劉文革 韓甲業(yè) 熊志軍 劉小榮

(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局信息研究院,北京市朝陽(yáng)區(qū),100029)

★煤炭科技·加工轉(zhuǎn)化——同煤集團(tuán)化工廠協(xié)辦★

我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

劉文革 韓甲業(yè) 熊志軍 劉小榮

(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局信息研究院,北京市朝陽(yáng)區(qū),100029)

近幾年由于國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)價(jià)格低迷、國(guó)際油價(jià)持續(xù)高位運(yùn)行、全社會(huì)對(duì)燃煤污染的高度重視以及對(duì)未來(lái)煤代油市場(chǎng)的良好預(yù)期,我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了快速的發(fā)展。本文首先對(duì)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,重點(diǎn)探討了“十一五”以來(lái)煤炭液化、煤制烯烴及煤制天然氣等新型煤化工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)重要突破和示范項(xiàng)目最新進(jìn)展;其次對(duì)國(guó)家在不同時(shí)期煤化工的產(chǎn)業(yè)政策框架和規(guī)范進(jìn)行了系統(tǒng)梳理和分析;最后從環(huán)境保護(hù)、系統(tǒng)能效、技術(shù)裝備創(chuàng)新、重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域和產(chǎn)品附加值等角度對(duì)我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和探討,總結(jié)提煉出五個(gè)“更加”的發(fā)展方向。

新型煤化工 關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)狀及趨勢(shì) 產(chǎn)業(yè)政策

富煤、貧油及少氣的能源資源稟賦決定了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)仍將以煤炭為主,發(fā)展煤化工符合我國(guó)能源資源的特點(diǎn),有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提供潔凈能源可有效緩解我國(guó)油氣能源的對(duì)外依賴度,以煤代油為核心的新型煤化工發(fā)展戰(zhàn)略是保證國(guó)家能源安全的重要途徑之一。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)動(dòng)力煤市場(chǎng)低迷及國(guó)際油價(jià)持續(xù)高位運(yùn)行,促使我們重新思考煤炭的原料屬性,倡導(dǎo)煤炭燃料與原料用途并重,助推我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪的快速發(fā)展期,煤制甲醇、二甲醚、烯烴、煤間接液化、煤直接液化和煤制天然氣等各種新型煤化工項(xiàng)目爭(zhēng)相上馬,主要煤炭生產(chǎn)省區(qū)相繼制定煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段既有煤炭?jī)r(jià)格嚴(yán)重下滑的內(nèi)在原因,也有全社會(huì)對(duì)大氣污染的高度重視、政府強(qiáng)力治理霧霾以及促進(jìn)煤炭清潔轉(zhuǎn)化與利用的外部動(dòng)力。同時(shí)我國(guó)一批示范項(xiàng)目的成功建設(shè),積累了良好的經(jīng)驗(yàn)且儲(chǔ)備了技術(shù),也為產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。

然而新型煤化工的產(chǎn)業(yè)發(fā)展也存在著諸多制約因素,例如煤化工項(xiàng)目存在耗水量大、碳排放強(qiáng)度高、技術(shù)和資金密集等環(huán)境資源及技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)政策也有待完善。因此,深入分析產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,清晰產(chǎn)業(yè)定位,找準(zhǔn)發(fā)展方向和存在問(wèn)題,研究發(fā)展趨勢(shì)與政策建議顯得尤為重要。

1 煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

煤化工產(chǎn)業(yè)包括傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工,其主要工藝技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

圖1 新型煤化工及傳統(tǒng)煤化工主要工藝技術(shù)路線

由圖1可見(jiàn),焦炭、氮肥和電石等傳統(tǒng)煤化工與新型煤化工相比較具有技術(shù)門檻低、工藝成熟及投資規(guī)模一般等特點(diǎn),在目前產(chǎn)能、產(chǎn)量及消費(fèi)量都很大的情況下,存在產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn);而新型煤化工如煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣和煤制乙二醇等,國(guó)內(nèi)需求量和缺口均較大且產(chǎn)品價(jià)格高,具有較大的市場(chǎng)發(fā)展空間。

