陳承偉
摘要:我國“富煤、缺油、少氣”的化石資源稟賦為現(xiàn)代煤化工發(fā)展創(chuàng)造了有利的原料資源條件?;诖耍疚恼撌隽爽F(xiàn)代煤化工面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展 前景。
關(guān)鍵詞:煤化工;意義;挑戰(zhàn);對策;發(fā)展前景
煤化工產(chǎn)業(yè)在我國能源的可持續(xù)發(fā)展中占據(jù)著重要地位,并且是我國 未來能源發(fā)展的重要方向,這將大量減輕燃煤造成的環(huán)境污染,降低我國 對進口石油的依賴程度,所以煤化工產(chǎn)業(yè)在我國面臨著新的市場需求和發(fā) 展機遇。煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略是煤化工產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的最重要組成部分,如何規(guī)劃煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),提高煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率和決策水平,對煤化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)化資源配置,提高競爭力具有重要意義。
一、煤化工的起源
煤化工起源于 18 世紀(jì)工業(yè)革命之后冶金工業(yè)的煉焦。1792 年蘇格蘭的?W·默多克用鐵甑干餾煙煤,并將所得焦?fàn)t煤氣用于照明。1850~1860 年,法國等部分歐洲國家相繼建立了煉焦廠,煉焦化學(xué)品的回收開始引起重視。19 世紀(jì) 70 年代,德國建成了有化學(xué)品回收裝置的焦?fàn)t,從煤焦油中提取?了大量的芳烴,作為醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等工業(yè)原料,自此傳統(tǒng)煤化工開始?得到較快發(fā)展。第一次世界大戰(zhàn)期間,作為火炸藥原料的氨、苯及甲苯需?求巨大,促進了煉焦副產(chǎn)化學(xué)品的回收和利用。
二、發(fā)展現(xiàn)代煤化工的意義
1、優(yōu)化煤炭消費結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境。與直接燃燒的傳統(tǒng)利用方式相 比,現(xiàn)代煤化工有利于減少二氧化硫、氮氧化物、粉塵、有害重金屬等污 染物的排放,大幅提高煤炭轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)品附加值,更符合煤炭綠色、高 效、低碳的利用方向。發(fā)展現(xiàn)代煤化工也有利于帶動傳統(tǒng)煤化工結(jié)構(gòu)調(diào)整 和優(yōu)化,低效落后的煤炭利用方式將逐漸淘汰,清潔高效轉(zhuǎn)化的比例將進 一步提高。
2、推進現(xiàn)代煤化技術(shù)創(chuàng)新、建設(shè)煤炭強國。隨著現(xiàn)代煤化技術(shù)創(chuàng)新力 度的加大和示范工程建設(shè)的加快,現(xiàn)代煤化工技術(shù)進步將不斷加快,其工 藝流程和方案設(shè)計將更加合理,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)將不斷優(yōu)化,資源環(huán)境方面 的不利影響將逐步降低,產(chǎn)業(yè)競爭力將日益增強,為我國從煤炭大國向煤 炭強國奠定了堅實的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。特別是現(xiàn)代煤化工技術(shù)的發(fā)展,也 將帶動煤氣化技術(shù)及生物質(zhì)能綜合利用技術(shù)的進步,催生了煤炭氣化、煤 氣凈化等現(xiàn)代通用技術(shù),帶動了二氧化碳捕獲利用、特種裝備制造技術(shù)的 發(fā)展。
三、現(xiàn)代煤化工發(fā)展面臨的諸多挑戰(zhàn)
