張波慧
(山西潞安煤基清潔能源有限責任公司,山西 長治 046200)
國際油價的快速下跌對石油化工行業(yè)乃至整個能源行業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。同時,低油價也對具有戰(zhàn)略價值的非常規(guī)能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、豐富的能源是發(fā)展經(jīng)濟的根本保障。2019年,中國石油對外依存度將超過70%。目前全球格局正在發(fā)生深刻變化,大國戰(zhàn)略博弈日趨激烈,這就要求中國要保證自身的能源供應安全,保持對石油的合理低依賴水平[1],煤炭是中國的優(yōu)勢資源,受“油氣資源貧乏”的制約,煤炭已成為國家能源系統(tǒng)的基石[2]。
從煤跨越到石油是煤制油的重要突破,開辟了從上到下的資源通道,在能源安全中發(fā)揮了重要作用。毫無疑問,在設備、消費、產(chǎn)品、技術等方面仍然存在問題。因此應當加強煤制油工業(yè)的環(huán)境保護與經(jīng)營管理,針對當前世界能源供應結構和國民經(jīng)濟發(fā)展趨勢,通過對我國能源供應結構進行研究和思考,進而探討如何發(fā)展煤制油工業(yè)。
煤炭是將煤炭轉換成液體燃料的工業(yè)過程。二十世紀初以來,煤制油產(chǎn)業(yè)工業(yè)迅速發(fā)展。煤制油項目可以分為直接煤炭液化和間接煤炭液化,這兩種形式都具有各自的特點。間接液化被認為是最方便和最經(jīng)濟的煤制油方法,豐富的產(chǎn)品類型和強市場適應性優(yōu)點,使其成為最有前途的煤制油技術,并且也被大多數(shù)國內(nèi)煤炭選擇為制油方法。因此,本文分析主要基于間接煤炭液化途徑。
煤基產(chǎn)品通常具有低硫或低硫、無氮、無重金屬等有害雜質(zhì)的特點。它是一種典型的優(yōu)質(zhì)清潔燃料,符合國家發(fā)展優(yōu)質(zhì)能源的政策方向,與國家五級標準柴油相比,一氧化碳、細顆粒物的排放量、柴油機的燃油經(jīng)濟性、燃油經(jīng)濟廢氣中的氮氧化物和碳氫化合物可分別減少24%、49%、12%。
間接液化柴油的十六烷值高,硫、芳香族碳氫的含量低,冷過濾點低,是優(yōu)質(zhì)柴油的理想混合成分。石腦油的留分辛烷值一般較低,不應該直接用作車用汽油的調(diào)配成分。
國際原油價格長期高位盤整,加之國內(nèi)煤炭價格持續(xù)下滑,煤化工工藝的經(jīng)濟性得到提升,在和傳統(tǒng)石油化工原料路線的競爭中形成明顯的低成本優(yōu)勢,煤化工企業(yè)普遍取得較好的經(jīng)濟效益。國際原油價格深度下跌后,主要石化產(chǎn)品及油、氣產(chǎn)品價格普遍出現(xiàn)一定回落,煤化工企業(yè)經(jīng)營業(yè)績普遍下滑。這一點可從典型煤化工公司歷年年報披露的業(yè)績數(shù)據(jù)得到體現(xiàn)[3]。
由于現(xiàn)代煤炭化工企業(yè)的一些沒有做好準備,突然的低價使煤炭化工企業(yè)的利潤水平低于預期,與煤炭化工業(yè)務有關的幾個企業(yè)開始縮小。
華電集團對煤炭化學工業(yè)的開發(fā)變得慎重,開始研究引入民間資本。例如,為了實現(xiàn)化學纖維原料纖維的綜合發(fā)展,汀倫控股公司和陜西某公司放棄了煤炭化工業(yè)務。
低價有利于煉油企業(yè)的整體利益,但受供需基本面和自身競爭力的影響,各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結構正在重建。北美的經(jīng)濟復蘇穩(wěn)步增加了煉油行業(yè)的需求,提高了勞動生產(chǎn)率。然而,從原料成本和產(chǎn)品結構來看,WTI原油和頁巖氣的低價格保持了較高的競爭力。然而,低廉的價格大大削弱了這種優(yōu)勢。西歐經(jīng)濟停滯和衰退導致需求低迷。區(qū)域煉油競爭力受到布倫特原油價格高企的影響。低原油價格難以改變這一地區(qū)煉油工業(yè)低谷的局面。一些競爭力較弱的煉油企業(yè)將繼續(xù)關停。在保證低成本原材料的前提下,中東地區(qū)應該轉變發(fā)展方式,變資源出口為產(chǎn)品出口,降低原油進出口價格。
作為世界主要的精制生產(chǎn)和消費中心,亞太地區(qū)的低原油價格降低了原材料的進口成本。但是,面對中東和北美的低成本產(chǎn)品的沖擊,市場競爭變得非常激烈,產(chǎn)業(yè)結構需要調(diào)整。
從以前的分析可以看出,節(jié)約原煤成本是提高從煤炭到液化產(chǎn)品的市場競爭力的最直接且有效的方法。但是,煤氣化技術的開發(fā)并沒有開發(fā)出能夠使所有煤炭都能氣化的“通用燃氣化爐”。各氣化爐適合獨自設計。如果氣態(tài)對氣化爐的偏差過大,則必然影響氣化爐的運行循環(huán)和效率[4]。
