现代煤化工资源合理、下游用途广泛，发展前景广阔；但同时也面临投资大、技术提升度高的难题。尤其随着国家环境保护力度的加大，行业面临资源环境的制约，发展存在诸多不利因素。解决如上问题，进行煤化工的技术创新是关键。6月13—14日，由中国化工信息中心和山东省邹城市人民政府主办的2019第六届中国新型煤化工精细化（邹城）发展论坛在邹城市隆重召开。众多行业专家就我国煤化工发展的产业近况和前沿技术做了分享，为该行业高质量发展带来更多启发。
中国化工信息中心副主任揭玉斌在致辞中指出，现代煤化工是煤炭清洁高效利用的一种方式，对促进传统煤炭行业的转型升级、保持煤炭高消费占比下的环境清洁意义重大。国内现代煤化工产业面临错综复杂的环境，应构建“绿色低碳、智能、安全高效”的现代煤化工体系，促进我国煤化工产业规模化、高端化、精细化发展及新旧动能的转换。以市场需求为导向的精细化发展可以实现煤化工产业链差异化、高端化发展，是未来煤化工产业的发展趋势。
现代煤化工仍处于升级示范阶段
当前，我国煤炭能源消费结构已降到60%以下，实现煤炭转型发展是我国能源转型发展的立足点和首要任务。国家发改委能源研究所副所长高世宪指出，今后要大力促进煤炭清洁利用，在绿色发展方面着力；推进煤炭由燃料向燃料与原料并重转变，稳步推进传统煤化工转型升级；有序发展煤炭深加工，适度发展煤制油和煤制天然气，积极发展煤制烯烃、煤制芳烃和煤制乙二醇；积极发展高端煤化工产品和新材料，如依托现有煤制油技术，开发高能燃料，满足航空航天领域特殊能源需求，研究新一代煤催化气化制氢技术，研发高强度煤基碳纤维等。
中国石油和化学工业联合会副会长傅向升指出，现代煤化工未来发展面临3个突出挑战：一是大型产业化成套技术的挑战。我国煤化工单项技术水平领先，但其成套性及其关键设备仍然是制约瓶颈。二是应对气候变化、碳排放的挑战。三是炼化一体化快速发展带来的挑战。我国近期投产和即将投产的炼化项目与煤化工产业产品殊途同归，这对煤化工行业是一大挑战。
为此，要把握一个总原则：现代煤化工尚不完全具备大规模产业化的条件，目前仍处于升级示范阶段，系统集成水平和污染控制技术有待提升，生产稳定性和经济性有待验证，行业标准和市场体系有待完善。在把握此原则基础上，要加强现代煤化工技术创新和绿色发展。
新技术驱动现代煤化工高质量发展
创新是社会发展进步的灵魂。清华大学费维扬院士指出，化学工业要实现绿色、低碳发展，创新是关键。今后应重点关注：源头和产品的差异化、高值化、智能化；过程实现节能减排和提质增效；尾端CO2捕集、利用和埋存。他强调，过程强化是用工程科学和先进技术提升、改造基础工业的重要途径，对化学工业的转型升级、节能减排、提质增效具有重要意义。新技术驱动化学工业发展的作用不可小觑，如新型催化剂、超临界技术、离子液体、等离子技术等。
——煤制烯烃
中科院大连化学物理研究所叶茂研究员介绍了煤制烯烃的最新进展。他指出，甲醇制烯烃技术已发展至第三代，新技术采用新一代催化剂，单套工业装置甲醇处理能力达300万吨，每2.6~2.7吨甲醇生产1吨烯烃，甲醇处理能力提高50%；甲醇制丙烯技术的转化率接近100%，每3吨甲醇生产1吨丙烯；甲醇石脑油耦合制乙烯、丙烯技术正在中试，实现了强放热和强吸热反应的耦合，能耗降低1/3~1/2，完美实现了煤化工平台产品与石油化工基础原料的结合；合成气直接制烯烃技术已完成中试，该技术摒弃了传统合成路线中高能耗的水煤气变换过程，有望为煤清洁高效转化利用提供变革性技术。
——煤制芳烃