近年來(lái),我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展和進(jìn)步,從煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)?？匆丫佑谑澜缦攘?成為世界上最大的煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó),2000－2012年煤化工耗煤量(不包括焦炭)見(jiàn)圖2。初步統(tǒng)計(jì), 2012年我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)耗煤約1.8億t,是2000年煤化工耗煤量的2倍。

圖2 2000－2012年煤化工耗煤量(不包括焦炭)

1.1 總體情況

從新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,我國(guó)先后完成了百萬(wàn)噸級(jí)煤炭直接液化、18萬(wàn)t/a間接液化、60萬(wàn)t/a煤制烯烴以及20億m3/a煤制天然氣示范工程,標(biāo)志著我國(guó)新型煤化工技術(shù)已經(jīng)走在了世界前列。當(dāng)前,我國(guó)煤炭作為工業(yè)原料正在發(fā)揮重要作用,新型煤化工技術(shù)的成功示范也為煤炭工業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型帶來(lái)較大發(fā)展空間,為煤炭工業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈、提高附加值、清潔高效轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

煤炭企業(yè)在促進(jìn)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用,主要包括神華集團(tuán)、兗礦集團(tuán)、潞安集團(tuán)和大唐集團(tuán)等企業(yè);電力、石油和石化等行業(yè)的相關(guān)單位也非常重視并積極建設(shè)煤化工項(xiàng)目,主要包括中海油集團(tuán)和延長(zhǎng)石油集團(tuán)等企業(yè),還有伊泰、慶華、新奧等民營(yíng)企業(yè)在煤化工領(lǐng)域業(yè)績(jī)突出。

在技術(shù)研發(fā)方面,形成了具有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系,中科院大連化學(xué)物理研究所、中國(guó)石化上海石油化工研究院、中科院山西煤炭化學(xué)研究所等研究機(jī)構(gòu)在煤炭直接液化、間接液化和煤制烯烴技術(shù)中擁有成熟的工藝包,在催化劑等方面擁有相關(guān)專利數(shù)百件并形成了專利群。新型煤化工項(xiàng)目集中在內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省、山西省、寧夏自治區(qū)、云南省、貴州省及新疆自治區(qū)等國(guó)家規(guī)劃的7個(gè)煤化工產(chǎn)業(yè)區(qū),并且還有快速向中西部發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)處于運(yùn)行、試車、建設(shè)和前期工作階段的煤制油項(xiàng)目26個(gè),煤(甲醇)制烯烴項(xiàng)目58個(gè),煤制天然氣項(xiàng)目67個(gè)。據(jù)中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì),到2013年全國(guó)甲醇產(chǎn)量達(dá)到2900萬(wàn)t,二甲醚產(chǎn)量500萬(wàn)t,煤制油投產(chǎn)項(xiàng)目產(chǎn)量約170萬(wàn)t,煤制烯烴產(chǎn)量達(dá)到180萬(wàn)t,煤制乙二醇產(chǎn)量達(dá)到90萬(wàn)t,已投產(chǎn)的煤制天然氣示范項(xiàng)目產(chǎn)量達(dá)到27億m3,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已居世界首位且基地化的格局正在逐漸形成。預(yù)計(jì)2020年形成4000萬(wàn)t/a以上的石油替代能力,其中煤制油3100萬(wàn)t/a,烯烴2400萬(wàn)t/a,煤制天然氣500億m3/a。

1.2 新型煤化工關(guān)鍵技術(shù)

煤氣化是新型煤化工的核心技術(shù),我國(guó)在成功引進(jìn)應(yīng)用水煤漿氣化和干粉煤氣化等技術(shù)的同時(shí),一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)與裝備相繼進(jìn)行示范并投入工業(yè)化運(yùn)行。兗礦集團(tuán)日處理千噸級(jí)和2000 t級(jí)多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化技術(shù)已經(jīng)大面積進(jìn)行推廣,在處理量為2000 t/d級(jí)兩段式干煤粉氣化技術(shù)、航天粉煤加壓氣化技術(shù)、灰熔聚煤氣化技術(shù)中投入使用。

