Leidet die Kohlechemie unter einer Wintersituation? Drei Optionen, um die Krise zu lösen

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Autor/Quelle: Chinesische Netzwerk für Düngemittel- und Methanoltechnologie. Der „Kalte Winter“ in der Kohlechemieindustrie ist angebrochen – Investitionen und Gewinnmöglichkeiten sind stark zurückgegangen. Es hat sich in der Branche zu einem Konsens entwickelt, dass eine präzise Entwicklung, die Verlängerung der Wertschöpfungskette sowie die Steigerung des Mehrwerts der Produkte als Wege aus der Krise angesehen werden sollten. Welche sind also die feineren Ansätze? Können sie das rettende Mittel sein, damit die Kohlechemie aus der Krise kommt? Welche weiteren Beschränkungen und Engpässe gibt es? Auf dem kürzlich abgehaltenen Forum zur feinverarbeiteten Entwicklung der Kohlechemie in China im Jahr 2016 haben Branchenexperten und Wissenschaftler dazu ihre Einschätzungen abgegeben. Journalisten der Zeitschrift „China Coal Chemical Industry“ führten ebenfalls Untersuchungen und Interviews durch. Option 1: Erweiterung der Wertschöpfungskette „Kohle wird als wichtigste Primärenergiequelle in China noch lange Zeit weiterhin eine Rolle spielen.“ Derzeit sind die Ölpreise niedrig und auch die Kohlepreise günstig. Für die Entwicklung der Kohlechemie bestehen daher weiterhin gute Chancen – entscheidend ist die Wahl geeigneter Produkte und Verfahren. ”Jin Yong, Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften und Professor an der Tsinghua-Universität, sagte, dass die moderne Kohlechemie noch in einer Phase der Weiterentwicklung und Demonstration sei und noch nicht in die industrielle Anwendung übergegangen sei. Zum Beispiel birgt die Kohleverwertung zu Öl bestimmte Risiken: Die Energieausbeute ist gering (50 % bei der direkten Methode, 40 % bei der indirekten Methode), die Investitionskosten sind hoch, der Wasserverbrauch groß sowie die Kohlendioxid-Emissionen erheblich. Zudem besteht ein erheblicher Druck durch Steuern auf Kohlenstoff. Jin Yong ist der Ansicht, dass die Zukunft und Hoffnung der Kohlechemie in der Entwicklung von Chemikalienprodukten liegt – insbesondere im Bereich der hochwertigen Produkte – und nicht in der Herstellung von Flüssig- oder Gasbrennstoffen. Auch wenn die moderne Kohlechemie „Benzol, Toluol und Xylol“ herstellen kann, ist damit nicht unbedingt eine gute Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Es ist notwendig, sich in Richtung Differenzierung, Individualisierung und Hochwertigkeit zu entwickeln sowie den Wert der Produkte durch eine tiefgreifende Verarbeitung zu steigern. Zum Beispiel die Entwicklung von Spezialwachsen, α-Olefinen, Schmierölen, Reinkphenolen usw ； Ethylen-verlängertes bimodales Polyethylen, metalloenzymkatalysiertes Ethylen, Polyethylen mit sehr hohem Molekulargewicht, Nylon 66, bromiertes Butylkautschuk usw ； 95 % der Aromaten stammen aus der Raffinerieindustrie. Für das PX gibt es voraussichtlich bis zum Jahr 2020 einen Bedarf von 12 Millionen Tonnen auf dem inländischen Markt. Aus Benzol werden Nylon 6 hergestellt, aus Xylen wiederum PTA (Terephthalsäure) sowie PET (Polyethylenterephthalt) und andere Polyesterprodukte ； Tiefer Verarbeitung von Methanol zu DMM3-5 (Polymethoxydimethylether) als Zusatzstoff für Benzin und Diesel. Experten wie Yang Yuanyi, Vizepräsident und Generalsekretär der Chinesischen Chemiegesellschaft, Zhang Jiming, Vizepräsident von China Shenhua Energy Co., Ltd., He Jiuchang, Vorsitzender des Vorstands von Shaanxi