现代煤化工 怎样才能亮起来

现代煤化工可以说是中国石化产业中最具中国特色的行业之一。特色之一，中国是一个发展中的大国，未来几十年对能源的需求总量有增无减，大力发展煤炭清洁利用技术，是减轻我国石油对外依存度、促进能源供应多元化、保障我国能源安全的最为现实有效的途径;特色之二，中国独有的富煤少油缺气的资源禀赋，决定了我们发展现代煤化工产业时，完全要依靠自己的力量，没有相关国际经验可借鉴;特色之三，处于工业化快速发展时期的中国，环境的承载力脆弱，现代煤化工正努力跨越高碳产业低碳发展的门槛，追寻光明的未来。●煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制二甲醚等工艺技术突破和示范工程均获重大进展●2020年将形成4000万吨煤制油产能、4100万吨煤制烯烃产能、2800亿立方米煤制天然气产能已成现代煤化工最大生产国“现代煤化工是‘十一五’以来我国石油化工行业发展最大的亮点之一，近10年来发展十分迅速，特别是在‘十二五’期间，我国现代煤化工技术和产业化都取得了突破性进展，煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制二甲醚等工艺技术的突破和示范工程均有重大进展。我国现代煤化工的发展已经走在了世界前列。”中国石油和化学工业联合会常务副会长李寿生对中国煤化工给出这样的评价。“作为一个新型能源化工产业，我国现代煤化工的产业雏形已经初步形成。”中国石化联合会煤化工专委会秘书长胡迁林表示，“煤化工是一个技术密集型产业，经过30多年的技术攻关和积累，特别是通过‘十一五’以来的工程示范和推广，我国的煤化工产业无论是在关键技术突破、重大装备自主化研制上，还是在产品品种开发和生产规模等方面，都取得了较大进展。我国已经成为全球现代煤化工最大生产国。”中国石化联合会提供的资料显示，“十一五”以来，我国煤化工产业规模稳步增长，煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制乙二醇等产业链初步形成。“十一五”以来，我国政府批准的现代煤化工示范项目共27个，其中，煤制天然气项目13个，完全建成投产后产能达611亿立方米/年;煤制油项目8个，产能达1108万吨/年;煤制烯烃项目6个，产能达510万吨/年。据石化联合会煤化工专委会统计，我国处于运行试车建设和前期工作阶段的煤制油项目26个、煤(甲醇)制烯烃项目58个、煤制天然气项目67个。如果全部投产，预计2020年将形成4000万吨煤制油产能、4100万吨煤制烯烃产能、2800亿立方米煤制天然气产能。据胡迁林介绍，已经投产的示范项目中大多数的项目都取得了阶段性成果，经济效益也初步显现。如，神华108万吨/年煤制油直接液化项目2008年12月投产，2013年实现利润4亿元;神华包头60万吨/年煤制烯烃项目2010年10月投产，2013年实现利润10亿元;内蒙古伊泰16万吨/年煤制油间接液化项目2009年3月投产，2013年实现利润1.93亿元。目前国内最大的煤制油项目神华108万吨/年煤制油项目于2014年2月完成标定，中国石化联合会受国家能源局委托组织有关专家对装置进行了72小时连续运行监测，对能耗、水耗等主要指标进行了标定。结果显示，该套装置的能源转化率到达了58%，吨产品水耗5.82吨，吨产品煤耗3.23吨。专家组一致认为，该项目工艺技术先进，装置设计合理，设备选择恰当，装置运行稳定、安全可靠，能源转化效率高，“三废”排放达到国家标准要求，已取得了明显的社会效益，具有较好的经济效益。●能源消费的增长，拓展了煤化工未来的发展空间●“十三五”末，煤化工对石油和天然气的替代率都将达到12.5%●现代煤化工将成为煤炭清洁高效利用的重要途径专家普遍看好未来发展前景尽管我国煤化工的发展面临着诸多挑战，但谈到煤化工未来的发展前景时，业内多数专家还是表达了他们对行业的信心。石油和化学工业规划院院长助理、能源化工处处长李志坚认为：“煤炭清洁转化是保障我国能源安全和国家安全的现实选择，煤化工作为一个基础能源产业应受到各方的高度重视。随着我国能源消费的继续增长，能源安全受到高度关注，煤化工未来的发展空间将继续拓展。”