“十三五”現(xiàn)代煤化工主旋律升級示范

文/徐巖

“十三五”現(xiàn)代煤化工主旋律升級示范

文/徐巖

現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，一度被認為是化解煤炭過剩、實現(xiàn)煤炭資源高效清潔利用的重要途徑。曾備受資本熱捧的現(xiàn)代煤化工如今卻面臨著如此窘境：前有低價油，后有頁巖氣；上有日趨嚴格的環(huán)保政策，下有難見起色的市場需求。煤化工項目高耗能、高耗水、高污染排放等問題也讓其備受爭議。近期，不少地方在“十三五”規(guī)劃中對現(xiàn)代煤化工的定位，也開始變得謹慎起來。那么，“十三五”現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景如何？面臨著哪些挑戰(zhàn)？究竟該如何實現(xiàn)突圍？筆者對此進行了調(diào)查。

告別“大發(fā)展”升級示范先行

“‘十三五’現(xiàn)代煤化工不能再提‘大發(fā)展’了。”這句話是筆者在日前舉行的中國煤炭加工利用協(xié)會六屆四次理事會暨第九屆全國低階煤熱解提質(zhì)及下游產(chǎn)品技術(shù)研討會上，聽到與會代表說得最多的一句話。

“‘十二五’期間，現(xiàn)代煤化工的發(fā)展是石油和化工行業(yè)的最大亮點之一。從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)?？?，我國現(xiàn)代煤化工已經(jīng)走在了世界的前列。但是‘十三五’期間，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)最應該注重的是發(fā)展質(zhì)量而不是發(fā)展速度?！敝袊瘜W工程集團股份有限公司總工程師汪壽建說。

石油和化學工業(yè)規(guī)劃院副院長白頤也認為，“十三五”行業(yè)要重新認識現(xiàn)代煤化工，推動煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，而不能使其發(fā)展過熱。發(fā)展煤化工對于我國來說是一個長期戰(zhàn)略，無論油價漲跌，堅持煤炭資源清潔高效轉(zhuǎn)化的大方向始終不變。當前的市場困境，恰恰可以使已經(jīng)有過熱苗頭的煤化工產(chǎn)業(yè)冷靜下來，重新審視和定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

筆者了解到，相比于昔日“逢煤必化”的發(fā)展沖動，如今煤化工行業(yè)已顯得更為冷靜和理性。比如，業(yè)界曾估算，2015年我國將形成煤制油產(chǎn)能1200萬噸，但是根據(jù)最新的行業(yè)數(shù)據(jù)，預計到2020年，我國煤制油產(chǎn)能將達1200萬噸，煤制天然氣產(chǎn)能將達200億立方米，煤制烯烴產(chǎn)能將達1600萬噸，煤制芳烴產(chǎn)能將達100萬噸，煤制乙二醇產(chǎn)能將達600萬噸，相比之前的規(guī)劃均有不同程度的縮水。

不少現(xiàn)代煤化工企業(yè)亦如此。今年1月，神華集團確定的“十三五”發(fā)展目標中，提出將現(xiàn)代煤制油化工產(chǎn)業(yè)建設成為行業(yè)升級示范標桿，主要煤化工產(chǎn)品中，油品583萬噸、合成樹脂366萬噸、甲醇554萬噸。

對此，白頤認為，“十三五”期間我國現(xiàn)代煤化工應該做好三件事一是研究低油價條件下的發(fā)展機會成本和競爭力；二是加大各項技術(shù)創(chuàng)新和工藝優(yōu)化的力度，提高發(fā)展效率；三是完善和落實可持續(xù)發(fā)展措施，注重資源保護、環(huán)保和節(jié)能。

調(diào)查中，不少業(yè)內(nèi)人士表示，目前現(xiàn)代煤化工發(fā)展遭遇困境，與其本身工藝技術(shù)還不夠成熟不無關(guān)系，因此，“十三五”行業(yè)還應該以示范為主，并需要進一步升級示范。

中國煤炭加工利用協(xié)會理事長張紹強認為，投資大、水資源消耗大、碳排放強度大、對原料要求比較苛刻等，都是現(xiàn)代煤化工行業(yè)現(xiàn)存的問題。對此，業(yè)內(nèi)要有清醒的認識，而不應該只盯著“高大上”的那幾條工藝路線。

張紹強提出，“十三五”期間，要科學規(guī)劃現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)布局?？偨Y(jié)煤制油、煤制烯烴、煤制氣等示范工程取得的經(jīng)驗。深入研究煤質(zhì)與氣化爐的適應性，開展高富油、高揮發(fā)分低階煤節(jié)水型干餾提質(zhì)、高硫煤化工、新型催化劑等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，提高設備運行的穩(wěn)定性和可靠性。有序建設一批大型煤制油、煤制烯烴、煤制氣等示范項目，推進具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤炭間接液化技術(shù)研發(fā)示范和產(chǎn)業(yè)化進程，加大煤炭轉(zhuǎn)化力度，推動煤炭由燃料向原料與燃料并重轉(zhuǎn)變，提高煤炭對國家能源安全的保障能力。

