我國(guó)煤化工發(fā)展的探討

唐宏青

（中科合成油工程有限公司，北京 101407）

1 煤化工規(guī)劃概述

隨著我國(guó)原油對(duì)外依存度持續(xù)攀升，國(guó)際油價(jià)居高不下及國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)化工原料的旺盛需求，發(fā)展現(xiàn)代煤化工已成為我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。

近期我國(guó)公布的各個(gè)版本的 “十二五”發(fā)展規(guī)劃，對(duì)煤化工的發(fā)展作了不同的描述，在對(duì)煤制油和煤制甲醇的發(fā)展問(wèn)題上有著不同的思路。

國(guó)務(wù)院關(guān)于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)規(guī)劃（2011～2015年）中說(shuō)：“煤化工 在傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域，不再審批單純擴(kuò)能的焦炭、電石項(xiàng)目，結(jié)合淘汰落后產(chǎn)能，對(duì)合成氨和甲醇等通過(guò)上大壓小、產(chǎn)能置換等方式提高競(jìng)爭(zhēng)力。在現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，嚴(yán)格行業(yè)準(zhǔn)入，在煤炭資源和水資源豐富、環(huán)境容量較大的地區(qū)有序推進(jìn)煤制烯烴產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)鏈延伸，積極發(fā)展高端產(chǎn)品；支持具備條件地區(qū)適度發(fā)展煤制天然氣項(xiàng)目，嚴(yán)格控制煤制油項(xiàng)目。”

石化和化學(xué)工業(yè) “十二五”發(fā)展規(guī)劃中說(shuō)：“煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制乙二醇等現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目要按照有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，綜合考慮煤炭、水資源、生態(tài)環(huán)境、交通運(yùn)輸、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況及區(qū)域二氧化碳、節(jié)能和主要污染物減排指標(biāo)等綜合條件，在蒙、陜、新、寧、貴等重點(diǎn)產(chǎn)煤省區(qū)，適度布局，并采取集中集約、上下游一體化方式建設(shè)現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)基地及煤電化熱一體化示范基地；其余省區(qū)，尤其是煤炭調(diào)入和基本平衡省區(qū)、生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)、大氣聯(lián)防聯(lián)控重點(diǎn)區(qū)域、主要污染物排放總量超標(biāo)和節(jié)能評(píng)估審查不合格的地區(qū)，嚴(yán)格限制現(xiàn)代煤化工的發(fā)展。新建項(xiàng)目烯烴規(guī)模要達(dá)到50萬(wàn)噸／年以上；‘十二五’重點(diǎn)組織實(shí)施好煤制烯烴升級(jí)示范項(xiàng)目建設(shè)。在原料可以保證穩(wěn)定、持續(xù)供應(yīng)的前提下，在沿海地區(qū)慎重布局進(jìn)口甲醇制烯烴項(xiàng)目。研究集中利用已建成的符合經(jīng)濟(jì)規(guī)模的甲醇生產(chǎn)能力建設(shè)大型烯烴項(xiàng)目。”

西部大開發(fā) “十二五”規(guī)劃中說(shuō)：“天山北部及東部地區(qū)：重點(diǎn)推進(jìn)吐哈、準(zhǔn)東、伊犁河谷煤炭東運(yùn)、煤電一體化和煤化工基地建設(shè)，加快阿爾泰山銅鎳及鉛鋅等資源開發(fā)，建設(shè)有色金屬加工生產(chǎn)基地。”；“鄂爾多斯盆地：重點(diǎn)加大煤炭、石油、天然氣、煤層氣、頁(yè)巖氣等資源的勘查開發(fā)力度，著力推進(jìn)大型煤電基地建設(shè)，適度有序發(fā)展石油化工和煤化工產(chǎn)業(yè)。”

煤炭工業(yè)發(fā)展 “十二五”規(guī)劃中說(shuō)：“穩(wěn)步推進(jìn)煤炭深加工示范項(xiàng)目建設(shè)。在內(nèi)蒙古、陜西、山西、云南、貴州、新疆等地選擇煤種適宜、水資源相對(duì)豐富的地區(qū)，重點(diǎn)支持大型企業(yè)開展煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等升級(jí)示范工程建設(shè)，加快先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。不斷創(chuàng)新和完善技術(shù)，提高能源轉(zhuǎn)化效率、降低水耗和煤耗、降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。支持開展二氧化碳捕集、利用和封存技術(shù)研究和示范。”