1、水資源瓶頸制約問題。煤化工是一個大量消耗水資源的產(chǎn)業(yè),而部 分煤化工項目布局在水資源相對匱乏、環(huán)境相對脆弱的地區(qū)。工藝蒸汽參 加化學(xué)反應(yīng)、循環(huán)冷卻水蒸發(fā)或“跑、冒、滴、漏”損失需要的系統(tǒng)補充 水、除鹽水補充水及生活用新鮮水,同時還會產(chǎn)生大量廢水,對環(huán)境產(chǎn)生 巨大威脅。若節(jié)水措施不到位,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(fù)利用技術(shù)等措施未實施好,單位水耗和廢水排放量就降不下來,從而影響煤化工項目整體布局。
2、環(huán)境排放約束問題?,F(xiàn)代煤化工緊鄰煤炭坑口布局,所在地區(qū)工業(yè) 基礎(chǔ)薄弱,生態(tài)脆弱,環(huán)??偭恐笜?biāo)匱乏。目前環(huán)保處理技術(shù)仍存在亟待 解決的瓶頸問題.比如高濃鹽水和有機廢水處理處置;大宗固體廢物綜合 利用;大量的二氧化碳排放;雜鹽無害化處理等。類似環(huán)保問題還有待于 探索和完善。
3、產(chǎn)品同質(zhì)化問題?,F(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)起步較晚、研發(fā)時間不長,加上 投入資源有限,核心裝備技術(shù)還不能完全掌握,導(dǎo)致煤化工的中間產(chǎn)品雷 同現(xiàn)象較嚴(yán)重。產(chǎn)業(yè)鏈延伸不夠,低附加值產(chǎn)品較多,產(chǎn)業(yè)競爭力不強。
4、低價油氣沖擊經(jīng)濟性問題。在高油氣價格前提下,現(xiàn)代煤化工的競 爭力毋庸置疑。但到低油氣價階段,如油價在每桶 50 美元以下時,煤化工 成本優(yōu)勢遇到了極大的挑戰(zhàn)。煤制油、煤制氣運行項目普遍虧損,煤制烯 烴項目受新建特大型煉化一體化項目的沖擊,盈利空間進一步收窄。
四、現(xiàn)代煤化工發(fā)展對策
1、穩(wěn)步推進技術(shù)改造。降低材料消耗已投入運營的項目,評估材料、 能源消耗,用水量和三廢排放的裝置分析(如示范項目的能量轉(zhuǎn)換效率和 二氧化硫的排放強度,氮氧化物和二氧化碳),掌握示范項目運行的經(jīng)驗,總結(jié)、發(fā)現(xiàn)和分析存在的問題,探索運行優(yōu)化和技術(shù)升級的可行性。在達到技術(shù)水平的前提下,規(guī)范企業(yè)經(jīng)營參數(shù),穩(wěn)步推進技術(shù)升級,降低材料 消耗,為新項目開發(fā)騰出空間。探索不同的環(huán)境管理政策,對現(xiàn)有涉及現(xiàn) 代煤化工項目的工業(yè)園區(qū)進行調(diào)研,從資源環(huán)境承載力的角度分析項目開 發(fā)的可行性。對于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、環(huán)境保護指標(biāo)總量不足但環(huán)境容量較大 的地區(qū),地方政府應(yīng)制定差異化的環(huán)境保護管理政策,在要求最嚴(yán)格的環(huán) 境保護先進加工技術(shù)的前提下幫助項目落地。在國家層面,應(yīng)根據(jù)不同的 環(huán)境容量制定不同的環(huán)境保護政策,促進不同地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2、探索差別化的環(huán)保管理政策。對現(xiàn)有涉及現(xiàn)代煤化工項目的工業(yè)園 區(qū)進行排查,從資源環(huán)境承載力角度分析項目發(fā)展的可行性,針對工業(yè)基 礎(chǔ)薄弱、環(huán)保總量指標(biāo)匱乏,但環(huán)境容量大的地區(qū)。當(dāng)?shù)貞?yīng)給與差別化環(huán) 保管理政策,在要求項目采用最嚴(yán)格的環(huán)保先進處理技術(shù)的前提下,幫助 項目落地。從國家層面上,應(yīng)根據(jù)環(huán)境容量不同,制定差別化的環(huán)保政策,帶動各區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。