Yanchang Petroleum Group, sowie Cai Rui, Stellvertreter des Leiters des Dalian-Instituts für Chemische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Leiter der Abteilung für Wissenschaft und Technologie, sind ebenfalls der Ansicht, dass eine präzisere, hochwertigere und differenziertere Entwicklung notwendig ist, um dem Wettbewerb aufgrund der Schwankungen der Ölpreise standzuhalten. In der gesamten Kohlechemie-Industriekette werden die feiner verarbeiteten Produkte je weiter im Prozessverlauf, desto weniger von Marktbedingungen beeinflusst. Zhang Jiming sagte: „Die Eigenschaften von Produkten der modernen Kohlechemie sind denen der petrochemischen Verfahren überlegen. Beispielsweise ist der Gehalt an Verunreinigungen in den Monomeren Ethylen und Propylen bei der Kohleverarbeitung geringer als bei Produkten der Ölspaltung. Die direkte Kohleverflüssigung eignet sich besser zur Herstellung von Feinchemikalien wie hochwertigen Harzen, speziellen Ölen, hochklassigen Schmierstoffen, hochwertigem Paraffin sowie hochwertigen Kohlenstoffmaterialien.“ ” Laut Angaben entwickelt und wendet die Shenhua-Gruppe derzeit hochwertige Produkte an. Dabei passt sie die Produktstruktur der direkten Kohleverflüssigung an, entwickelt spezielle Ölprodukte, hochwertige Schmierstoffe, erstklassige Kohlenstoffmaterialien sowie Wachsprodukte von hoher Qualität. Zudem plant das Unternehmen den Aufbau einer Produktionsbasis für hochwertige, feinchemische Polyolefin-Produkte aus Kohle, um den wirtschaftlichen Wert der Produkte zu steigern. Hu Qianlin, stellvertretender Generalsekretär des Verbands der chinesischen Petrochemieindustrie, ist der Ansicht, dass die meisten bereits fertiggestellten sowie im Bau befindlichen modernen Kohlechemieprojekte sich auf Produkte wie Methanol aus Kohle, Olefine aus Kohle sowie Ethylenoxid aus Kohle konzentrieren. Am Beispiel der aus Kohle hergestellten Olefine zeigt sich, dass bei den Verarbeitungsprozessen für Ethylen und Propylen eine starke Homogenisierung vorliegt. Die meisten Polyethyle- und Polypropylenprodukte werden von nur wenigen Herstellern angeboten. Hochwertige Marken sowie Produkte für spezielle Anwendungen sind hingegen sehr selten. Wenn das Problem der Produkthomogenisierung nicht durch Hochwertigkeitssteigerung und Differenzierung gelöst wird, wird es bald zu einer Überkapazität sowie zu einem Zustand des übermäßigen Wettbewerbs kommen. Im Bereich der Erweiterung der Wertschöpfungskette schlägt Hu Qianlin vor, durch die Umwandlung von Kohle in Methanol weitere neue Sorten an Polyolefinharzen zu entwickeln – wie beispielsweise Polyethylen, das mit α-Olefinen kopolymerisiert wird, ULDPE (ultraniedrigdichtes Polyethylen), Polypropylen, das aus Propylen und Butylen hergestellt wird, geschmolzenes Polypropylen sowie Polypropylen mit hoher Kristallinität ； Gleichzeitig mit der Herstellung von Diesel durch die Hochtemperatur-Fischer-Tropsch-Synthese werden hochwertige chemische Produkte sowie spezielle Chemikalien entwickelt, die in der Petrochemiebranche schwer zu erhalten sind – wie beispielsweise Kohlenstoffreiche α-Olefine, ultraharte Wachse, Kohlenstoffreiche Alkohole, Kautschukfüllstoffe, PAO (Polyα-Olefine) sowie Grundöle für Schmierstoffe ； Bei der Herstellung von Ethylenglykol aus Kohle werden gleichzeitig technologische Wege entwickelt, um Polyglykolsäure und Polycarbonat aus Kohle über Dimethyloxalat und Dimethylcarbonat herzustellen ； Durch die tiefere Verarbeitung von Kohleöl werden Methylphenol