原料装置,包括建设世界级聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、PTA、丙烯腈等,支持疆内10 个左右在国内有竞争能力的大中型石化企业快速发展,建设五大产品系列,形成完整的上下游一体化产品链,带动下游纺织、建材、塑料加工等相关行业发展。2010年新疆石化行业的总产值达到1248.09 亿元,是2000 年的2.45倍。工业增加值达到600亿元,是2000年的2.45倍,占自治区工业总增加值的50%以上。
第二节 煤炭资源
一、资源现状
(一)煤炭资源地域分布
新疆煤炭资源分布广泛,全疆14 个地(州、市)中有13 个都有煤的分布,只有博尔塔拉州为无煤区。但储量十分集中,天山及其南北坡煤丰,南、北边远地区煤贫,和田、喀什、克孜勒苏州和阿勒泰地区缺煤。哈密地区、乌鲁木齐、吐鲁番地区、昌吉州、塔城地区、伊犁地区和阿克苏7 地区占全区保有储量的98.30%,其中,哈密大南湖煤田查明保有储量为143.81 亿吨,沙尔湖煤田224.57亿吨,准南煤田西段157.5 亿吨,奇台窝头泉煤田132.68亿吨,都是百亿吨以上的特大煤田。而南疆的和田、喀什和克孜勒苏州3地(州)只有全区煤炭保有储量的0.15%,阿勒泰也只有全区保有储量的0.05%。
(二)资源储量
1.查明资源储量
新疆煤炭资源储量丰富,截至2005 年底,累计查明资源储量1023.04亿吨,其中基础储量133.79 亿吨,资源量889.25 亿吨,约占全国煤炭资源10%,在全国各省(区、市)中排第4位。
在已查明资源储量中,长焰煤、不粘煤和弱粘煤为主,约占已查明资源储量的91%,其次为气煤、肥煤和焦煤约占8%,高变质的瘦煤、贫煤和无烟煤储量很少。
2005年全区上储量表的煤产地 319 处,其中,大型矿区45处,中型15处,小型259 处。查明资源储量中大于100 亿吨的煤田有准南煤田西段、准东窑头泉、大南湖和沙尔湖4 个,50~100吨的煤田7个,5~10亿吨煤矿区6个。
2.保有资源储量
截至2005年底,新疆煤炭保有资源储量1008.2亿吨,其中储量55.29亿吨,基础储量122.39亿吨,资源量885.82亿吨。
保有储量中,主要煤炭种类是长焰煤占71.74%,其次是不粘煤占18%,气煤6.5%,这三种煤占了总量的96.2%,剩余的其他煤种总共只占3.8%,其中肥煤0.69%、焦煤0.68%。
二、开发利用现状
新疆煤炭开发利用长期处于稳定增长状态,从1995 年的煤炭生产量2545.2万吨,发展到2005年的3942.29 万吨。而经过产业结构调整,淘汰9万吨/年以下矿井,矿山企业从1995年的973个减少到2005年的586个。
煤炭是自治区固体矿石产量最多的矿种,2005 年生产煤炭3942.29万吨,占全区固体矿石产量45.51%;实现工业产值26.93亿元。煤炭产品13 种,有焦煤、1/3 焦煤、肥煤、气煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、风化煤、未分牌号煤等。
自治区3个国有重点煤矿:乌鲁木齐矿务局、哈密矿务局、艾维尔沟煤矿,2003 年分别生产原煤 412.48 万吨、382.8 万吨、97.94 万吨。总产量为 893.22 万吨,占自治区原煤产量的31.56%,再加上其他国有煤矿,共计生产原煤1364.36 万吨,占到全区原煤产量的48.21%。
三、资源优势及开发潜力与发展前景
(一)资源优势
(1)煤炭是新疆的优势资源,储量丰富、远景可观、开发潜力大、发展前景广阔。已查明保有资源储量1008.2 亿吨,居全国第4位,2000米以浅的煤炭资源预测量2.19 万亿吨,占全国资源预测量的40.5%,居全国之首。准噶尔煤盆地煤炭资源量7600 亿吨,吐哈煤盆地资源量5100亿吨,都属世界级资源量5000亿吨以上的10个大型煤盆地之列。
(2)煤炭种类齐全,配套程度高。有褐煤、长焰煤、不粘煤、中粘煤、不粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤,以中灰—特低灰、低硫—特低硫、低磷—特低磷的长焰煤,不粘煤和弱粘煤为主,其次为中变质的气煤、肥煤和焦煤。高变质的瘦煤、贫煤和无烟煤少。
中灰—特低灰、低硫—特低硫、低磷—特低磷是优良煤质、浅变质煤是煤炭液化和地下气化,实施煤炭洁净技术的理想煤质。