上述規(guī)劃都沒有一個(gè)具體的目標(biāo)，沒有說(shuō)明在下一個(gè)五年中，究竟應(yīng)該發(fā)展多少甲醇、多少烯烴、多少煤制甲烷、多少柴油；消耗多少原煤、多少水，總的投資控制在多少范圍。因此，未來(lái)煤化工的發(fā)展有著不確定因素。

為此，本文對(duì)未來(lái)煤化工發(fā)展的幾種主要產(chǎn)品前景作一分析。主要討論在 “十二五”期間可能開工的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目不一定在 “十二五”期間形成產(chǎn)能，更不用說(shuō)達(dá)到 “安穩(wěn)長(zhǎng)滿”。

2 幾種主要產(chǎn)品的動(dòng)向

2.1 煤制甲醇

甲醇的發(fā)展將繼續(xù)得到有關(guān)政府部門的支持。主要是：① 甲醇汽油的試點(diǎn)將在上海、山西和陜西繼續(xù)推進(jìn)。盡管陜西和山西已經(jīng)試驗(yàn)多年，并沒有被全國(guó)接受，但是這次加入上海市，意在加強(qiáng)試驗(yàn)力度。② 甲醇制烯烴技術(shù)的工業(yè)化成功，受到了各地政府和投資公司的青睞。

新建甲醇裝置并不困難，預(yù)計(jì)到 “十二五”末，甲醇年生產(chǎn)能力將從目前的46Mt，擴(kuò)展到90Mt，新開工44Mt。其中，用于制烯烴的能力為18Mt，可以制取6Mt烯烴；另外26Mt用作燃料添加劑和其他化工用途，這部分涉及投資約為1 560億元。

盡管甲醇行業(yè)提出有序發(fā)展的建議［1］，但是煤制甲醇的高速發(fā)展，導(dǎo)致 “上大壓小”是極其困難的。上大是容易的，一呼百應(yīng)，業(yè)主、煤老板、工程公司、科研機(jī)構(gòu)、設(shè)備制造、施工隊(duì)、銀行、地方政府等都對(duì)此十分積極。壓小是困難的，它涉及后加工甲醛、二甲醚等產(chǎn)品相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的各種問(wèn)題。

2.2 煤制甲烷（天然氣）

目前4個(gè)正在建設(shè)的煤制甲烷裝置總能力為151×108m3／a，實(shí)際在建的只是46×108m3／a，余額是二期的計(jì)劃。個(gè)別裝置正在試車，要達(dá)到設(shè)計(jì)能力還要一定的時(shí)間。盡管煤制甲烷是成熟單元技術(shù)的組合，但是組合的經(jīng)驗(yàn)仍然需要在建設(shè)過(guò)程中得到。

對(duì)于煤制甲烷的氣化技術(shù)是否一定要用魯奇型的低溫氣化，國(guó)內(nèi)有不同的看法，國(guó)際上也有不同的意見。

由于國(guó)內(nèi)天然氣不足，煤制甲烷的發(fā)展將繼續(xù)得到國(guó)家的支持，主要是西北地區(qū)。新疆對(duì)這一項(xiàng)目熱情很高，“十二五”規(guī)劃中聲稱要達(dá)到768×108m3／a的能力。但實(shí)際上不會(huì)有這么多的項(xiàng)目同時(shí)啟動(dòng)，預(yù)計(jì)全國(guó) “十二五”中能夠新開工的總規(guī)模約為300×108m3／a，涉及投資額約為2 100億元。

然而，我國(guó)富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布廣泛，南方地區(qū)、華北地區(qū)和新疆塔里木盆地等發(fā)育海相頁(yè)巖，華北地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地和松遼盆地等廣泛發(fā)育陸相頁(yè)巖，具備頁(yè)巖氣成藏條件，資源潛力較大。據(jù)預(yù)測(cè)，頁(yè)巖氣可采資源量為25×1012m3，超過(guò)常規(guī)天然氣資源。因此，煤制天然氣的發(fā)展要受此影響。

2.3 煤制烯烴

在已經(jīng)建成的3個(gè)大型煤制烯烴裝置運(yùn)行的基礎(chǔ)上，煤制烯烴（主要是低碳烯烴MTO）會(huì)有較大的發(fā)展，以滿足日益增長(zhǎng)的聚烯烴需求。

迄今各地上報(bào)的幾十個(gè)項(xiàng)目年生產(chǎn)能力總量已經(jīng)達(dá)到28Mt，有的地方已經(jīng)在沒有批準(zhǔn)的情況下開始動(dòng)工建設(shè)，沿海地區(qū)有的購(gòu)買國(guó)外的甲醇在建設(shè)MTO項(xiàng)目。