sowie weitere verfeinerte Produkte gewonnen, dazu gehören O-Xylenol, M-Xylenol, P-Xylenol, 2,6-Dihydroxyphenol, 2,3,5-Trihydroxyphenol, 2,4,6-Trihydroxyphenol und 2,3,6-Trihydroxyphenol – also verschiedene verfeinerte Zwischenprodukte. Option zwei: Koordinierte Diversifizierung – Ist die Verfeinerung der Kohlechemieindustrie lediglich eine Verlängerung der Wertschöpfungskette und die Entwicklung von Nachfruchtprodukten? Die Experten geben eine **negative Antwort. “Die feingliedrige Entwicklung ist ein weit gefasster Begriff. Es geht nicht nur um die Feingliederung von Produkten, die Entwicklung von Feinchemikalien, hochwertigen Chemikalien sowie neuen chemischen Materialien in der nachgeschalteten Verarbeitung, sondern auch darum, den gesamten Lebenszyklus der Kohlechemieindustrie ganzheitlich zu betrachten. In Bereichen wie der Industrieplanung, der Prozessoptimierung, der technologischen Innovation und der Prozesssteuerung muss ebenfalls eine Feingliederung und Hochwertigkeit erreicht werden. ”Yang Yuanyi sagte gegenüber den Reportern, dass die präzise Kohlechemie nicht nur die Probleme der traditionellen Kohlechemieprodukte wie Gleichförmigkeit der Produkte, schwache Wettbewerbsfähigkeit sowie Überkapazitäten lösen kann, sondern auch die Effizienz bei der Energieumwandlung sowie das Niveau der umfassenden Ressourcennutzung verbessern kann. “Während des 13. Fünfjahresplans wird sich die chinesische Kohlechemie darauf konzentrieren, von der traditionellen Kohlechemie zur modernen sowie hochentwickelten Kohlechemie überzugehen. “Unser Land verfügt über relativ reiche Kohlevorkommen. Die Umwandlung von Kohle in Öl ist strategisch wichtig – aber wie viel Öl wird derzeit aus Kohle gewonnen? ”Xie Kechang, Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, sagte, dass eine differenzierte Entwicklung zwei Aspekte umfasst: die weitere Umwandlung von Kohle in Energie sowie in hochwertige Chemikalien. Die Energiestruktur Chinas sollte sauber, kohlenstoffarm, sicher und effizient sein. Um den Gesamtenergieverbrauch zu verringern, muss die Effizienz der Energienutzung schrittweise gesteigert werden. Während die Entwicklung neuer und erneuerbarer Energien vorangetrieben wird, ist es notwendig, die Entwicklung der Kohlechemie großzügig zu fördern und die moderne Kohlechemie in angemessenem Umfang zu entwickeln. Die Kombinierte Stoffgewinnung aus Kohle ist ein hervorragender Ansatz – neben der Umwandlung in Brennstoffe können auch Chemikalien hergestellt werden. Man muss darauf bestehen, die Energieeffizienz zu steigern und Ressourcen gegenseitig zu ergänzen ； Einsparung am Ursprung, Speicherung am Ende ； Energieeinsparung im Prozess, Prozessinnovationen ； Wissenschaft erkennt Kohle, umfassende Nutzung. Zhang Chuanjiang, Vorsitzender von China Shenhua Coal-to-Oil Chemicals Co., Ltd., ist der Ansicht, dass die differenzierte Entwicklung der Kohlechemie sich von der Entwicklung präziser chemischer Produkte unterscheidet. Sie zeigt sich außerdem in Aspekten wie der regionalen Planung und Strukturierung, der Gestaltung der technologischen Ansätze, der Entwicklung und Vermarktung von Produkten sowie im Bereich Sicherheit und Umweltschutz. Es handelt sich dabei um eine Veränderung der Entwicklungsmethoden sowie um eine Verbesserung der Managementkonzepte und -standards. Zhang Chuanjiang erklärte, dass die Shenhua-Gruppe den „kohlebasierten Charakter“ in den Vordergrund stellt. Während sie hochwertige nachgeschaltete Produkte im Bereich Kohle zu