在煤直接液化和煤制烯烴示范工程中,神華集團(tuán)在技術(shù)放大、催化劑開(kāi)發(fā)、核心裝置設(shè)計(jì)等方面取得了重大突破。神華集團(tuán)煤制烯烴項(xiàng)目應(yīng)用了中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開(kāi)發(fā)的DMTO技術(shù),并將該技術(shù)從處理量50 t/d試提升到處理量5500 t/d的工業(yè)化水平。在煤炭和石油資源共存的地區(qū),陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)開(kāi)展了煤油共煉的煤化工項(xiàng)目,具有能源轉(zhuǎn)化效率高(可達(dá)70%以上)和油品收率高的優(yōu)點(diǎn)。

在煤炭間接液化方面,中科院山西煤化所和兗礦集團(tuán)在煤炭間接液化方面分別擁有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并在山西省和陜西省榆林市等煤制油項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。山西煤化所成功研發(fā)的鐵基高溫漿態(tài)床合成液體燃料技術(shù),生產(chǎn)1 t油品只需耗標(biāo)煤3.48 t,1 t新型催化劑可生產(chǎn)1200～1500 t油品,生產(chǎn)全過(guò)程完全達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求,目前在山西潞安以及內(nèi)蒙鄂爾多斯等多個(gè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用;兗礦集團(tuán)上海兗礦能源科技研發(fā)有限公司擁有三相漿態(tài)床低溫費(fèi)托合成技術(shù),能量利用效率為45.4%,噸油煤耗為3.59 t(標(biāo)煤),水耗低于10 t。

我國(guó)石化企業(yè)在新型煤化工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面也取得多項(xiàng)重要突破,中石化上海石油化工研究院自主研發(fā)的甲醇制烯烴技術(shù)(S－MTO)、甲醇制丙烯技術(shù)(S－MTP)、甲苯甲醇甲基化制二甲苯技術(shù)、合成氣制乙二醇技術(shù)和合成氣制天然氣技術(shù),或取得工業(yè)性轉(zhuǎn)化,或取得顯著進(jìn)展。

1.3 新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.3.1 煤制油現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)及汽車工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)汽油需求的迅猛增加,煤制油既是現(xiàn)實(shí)需求也是國(guó)家能源的戰(zhàn)略安全需要。煤制油的兩種不同技術(shù)路徑優(yōu)劣之爭(zhēng)由來(lái)已久,直接液化技術(shù)作為國(guó)家技術(shù)戰(zhàn)略儲(chǔ)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn),但更多專家傾向于間接液化技術(shù),實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)也較多地采用這一路徑。

我國(guó)已投入工業(yè)化示范的煤制油項(xiàng)目有5個(gè),產(chǎn)能達(dá)到160萬(wàn)t/a,項(xiàng)目在建和進(jìn)行前期工作的煤制油項(xiàng)目達(dá)15個(gè)。直接液化工業(yè)化示范的項(xiàng)目有神華集團(tuán)鄂爾多斯100萬(wàn)t/a的直接液化煤制油項(xiàng)目;間接液化項(xiàng)目包括神華集團(tuán)18萬(wàn)t/a、潞安集團(tuán)16萬(wàn)t/a、伊泰集團(tuán)16萬(wàn)t/a和晉煤集團(tuán)10萬(wàn)t/a甲醇合成油(MTG)示范工程。

神華集團(tuán)100萬(wàn)t/a直接液化煤制油項(xiàng)目在內(nèi)蒙鄂爾多斯市于2008年建成,一次投料試車成功并生產(chǎn)出合格油品,2013年煤直接液化裝置累計(jì)運(yùn)行天數(shù)達(dá)到315 d,累計(jì)生產(chǎn)油品超過(guò)86萬(wàn)t;兗礦集團(tuán)正在陜西省榆林市建設(shè)110萬(wàn)t/a低溫費(fèi)托合成煤間接液化示范項(xiàng)目,該項(xiàng)目于2012年6月開(kāi)工建設(shè),計(jì)劃于2015年上半年進(jìn)行投料試車。

