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我國現代煤化工的格局與方向

字號+ 作者:admin 來源:《能源評論》 2018-11-15 19:51 我要評論( )

“油不夠,煤來湊”,要解決化工品的自給問題,就必須開發煤炭的潛能,這是我國大力發展現代煤化工、實現煤炭綜合利用的邏輯起點。

我國現代煤化工的格局與方向

—訪石油與化學工業規劃院院長顧宗勤

/本刊記者  劉偉

8月末,PXPTA價格飛漲,引發了央視等眾多媒體的關注。這輪從7月中旬開始的上漲行情,創下了近4年來的新高。其背后的原因,既有國際油價上漲以及人民幣貶值導致進口成本攀升等市場性因素,也同時反映出了我國化工品長期依賴進口的結構性矛盾。資料顯示,我國乙烯的自給率只有50%左右,PX的自給率僅有43%囿于我國“貧油少氣”的能源結構,我國化工產品剛性需求之大、對外依存度之高,已經成為世界之最。

“油不夠,煤來湊”,要解決化工品的自給問題,就必須開發煤炭的潛能,這是我國大力發展現代煤化工、實現煤炭綜合利用的邏輯起點。為了全面認識我國煤化工產業的格局和未來發展方向,本刊對石油與化學工業規劃院顧宗勤院長進行了專訪,他認為,煤化工在我國擁有廣闊的前景,但也存在一系列的制約因素和不確定性,認清腳下的方位,科學合理布局,才能實現產業發展的初衷。

 

起步晚 成效大

很多人對煤化工的印象,還停留在焦化、電石、合成氨等傳統的層面。我國的煤炭加工利用有很長的歷史,傳統煤化工在增加產品供給、滿足國內市場需求方面做出了很大的貢獻,但由于裝置老化、技術落后等原因,整體技術和裝備水平偏低,資源和能源消耗大,節能環保方面欠賬很多。人們現在所提的現代煤化工的概念,是以煤炭為主要原料、以生產清潔能源和化工產品為主要目標的現代化煤炭加工轉化產業。

據顧宗勤介紹,現代煤化工起源于西方國家,但經過幾代人的努力,我國通過技術研發和工程實踐,實現了煤化工領域的“彎道超車”,在多項新型煤化工技術領域取得了突破。如擁有自主知識產權的煤直接液化、煤間接液化、煤氣化、煤制烯烴、甲醇制烯烴、合成氣制乙二醇、煤制芳烴、煤制乙醇等,都整體達到了世界領先或先進水平。

目前我國現代煤化工的產能規模已經相當可觀:截至2017年底,我國已建成1個大型煤制油項目、1個煤直接液化裝置、6個煤間接液化裝置,總能力758萬噸;建成10多個50~60萬噸的煤制烯烴項目,總產能達到688萬噸;10多套甲醇制烯烴項目,能力維持在679萬噸,合計烯烴能力1267萬噸;建成4套煤制天然氣項目,總產能51.1億立方米。

產業發展有賴于裝備的自主化。顧宗勤表示,從裝備自主化率來看,我國自主技術裝備得到了廣泛的應用,如具備自主知識產權的3000/日大型水煤漿氣化爐和干粉煤氣化爐,制氧量10萬立方米/小時的大型空分設備,2000噸的大型加氫液化費托合成反應器、大型壓縮機組等重大設備和控制系統的自主化率,均達到了90%左右。

從產品應用來看,我國一大批產業和裝備實現了穩定的商業化運營,可以生產出常規煉廠難以生產的油品。煤直接液化生產出的超清潔汽柴油、軍用油品、高密度航空煤油、火箭煤油特種油品,以及高附加值化學品,部分已經填補了國內空白,在國防領域應用潛力巨大。從已完成的戰機試飛、火箭發動機試驗和裝甲車輛試運行等情況看,我國煤直接液化油品的性能優良;煤間接液化生產的低芳烴溶劑油、高熔點費托蠟、高等級潤滑油基礎油等高附加值化學品,也具有一定的市場競爭力。根據中國環境科學院完成的整車運行和臺架試驗,煤制清潔柴油與國V標準柴油相比,可使尾氣中排放的一氧化碳、細顆粒物、氮氧化物和碳氫化合物分別降低24%49%12%34%

 

新形勢 新問題

從近期形勢來看,化工品價格的暴漲,主要是受到了兩個因素的推動,一個是貿易戰背景下的人民幣貶值,一個是國際油價的波動在顧宗勤看來,國際政治經濟的不確定因素一定會影響煤化工的整體發展格局。美國作為超級大國,雖然它的油氣自給率在逐步提升,但操縱全球大宗商品價格的能力并未減弱,在科技創新、貨幣金融等方面仍擁有決定性優勢。在貿易保護主義抬頭、中美貿易戰前途未卜的情況下,美國以能源價格為武器的可能性大大增加。我國已是全球最大的原油進口國和天然氣進口國,并且可以預計,這種局面在整個“十三五”及其后的相當長時間內都將持續,在這種背景下,煤炭深加工領域形成的石油替代能力及技術裝備儲備,將對我國的能源安全產生重要的戰略意義。

具體到國際油價對煤化工的傳導機制體方面,顧宗勤指出,現代煤化工以生產石油替代產品為主,但與石油化工路線相比,煤化工生產流程長、工藝相對復雜、單位投資強度大,在油價較高、石油化工產品價位較高時,現代煤化工的經濟優勢會比較突出,但反之,當石油價格下行的時候,現代煤化工項目的成本優勢就遇到極大挑戰。