Öl sowie Kohle zu Olefinen entwickelt, achtet sie auch auf eine präzise regionale Aufteilung, eine sorgfältige Gestaltung der technologischen Ansätze sowie eine gezielte Vermarktung ihrer Produkte. Die feingliedrige regionale Gliederung ermöglicht die gegenseitige Synergie zwischen den einzelnen Geschäftsbereichen und den verschiedenen Projekten der Kohlechemie, wodurch Industriekluster entstehen. Dadurch wird ein Austausch von Rohstoffen sowie eine Komplementarität der Produkte erreicht ； Bei der Gestaltung des technologischen Ansatzes wird besonderes Augenmerk auf die gegenseitige Integration und Ergänzung der verschiedenen Technologien sowie Branchen gelegt. Dadurch soll eine Entwicklung in Richtung Differenzierung, Hochwertigkeit, Sauberkeit und Intelligenz erreicht werden. Ziel ist es, ein modernes Industriesystem für die Herstellung von Öl aus Kohle zu schaffen, das durch hohe Effizienz, technologische Führung, fortschrittliche Managementmethoden, Sicherheit sowie umweltfreundliche Aspekte gekennzeichnet ist. Zhang Chuanjiang erklärte weiter, dass die Projektplanung der Shenhua-Gruppe auf einem integrierten Design, einer differenzierten Anordnung der Einrichtungen, dem Aufbau von Produktionsstätten sowie einer umweltfreundlichen Entwicklung beruht. Dabei wird auf die Kernentwicklungsregionen des Goldenen Dreiecks zurückgegriffen, um die Prozesslösungen zwischen den verschiedenen Projekten und Produktionsstätten koordiniert zu gestalten ； Bei der Produktentwicklung wird das Prinzip „Die Struktur bestimmt die Eigenschaften – Besonderheiten schaffen Wert“ verfolgt. So entsteht allmählich ein System an Kohlebasierten Ölprodukten von Shenhua. Schwerpunkt der Entwicklung sind spezielle Kohlebasierte Öle, Olefin-Derivate mit hohem Mehrwert sowie Produkte aus Polyolefinen ； Die Technologieentwicklung orientiert sich am gegenwärtigen Stand und plant langfristig. Durch die Verbesserung von Demonstrationstechnologien, die Pilotierung fortschrittlicher Techniken sowie die Entwicklung grundlegender Technologien soll die Kohle-zu-Öl-Chemieindustrie zu einer neuartigen Industrie mit geringen CO₂-Emissionen, hoher Effizienz sowie Umwelt- und Sicherheitsstandards entwickelt werden. Die CNPC Extension Oil Group nutzt ihre einzigartigen Vorteile als Unternehmen, das über vielfältige Ressourcen wie Kohle, Erdöl und Erdgas verfügt, sowie die grundlegenden Voraussetzungen für eine gekoppelte Entwicklung mehrerer Industriezweige. Sie setzt auf die umfassende Nutzung dieser Ressourcen, optimiert die Verteilung der chemischen Elemente aus den verschiedenen Rohstoffen, stellt sicher, dass die industriellen Anlagen miteinander kompatibel sind, und fördert die integrierte Innovation von Verfahrenstechnologien. Dadurch werden Investitionen erheblich reduziert, Schadstoffemissionen gesenkt, die Produktionskosten verringert und die wirtschaftliche Effizienz gesteigert. Ziel ist es, eine petrochemische Industriekette zu schaffen, die durch Diversifizierung der Rohstoffe, Integration der Technologien und Herstellung hochwertiger Produkte gekennzeichnet ist. “Die Wartungsarbeiten an unserer Anlage zur Herstellung von Kohlebasis-Olefinen sind gerade abgeschlossen, wodurch weitere Produktionsengpässe beseitigt wurden. Vor der Wartung war das Gerät mehr als 600 Tage lang ununterbrochen in Betrieb. ”Sagte Li Wei, Generalmanager von Shaanxi Yanchang Zhongmei Yulin Energy Chemical Co., Ltd. Das Kohle-basierte Olefinprojekt des Unternehmens nutzt Kohlevergasung und -öl als Rohstoffe und hat so die optimale Mischung dieser Rohstoffe gefunden. Auf innovative Weise wird hier eine Kombination von Kohlenwasserstoffen erreicht. Durch die Kombination von Kohlechemie, Petrochemie und Erdgaschemie entsteht ein Effekt, bei dem „1+1+1>3“ gilt. Der direkte Beitrag besteht darin, dass jährlich 300.000 Tonnen mehr Methanol produziert werden können. Die Gesamtkosten für Methanol liegen dabei unter 1.300 Yuan. Außerdem stieg die Effizienz bei der Umwandlung von Energie um 16,88 Prozentpunkte, die Nutzung von Kohlenstoffressourcen um 17,71 Prozentpunkte. Der Gesamtenergieverbrauch pro Produkt sank um 15,5 %. Jährlich können mindestens 10,8 Millionen Tonnen Wasser eingespart werden sowie 2,82 Millionen Tonnen Kohlendioxid eingespart werden. Ebenso wird das Projekt zur umfassenden Nutzung von Kohle-, Öl- und Gasressourcen der Yanchuan Energy Chemical Co., Ltd. in vollem Gange gebaut. Zu den Produkten dieses Projekts gehören neben Polyolefinen auch Ethylenpropylen-Kautschuk, Butanol sowie 2-PH (2-Propylheptanol). Außerdem wird das Demonstrationsprojekt von Yanchang Petroleum zur Herstellung von Ethanol aus Kohle in einer Menge von 100.000 Tonnen pro Jahr bald in Betrieb genommen ； Gleichzeitig werden Projekte zur Herstellung von Ethylenoxid aus Kohle, PX, Polyester sowie zur Entwicklung hochwertiger Chemikalien durch tiefgehende Verarbeitung von Teer geplant. Seit der Inbetriebnahme im Juli 2014 arbeiten die Anlagen zur Herstellung von 1,8 Millionen Tonnen Methanol pro Jahr sowie 600.000 Tonnen Polyolefinen der China Coal Shaanxi Yulin Energy & Chemical Co., Ltd. nun bereits 26 Monate lang kontinuierlich und stabil. Insgesamt wurden dabei Gewinne in Höhe von 1,244 Milliarden Yuan erzielt – ein Rekordwert für den Betrieb vergleichbarer Kohlechemie-Projekte in China. “Wir vollziehen eine Umwandlung und Aufwertung der Branche der feinchemischen Kohleverarbeitung. Der aktuelle Schwerpunkt liegt darauf, die effiziente Nutzung der als Nebenprodukt bei der Herstellung von Olefinen aus Methan entstehenden Kohlenwasserstoffe zu maximieren. ”Zhou Yongtao, Assistent des Generalmanagers von Zhongmei Shaanxi Yulin Energy Chemical Co., Ltd., erklärte, dass angesichts der Tatsache, dass das Endprodukt Polyolefine sind, es schwierig und teuer ist, das für die Produktion benötigte Monomer Buten-1 in der Umgebung von Yulin zu beschaffen. Deshalb wurde ein Verfahrenskonzept basierend auf MTBE (Methyltert-butylether)/Buten-1+Olefin-Umwandlung (OCU) gewählt. Dabei soll durch die Verarbeitung von gemischten Kohlenwasserstoffen MTBE, Buten-1 sowie Polymerisationsqualitätiges Propylen hergestellt werden. Dadurch kann die jährliche Produktion von Propylen um 70.000 Tonnen erhöht werden, was wiederum zu einer Verringerung des Verbrauchs an Olefinen führt. Zudem wird so das Problem bezüglich der Beschaffung des Kopolymermonomers Buten-1 gelöst – mit einem wirtschaftlichen Nutzen von 150 Millionen Yuan. Hu Qianlin ist der Ansicht, dass die differenzierte Entwicklung der Kohlechemie bedeutet, dass Kohlechemieunternehmen stärker in die Chemieindustrie einsteigen müssen. Es wird empfohlen, dass Kohlechemieunternehmen bei der Entwicklung und Anwendung von Endprodukten aktiv versuchen sollten, einen Weg in Richtung Hochwertigkeit, Differenzierung und Besonderheiten einzuschlagen, um eine homogene Konkurrenz zu vermeiden. Gleichzeitig sollten sie die Auswirkungen neuer Regeln bezüglich Ressourcen, Sicherheit und Umweltschutz auf die Branche ernst