汪壽建認為，“十三五”期間，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)應圍繞能效、環(huán)保、節(jié)水及技術(shù)裝備自主化等內(nèi)容開展產(chǎn)業(yè)化升級示范工程，依托示范項目不斷完善現(xiàn)代煤化工自主創(chuàng)新升級技術(shù)，加快轉(zhuǎn)變煤炭清潔利用方式，為煤炭綠色化綜合利用提供堅強支持。

汪壽建告訴筆者，“十三五”期間要有序推進現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)升級示范工程，規(guī)范標定評價工作，做好三個有數(shù)。一是掌握標定示范工程物耗、能耗、水耗以及“三廢”排放等主要指標，如示范工程能源轉(zhuǎn)化效率和二氧化硫、氮氧化物及二氧化碳排放強度；二是掌握示范工程的生產(chǎn)負荷等各機組及轉(zhuǎn)動設備運行情況、產(chǎn)品品種及質(zhì)量指標、安全環(huán)保措施、投資強度及經(jīng)濟效益，判斷以上指標是否達到設計值；三是掌握示范工程運行經(jīng)驗并總結(jié)查找分析存在的問題，為進一步優(yōu)化操作和技術(shù)升級改造提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

面臨五大挑戰(zhàn)低油價最頭痛

現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，這是與會代表們所達成的共識。汪壽建將現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)歸納為五個方面。

一是煤化工規(guī)劃布局制約問題?！笆濉逼陂g，國家對現(xiàn)代煤化工項目的布局有嚴格的要求，要優(yōu)先布局在有煤炭資源的開發(fā)區(qū)和重點開發(fā)區(qū)，優(yōu)先選擇在水資源相對豐富、環(huán)境容量較好的地區(qū)進行布局，并符合環(huán)境保護規(guī)劃；對沒有環(huán)境容量的地區(qū)布局現(xiàn)代煤化工項目，要先期開展經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、煤炭消費等量或減量替代等措施騰出環(huán)境容量，并采用先進工藝技術(shù)和污染控制技術(shù)，最大限度減少污染物的排放。

二是水資源利用瓶頸問題。我國煤炭資源和水資源分布不匹配。主要煤炭產(chǎn)地和煤化工項目基地多分布在水資源相對匱乏、環(huán)境相對脆弱的地區(qū)。由于煤化工要消耗大量的水資源，主要用于工藝蒸汽用水獲取氫源、循環(huán)冷卻水蒸發(fā)或跑冒滴漏損失需要系統(tǒng)補充水、除鹽水補充水及生活用水等。同時產(chǎn)生大量廢水，對環(huán)境產(chǎn)生巨大威脅。

“若不采取確實可行的節(jié)水措施，如開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)、空冷技術(shù)、閉式冷凝液回收技術(shù)、水的梯級利用及重復利用等措施，單位水耗和廢水排放量降不下來，布局的煤化工項目就會成為泡影?！蓖魤劢ㄕf。

三是環(huán)境排放污染問題。此前，我國現(xiàn)代煤化工由于廢水不達標排放，或者排放標準過低，出現(xiàn)了一些“三廢”排放污染環(huán)境、污染水源和沙漠的事件。目前高濃鹽水和有機廢水的處理回收技術(shù)還沒有得到很好的解決。大量的二氧化碳排放也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展不容回避的問題，如何綜合利用如捕集、驅(qū)油和埋存，相關(guān)問題還有待于探索和完善。

“今年年初，環(huán)保部發(fā)布的《關(guān)于華電榆橫煤基芳烴項目環(huán)境影響報告書審批權(quán)限的復函》指出，華電榆橫煤基芳烴項目包括年產(chǎn)300萬噸的煤制甲醇裝置環(huán)境影響評價文件將由環(huán)保部直接審批。這說明，從2014年開工以來，目前華電榆橫煤基芳烴項目還沒有通過環(huán)保部環(huán)評。這也從側(cè)面說明了現(xiàn)代煤化工環(huán)評難?！蓖魤劢ㄕf。

四是產(chǎn)品同質(zhì)化問題。現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)起步時間短、研發(fā)時間不長，加上投入資源有限，核心裝備技術(shù)又不能完全掌握，導致煤化工的中間產(chǎn)品雷同現(xiàn)象比較嚴重。產(chǎn)業(yè)鏈也做不長，不少終端產(chǎn)品是低附加值產(chǎn)品，比如聚乙烯、聚丙烯等，產(chǎn)業(yè)競爭力不強。若不走差異化的發(fā)展道路，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)還將形成新一輪的產(chǎn)能過剩。