1.3.2 煤制烯烴現(xiàn)狀

烯烴產(chǎn)品具有每噸近萬(wàn)元的較高價(jià)格,特別是當(dāng)前甲醇產(chǎn)量過(guò)剩,價(jià)格接近或跌破成本價(jià),凸顯了煤制烯烴項(xiàng)目良好的經(jīng)濟(jì)效益,尤其是當(dāng)前低迷的煤炭市場(chǎng),給煤制烯烴項(xiàng)目提供了更大的利潤(rùn)空間。煤制烯烴工藝是以煤為原料經(jīng)甲醇制備乙烯和丙烯等低碳烯烴的新工藝,主要技術(shù)路線有MTO技術(shù)和MTP技術(shù)。開(kāi)工建設(shè)和前期工作的煤制烯烴項(xiàng)目已經(jīng)超過(guò)50多個(gè),預(yù)計(jì)到2020年將形成2400萬(wàn)t/a的產(chǎn)能。

神華包頭60萬(wàn)t/a煤制烯烴項(xiàng)目是世界首套煤制烯烴工廠,采用大連化物所DMTO技術(shù),該項(xiàng)目以煤為原料生產(chǎn)甲醇,通過(guò)MTO裝置轉(zhuǎn)化為烯烴,經(jīng)聚合裝置生產(chǎn)出聚乙烯和聚丙烯,同時(shí)生產(chǎn)硫磺、丁烯、丙烷和乙烷以及C5＋等副產(chǎn)品。該項(xiàng)目裝置于2010年5月全部建成,2011年1月正式商業(yè)化運(yùn)行,截止到2013年11月累積生產(chǎn)聚烯烴159萬(wàn)t。

1.3.3 煤制天然氣現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)政府高度重視環(huán)境保護(hù),在大氣污染治理和環(huán)境保護(hù)措施中,提出要減少煤炭使用量,大力增加天然氣供應(yīng)量和消費(fèi)量,這些政策的出臺(tái)導(dǎo)致了煤制天然氣項(xiàng)目出現(xiàn)井噴式開(kāi)發(fā)建設(shè)。

煤制天然氣技術(shù)現(xiàn)已基本成熟,高溫甲烷化技術(shù)是煤制天然氣過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù),成熟的高溫甲烷化技術(shù)主要包括托普索甲烷化技術(shù)、魯奇甲烷化技術(shù)和Davy甲烷化技術(shù)。在裝備上,甲烷化裝置僅需引進(jìn)高壓蒸汽過(guò)熱器及循環(huán)氣壓縮機(jī)等個(gè)別設(shè)備,其余絕大部分均為國(guó)產(chǎn)化設(shè)備。

我國(guó)目前已立項(xiàng)的煤制天然氣項(xiàng)目共計(jì)60多個(gè),合計(jì)總產(chǎn)能超過(guò)2300億m3/a。其中僅2013年1月－2014年4月,17個(gè)煤制氣新項(xiàng)目獲國(guó)家發(fā)展改革委路條,這些項(xiàng)目總產(chǎn)能超過(guò)770億m3/a,總投資超過(guò)4000億元。截至2013年底,中國(guó)煤制天然氣建成項(xiàng)目2個(gè),克什克騰旗一期產(chǎn)能為13.3億m3/a(規(guī)劃總產(chǎn)能40億m3/a)和新疆慶華一期產(chǎn)能為13.7億m3/a(規(guī)劃總產(chǎn)能55億m3/a)的一期煤制天然氣項(xiàng)目工程示范取得階段性成果。

2 煤化工產(chǎn)業(yè)政策分析

我國(guó)政府高度重視煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國(guó)務(wù)院及相關(guān)部門制定了產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政策措施等重要文件20余份,均對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出指導(dǎo)性和規(guī)范性的要求與規(guī)定?？傮w來(lái)說(shuō),國(guó)家對(duì)于新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展持積極而又謹(jǐn)慎的態(tài)度,根據(jù)煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況和企業(yè)對(duì)煤化工項(xiàng)目的投資趨勢(shì),通過(guò)政策不斷的進(jìn)行宏觀或局部調(diào)整。