nehmen. Es ist wichtig, umweltfreundliche neue Technologien systematisch einzuführen, um die Probleme im Bereich Wassernutzung und Abwasserentsorgung in der Kohlechemieindustrie zu lösen. Dadurch kann die Entwicklung der Kohlechemieindustrie beschleunigt werden und eine gesunde Entwicklung der Branche gefördert werden. Option drei: Weitere technologische Durchbrüche „Unsere eigenentwickelte Technologie zur gleichzeitigen Gewinnung von Kohlebitumen und Synthesegas aus Kohle (CCSI) hat einen bedeutenden Fortschritt gemacht. Ein Industrieprozessanlage mit einer Kapazität von zehntausend Tonnen konnte nun 144 Stunden lang ununterbrochen und stabil arbeiten. Die Ausbeute an Kohlebitumen lag bei 16,23 %.“ ”Li Dapeng, Leiter der Abteilung für Kohlenwasserstofftechnologie und führender Experte für die Kohlechemie bei der Shaanxi Yanchang Petroleum Group Company, sagte gegenüber den Journalisten, dass die CCSI-Technologie es ermöglicht, während der Gewinnung von Teer auch Roh-Synthesegas zu erzeugen. Dieses Gas kann anschließend zur Stromerzeugung genutzt werden. In Kombination mit grünen Erzeugungstechnologien entsteht so ein neues Modell der integrierten Produktion von Strom, Öl und Chemikalien aus Kohle – bei dem die saubere und effiziente Umwandlung von Kohle, die weiterverarbeitete Kohleteer sowie die grüne Stromerzeugung miteinander verbunden sind. Mitte September wurde das industrielle Testprojekt zur Anwendung der Technologie zur schnellen Pyrolyse mit festem Wärträger für niedrigwertiges Pulvergas, das gemeinsam von der Shanghai Shengbang Chemical Technology Co., Ltd. der Shaanxi Coal and Chemical Group und der Shaanbei Qianyuan Energy and Chemical Co., Ltd. entwickelt wurde, erfolgreich bewertet. Die Anlage zur industriellen Anwendung dieser Technologie mit einer Kapazität von 20.000 Tonnen pro Jahr wurde über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr getestet. Nach Kalibrierungen durch den Verband chinesischer Petrochemieunternehmen lag die Effizienz bei der Energieumwandlung bei 80,97 %, während die Ausbeute an Teer bei 17,11 % lag. Anfang August war bei dem ersten Testlauf in der Yulin Energy Chemical Co., Ltd. die von dem Nordwestlichen Forschungsinstitut für Chemieindustrie entwickelte Technologie zur Herstellung von Synthesegas mithilfe eines Vierkanal-Düsenansatzes zum Gaskooggenerieren erfolgreich. Dadurch stiegen die Anteile der wirksamen Bestandteile des Synthesegases um 5 Prozentpunkte, der Sauerstoffverbrauch sank um 7 Prozent und die Energieeffizienz verbesserte sich um mehr als 6 Prozent. Obwohl in unserem Land bei den Technologien der Kohlechemie ständig bedeutende Fortschritte erzielt werden – insbesondere in den Bereichen Gaskohlenstoffisierung, Kohleverflüssigung, Herstellung von Olefinen aus Methanol, Herstellung von Aromaten aus Methanol, Herstellung von Ethylenoxid aus Synthesegas sowie Herstellung von Ethanol aus Synthesegas – befinden sich die meisten modernen Kohlechemietechnologien noch in der Demonstrations- und Weiterentwicklungsphase. Die wichtigsten Verfahren haben noch Verbesserungsmöglichkeiten. Zudem gibt es eine Trennung zwischen Forschungstätigkeiten und der industriellen Anwendung dieser Technologien. Die Entwicklung von Produkten aus der Kohlechemie konzentriert sich hauptsächlich auf die Umwandlung von Primärenergiequellen. Die Entwicklung von Endprodukten liegt noch weit hinter dem Niveau der Petrochemieindustrie zurück. Viele feinchemische Produkte sowie neue chemische Materialien