数字显示，2012年，我国石油人均消费350千克，相当于世界平均水平的60%;我国天然气人均消费仅为107立方米，而世界天然气平均消费水平接近500立方米，美国更是高达2000立方米。“如果基础能源的消费水平不增长，一个国家就很难进入到发达国家的水平。”李志坚告诉中国化工报记者，“按照2020年达到2012年的世界平均水平计算，我国的石油和天然气需求分别将达到7.5亿吨和6816亿立方米，我国对清洁能源的需求潜力巨大，这是我们看好煤化工发展的理由之一。”根据石油和化学工业规划院预测，到“十三五”末，我国煤化工产业对石油的替代率以及煤化工产业对天然气的替代率都将达到12.5%。李志坚同时认为，煤化工产业应作为基础能源产业受到越来越多的重视。从宏观角度讲，煤化工产业应该成为拉动我国经济增长的重要力量。根据预测，我国“十二五”末至“十三五”时期，煤化工产业投资预计在6000亿~7000亿元，总量相当于我国高铁产业1年的投资，平均到每年约为1000亿元，约占我国石油和化工行业年度总投资的6%。投资煤化工项目具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，应该成为“铁公基”之外拉动我国经济增长的重要力量。胡迁林也认为，煤化工产业的发展是带动地方经济可持续发展的重要手段。国内大部分煤炭产区对煤炭生产和销售的依赖性强，但目前的加工转化深度不够，下游产品多为附加值不高的初级产品，对地方经济的拉动作用不强。而合理布局煤化工项目，通过产业结构调整实现产业升级，是这些地区将资源优势转化成经济优势最有效的途径。谈到煤化工未来的发展机遇，胡迁林表示，我国缺油少气富煤的能源禀赋为煤化工提供了发展机遇，目前我国石油和天然气对外依存度过高，给我国的能源安全保障带来很大的隐患，大力发展煤化工可以作为石油化工的重要补充，是保障国家能源安全的战略需要;国民经济的发展，工业化和城镇化进程的加快，也需要大量能源和原材料作为支撑，未来几年我国的烯烃、乙二醇等基础原材料仍然存在较大缺口，这为煤化工提供了良好的发展机遇;而未来环保法规也不再允许煤炭的粗放式利用，煤化工正是实现煤炭清洁高效利用的重要途径。●煤资源、水资源以及二氧化碳排放要综合考虑●产业规划和布局将向大型化、基地化方向发展合理布局实现绿色发展李寿生强调，现代煤化工产业要想持续健康发展，就要合理布局、有序发展、量力而行，走一条清洁高效绿色的现代煤化工发展之路。国家发改委产业协调司石化处处长蔡荣华也表示，煤化工的发展重点是要考虑产业布局的问题。目前示范项目的选址都是在条件较好的地区，未来大规模项目的布局就需要综合考虑，既要考虑煤资源、水资源，还要考虑二氧化碳的排放问题，如果处理不好，项目就很难做下去。他认为，处理煤化工排放的二氧化碳的出路主要有两条：一是与地下资源开采结合在一起，利用二氧化碳进行驱油、天然气、煤层气等;二是用微藻技术将二氧化碳转化为氧气，利用微藻就要考虑到占地面积和成本的关系问题，还要选择光照充足的地区。李志坚则认为，水资源将是煤化工发展最大的制约因素。发展煤化工产业必须精心选择少数煤水组合条件好的局部地区。未来煤化工产业增量主要分布在鄂尔多斯盆地地区(蒙西、宁东、陕北等)、蒙东地区、新疆准东地区、新疆伊犁地区。鄂尔多斯盆地地区现有项目全部实施需要新增4.5亿吨/年用水量，由于该区域用水主要来自黄河，在用水已经较缺乏的形势下再新增4.5亿吨/年用水量，水资源非常紧张;新疆准东地区通过建设引水工程，目前300亿立方米/年煤制天然气项目用水基本可以保障，但未来再建设大型煤化工项目的潜力也较小;呼伦贝尔地区和伊犁地区可用水资源相对丰富，呼伦贝尔煤化工现有项目少，伊敏河年径流量约10亿立方米，且已配套建设控制性水利工程，可以满足大型煤化工项目需要;伊犁地区水资源充沛，伊犁河年径流量约147亿立方米，目前利用率不足30%，可以新建若干煤化工项目。李志坚还认为，环境的承载力也不容忽视。西部煤炭资源区几乎都位于黄河流域，缺乏纳污水体。煤化工生产废水经先进技术处理后，虽然可实现达标排放，但西部地区的生态环境仍不允许外排，迫切需要采取新的减排技术和措施，妥善处置污染物排放，提高产业环保水平。