2004年我國(guó)能源發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃中提出“加快實(shí)施煤炭液化工程實(shí)施進(jìn)度”,鼓勵(lì)發(fā)展相關(guān)煤炭轉(zhuǎn)化項(xiàng)目;2006年國(guó)家發(fā)展改革委出臺(tái)的《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》的文件,強(qiáng)調(diào)鑒于當(dāng)時(shí)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展有盲目?jī)A向,提出要加強(qiáng)管理協(xié)調(diào)發(fā)展做好規(guī)劃和明確重點(diǎn),嚴(yán)格審批;2008年和2009年,發(fā)展改革委《關(guān)于加強(qiáng)煤制油項(xiàng)目管理有關(guān)問(wèn)題的通知》等文件的出臺(tái)再次提出嚴(yán)格煤制油項(xiàng)目審批,要求各地方投資主管部門立即停止審批。近期國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于能源行業(yè)加強(qiáng)大氣污染防治工作方案的通知》中要求拓展煤制油等新的清潔油品的來(lái)源,推進(jìn)一些地區(qū)的煤炭液化項(xiàng)目,推進(jìn)煤制氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展,明顯地展示出國(guó)家對(duì)新型煤化工產(chǎn)業(yè)的適度支持。從上述內(nèi)容看出,在產(chǎn)業(yè)政策方面國(guó)家的鼓勵(lì)、限制和適度發(fā)展的不同態(tài)度和變化歷程。

以新型煤化工為重要抓手的煤炭清潔高效利用將是能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的重要組成部分,隨著以煤制油、煤制烯烴和煤制氣為代表的新型煤化工相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟,我國(guó)新型煤化工在“十三五”期間將加速發(fā)展。我國(guó)新型煤化工產(chǎn)業(yè)政策有以下4個(gè)特點(diǎn):一是煤制油、煤制烯烴和煤制氣等新型煤化工產(chǎn)業(yè)符合我國(guó)國(guó)情,是在“富煤、貧油、少氣”的資源條件下,保障油氣供應(yīng)安全和推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的迫切需要和現(xiàn)實(shí)選擇,今后國(guó)家將更加積極地鼓勵(lì)和支持在符合相關(guān)條件的地區(qū)大力發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè);二是適度發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)有利于環(huán)境保護(hù),可實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用,有利于減少大氣污染,有效控制煤炭直接利用的環(huán)境污染問(wèn)題,國(guó)家政策導(dǎo)向是堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃、合理布局、適度發(fā)展的原則;三是我國(guó)大部分富煤地區(qū)存在著水資源缺乏以及生態(tài)環(huán)境脆弱等問(wèn)題,煤制油、煤制烯烴和煤制氣等新型煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)資源環(huán)境條件要求高,因此國(guó)家把新型煤化工定位于國(guó)內(nèi)油氣供應(yīng)的重要補(bǔ)充,要求科學(xué)把握發(fā)展節(jié)奏、嚴(yán)格控制產(chǎn)業(yè)規(guī)模;四是國(guó)家對(duì)于煤化工項(xiàng)目的能源轉(zhuǎn)化效率、環(huán)保節(jié)能以及經(jīng)濟(jì)性都有嚴(yán)格的要求,隨著煤炭清潔利用相關(guān)指標(biāo)的日益嚴(yán)格,國(guó)家政策對(duì)于煤制油、煤制烯烴和煤制氣等新型煤化工工藝技術(shù)、節(jié)能環(huán)保的要求也將日益提升。

3 煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)化和城鎮(zhèn)化、城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程加快,環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng),技術(shù)進(jìn)步不斷提高,資源和市場(chǎng)條件不斷改善,對(duì)新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和速度都產(chǎn)生決定性影響,總結(jié)起來(lái)重點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面。

3.1 更加注重環(huán)境保護(hù)