(3)大型煤田多,储量集中,有利于大规模开发利用,如哈密的煤变电工程,就是依托大南湖大型煤田而建设的。
(4)煤层多,煤层稳定,煤层厚度大,几个主要煤田的煤层总厚度一般都有几十米、100米,最大的可到182.24米。
(5)地质构造简单,地质变动小,煤层产状平缓,有利开发利用。
(6)水文地质条件和工程地质条件相对比较简单。
(7)煤炭资源集中分布于兰新、北疆、南疆三条铁路沿线,交通方便,经济比较发达,外部建设条件好。
(二)开发潜力及发展前景
新疆是全国煤炭资源最丰富的省区,远景资源量居全国第1位。煤种齐全,配套性好,开发潜力大,发展前景好。
1.准东煤田
具煤层数多、厚度大、间距小,结构较简单、产状较缓、埋藏浅、属稳定—较稳定型等特点,煤质较好,低灰—特低灰,低磷—特低磷,高发热量,是良好的动力、化工和民用煤。预测资源量3747.6亿吨,其中探明保有资源储量达13.84 亿吨。区内交通方便,地形平坦,易于开发。
2.准南煤田
区内煤炭资源丰富,具煤层多、厚度大较稳定、结构较简单、层间距小等特点,煤质较多,煤种齐全,配套性好。预测资源量1831.45亿吨,其中探明保有资源储量达274.30 亿吨。这一地区又是新疆工农业,经济较发达地区,交通方便,煤炭开发利用前景广阔,尤其是今后环保型洁净煤开发的优选基地。
3.和什托洛盖煤田
是新疆北部地区煤炭的主产区,预测资源量1019.43亿吨,其中已查明资源储量60.54亿吨。是塔城、克拉玛依、阿勒泰等地煤炭供应基地。开发以民用和动力为主。
4.吐哈煤田
煤炭丰富,探明资源储量较多,煤层多,厚度大而稳定,结构较简单,煤质较好,埋藏浅,易采,低灰,低硫,低磷,高发热量。预测资源量为5305亿吨,其中已探明保有资源储量440.16亿吨。该煤田交通方便,是新疆进入内地的门户,为以后环保型洁净煤的良好开发基地。
5.伊犁煤田
煤层多,厚度大,储量丰富,煤质较好,低灰、低硫、低磷,高发热量,属优质动力、民用煤更适宜开发环保型洁净煤。预测远景资源量4773亿吨,其中已探明保有资源储量23.24 亿吨。伊宁地区与哈萨克斯坦相邻,在煤炭开发上除满足本地区工农业的需求外还可西出国境走向国际市场。开发利用前景看好。
6.库拜煤田
区内煤炭资源较丰富,煤质好,煤种较全,低灰、低硫、高发热量,有气、肥、焦瘦等各种煤类型,最适宜做炼焦及动力、化工、民用等多种用途。预测远景资源量358.7亿吨,其中已探明保有储量16.37亿吨。
区内交通便利,煤炭开发利用前景较好。
7.焉耆煤田
煤层多,煤层厚度较薄,可采层数较少,属低灰特低硫,高发热量煤,煤种以长焰煤、气煤为主。预测远景资源量达594.1 亿吨,其中已探明保有资源储量为8.36 万吨。该煤田位于新兴石油工业城库尔勒市的北侧,具有交通便利的优势,是开发环保型洁净煤的有利地区。
8.其他煤田
除了以上7处主要煤田外,在南疆的塔里木盆地西缘和南缘还分布有一些构造盆地型的聚煤小盆地,如乌恰县托云盆地,阿克陶县—叶城县零星小盆地,和田地区的杜瓦—布雅盆地和甫鲁—吾鲁克赛、且末县—若羌县江格沙依—艾西山间小盆地等。但这些小盆地成煤环境差,煤层少,极不稳定,含煤程度很低均属缺煤地区,可采煤量很小,形不成规模,是煤炭开发利用困难地区。
四、煤炭供需形势与资源配置
新疆是我国原煤生产的重要省区之一,排名在第10 位上下。原煤产量以3.5%的增长率稳定增长。2003 年生产原煤3482.9 万吨,工业产值278632.0万元。
(一)煤炭需求情况
目前,我区煤炭需求主要是火力发电煤消费量大,其次是民用煤和一般工业用煤。“十一五”时期,随着自治区积极推进哈密大南湖、准东北塔山、库车—拜城、伊犁、阜康等五大煤电、煤焦化、煤化工基地建设,逐步形成煤电一体化、煤液化、煤焦化、煤化工等多产业融合发展的联动体系,对煤炭的需求量将大幅度增长
(二)自治区煤炭消费量与产量预测
根据多年来我区煤炭产需平衡的状况,这里只对煤炭的产量作了预测,同时对各时段的煤炭储量需求也进行了预测。
2005年新疆煤炭产量3898.81 万吨,以此为基数,按煤炭增长指标6.7%测算,对煤炭储量的需求,以可采系数0.4测算。
(三)煤炭资源配置
依据上述煤炭产量预测结果,以2003 年矿产储量表中的煤炭基础储量为依据进行配置,以减量法计算剩余储量和保证年限。