胡迁林表示，现代煤化工产业布局将结合国家主体功能区规划、国家煤炭工业发展“十二五”规划以及14个大型煤炭基地布局，要综合考虑各地区的煤资源、水资源、环境容量、市场需求以及交通运输等条件，以建设资源节约和环境友好型行业为目标，产业规划和布局将向大型化、基地化方向发展。除去地理位置的选择和统筹外，在产品和工艺路线的选择上，也存在着与电力、冶金、传统化工、石油化工、炼油等联合发展的多种途径。“合理的布局和路线选择对避免同质化、提高能源利用效率、降低资源消耗具有十分重要的意义，也是实现煤化工绿色高效清洁发展的必由之路。”胡迁林说。●技术缺失，产品同质化现象突出●已有技术的可靠性和项目的经济性还有待验证●资源和环境制约，直接影响着企业综合竞争力的提升●人才、技术规范和标准缺失●海外低成本产品竞争压力不容忽视亟待突破技术、环境、人才制约煤化工工业示范项目取得的进展给中国煤化工产业今后的发展带来希望，但这并不意味着煤化工产业今后的发展会一帆风顺，可以大干快上。由于是新兴产业，发展时间不长，多数装置处于工业示范阶段，同时无论是技术、装备，还是项目的经济性，国际上都没有相关的经验可以借鉴和比对，因此产业发展中存在着诸多风险和不确定性，国家发改委在项目的审批上也采取了谨慎的态度。李寿生对中国化工报记者表示：“煤化工项目不同于一般化工项目，其投资巨大，发展条件十分严格，对水资源有较强的依赖。以内蒙古60万吨/年煤制烯烃项目为例，总投资为185亿元，吨产品耗煤5.56吨、吨产品耗水20多吨。因此，投资煤化工项目一定要遵循条件具备、技术先进、布局合理、手续齐全的原则，必须量力而行、量水而行、量资源和环境承载能力而行!”沈鼓集团股份有限公司总经理孔跃龙告诉中国化工报记者，尽管国内外经济形势都不是很好，但去年他们的压缩机、风机等设备在煤化工行业的销售还是取得了不错的业绩。这也从侧面反映了去年煤化工项目建设在升温。胡迁林也认为，目前的煤化工产业已经显现出投资过热的风险。他还归纳了现代煤化工目前面临的几大挑战。首先是技术缺失，产品同质化现象突出。现代煤化工是技术密集型产业，产品链可以延伸很长，理论上石油化工能生产的产品，煤化工都可以生产，关键是需要技术支撑。我国的煤化工产业刚起步，一些产品的研发时间短、投入不足、开发能力薄弱，造成了目前我国可以产业化的技术就只有煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制乙二醇等少数几个品种，同质化现象突出。一旦某个技术取得突破，很容易发生一哄而上的现象。如果不能实现有序发展和合理布局，不仅会导致资源和资金浪费，而且还会对生态环境造成不可逆转的破坏。其次是已有技术的可靠性和项目的经济性还有待验证。大型现代煤化工项目技术复杂，资金投入大，工程建设和生产运行难度较大，尽管我国煤化工经过近10年的发展，工业示范项目取得了可喜的成果，但无论是工艺流程和技术集成、全流程设备选择，还是管理经验、工程放大等问题都还有待进一步解决。目前一些已经投产的项目就因为碰到工程技术问题开工率不足甚至停产。项目的经济性更是有待市场的检验。再次是煤化工产业面临资源和环境制约，直接影响着企业综合竞争力的提升，煤化工要想长远发展就不能回避碳排放和废水排放的问题。此外，人才、技术规范和标准缺失也影响和制约着行业发展。许多大型现代煤化工技术仍处于示范阶段，需要大量的人才，不仅是研发、设计人才缺乏，在运营和管理上高素质的人才也很稀缺，就连现场的操作工人也需要较长的培训时间。同时，由于煤制化工产品、煤制燃料的质量和物化性质与传统石油基能源化工产品有所不同，需要有相应的使用标准和规范。但目前由于标准缺乏，煤化工产品的生产、销售和使用也受到不利影响。最后，胡迁林还提醒，来自海外低成本产品的竞争压力也不容忽视。中东地区的油气资源国近年来不断致力于向下游延伸石化产业链，投资建设了多套大型石化生产装置。同时，美国页岩气革命不仅改变了美国的能源供应和石化行业的前景，而且影响着全球能源产业结构，无疑对我国的煤化工也将带来新的冲击。我国煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇等项目是否有能力同海外产品抗衡值得大家思量。