化工屬于高污染、高排放和高耗能行業(yè),會(huì)有更多的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái),嚴(yán)格控制污染排放,加強(qiáng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的水資源保護(hù)。除此之外,需要高度重視的是溫室氣體排放問(wèn)題,其引起的氣候變化是國(guó)際和國(guó)內(nèi)都高度關(guān)注的重要議題,我國(guó)是CO2排放大國(guó),政府十分重視減排工作,目前正在抓緊培育碳交易市場(chǎng),建立機(jī)制促進(jìn)減排。煤化工項(xiàng)目的碳排放強(qiáng)度大,而由于其工藝特點(diǎn),在低溫甲醇洗環(huán)節(jié)可產(chǎn)生大量高濃度CO2,有利于開(kāi)展碳捕集利用與封存(CCUS),如將CO2注入油氣田,可提高油氣采收率達(dá)10%左右,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,神華鄂爾多斯煤直接液化項(xiàng)目已建立了10萬(wàn)t/a的碳捕集與封存試驗(yàn)。

3.2 更加注重提高系統(tǒng)能效

據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),化工用煤在2020年前增長(zhǎng)較快,年均增速達(dá)16.5%,之后增速下降,2020－2025年年均增速0.96%,2025年達(dá)到峰值為6.3～7.5億t。提高系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率不僅可提高經(jīng)濟(jì)效益,還可節(jié)省煤炭消費(fèi)量。在“十二五”期間,國(guó)家規(guī)定了相關(guān)新型煤化工能效指標(biāo),煤制天然氣的能效要求大于60%,煤制烯烴也要大于44%,并加強(qiáng)了對(duì)示范項(xiàng)目能效等指標(biāo)的監(jiān)督考核工作。

3.3 更加注重技術(shù)裝備創(chuàng)新

中國(guó)未來(lái)煤化工的發(fā)展方向是加大力度發(fā)展可替代石油的潔凈能源與化工產(chǎn)品的新型煤化工技術(shù),并建成技術(shù)先進(jìn)、大規(guī)模和多種工藝集成的新型煤化工企業(yè)或產(chǎn)業(yè)基地。先進(jìn)的催化合成技術(shù)、分離技術(shù)、生物化工技術(shù)、節(jié)能與環(huán)保技術(shù)、材料與大型工業(yè)裝備制造技術(shù)等是新型煤化工的發(fā)展基礎(chǔ),也是我國(guó)煤化工創(chuàng)新發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。我國(guó)是世界上的煤化工產(chǎn)業(yè)大國(guó),通過(guò)引進(jìn)消化吸收,已經(jīng)擁有成套的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù),隨著我國(guó)鼓勵(lì)大力發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì),新型煤化工技術(shù)裝備對(duì)外輸出也成為可能。俄羅斯和東盟等一些國(guó)家和地區(qū)對(duì)我國(guó)新型煤化工技術(shù)裝備有極大興趣,對(duì)外技術(shù)輸出具有廣闊前景。

3.4 更加傾向中西部發(fā)展

根據(jù)目前我國(guó)煤化工項(xiàng)目規(guī)劃,無(wú)論是項(xiàng)目數(shù)量和產(chǎn)品產(chǎn)量,都集中于新疆自治區(qū)、內(nèi)蒙自治區(qū)和陜西省,所以這3個(gè)地區(qū)將是我國(guó)西部新型煤代工發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域。隨著動(dòng)力煤價(jià)格持續(xù)低迷以及看好煤制油和煤制烯烴等新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景,國(guó)家劃定的七大煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)劃區(qū)和全國(guó)各主要產(chǎn)煤地區(qū)也紛紛制訂規(guī)劃,謀劃大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)。

3.5 更加注重提高產(chǎn)品附加值

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,我國(guó)傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品規(guī)模已經(jīng)居世界首位并處于供大于求狀態(tài),且存在結(jié)構(gòu)性過(guò)剩,主要產(chǎn)品價(jià)格低位徘徊,價(jià)格與成本倒掛。而新型煤化工所涉及產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格較高,且有進(jìn)一步上升的趨勢(shì),目前的建設(shè)項(xiàng)目雖然處于示范階段,但也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,如神華的包頭煤制烯烴項(xiàng)目。

4 結(jié)論

(1)我國(guó)是世界最大煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),未來(lái)十幾年,煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)規(guī)模仍穩(wěn)中有升,煤炭清潔利用任重道遠(yuǎn)。煤化工特別是新型煤化工是能源消費(fèi)革命的重要組成部分,以新型煤化工為抓手的煤炭清潔高效利用是解決我國(guó)能源和環(huán)境問(wèn)題重要內(nèi)容。