五是低價油氣沖擊經(jīng)濟性問題。在高油氣價格的前提下，現(xiàn)代煤化工的競爭力毋庸置疑。但是到了低油氣價階段，如油價在每桶60美元、50美元以下的時候，煤化工成本優(yōu)勢遇到了極大的挑戰(zhàn)。如何采取應對措施扶持政策，是行業(yè)和有關(guān)部門必須考慮的問題。

在業(yè)內(nèi)人士看來，“十三五”現(xiàn)代煤化工面臨的諸多挑戰(zhàn)中，首當其沖的便是油價問題。

近日，國際原油期貨價格跌至12年來新低點。對此，不少分析機構(gòu)預計，整個“十三五”期間國際油價都將保持在中低位。

白頤表示，預計“十三五”期間，石油價格大部分時間將保持在每桶50～70美元，前3年價格會低一些，后2年價格會上漲一些，但是也有分析機構(gòu)預計的油價更低。這說明，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)很可能將長期受到低油價的沖擊。

新型煤化工包括煤制油、煤制氣、煤制烯烴、煤制芳烴、煤制乙二醇等，白頤指出，這些工藝產(chǎn)品對油價的承受能力各不相同。

煤價在每噸200～300元的情況下，煤制油項目可承受每桶70～80美元的油價，若煤制油項目享受30%稅費優(yōu)惠，則可承受每桶60～70美元的油價。

煤制天然氣方面，目前世界各地區(qū)天然氣定價機制存在顯著差異，氣價與油價脫鉤已逐漸成為世界天然氣貿(mào)易定價的新趨勢，我國煤制天然氣與油價不完全掛鉤，所以煤制天然氣項目更多的不是考慮油價，而是考慮目標市場和運輸途徑。

煤制烯烴方面，在煤炭價格每噸200～300元的情況下，新建煤/甲醇制烯烴項目可承受每桶70～80美元的油價，已建煤或甲醇制烯烴項目的承受能力（按照邊際成本考慮）可承受每桶50～55美元的油價。價格和市場環(huán)境是煤制烯烴企業(yè)必須考慮的因素。白頤認為，東部地區(qū)項目將主要面臨海外低價原料產(chǎn)品的沖擊，如果項目在東部地區(qū)，船運費用較低，就要考慮國外產(chǎn)品的競爭；項目要是在西部煤炭產(chǎn)地，就要考慮液體運輸半徑和消費能力，盡可能在周邊解決銷售問題。此外，煤制烯烴除了生產(chǎn)聚丙烯、聚乙烯等通用產(chǎn)品外，產(chǎn)品還要往高端和精細化學品方向發(fā)展。

由于項目投資高，煤制芳烴項目對原油價格下降的承受能力略低于煤制烯烴，而且PX不宜長距離運輸、PTA產(chǎn)能過剩，白頤建議企業(yè)在進行布點時充分考慮產(chǎn)業(yè)鏈銜接。

煤制乙二醇項目還無法與乙烷路線工藝競爭，因此新建項目應盡可能分布在中西部地區(qū)，目標市場控制在一定銷售半徑內(nèi)，以產(chǎn)業(yè)鏈形式發(fā)展。

突圍需靠創(chuàng)新瞄準成套技術(shù)

業(yè)內(nèi)人士普遍認為，在當前的形勢下，技術(shù)創(chuàng)新依然是現(xiàn)代煤化工行業(yè)實現(xiàn)困境突圍的重要途徑。業(yè)內(nèi)專家認為，在示范階段，應在煤炭分質(zhì)高效利用、資源能源耦合利用、污染控制技術(shù)（如廢水處理技術(shù)、廢水處置方案、結(jié)晶鹽利用與處置方案等）等方面承擔環(huán)保示范任務，并提出示范技術(shù)達不到預期效果的應對措施；同時嚴格限制將加工工藝、污染防治技術(shù)或綜合利用技術(shù)尚不成熟的高含鋁、砷、氟、油及其他稀有元素的煤種作為原料煤和燃料煤。

技術(shù)創(chuàng)新不僅在于原創(chuàng)性發(fā)明，更在于具有重大應用價值的技術(shù)集成。汪壽建表示，“十三五”期間，應通過對煤化工單項工藝技術(shù)、工程技術(shù)和信息技術(shù)的重組，獲得具有統(tǒng)一整體功能的全新成套技術(shù)，并努力形成現(xiàn)代煤化工的品牌；要進一步加大核心工藝技術(shù)、工程技術(shù)和環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新力度，在關(guān)鍵及核心技術(shù)方面取得突破；煤化工項目應創(chuàng)新工藝技術(shù)、工程技術(shù)和環(huán)保節(jié)能減排技術(shù)，項目建設規(guī)模應符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求，采用能源轉(zhuǎn)換率高、污染物排放強度低的升級工藝技術(shù)，并確保原料煤質(zhì)相對穩(wěn)定。