預(yù)計(jì)在西北地區(qū)新增開工能力6Mt的煤制聚烯烴，其中煤制低碳烯烴MTO約占80%，煤制丙烯MTP約占20%。涉及總投資（含甲醇）約為1 800億元。

在沿海地區(qū)熱情很高的外購(gòu)甲醇制聚烯烴的做法，其必要性受到懷疑。投資者要考慮這樣的問(wèn)題，同樣是外購(gòu)，為什么要去買3t甲醇來(lái)制聚烯烴，不去直接買1t聚烯烴，這樣尚可把污染留在國(guó)外。購(gòu)買甲醇＋投資折舊＋運(yùn)行費(fèi)用合起來(lái)與購(gòu)買聚烯烴的費(fèi)用比較，究竟有多少利益，應(yīng)該算得清楚。為了這點(diǎn)利益，把污染引到國(guó)內(nèi)，是否值得？中國(guó)周邊國(guó)家是用天然氣制取甲醇的，大量購(gòu)買國(guó)外甲醇來(lái)制烯烴，等于為周邊國(guó)家發(fā)展天然氣化工開辟道路。

當(dāng)國(guó)外甲醇的上岸稅后價(jià)格達(dá)2 500元／t，聚烯烴市場(chǎng)銷售價(jià)格為11 500元／t時(shí)，這兩者就相當(dāng)了，做起來(lái)就吃力不討好。

2.4 煤制柴油

對(duì)煤制柴油，國(guó)內(nèi)有較大的分歧，這在上面的幾個(gè)規(guī)劃中已經(jīng)可以看出，不同觀點(diǎn)指導(dǎo)下的規(guī)劃編制者有著不同的意見。從技術(shù)、環(huán)保、用水、投資、經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)，煤制柴油比煤制烯烴有利，產(chǎn)品柴油的質(zhì)量也比較好，例如16烷值可以達(dá)到65～70。由于媒體歷來(lái)對(duì)煤制油的不利宣傳和目前聚烯烴的大量進(jìn)口，有關(guān)部門對(duì)煤制聚烯烴特別鐘情，對(duì)煤制油比較冷淡。

但是，煤制柴油是解決能源問(wèn)題，它的重要性高于煤制聚烯烴，因此，建設(shè)新的煤制柴油裝置勢(shì)在必行。預(yù)計(jì)在西北地區(qū)新增開工能力8Mt／a的煤制柴油裝置，涉及總投資1 200億元，其中寧煤4Mt／a煤制油項(xiàng)目首當(dāng)其沖。這是一個(gè)超級(jí)化工項(xiàng)目，是一個(gè)頭大尾小的化工—煉油項(xiàng)目。與傳統(tǒng)的煉油項(xiàng)目不同，不宜再?gòu)臒捰陀^點(diǎn)來(lái)評(píng)價(jià)它的規(guī)模大小了。

2.5 煤制乙二醇

煤制乙二醇的實(shí)際進(jìn)展比預(yù)期的要慢，主要是第一個(gè)示范廠沒有如期達(dá)到目標(biāo)。目前至少有五個(gè)研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行10～50kt／a的工業(yè)化裝置試驗(yàn)建設(shè)，預(yù)期在近1～2年內(nèi)究竟煤制乙二醇能否工業(yè)化可以有結(jié)論。

如果這幾個(gè)工業(yè)化試驗(yàn)?zāi)軌虻玫筋A(yù)期的結(jié)果，在十二五后期，可以開始單線200kt／a及其以上的裝置建設(shè)。目前乙二醇的缺口大約6Mt／a，因此，估計(jì)十二五期間能夠開工的乙二醇規(guī)模為3Mt／a，涉及投資510億元。

乙二醇的單線規(guī)模應(yīng)該在200kt／a以上，否則沒有工業(yè)化的價(jià)值。從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，采用4MPa干煤粉或者水煤漿氣化技術(shù)，是煤制乙二醇的基本技術(shù)，常壓流化床氣化技術(shù)無(wú)法與此競(jìng)爭(zhēng)。目前在建的幾套以常壓流化床氣化為先導(dǎo)的單線20～30kt／a生產(chǎn)裝置，在建成后即面臨過(guò)時(shí)。