為了避免盲目誤降低成本、需要建立一個多維評估系統(tǒng),利用燃氣化室、設備維護、資源消耗等指標來計算煤炭的綜合成本。在系統(tǒng)容量和經(jīng)濟合理性的范圍內(nèi),研究低成本低質(zhì)量的煤氣化技術或低質(zhì)量的煤炭混合氣化技術。著眼于提高煤制混合系統(tǒng)和原料均勻性,有助于燃氣化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
煤油企業(yè)的核心競爭力是原料轉化效率。在過量的氫條件下需要進行纖維合成反應。煤炭是一種高碳低氫的原料,在生產(chǎn)過程中所需的大部分氫從氣化產(chǎn)生部分的一氧化碳轉化為不需要的二氧化碳轉換反應。因此,原煤中只有一部分碳原子可以轉化為產(chǎn)品。以單位產(chǎn)品中碳原子數(shù)與原煤中碳原子數(shù)之比,測定煤在石油制造過程中原料轉化效率。以提高總碳利用率為目標,從物質(zhì)整體平衡、能源平衡、水平衡三個方面不斷進行再設計,優(yōu)化工廠整體流程。結合不同原料要求的生產(chǎn)過程也是值得探索的過程優(yōu)化方向。一氧化碳是山西某公司安和美國大鵬公司聯(lián)合開發(fā)的工業(yè)尾氣乙醇生產(chǎn)技術的主要原料。該過程可選擇性地消耗一氧化碳,原料氣的氫碳可廣泛調(diào)節(jié),無需改變反應[3],直至滿足填充反應的供應要求。因為消除了氣體轉換過程,這個組合有助于提高總碳的利用率。
為了整個煉油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,首先必須改變產(chǎn)業(yè)方向,擴大產(chǎn)業(yè)鏈,把產(chǎn)業(yè)結構方向從“大精煉”變成“大能源”。把精煉產(chǎn)業(yè)放在能源產(chǎn)業(yè)的環(huán)境中,為煤炭產(chǎn)業(yè)精煉的發(fā)展解決了問題。其次,大規(guī)模、精煉、化學集成、綠色、智能是煉油未來發(fā)展的方向。中國的精制產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將依賴于從過去開始的容量擴大吧。隨著投資的廣泛發(fā)展,在結構調(diào)整、技術創(chuàng)新、轉換升級和效率提升的基礎上,帶動了廣泛開發(fā)的大數(shù)據(jù),提升了精煉化工的綜合水平,通過創(chuàng)新驅(qū)動提高效率,提高了質(zhì)量加速速度。為提供高品質(zhì)的燃料產(chǎn)品,我們將密切關注節(jié)能減排。實現(xiàn)綠色、低碳和安全的開發(fā)。
從提高產(chǎn)品價值和開拓產(chǎn)品市場兩方面,建議加強煤油企業(yè)的盈利能力。根據(jù)之前的分析,飛雪合成油是各種碳氫化合物的混合物,其中飛雪和α-烯烴是最獨特的成分。通常,化工產(chǎn)品的價格與純度成比例,即純度越高,價格越高。與α-烯烴的混合相比,純α-烯烴的市場價格大幅上漲。因此,基于碳鏈分子數(shù)量的獨特高效分離技術是提高菲特合成油產(chǎn)品升級和增值的關鍵。煤炭煉油企業(yè)(主要是間接液化企業(yè))將重點放在這項技術的研發(fā)上,盡快突破,實現(xiàn)產(chǎn)品凈化升級。
費托蠟具有石油蠟所沒有的獨特品質(zhì)特征,但市場上還沒有充分認識和接受。目前,費托蠟在高冷凝點應用領域具有競爭優(yōu)勢,其他應用領域的市場份額還處于較低水平。生產(chǎn)企業(yè)對消費終端密切關注,上下一體進行研發(fā),從精密切斷、特殊化的改變性等角度提高產(chǎn)品質(zhì)量,另一方面積極為與用戶對接,開展共同研究、開發(fā)、優(yōu)化提升應用技術,充分發(fā)揮費托蠟的特點,達到提高市場份額的目標。
由于世界經(jīng)濟復蘇緩慢和經(jīng)濟全球化的影響,原油價格偏低、產(chǎn)能過剩、安全環(huán)保和清潔生產(chǎn)成為煉油行業(yè)面臨的新常態(tài)。加快淘汰落后產(chǎn)能,促進產(chǎn)業(yè)結構轉型升級,促進國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,營造公平競爭環(huán)境,是國家適應新常態(tài)的有力政策措施。完善發(fā)展戰(zhàn)略,平衡上下游業(yè)務,創(chuàng)新發(fā)展清潔技術,降低成本,實現(xiàn)差異化發(fā)展,是石油企業(yè)提高競爭力、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。