在汪壽建看來，有四類技術(shù)是構(gòu)成“十三五”現(xiàn)代煤化工生存和發(fā)展的關(guān)鍵。

一是現(xiàn)代煤化工污染物控制技術(shù)（“三廢”處理排放及廢棄物回收利用環(huán)保技術(shù)、節(jié)能技術(shù)和節(jié)水技術(shù)）；二是現(xiàn)代煤化工核心工藝示范升級創(chuàng)新技術(shù)（煤氣化、合成氣凈化、合成、煤質(zhì)分質(zhì)分級綜合利用技術(shù)）；三是現(xiàn)代煤化工后續(xù)產(chǎn)品鏈技術(shù)（合成材料、合成樹脂、合成橡膠等高端化學新材料技術(shù)以及精細化學品專業(yè)化、高附加值化技術(shù)）；四是現(xiàn)代煤化工耦合集成技術(shù)（產(chǎn)品耦合技術(shù)、催化劑技術(shù)、多領(lǐng)域多元節(jié)能信息控制技術(shù)耦合和國產(chǎn)大型裝備技術(shù)）。

“第一類解決環(huán)保問題，第二類解決生存問題，第三類解決同質(zhì)化問題，第四類解決現(xiàn)代煤化工智能競爭力問題。這些技術(shù)都有很大的創(chuàng)新空間，等待行業(yè)去開拓?！蓖魤劢ㄕf。

白頤介紹說，在熱解提質(zhì)技術(shù)方面，行業(yè)要注重規(guī)?；瘧玫墓I(yè)熱解反應設備開發(fā)，裝備和自控的系統(tǒng)集成和整體提升，熱解產(chǎn)品深加工技術(shù)開發(fā)，配套的環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應用和創(chuàng)新；在煤氣化技術(shù)方面，要開發(fā)安全環(huán)保、可靠性強、效率高、消耗小、適應性強的技術(shù)，對煤種、煤質(zhì)的適應性強（如高灰熔點）的氣化技術(shù)，煤氣化新工藝如催化氣化工藝、共氣化、地下氣化等，開發(fā)國產(chǎn)大型煤氣化裝備，超高溫3000～4000噸/天的大型氣化爐，大型粉煤輸送泵，煤氣化廢水處理技術(shù)。

在煤間接液化領(lǐng)域，要注重新型催化劑技術(shù)開發(fā)，產(chǎn)品要向特種油品、精細化學品方向發(fā)展，工藝向系統(tǒng)優(yōu)化集成方向發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)裝置向大型化、低能耗方向發(fā)展。在煤制天然氣領(lǐng)域，要注重國產(chǎn)甲烷化工藝的優(yōu)化及工業(yè)化、新型甲烷化反應器技術(shù)，創(chuàng)新國產(chǎn)催化劑的工業(yè)化應用，提高壽命、耐高溫特性，注重節(jié)能降耗、余熱利用。甲醇制烯烴領(lǐng)域，要注重催化劑改性、工藝條件和反應器優(yōu)化、產(chǎn)品分離工藝，加強下游產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)，減少同質(zhì)化，優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，廢水處理，節(jié)能降耗等。甲醇制芳烴領(lǐng)域，要注重國產(chǎn)技術(shù)的工業(yè)化驗證，加強關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化、提高芳烴產(chǎn)率、芳烴技術(shù)集成、煤制芳烴技術(shù)多元化、反應設備及優(yōu)化。甲醇制汽油領(lǐng)域，要注重提高國產(chǎn)催化劑的活性、壽命、選擇性，加強大型化反應器開發(fā)。工藝系統(tǒng)優(yōu)化、副產(chǎn)物集成利用。

北京凱瑞英科技股份有限公司總經(jīng)理唐強博士認為，以甲醇為原料生產(chǎn)聚甲氧基二甲醚（DMMn），將DMMn用作柴油調(diào)和組分，能明顯減少污染物排放，提升油品質(zhì)量，可以利用我國已經(jīng)過剩的甲醇，替代部分油品，是“十三五”現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品多元化的發(fā)展方向之一。該公司與清華大學、山東玉皇化工集團合作，已經(jīng)開發(fā)全球首個萬噸級DMMn生產(chǎn)裝置，并通過鑒定，總體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。目前，90萬噸DMMn生產(chǎn)項目已被列為山東省重點建設項目，一期30萬噸裝置設備加工安裝及現(xiàn)場建設工作已經(jīng)啟動?！拔覈壳安裼湍晗M量超過1.6億噸，如果DMMn能替代20%柴油，其年需求量將超過3000萬噸，市場空間十分廣闊?！碧茝姼嬖V筆者。