目前全球石油市場總體供應寬松,國際原油價格影響因素錯綜復雜,如果沒有特別事件,那么國際油價在較低區間運行將成為常態。據國內外機構預測,“十三五”期間,國內油價運行的大概率區間為50~70美元/桶,使得現代煤化工項目處于盈虧平衡的關口,成本競爭將成為現代煤化工生存發展的關鍵因素。

從長遠來看,節能減排是我國煤化工發展的必然選擇。實際上整個煤炭行業的轉型,都是被節能環保的理念所驅動的。對于現代煤化工該如何應對這一壓力,顧宗勤強調,煤化工與石油化工有很大的不同,如果與石油路線進行對比,現代煤化工的能效僅為石油路線的50%左右,而碳排放強度是數倍的關系。煤化工生產的技術路徑,決定了它必然要通過更大的投入和資源支持,獲得石油替代品。面向未來,現代煤化工若要得到長足的發展,必須從節能減排入手、努力提高能效水平、降低污染物排放,才能真正將發展機遇轉化為動力。

他認為,現代煤化工項目由于采用先進技術生產,因此污染物和碳排放強度總體可以得到有效控制。以廢水為例,現代煤化工生產廢水經過技術處理后,可以實現排放標準,但由于我國的煤化工項目多建設在西部地區,當地生態脆弱,環境承載力差,沒有納污水體,因此廢水必須做到“零排放”。在政策層面上,“十三五”期間,國家實行了更為嚴格的水資源管理和節能減排政策,對各省(區)市提出了相應的控制目標,對水資源的“三條紅線”實行全面管控,對能源消耗將實行總量和強度雙控,因此,煤化工項目在滿足用水、用能、環境指標等方面面臨挑戰。

但是也應該注意到,部分地區在環保壓力下開展的強行去煤化措施,“一刀切”地要求企業和園區減少用煤量,也對煤化工產業產生了不利影響。去煤化需要分清原料煤和燃料煤,與燃料煤的成分完全通過燃燒外排不同,原料煤進入工藝系統,主要是轉變為化工產品,外排的污染物很少。二者有本質區別,必須加以區分。

 正方向 抓重點

2018年以來,各地陸續上馬了很多煤化工項目。據媒體統計,僅陜西省在建和新建的煤化工項目就有幾十個,投資額達數千億。面對煤化工產業也要警惕產能過剩的提醒,顧宗勤的判斷是,現代煤化工具有資源、技術、資金、人才密集等特點,工業增加值是煤炭直接銷售的4~5倍,不但創造了大量的產值和就業崗位,還推動了裝備制造、基礎設施配套建設和相關服務業的發展,拉動了區域經濟的發展,所以吸引了很多地方投資的熱情。

但當前最緊要的,是開好、管好現有的企業。煤化工的新型項目都是近十年建成的,如何將這一批項目建設好、生產好、運營好,是現階段最大的目標。未來的發展應該是在此基礎上的再提高,包括填平補齊、挖潛改造、提高資源綜合利用水平。

從產業層面,他認為,煤化工產業也要進行供給側結構性改革。面對傳統煤化工產能過剩的局面,不能僅僅停留在對現有產能的修修補補上,不具備基礎改造條件的要及早淘汰,傳統煤化工項目要以新帶舊、以投資出創新、以先進產能驅動產業升級。

具體到項目上,在顧宗勤看來,對于煤制乙二醇項目,要保持足夠的謹慎。草酸路線煤制乙二醇技術目前正在向低成本、高選擇性、長催化劑壽命及環境友好的方向發展,隨著質量的優化和下游用戶對于運用理解的加深,煤制乙二醇已經應用于聚酯化纖行業,目前已建成的乙二醇項目產能約為300萬噸,在建項目能力也達到300萬噸,此外還有一大批擬建或規劃項目。煤制乙二醇新項目越來越多,規模越來越大,有些項目規模之大,聽起來令人難以置信,如果這些項目都建成,勢必出現乙二醇產能過剩,進入激烈的成本競爭時代,對此我們必須保持清醒的頭腦,新建的乙二醇項目是否存在競爭力,還需要慎重探討、謹慎決策。

從產品和技術角度,顧宗勤對產業發展提出如下建議:

首先,要重視煤制烯烴后加工高端產業。目前我國的煤制烯烴產能大都分布在西部地區,烯烴后加工以聚乙烯、聚丙烯、通用料為主,今后一方面要搞好電子商務和物流供應,使得西部能夠更好地響應市場需求;另一方面,西部烯烴項目要搞好項目開發,提高產品檔次,開發生產高檔次的聚烯烴,如雙峰聚乙烯、高分子量聚乙烯等,要在技術創新和商業模式上有所突破,拉動煤制烯烴產業再上新臺階。

其次,應適當建設一批煤制油和煤制氣項目。為了增強我國的油氣自我保障能力,除了保證國內2億噸原油和1500億立方米天然氣的生產外,還要適當建設一批煤制油和煤制氣項目。原來“十三五”規劃安排的項目目前進展緩慢,最主要的原因是效益問題,國家應適當扶持部分條件較好的項目,使之達到微利運行。

最后,應大力提升裝備的國產化能力。產業若要發展,一要抓技術,二要抓設備,這兩者結合起來,才能提升行業發展的水平。但在現實中,我們往往更重視技術而不重視裝備制造能力,但對于現代煤化工來說,最根本的還在裝備,如果裝備做不到國產化,那就稱不上擁有自主技術。未來在重大示范工程中,應開展投煤量3000~4000t/d的大型煤氣化爐和大型空分裝置國產化示范,重點突破大型甲醇合成塔、甲烷化反應器、大型壓縮機、關鍵泵閥等裝備的自主化瓶頸。

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