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摘要:概述了煤化工發(fā)展的必要性、技術進展、產(chǎn)業(yè)政策分析及規(guī)劃,并針對目前煤化工發(fā)展存在的問題進行了分析,提出了合理建議。
關鍵詞:煤化工;發(fā)展趨勢;問題與建議
1.1我國的能源結構決定發(fā)展煤化工的必要性
在我國已探明的能源儲量中煤炭占94.3%,石油天然氣僅占5.7%,“富煤、貧油、少氣”是我國的基本國情。高效合理利用我國豐富的煤炭資源,大力發(fā)展?jié)崈舻男滦兔夯な俏覀兊谋厝贿x擇,也是符合我國實際的發(fā)展方向,國家政策總體上持支持態(tài)度。煤炭不僅是重要的燃料,還是重要的化工原料。近年來,在國際油價急劇震蕩和對替代化工原料、替代能源的需求越發(fā)迫切的背景下,從能源發(fā)展戰(zhàn)略和安全角度來看,有效利用我國現(xiàn)有豐富煤炭資源,通過新型煤化工產(chǎn)業(yè)適當降低其他能源對外依存度(2013年我國原油對外依存度已達58%)將是我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展有益方向之一,未來新型煤化工有望成為我國能源結構中重要補充部分。因此煤的清潔利用、煤化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展備受關注[1]。
1.2傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工
近年煤化工產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整步伐加快,新型煤化工是未來煤化工發(fā)展主要方向。煤化工產(chǎn)業(yè)是指以煤為原料,通過多種技術應用集成,聯(lián)合生產(chǎn)多種清潔燃料、化工原料以及熱能、電力等產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。相對以產(chǎn)能過剩的合成氨、電石、焦炭等為主要產(chǎn)品的傳統(tǒng)煤化工行業(yè)而言,現(xiàn)代新型煤化工是指以煤氣化為核心技術,通過優(yōu)化整合先進化工生產(chǎn)技術,形成煤炭—能源—化工一體化新興產(chǎn)業(yè),并以天然氣、烯烴、石油等我國進口依存度較高的能源、化工原料為主要終端產(chǎn)品。無論從產(chǎn)品需求性,還是從技術適用性、能耗、環(huán)保、水資源消耗等方面來分析,除甲醇外的傳統(tǒng)煤化工行業(yè)均總體產(chǎn)能過剩,競爭激烈,缺乏大規(guī)模發(fā)展空間,未來我國煤化工行業(yè)發(fā)展將主要依托于現(xiàn)代新型煤化工產(chǎn)業(yè)。
1.3新型煤化工技術進展
新型煤化工行業(yè)發(fā)展的主要動力則來自技術創(chuàng)新,近年新型煤化工的技術瓶頸已有突破。目前,我國新型煤化工如煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇等示范裝置均有建成投產(chǎn)案例。在技術層面新型煤化工行業(yè)發(fā)展的趨勢:煤氣化技術發(fā)展趨向于大型化、清潔化、多樣化;甲醇合成裝置大型化;甲醇制烯烴(MTO/MTP)技術取得重大突破;煤直接/間接制油工業(yè)化裝置實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn);煤制乙二醇成套工藝技術及示范裝置建成投產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量提升。通過新型煤化工技術,可以把固態(tài)的煤轉(zhuǎn)化為石油替代化工產(chǎn)品和清潔能源,可在很大程度上提高能源利用效率,極大地減少碳化物、硫化物和氮氧化物的排放;新型煤化工技術也為二氧化碳捕集與儲存提供便利條件,產(chǎn)業(yè)化的應用將對保護環(huán)境具有積極意義,為煤化工走低碳技術路線提供技術支撐[2]。
1.4煤化工產(chǎn)業(yè)政策分析及規(guī)劃
煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對煤炭資源、水資源、生態(tài)、環(huán)境、技術、資金和社會配套條件要求較高。然而近幾年在煤化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時,一些地方不顧資源、生態(tài)、環(huán)境等方面的承載能力,盲目規(guī)劃、競相建設煤化工項目,對經(jīng)濟社會持續(xù)、健康、穩(wěn)步發(fā)展將產(chǎn)生潛在的負面影響。因此國家產(chǎn)業(yè)政策上先是遏制煤化工盲目發(fā)展、規(guī)范煤化工行業(yè)過熱發(fā)展,逐步過渡到鼓勵新型煤化工發(fā)展。目前國家產(chǎn)業(yè)政策上已開始逐步鼓勵新型煤化工示范項目發(fā)展。