自治区“十一五”煤炭预测产量是19633.4 万吨,对煤炭储量的需求量是49084万吨。以此进行资源配置后,还有剩余煤炭储量867747万吨。剩余储量还能保证2010年之后有150年以上服务年限,这说明新疆煤炭资源储量丰富,可持续发展潜力大。
五、煤层气资源
(一)资源现状
煤层气是一种非常规天然气资源,是一种高效洁净资源,开发利用煤层气资源不仅改善我国能源结构,改善能源状况,而且能从根本上防止煤矿瓦斯事故,改善煤矿安全条件。我国煤层气甲烷含量大于等于4立方米/吨,据预测,全国埋深2000米以浅的煤层气总资源量为14.34 万亿立方米。新疆煤层气资源2202 亿立方米,居全国第11位。
煤层气在煤层中的储存状态,可分3种形式即吸附气、游离气和溶解气。吸附气是其最主要的存储状态,约占煤层气总量的80%以上,其次为游离气,而溶解气只占煤层气总量的1%左右。
煤层气含气性一般用含气量,甲烷浓度,资源丰度和含气饱和度加以评价。全国平均含气量介于4.0~27.1 立方米/吨之间,平均9.76 立方米/吨,煤层平均甲烷浓度 83.3%~97.0%,平均90.6%,资源丰度为0.06 亿~8.77 亿立方米/吨,平均为1.15 亿立方米/吨,含气饱和度平均为45%。
新疆主要煤田和煤矿区,主要由侏罗纪的低—中变质阶段烟煤为主,总含气量较低。
(二)煤层气资源勘查开发前景
煤层气资源在全国来说都还处于起步阶段,不管是对资源的研究程度还是矿区的工程程度都很低,还需要做大量基础地质勘查工作后,才能对煤层气的开发利用前景作出全国客观的评价。
对我们新疆来说,煤层气资源的勘查研究程度同样也是很低的,所以要想作好新疆煤层气资源的开发工作,首先就要加强煤层气的基础地质研究工作,深入研究煤层气的控气地质因素,选择较有利的生、储聚气区开展煤层气的资源评价,重点对煤储层特征、渗透率、含气量及其开发利用前景进行分析评价,开展低渗透率煤储层煤层气的开发工艺研究,选择最有利地段,做煤层气地面开采的试验研究工作,取得经验后在全区推广。
椐国内外煤层气勘探开发选区评价参数,比较有利于开发的地区应具备如下条件:
(1)区内煤炭资源丰富,煤层分布面积大,煤层总厚度达8米以上,单层厚度2米以上,厚度稳定。
(2)煤层含气量达到 8 立方米/吨以上,渗透率 0.1 米/日以上。
(3)煤层埋深以300~1000 米为宜,煤层产状平缓,地质构造简单,存储条件好。
(4)距城市较近,便于利用。
根据以上条件,综合分析新疆主要煤田煤层气的赋存条件后认为:新疆的准南煤田、吐哈煤田、伊宁煤田、库拜煤田等4大煤田以及规模较小的准西北和什托洛盖盆地、焉耆盆地都是有着比较好的生、储煤层气条件的地区。这些煤盆地内煤炭资源储量丰富,煤层多,单层厚度大,煤层稳定和较稳定,且分布范围广阔,面积达数万平方千米以上,在这样广大范围的煤盆地中一定会存在一个乃至数个气量丰富、储存较好,适宜煤层气开发的有利区段,这些煤盆地的煤变质程度较低属中—低变质阶段,镜质组最大平均反射率RoX在0.5%左右,显微煤岩组分以镜质组和惰质组为主,生气能力较差,但吸附能力较强,地质构造多数较简单,断层少,产状较平缓,易于煤层气的保存而不易散失等有利煤层气生、储的客观因素。
中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 100mg/m3
中国(GB16297-1996)大气污染物综合排放标准最高允许排放浓度(mg/m3):
40(表2);60(表1)
最高允许排放速率(kg/h):
二级3.1~30(表2);3.6~36(表1)
三级4.7~46(表2);5.5~54(表1)
无组织排放监控浓度限值:
2.4mg/m3(表2);3mg/m3(表1)
中国(待颁布)饮用水源中有害物质的最高容许浓度0.7mg/L
中国(GHZB1-1999)地表水环境质量标准(I、II、III类水域)0.1mg/L
中国(GB8978-1996)污水综合排放标准一级:0.1mg/L
二级:0.2mg/L
三级:0.5mg/L
嗅觉阈浓度140mg/m3
法定代表人:倪颖涛
成立时间:2007-11-05
注册资本:1630万人民币
工商注册号:330825000002260
企业类型:有限责任公司(自然人投资或控股)
公司地址:浙江省龙游县东华街道十里铺村过坑垅