煤制芳烃技术是“十三五”重点发展方向之一。叶茂研究员指出，甲醇甲苯制对二甲苯 (PX)联产低碳烯烃技术的甲苯转化率为35%～50%、甲醇转化率为85%～95%、PX选择性达89%～95%，乙烯/丙烯的比例灵活可调；另一种甲醇与一氧化碳耦合制芳烃技术目前取得80%芳烃选择性，催化剂稳定性好。
——煤制乙醇
国家能源集团北京低碳清洁能源研究院高工田树勋指出，目前煤制乙醇缺乏生产加工、推广应用、准入门槛。在几种制取方法中，甲醇直接加氢制乙醇技术能源转化效率最高；在间接法中该技术流程最短，投资最省，且经过了大型工业化验证；该技术适合大型化、规模化生产乙醇，技术供应商多，成本控制较低，不到2000元/吨。叶茂研究员介绍了中科院大连化物所研发的合成气经二甲醚羰基化制乙醇（DMTE)技术，采用该技术1.5吨甲醇可生产1吨乙醇，反应为无水体系，不需要贵金属催化剂。
——煤制甲基丙烯酸甲酯
甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的化工原料。上海师范大学教授张春雷介绍了MMA的合成新技术。他指出，煤化工路线乙烯制取MMA有3条路线：乙烯与一氧化碳、甲醇反应生产丙酸甲酯，再与甲醛反应，生成MMA；乙烯与一氧化碳和水反应生成丙酸，丙酸与甲醛反应生成甲基丙烯酸，再生成MMA；乙烯与一氧化碳和氢气反应生成丙醛，丙醛与甲醛反应生成甲基丙烯醛，再生成MMA。张春雷建议，对于拥有MTO装置的煤化工企业，优选乙烯丙醛路线。
西南化工研究院王光永博士指出，从当前技术开发水平来看，具有良好工业化前景的MMA合成路线必须经过甲基丙烯醛或丙酸甲酯。基于甲基丙烯醛的多条路线在近期取得了较大进展，华谊、万华已实现国产化；基于丙酸甲酯的MMA合成路线步骤少、经济性更优，但开发难度非常大，特别是第二步丙酸甲酯-甲醛羟醛缩合制MMA，被三菱化学（即Lucite α-MMA技术）垄断。
——煤气化技术
循环流化床技术数十年来已成功地应用于许多领域。中国科学院工程热物理研究所朱治平研究员分享了此方面的技术研发与工程实践。他指出，该技术的核心目标是以粉煤(0~12mm)为原料，以空气（纯氧）＋蒸汽为气化剂，低成本地为用户提供工业燃气和合成气，同时可为用户提供煤气、蒸汽、热/电的系统解决方案。技术分为循环流化床煤制清洁工业燃气、循环流化床富氧气化制合成气、循环流化床纯氧气化制合成气3种。
山东兖矿国拓科技工程股份有限公司赵矿生经理介绍了多喷嘴对置式煤气化技术研发及工业应用。他指出，该装置碳转化率可达到98%以上；有效气(一氧化碳+氢气)成分最高可达到84%，较同类技术高约2%~3%；比氧耗、比煤耗相比同类技术降低3%以上；废水排放量小，环保压力轻，可有效解决有机废水、污泥的资源化利用问题。
上海慧商工程设备有限公司沈宇经理介绍了德国菲鲁瓦泵在水煤浆气化技术中的应用。他指出，菲鲁瓦泵具有双重安全性，灵敏、及时、在线，具有最短的停车时间，节省投资，节省费用，整机和易损件使用寿命长。
——煤制乙二醇
煤制乙二醇是我国独创的一项工艺技术。中国化工信息中心桑建新指出，煤制乙二醇已成为我国乙二醇产能增长的主要动力，产能占乙二醇总产能的比例由2010年的7%提高到2018年的43%。目前工业化最多的是草酸酯加氢合成法。2019年我国将新投产11个煤制乙二醇项目，新增产能304万吨，预计到2019年底，煤制乙二醇总产能将达766万吨。煤制乙二醇为何会大受青睐？桑建新认为，主要原因包括以下几点：煤制乙二醇技术日趋成熟，多套示范装置实现长周期高负荷稳定运行；产品质量提高，日渐被下游用户认可；投资规模适中，如20万吨的煤制乙二醇项目投资额在30亿元左右；项目审批方便，可以由省级主管部门备案。