在“十一五”期間我國傳統(tǒng)煤化工行業(yè)處于“野蠻發(fā)展”狀況,各地方政府不顧生態(tài)環(huán)境、水資源承載能力,不考慮相關技術成熟度,“逢煤必化,遍地開花”,短期內(nèi)推動大量傳統(tǒng)煤化工項目上馬,導致行業(yè)整體產(chǎn)能嚴重過剩,部分項目開工率不足40%。在此背景下,2009年9月國務院《關于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復建設引導產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》,并明確提出3年內(nèi)原則上不再安排新煤化工試點項目。為了煤化工行業(yè)健康發(fā)展,國家先后《煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》和《煤化工產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》討論稿,廣泛征求社會各界意見,并最終形成全面、客觀、具有戰(zhàn)略性和前瞻性的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,其基本精神是:穩(wěn)步推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不斷發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),以緩解石油供應的緊張局面;科學制定發(fā)展規(guī)劃,促進煤炭區(qū)域產(chǎn)銷平衡,鼓勵煤炭資源接續(xù)區(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,適度安排供煤區(qū)煤化工項目的建設,限制調(diào)入?yún)^(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;統(tǒng)籌煤與相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是與水資源的協(xié)調(diào)發(fā)展;煤化工業(yè)要堅持循環(huán)經(jīng)濟的原則,走大型化、基地化的路子,發(fā)展開放式的產(chǎn)業(yè)鏈條;安全發(fā)展,認真進行安全風險評估;加強自主創(chuàng)新,堅持以我為主的自主創(chuàng)新政策,加大政策支持力度,鼓勵設備國產(chǎn)化。2011年初發(fā)改委又提出年產(chǎn)50萬t及以下煤經(jīng)甲醇制烯烴項目,年產(chǎn)100萬t及以下煤制甲醇項目,年產(chǎn)100萬t及以下煤制二甲醚項目,年產(chǎn)100萬t及以下煤制油項目,年產(chǎn)20億m3及以下煤制天然氣項目,年產(chǎn)20萬t及以下煤制乙二醇項目暫停建設,上述標準以上的大型煤炭加工轉(zhuǎn)化項目,須報經(jīng)國家發(fā)展改革委核準,煤化工項目建設進入階段性冰封期。但在經(jīng)過3年多休整后,隨著技術成熟以及部分新型煤化工項目良好的示范運營效果,政府對新型煤化工項目建設態(tài)度也逐步由“全面暫緩”到“適度鼓勵新型示范項目建設”,并于2013年初陸續(xù)批復10個新型煤化工項目“路條”。2013年獲國家發(fā)改委“路條”的10個新型煤化工項目(包括5個煤制天然氣、4個煤烯烴和1個煤制油項目):①霍城年產(chǎn)60億m3煤質(zhì)天然氣項目(中國電力投資集團公司);②新疆伊犁40億m3/a煤制天然氣項目(山東能源新汶礦業(yè)集團有限責任公司);③興安盟40億m3/a煤制天然氣項目(中國國電集團公司);④山西大同40億m3/a煤制天然氣項目(中國海洋石油總公司);⑤內(nèi)蒙古40億m3/a煤制油天然氣項目(新蒙能源投資股份有限公司);⑥貴州織金60萬t煤制烯烴項目(中國石油化工股份有限公司);⑦河南60萬t煤制烯烴項目(中國石油化工股份有限公司、河南能源化工集團有限公司);⑧陜西榆林二期60萬t煤制烯烴項目(中煤能源集團有限公司);⑨平?jīng)?0萬t煤制烯烴項目(甘肅華鴻匯金公司);⑩年產(chǎn)150萬t煤制油項目(潞安集團)。無論是從政策延續(xù)性還是從技術成熟度、項目運營經(jīng)驗來分析,“十二五”期間我國仍不具備大規(guī)模發(fā)展新型煤化工項目條件,政府更多的是要引導新型煤化工項目適度發(fā)展,逐步鼓勵示范項目推進,積累技術參數(shù)及運營經(jīng)驗,為“十三五”期間進行大規(guī)模高水平技術示范項目發(fā)展奠定基礎。因此預計2013-2018年新型煤化工項目建設或?qū)⒅饕砸勋@得國家發(fā)改委批復“路條”的示范項目為主,部分地方主導項目審批進度會有所放緩,行業(yè)整體將保持循序發(fā)展態(tài)勢。
2煤化工發(fā)展中的幾個問題及建議
作為資金密集型、技術密集型的產(chǎn)業(yè),煤化工項目建設、投產(chǎn)周期較長,抵御風險能力較低。若無序發(fā)展,蜂擁而上,新型煤化工也將失去價格優(yōu)勢,新型煤化工行業(yè)發(fā)展的一些問題也隨之暴露出來[3]。
2.1無序發(fā)展問題
