我國(guó)發(fā)展C化工的戰(zhàn)略

1我國(guó)開(kāi)展C1化工的戰(zhàn)略陳慶齡胡云光白爾錚〔中國(guó)石油化工股份上海石油化工研究院，202108〕摘要：世界能源需求和結(jié)構(gòu)狀況的矛盾迫使人們開(kāi)發(fā)石油替代品及其衍生物。天然氣和煤經(jīng)合成氣等C1化工過(guò)程合成燃料和衍生產(chǎn)品是解決供需矛盾的重要措施之一。文章評(píng)述了C1化工過(guò)程生產(chǎn)燃料和化工產(chǎn)品的開(kāi)展趨勢(shì)，并對(duì)我國(guó)開(kāi)展C1化工的戰(zhàn)略提出了建議。關(guān)鍵詞：C1化工開(kāi)展戰(zhàn)略

“C1化學(xué)〞一詞最早來(lái)源于Monsanto公司，系指由甲醇合成乙酸工藝，即從合成氣制得甲醇，通過(guò)銠-碘絡(luò)合物催化劑體系反響生成乙酸[1]。廣義上講，凡含一個(gè)碳原子的化合物，如甲烷、CO、CO2、HCN、甲醇等參與的反響化學(xué)，都可定義為C1化學(xué)。20世紀(jì)80年代，日本催化學(xué)會(huì)C1化學(xué)委員會(huì)將C1化工技術(shù)定義為兩局部組成：即制造CO、H2或者CO/H2(合成氣)的技術(shù)和利用CO及合成氣制造化學(xué)品、燃料的技術(shù)[2]。本文所指C1化工包括以合成氣〔天然氣、煤層氣、煤、重質(zhì)油等轉(zhuǎn)化而得〕和甲烷〔來(lái)自天然氣或煤層氣等〕為原料，合成碳數(shù)為2或2個(gè)以上化合物的化學(xué)及工藝。C1化工合成體系的主要途徑如圖1所示。

圖1合成氣化學(xué)體系簡(jiǎn)圖1C1化工開(kāi)展趨勢(shì)

1.1根底有機(jī)原料與能源結(jié)構(gòu)密切相關(guān)

根底有機(jī)原料是化學(xué)工業(yè)的根底?；貞浭澜绺子袡C(jī)原料開(kāi)展過(guò)程，無(wú)不與當(dāng)時(shí)的主要能源構(gòu)成有關(guān)。19世紀(jì)，木材是最主要的能源之一，有機(jī)化工原料只能來(lái)自于農(nóng)副產(chǎn)品，如糧食發(fā)酵制酒精、丙酮及丁醇，蜜糖發(fā)酵制酒精，動(dòng)植物油制甘油，農(nóng)作物的皮、殼、桿水解制糠醛等。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，煤炭是最主要的能源，隨著鋼鐵工業(yè)的開(kāi)展，煤炭煉焦業(yè)興起，推動(dòng)了煤化工的開(kāi)展，煤的焦化、氣化和制造電石，為有機(jī)化學(xué)工業(yè)提供了豐富的粗苯、焦油、焦?fàn)t氣、合成氣和乙炔，使以煤為原料的有機(jī)化學(xué)工業(yè)得到迅速的開(kāi)展。20世紀(jì)40年代后，隨著石油逐漸成為主要的能源，石油煉制工業(yè)不斷開(kāi)展，推動(dòng)了石油化學(xué)工業(yè)的興起，煤逐漸被石油所替代，使煤在有機(jī)化工原料中的比重逐年下降。到20世紀(jì)末，化學(xué)工業(yè)80%以上的根底原料來(lái)自石油化工。20世紀(jì)80年代以來(lái)，伴隨著世界石油資源的增長(zhǎng)降低，石油價(jià)格上漲；天然氣資源不斷開(kāi)發(fā)，其供給量越來(lái)越大，天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷增加，以天然氣為原料生產(chǎn)根底有機(jī)原料越來(lái)越受到人們的關(guān)注。鑒于煤炭資源豐富，價(jià)格低廉，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在石油枯竭后，煤炭仍然將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)較大的比重，而液體燃料是各種形式的燃料中使用最方便的一類(lèi)，其需求會(huì)保持較高的增長(zhǎng)率，因此，以煤為原料生產(chǎn)液體燃料和化工產(chǎn)品，是假設(shè)干年后能源及化工的必然方向。由于目前大多數(shù)情況下天然氣和煤為原料均需要經(jīng)合成氣進(jìn)一步合成，屬于C1化工的范疇，因此，人們將天然氣和煤為原料合成液體燃料的過(guò)程不是簡(jiǎn)單地看成為燃料生產(chǎn)過(guò)程，而看作典型的化工過(guò)程，并且認(rèn)為是21世紀(jì)值得重視的化工過(guò)程。1.2能源的資源結(jié)構(gòu)促使C1化工的開(kāi)展滔能源柿是國(guó)折民經(jīng)恩濟(jì)發(fā)布展的岔根底艘。就余目前鑰主要暖的能致源構(gòu)剩成而攀言，短石油易的儲(chǔ)圣采比宅為4常0，塊天然蒼氣為宰60站，煤畜23費(fèi)0。眠而目艙前的蘆消費(fèi)忠結(jié)構(gòu)鵝中，頌石油棕占4陣0%鬧以上越，煤曠和天胳然氣沸各占恩25次%運(yùn)[3立]拼。能殖源資勞源和敏需求側(cè)的差律異，屑迫使飽人們席不得槳不接盆受一商個(gè)現(xiàn)蹄實(shí)，等就是曲石油付作為翁使用壽最方針便的思一種撲不可銀再生畝資源匯，隨奉著開(kāi)米采量促的增咽長(zhǎng)，惕石油慣資源腔逐步扶減少稿，天歡然氣昨和煤廈將逐癢步在齊能源銷(xiāo)結(jié)構(gòu)蜂中占略據(jù)主降要地閥位。

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岸2途陳國(guó)吉權(quán)等董．合靠成氣院化學(xué)露化工享百科城全書(shū)稅〔第氧6卷獎(jiǎng)〕．蜘北京輩：化已學(xué)工嚇業(yè)出篇版社化，1收99沾7

飲3湯Pa扶ul晝T怖em嗚pe闖st鋪．世愈界石屑油工訓(xùn)業(yè)，凝20惜02會(huì)，9嘩〔1擾/2懷〕：隨6～爺9

啦4王[日鄰]加臉藤順刻等編豎著．播金革責(zé)等譯光．C淋1化剃學(xué)工遍業(yè)生駝產(chǎn)技嫌術(shù)．畫(huà)北京姿：化裙學(xué)工愉業(yè)出泥版社洋，1臣99伸0

王5朗王忠合明.技世界葉石油厚工業(yè)殲，2端00婚2，能9(鑄1/昨2)漢：1婆0～晶13

巨6氏胡云稿光等聰.石舍油化擋工.饞20娃01富，3坦0〔隊(duì)10擾，增沾刊〕宜：7薪4～膛80敞St籠ra岔te箏gy蜻o猴f桐De駕ve漿lo完pi胳ng鏈C重1杜C社he稈mi村