müssen weiterhin importiert werden. Das ist einer der Gründe dafür, dass die wirtschaftliche Effizienz der Kohlechemie gering ist – und warum sie bei Schwankungen der Ölpreise beeinträchtigt wird. Zum Beispiel zeigt sich bei den Selbstversorgungsquoten der wichtigsten Produktgruppen in China seit 2015, dass die Selbstversorgungsquote bei PX bei 52 % liegt, bei Polyamid-Kunststoffen bei 41 %, bei hochwertigen Polyolefinen bei 38 % und bei Ethylenoxid bei 33,1 %. Die Selbstversorgungsquoten für Polycarbonat und Kohlenstofffasern liegen hingegen nur bei 27 % bzw. 29 %. Für einige hochwertige Polymere (einschließlich Polymermonomere), hochwertige Polyester, Hochleistungsfasern sowie spezielle Chemikalien – also Kohlebasierte Chemikalien – fehlen die notwendigen Herstellungstechnologien. “Die Verfeinerung der Kohlechemie ist ein Entwicklungstrend, doch Unternehmen stoßen bei der tatsächlichen Beteiligung an einige praktische Schwierigkeiten. Die Kohlechemieindustrie ist durch Wasserknappheit eingeschränkt und steht unter großem Druck in Bezug auf umweltfreundliche Emissionen ； Die technische Ausrüstung ist ebenfalls ein begrenzender Faktor; das System der Branchenstandards ist noch nicht vollständig ausgebildet. All dies sind Schwierigkeiten bei der Entwicklung einer hochwertigen Kohlechemie. ”Hu Qianlin räumte ein, dass die meisten inländischen Kohlechemieunternehmen an technischem Know-how im Bereich der Chemieindustrie mangeln und dringend Unterstützung in Form entsprechender Produktionsverfahren benötigen. Gleichzeitig ist der Markt für eine Reihe von kohlebasierten Chemikalien, die durch die weiterentwickelte Verarbeitung von Kohle in der Chemieindustrie entstanden sind, ebenfalls ein relativ unbekannter Markt. Außerdem verfügen die meisten kohlebasierten Chemikalien über keine entsprechenden Produktstandards – das sind Probleme, denen bei der weiteren Entwicklung der Kohlekemie Rechnung getragen werden muss. Mit dem Beginn des Zeitalters der Kohlenstoffsteuer und des Emissionshandels ist die Reduktion von CO2-Emissionen dringend erforderlich. “Weltweit gibt es bisher keinen annähernd idealen technischen Ansatz zur chemischen Speicherung und Nutzung von Kohlendioxid. Auch der Weg, Kohlendioxid in Methanol umzuwandeln, ist nicht sinnvoll. ”Professor Zhu Weiqun von der Shandong-Universität sagte gegenüber Reportern. Kohlenstoffarme Technologien lassen sich in drei Kategorien einteilen: „kohlenstofffreie Technologien“ zur Quellenkontrolle, „Kohlenstoffreduktionstechnologien“ zur Prozesskontrolle sowie „Dekarbonisierungstechnologien“ zur Endstufenkontrolle. Der Kohlechemie-Produktionsprozess setzt große Mengen an Kohlendioxid frei; dessen Abscheidung, Speicherung und Nutzung sind oft nicht lohnenswert. Daher sollte im Produktionsprozess Kohlendioxid so weit wie möglich eingesperrt werden, sodass während der Produktion kein Kohlendioxid freigesetzt wird. Das ist im Grunde die beste Art und Weise, Kohlendioxid zu speichern und zu nutzen. Zhu Weiqun schlägt vor, einen Teil des Wassersstoffs mit dem damit verbundenen Stickstoff zu Ammoniak zu reagieren. Unter bestimmten Verarbeitungsbedingungen entsteht aus Ammoniak und Kohlendioxid das stabile Feststoffprodukt Triazinol – bei dem der Kohlendioxidgehalt am höchsten ist. Der verbleibende Wasserstoff kann anschließend zur Erzeugung von Elektrizität verwendet werden. Für die Herstellung von 1 Tonne Triazinol-Produkt wird 1 Tonne Kohlendioxid verbraucht. Triazinole können weiter zu