2.6 煤的分質(zhì)利用

煤的分質(zhì)利用技術(shù)，共三個(gè)部分，即煤的干餾、焦油輕質(zhì)化、半焦利用，目前沒有完整成熟的組合技術(shù)。正在進(jìn)行試驗(yàn)的是前兩部分，半焦利用只是推測(cè)可行而無(wú)大規(guī)模煤氣化的工業(yè)化技術(shù)。如果要推廣煤的分質(zhì)利用，必須要將上述三個(gè)部分在一個(gè)示范廠內(nèi)實(shí)現(xiàn) “安穩(wěn)長(zhǎng)滿”，否則沒有意義。

目前國(guó)內(nèi)還沒有建這種示范廠的計(jì)劃，因此，十二五期間還只能是單元技術(shù)的工業(yè)化研究，大規(guī)模的投資是不可能的。

在 “十二五”末，有可能建設(shè)一個(gè)完整的示范廠，涉及投資不到200億元。

2.7 其 他

其他現(xiàn)代煤化工技術(shù)的進(jìn)展，還沒有達(dá)到可以推廣的程度。例如，媒體宣傳比較多的煤制芳烴技術(shù)，在聲稱建設(shè)一個(gè)1Mt／a級(jí)的示范廠后，實(shí)際上“第一期工程”僅僅是建設(shè)一個(gè)10kt／a級(jí)的工業(yè)化試驗(yàn)裝置。萬(wàn)噸級(jí)的試驗(yàn)還沒有進(jìn)行，百萬(wàn)噸級(jí)的推廣還是等試驗(yàn)結(jié)束后再討論吧。

3 結(jié) 語(yǔ)

以上是 “十二五”期間煤化工的主流項(xiàng)目預(yù)計(jì)，實(shí)際上要比各地的規(guī)劃小得多，也許要客觀一些，表1所列的項(xiàng)目說(shuō)明了這個(gè)情況。

表1 “十二五”期間估計(jì)能夠開工的煤化工項(xiàng)目上限

預(yù)計(jì) “十二五”期間能夠開工的項(xiàng)目總投資低于8 000億元。

根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，煤化工是要發(fā)展的，但是規(guī)模是要有控的，不會(huì)出現(xiàn)全國(guó)各地累計(jì)后達(dá)40 000億投資的規(guī)模。

但是能否實(shí)現(xiàn)表1的預(yù)期，不在于資金、煤資源、投資熱情，而在于水和環(huán)保。以水為例，這些項(xiàng)目大約需要年耗7×108t水，項(xiàng)目集中在西北，能做到這一點(diǎn)嗎？

目前西北在普查地下水資源。以內(nèi)蒙為例，評(píng)價(jià)的結(jié)果是，全區(qū)地下水資源量為268.76× 108m3／a，山丘區(qū)112.92×108m3／a，平原區(qū)187.32×108m3／a，評(píng)價(jià)結(jié)果似乎對(duì)發(fā)展煤化工很有利。

但是，內(nèi)蒙古自治區(qū)今年已明確規(guī)定［2］，嚴(yán)禁違規(guī)抽采地下水。在2011年12月28日結(jié)束的全區(qū)經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，內(nèi)蒙古自治區(qū)主席巴特爾再次強(qiáng)調(diào)，高耗水產(chǎn)業(yè)要加快建設(shè)替代水源工程，限期轉(zhuǎn)換出所用地下水。

資料顯示，內(nèi)蒙古地表水稀缺且季節(jié)性明顯，地下水是唯一穩(wěn)定可靠的水源，95%的居民生活用水、66%的工業(yè)用水、47%的農(nóng)業(yè)用水來(lái)自地下水。受氣候變化影響，最近10年來(lái)，內(nèi)蒙古地下水資源總量減少了近7%，但供水量卻增長(zhǎng)了40%左右，地下水超采問(wèn)題十分突出。很顯然，水的問(wèn)題并不樂觀。

總之，煤化工的發(fā)展很有吸引力，困難不小，如何科學(xué)地可持續(xù)發(fā)展，考驗(yàn)著地方政府、投資者、科學(xué)家、工程師的智慧。

［1］龐利萍.甲醇行業(yè)提出有序發(fā)展建議 ［N／OL］.中國(guó)化工報(bào)，2012－03－26.http：／／www.cpcia.org.cn／html／20／20123／102850.html

［2］內(nèi)蒙古嚴(yán)禁違規(guī)抽采地下水發(fā)展煤化工等高耗水產(chǎn)業(yè)［EB／OL］.中國(guó)水利網(wǎng)，2011－12－31.http：／／www.chinawater.com.cn／newscenter／df／nmg／201112／t20111231＿208665.html