3、拓展下游產(chǎn)業(yè)鏈,提高市場競爭力。現(xiàn)代煤化工應(yīng)加強后續(xù)產(chǎn)品鏈?延伸,針對國內(nèi)市場對外依存度大的產(chǎn)品,加強資金投入,分析產(chǎn)能、產(chǎn)?量增加及其市場需求情況,尤其是受技術(shù)制約難以供給的產(chǎn)品要加大研發(fā)?力度,以高端化、差異化和高性能化、專用化為目標(biāo),增強其市場競爭力。
五、煤化工發(fā)展前景
現(xiàn)代煤化工作為新興產(chǎn)業(yè),盡管受到諸多影響因素在一定程度上嚴(yán)重 制約行業(yè)發(fā)展,但同樣因我國富煤缺油特點和現(xiàn)代煤化工的清潔化產(chǎn)品優(yōu) 勢、一體化發(fā)展特色、技術(shù)集成優(yōu)勢而呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。整體來看,行業(yè)發(fā)展前景廣闊,關(guān)鍵在于機遇的準(zhǔn)確把握。
1、能源結(jié)構(gòu)決定煤化工發(fā)展優(yōu)勢。當(dāng)前,我國經(jīng)濟仍然處于快速增長 階段,對于石油資源和天然氣資源的需求逐年增長,而在我國煤炭豐富、 油氣匱乏的能源發(fā)展背景下,發(fā)展現(xiàn)代煤化工對調(diào)整我國的能源結(jié)構(gòu)具有 重要戰(zhàn)略意義。因此,我國的能源結(jié)構(gòu)決定了,現(xiàn)代煤化工的發(fā)展前景喜 人。
2、國家能源安全形成煤化工發(fā)展優(yōu)勢。當(dāng)前,我國面臨著復(fù)雜多變的?全球經(jīng)濟、政治形勢,在貧油、少氣背景下,如何保障好我國的能源需求?安全成為一項戰(zhàn)略任務(wù)。煤化工的發(fā)展有利于推動石油資源替代戰(zhàn)略的實?施。盡管煤化工產(chǎn)品對石油化工產(chǎn)品的替代規(guī)模和種類有限,但伴隨技術(shù)?的不斷發(fā)展、豐富和成熟,煤化工已形成產(chǎn)品多樣化優(yōu)勢,對保障我國的?能源安全、實現(xiàn)能源多樣化,促進石油時代化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。
3、現(xiàn)代煤化工的清潔發(fā)展優(yōu)勢符合時代主題。傳統(tǒng)燃煤利用存在能源?利用率低、環(huán)境污染大的缺點。在當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展模式下,清潔、環(huán)保已成?為美好生活向往需求的核心,而我國因“富煤、貧油、少氣”,無法解除對?煤炭的依賴,因此如何提高原煤的清潔化利用成為經(jīng)濟發(fā)展需要解決的重?中之重。新型煤化工技術(shù)的碳資源轉(zhuǎn)化率已達到 98%以上,同時能實現(xiàn)集?中處理灰渣、硫氮化物等,既符合大眾對于美好生活的需求也符合我國節(jié)?能減排的國策,成為新時代的“寵兒”。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,燃煤產(chǎn)物已成為我國?大氣污染的主要來源,占到我國二氧化硫排放的 85%、硝化物排放的 67%、 二氧化碳排放的 80%、煙塵排放的 70%。因此在這樣的背景下,為現(xiàn)代煤?化工的發(fā)展和壯大提供了有利機遇。
4、現(xiàn)代煤化工發(fā)展符合世界能源發(fā)展趨勢。全球能源發(fā)展趨勢已進入 到能源和化工原料多元化發(fā)展的時代,隨著現(xiàn)代煤化工技術(shù)發(fā)展的先進性 和成熟性,以及產(chǎn)品的多元化、高值化、清潔化,將煤炭作為原料生產(chǎn)多 種化學(xué)品和通過轉(zhuǎn)化生成為潔凈高效能源的技術(shù)將與石油天然氣化工及能 源的技術(shù)路線形成協(xié)同發(fā)展并充滿競爭的趨勢。因此,未來煤化工發(fā)展領(lǐng) 域的技術(shù)競將爭空前激烈,市場規(guī)模也將形成空前態(tài)勢。
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