Triazaminen, Triazinolharzen, Triazinolklebstoffen sowie chlorierten Triazinolprodukten synthetisiert werden. Zum Beispiel kann anstelle einer Anlage zur Herstellung von 300.000 Tonnen Ammoniak sowie 520.000 Tonnen Harnstoff pro Jahr eine Anlage zur Herstellung von 660.000 Tonnen Triazinol pro Jahr errichtet werden. Zudem wird dadurch jährlich 160.000 Tonnen Kohlendioxid eingespart. “Die feingliedrige Entwicklung der Kohlechemie stellt eine Herausforderung für die Kohlevergasungstechnologie dar. ”Chen Xueli, Professorin an der East China University of Science and Technology, sagte, dass die Erweiterung der Größe bei der Gaskohlenstoffisierung eine Tendenz und Richtung sei. Die Erhöhung der Anpassungsfähigkeit an verschiedene Rohstoffe sei eine notwendige Voraussetzung. Ein nahezu emissionsfreier Betrieb sei ein ständig angestrebtes Ziel und eine unvermeidliche Anforderung. Die Vergrößerung kann die Investitionen erheblich senken, indem sie effiziente Energieeinsparungen und -verbrauchsreduktion ermöglicht. Aber es gibt auch technische Herausforderungen unter extremen Bedingungen, wie beispielsweise die Steigerung des Prozesses oder die Trennung komplexer Reaktanten – all das erfordert ständige Anstrengungen zur Verbesserung. “Kohle kann als natürliches Hochpolymermaterial mit 3D-Struktur betrachtet werden. Neben der tiefen Verarbeitung durch Gasifizierung ist die Entwicklung von funktionellen Kohlenstoffmaterialien mit hohem Mehrwert, insbesondere aus Steinkohlenteer und Steinkohlenpech, ebenfalls ein vielversprechender Weg in der Kohlechemie. Mithilfe der „Molekülschneid-Technologie“ können durch die Vielfalt der Ausfällungszustände von Kohlenstoffatomen unterschiedliche Materialien synthetisiert werden. Doch die Zusammensetzung von Kohle ist sehr komplex; es ist keine einfache Sache, daraus Kohlenstoffmaterial herzustellen. ”Qiu Jieshan, stellvertretender Direktor des Energieforschungsinstituts der Dalian University of Technology, sagte gegenüber Reportern, dass das Institut mithilfe der eigenentwickelten Technologie zur Herstellung von Kohlebitumen-basierten Kohlenstofffasern in Zusammenarbeit mit **einem Unternehmen ein industrielles Versuchsanlagenprojekt in Zhangjiagang durchführt. Diese Anlage soll jährlich 300 Tonnen Steinkohlenteer verarbeiten und 30 Tonnen bitumenbasierte Kohlenstofffasern produzieren; der Betrieb ist voraussichtlich Ende dieses Jahres aufzunehmen. “Unser Land hat in den Bereichen der Kohlechemie bemerkenswerte Erfolge erzielt; einige Technologien gehören zu den weltweit führenden. Dennoch besteht weiterhin großes Entwicklungspotenzial. Die Kohlechemie benötigt mehr denn je technologische Innovationen, um eine grüne, nachhaltige Entwicklung voranzutreiben. ”Cai Rui sagte, dass das Dalian Institute of Chemical Physics an der Entwicklung neuer Technologien für die Herstellung von Kohlebasierten Chemikalien arbeitet. Dabei geht es um die Entwicklung effizienter Katalysatoren für diese Prozesse sowie um deren industrielle Umsetzung. Zudem werden Technologien wie die dritte Generation der Methanol-zu-Olefin-Technologie (DMTO-III), die Methanol-zu-Propen-Technologie (DMTP), die Umwandlung von Methanol in Ethanol mittels Dimethylether-Karbonylierung, die gemeinsame Herstellung von Olefinen aus Methanol und Toluol sowie die Herstellung von hochkohlenstoffhaltigen Primäralkoholen aus Synthesegas erforscht. Ebenso werden Methoden zur Herstellung von Olefinen in einem einzigen Schritt aus Synthesegas sowie Ethanol untersucht.