——煤制二氧化碳固定产品
山东大学朱维群教授介绍了一种新型煤化工技术发展路线。煤炭在一定工艺条件下可以转化为氢气、二氧化碳及伴生的氮气，将部分氢气与氮气合成氨气，氨气与二氧化碳在一定工艺过程条件下得到二氧化碳含量最高、生成热最大、能耗少的稳定固体产品三嗪醇，从而实现化石燃料的能量和物质全部利用。该技术路线将化石燃料的能量和物质全部利用，不仅不排放二氧化碳，还提高了化石燃料的利用效率，使其综合经济效益提高。该技术路线是在现有化石燃料工业利用路线基础上进行改造、革新，投资相对较小，经济上完全可行。
废水、废气处理及资源化路径
生态环境部评估中心主任助理刘志学分享了“煤化工现状和废水处理”的报告。他指出，煤化工环保项目投资大，约占总投资的10%左右，其中高盐废水处置成本约占整个废水处理成本的10%以上（平均到每吨废水）。高盐水处置成本高、处置技术参差不齐，是煤化工废水的“瓶颈”，至今没有一个项目可以实现长周期、运行稳定的废水“零排放”。国家含盐废水排放相关环保标准、法规还基本空白。其资源化路径有3条：一是分盐结晶，包括采用纳滤分盐与热法分质结晶耦合的两级分盐工艺，和采用冷冻析硝蒸发析盐的两步分盐结晶工艺；二是盐湖贮存；三是深井灌注。
青岛科技大学殷树梅教授介绍了煤化工行业废水回用循环水系统近零排污整体解决方案。她指出，将工业废水经过简单处理甚至不处理，回用至循环水系统中；循环水系统浓缩倍数达到几十倍后，少量排污水进入蒸发系统进行固液分离蒸发后回用，是目前最佳经济运行方法，使企业实现真正意义上的零排污。
邯郸市奥博水处理有限公司总经理董兆祥介绍了其自主研发的“废水用作循环水零排放技术”。他指出，废水是循环水的最佳水源。在处理过程中，废水中的有机物消耗掉循环水中的溶解氧，使得设备避免氧腐蚀；废水中的重金属离子在药剂作用下变成设备保护膜，使得设备免受阴离子腐蚀；废水中的氨氮与氧作用形成NO3-，降低溶液pH值，提高Ca2+、Mg2+溶解度；废水中的高浓度Cl-、高浓度SO42-与Ca2+、Mg2+形成永久硬度物质，使得设备不结垢；废水中的乳化油、高碱度物质在受热以后发生皂化反应，清洗油污、泥垢；高盐浓度使循环水在零下20~30℃不结冰，使得冷却塔冬季无冰挂。
膜技术在工业废水处理中有着广阔的发展空间。南京工业大学膜应用技术研究所所长李卫星介绍了膜技术在处理废水中的应用。他指出，膜可以在温和条件下实现物质的分离，具有低能耗、低成本、无相变、分离效率高、环境友好等特点。催化反应陶瓷膜耦合技术可实现反应与产物分离同时进行，过程连续运转；有可能实现均相与非均相化学反应的统一，提高反应效率。此外，多膜集成技术也可应用于MTO废水中水回用，目前正在试验阶段。
工厂废气排放标准的提升使得环保治理技术进入超低排放时代，这要求排污企业和环保治理企业同步提升环保治理技术。石家庄宇清环保科技有限公司总工程师陈虹指出，创新烟气治理新技术突破点在于分清超低排放与非超低排放的技术、转变思维方式及设计理念，重新定义脱硫技术的概念。庄宇清环保科技有限公司为此开发了超超低排放脱硫节能新技术，该技术包括：先进的脱硫设备、脱硫系统的长期稳定运行技术、废氨水的利用技术、减少颗粒物的携带技术、突发事故的防范技术、氧化率的提高技术、控制氨逃逸的技术、防腐技术、化肥结晶技术、防止物料堵塞的技术等。