新型煤化工項目仍處于示范建設階段,但各地規(guī)劃擬建的項目很多,面臨較大的投資風險和產(chǎn)能過剩問題,亟須行業(yè)引導并規(guī)范發(fā)展。同時行業(yè)中的中小企業(yè)較多,大型現(xiàn)代化高技術的企業(yè)較少,各產(chǎn)煤大省都在爭相上馬煤化工項目,容易造成產(chǎn)業(yè)趨勢雷同,進而導致成產(chǎn)能過剩。建議由實力雄厚、籌資能力強、有技術、有專業(yè)人才的石化公司和煤業(yè)公司合資合作建設發(fā)展煤化一體化項目。
2.2煤炭資源條件
煤化工項目煤炭消耗量大,是否有足夠且穩(wěn)定的煤炭資源供應是首先必須要落實的條件。建議新型煤化工項目采用煤化一體化模式建設,配套煤礦做煤化工的資源支撐。
2.3水資源問題
水資源是煤化工發(fā)展的基礎自然條件,也是我國煤化工發(fā)展的制約因素之一。煤化工耗水量大,而富煤的地方水資源多較緊張,因此煤化工項目應建設在煤、水資源均相對豐富的地方,并不斷通過技術措施來降低水資源消耗,是新型煤化工發(fā)展的關鍵。技術措施解決辦法:選擇耗水量相對較少的產(chǎn)品;采用空冷、優(yōu)化換熱網(wǎng)絡、廢水回收再利用等節(jié)水技術。
2.4能效問題
提高煤的能效是社會責任,是新型煤化工節(jié)約能源、降低成本、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。由于煤化工項目實質(zhì)是將煤炭資源轉(zhuǎn)換成石化類資源過程,因此能量轉(zhuǎn)換效率、綜合能耗、水耗等將成為各技術路線大規(guī)模工業(yè)化推廣的主要約束條件。
2.5環(huán)保問題
煤資源豐富的地方環(huán)境承載能力一般較差,因此做好煤化工項目的環(huán)保工作更加重要,“三廢”排放的減少及資源化利用甚至“零”排放,是煤化工產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的必然要求。
2.6碳排放問題
二氧化碳等溫室氣體排放問題也是煤化工發(fā)展必須考慮的較大的風險要素,煤化工面臨一定的承擔減排義務成本增大的風險,煤化工CO2的排放量大,碳排稅的執(zhí)行也將影響煤化工項目的效益。但煤化工排放CO2的濃度較高,相對容易回收,若能將回收的CO2用于相鄰油田的驅(qū)油增產(chǎn)并實現(xiàn)地下封存,將會產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.7經(jīng)濟競爭性問題
煤化工項目的經(jīng)濟性取決于原料煤炭的價格,競爭性取決于煤炭、原油和天然氣的比價,原油價格較高時(>70美元/桶),煤化工項目的經(jīng)濟競爭性較強。受2014年下半年以來油價持續(xù)下跌的影響,當前煤化工項目的效益和推進均遇到了較大沖擊和困難。
2.8技術問題是發(fā)展煤化工的瓶頸
煤化工產(chǎn)業(yè)是技術密集型、資金密集型產(chǎn)業(yè),對技術的需求迫切,還有些關鍵技術從國外引進,但是國外一些煤化工技術缺少工業(yè)示范驗證,引進風險很大,給企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營造成很大的困難,付出的成本代價很高。當前,加快培育具有自主知識產(chǎn)權的煤化工核心技術,做好商業(yè)化示范裝置的建設和運行,是發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的根本途徑。
2.9煤化工裝備的研發(fā)和國產(chǎn)化有待提高
目前,雖然我國煤氣化爐、甲醇合成塔等裝備技術取得了重大突破,并成功應用于工業(yè)化生產(chǎn),但為大型煤化工項目配套的核心反應器、壓縮機、關鍵泵閥等主要裝備還不能完全滿足要求。加快煤化工關鍵設備和成套技術裝備的開發(fā),不僅可以降低煤化工項目的投資,增強競爭力,而且可以提升我國裝備制造業(yè)的技術水平,帶動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3結束語
近年來我國煤化工的發(fā)展是我國能源結構實情引發(fā)的,也是我國石油化工的有益補充;但煤化工的快速發(fā)展也遇到了一些問題和困難,特別是在低油價下,煤化工的成本優(yōu)勢已喪失,當前煤化工項目的效益和推進均遇到了較大沖擊和困難;總結我國煤化工發(fā)展的經(jīng)驗教訓,分析存在的問題,才能理清發(fā)展思路。只有合理布局,加快技術創(chuàng)新,產(chǎn)品精細化、高端化,不斷進行提質(zhì)增效升級,堅持綠色低碳環(huán)保,我國煤化工行業(yè)才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]韓紅梅.當前我國煤炭深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及形勢分析[J].煤炭加工與綜合應用,2015(6):1-7.
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[3]王中銀.發(fā)展現(xiàn)代煤化工存在的問題[J].煤炭加工與綜合應用,2015(6):8-10.
作者:孫雙印 單位:中國石化中原石油化工有限責任公司