(2)當(dāng)前我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展已位居世界前列,以煤制油、煤制烯烴和煤制天然氣為代表的新型煤化工技術(shù)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化示范運(yùn)行,在重要工藝階段關(guān)鍵技術(shù)擁有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。但是在煤氣化等關(guān)鍵環(huán)節(jié)還需要加大攻關(guān)力度,以替代國(guó)外產(chǎn)品。同時(shí),應(yīng)積極尋求技術(shù)和裝備輸出,實(shí)現(xiàn)“走出去”。

(3)國(guó)家對(duì)于新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展持積極而又謹(jǐn)慎的態(tài)度,今后將更加積極地鼓勵(lì)和支持在符合相關(guān)條件的地區(qū)大力發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)。因煤化工項(xiàng)目涉及煤炭化工等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域和主管部門多,在政策制定時(shí)應(yīng)加大國(guó)家部委之間的溝通和協(xié)調(diào),保持政策的一致性。另外,還應(yīng)抓緊制定相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

(4)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展將更加注重環(huán)境保護(hù),特別是減少溫室氣體排放,對(duì)系統(tǒng)能效有更嚴(yán)格的要求,項(xiàng)目應(yīng)實(shí)現(xiàn)能效達(dá)標(biāo)。

[1] 金涌,周禹成,胡山鷹.低碳理念指導(dǎo)的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展探討[J].化工學(xué)報(bào),2012(1)

[2] 張玉卓.神華現(xiàn)代煤制油化工工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)實(shí)踐[J].煤炭學(xué)報(bào),2011(2)

[3] 陳慶齡,楊為民,滕加偉.中國(guó)石化煤化工技術(shù)最新進(jìn)展[J].催化學(xué)報(bào),2013(1)

[4] 趙曉.中國(guó)新型煤化工發(fā)展方向探討[J].中國(guó)煤炭,2014(12)

[5] 蔡麗娟,孫延輝,閆輝．現(xiàn)代煤化工行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及其應(yīng)對(duì)策略的分析[J]．現(xiàn)代化工,2012(8)

[6] 李凱,閆鵬.發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)提升我國(guó)能源安全[J].中國(guó)能源,2014(1)

[7] 張方.煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)煤炭消費(fèi)的影響[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究,2014(4)

[8] 杜銘華,安星悅.我國(guó)新型煤化工發(fā)展思路探討[J].化學(xué)工業(yè),2013(1)

[9] 顧宗勤.我國(guó)煤化工發(fā)展主要問(wèn)題分析及政策性建議[J].煤炭加工與綜合利用,2014(2)

(責(zé)任編輯 王雅琴)

The current developmental situation and trends of the new coal chemical industry

Liu Wenge,Han Jiaye,Xiong Zhijun,Liu Xiaorong
(National Institute for Occupational Safety,Chaoyang,Beijing 100029,China)

In recent years several factors have contributed to the rapid development of a new coal chemical industry in China.These factors include:low coal price in the domestic market;the high international oil price;societal attention on coal based pollution;and market expectations on the use of coal in lieu of oil.This paper firstly analyses the current developmental situation of the coal chemical industry in China including the development of coal liquefaction,coal to olefins, coal to gas and other key breakthrough technologies.The progressions of demonstration projects within the new coal chemical industry since the commencement of the 11th five-year plan period have been discussed.Secondly,the coal chemical industry policies and specifications over different periods of time have been analyzed.Finally,the developmental trend of the new coal chemical industry in China has been analyzed and investigated from five aspects,including:environmental protection,system efficiency,technology and equipment innovation,key development geographical regions and product value adding.Five improved directions for development have been summarized and proposed.

new coal chemical,key technology,current situation and trend,industrial policy

F426.72

A

劉文革(1966－),男,河北石家莊人,教授級(jí)高級(jí)工程師,現(xiàn)任國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局信息研究院副院長(zhǎng),長(zhǎng)期從事安全生產(chǎn)、煤炭行業(yè)、煤層氣領(lǐng)域理論政策研究和安全技術(shù)研發(fā)工作。