新型煤化工持久戰

中國是產煤大國，對煤炭的綜合利用也是提升我國能源供給水平的重要途徑。其中煤化工通過將煤炭進行化學加工轉化為不同形態的能源或化工產品，已經成為延長煤炭產業鏈、增加產業附加值的重要紐帶。

在過去三十多年中，我國傳統煤化工產品結構愈發不合理，綜合經濟效益也逐漸下降。而隨著煤炭市場的動蕩和煤炭價格的低迷，尋找煤炭能源體系的“升級”就成為當務之急。而在這個過程中，新型煤化工則為我國煤炭資源的合理開發提供了新的途徑，并為煤化工的產業升級找回了應有的自信。盡管轉型之路倍加艱辛，但新型煤化工解決結構性矛盾的應用趨勢已經勢不可擋。

傳統煤化工產能嚴重過剩

煤炭走進中國人的生活已經有3000年以上的時間。直到現在，煤炭依然是我國很多地區的主要燃料，而在許多煤炭資源豐富的地方，煤炭更是當地經濟發展和騰飛的支柱。相關數據顯示，目前我國煤炭消費分類占比是：發電用煤51%，鋼鐵行業消費16%，建材行業11%，化工用煤約5%，其他行業及居民生活消費11%。從某種程度上說，煤炭是我國經濟賴以正常運行的重要保證之一。

然而，煤炭并不是只能從燃燒中獲得能量和價值。煤炭的價值還體現在它可以轉化為多種化工產品。也正是如此，煤炭的化工利用也早早地成為關注的焦點。其中在上世紀80年代，我國就開始著手煤化工的研究與應用。傳統煤化工主要包括焦炭、電石、合成氨等領域。在我國，煤炭焦化是最早且至今仍然使用的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同時產煤氣和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烴；此外，煤的其他直接化學加工，包括焦油加工和電石乙炔化工，以及生產褐煤蠟、磺化煤、腐植酸及活性炭等，仍有小規模的應用。

不過隨著石油化工技術的升級，傳統煤化工日益衰微。比如曾一度是亮點的焦爐煤氣加工行業，現如今也因市場疲軟，陷入難以繼續發展的困境。由于國內傳統煤化工技術低下，綜合經濟效益日漸下降。雖然僅有個別企業和石油化工聯系密切，產品多樣新穎，發展狀況較好，但仍然存在產能過剩，競爭加劇的難題。

中國石油和化工行業聯合會副會長周竹葉表示，淘汰落后產能成為傳統煤化工結構調整的必然，傳統煤化工中焦炭、電石等項目重復建設嚴重，產能過剩30%。所以從總體上看，傳統煤化工產能嚴重過剩，對其進行結構調整是發展的必然趨勢。2009年，全國焦化行業關停淘汰落后?。ɡ希┙範t產量近2300萬噸，新建投產焦爐產能約3700萬噸，目的是實現以自動化、大型化、清潔環?；拇笾行徒範t產能對落后產能的置換，傳統煤化工的改造也日益成為煤炭產區重點的工作之一。

而隨著風電、光伏、水電、核電、燃氣發電等其他電源加快增長，煤電和發電用煤需求增長也在受到抑制。從2012年開始，告別了煤炭產業的“黃金十年”，全國煤炭行業陷入困境。隨著煤價大幅回落，我國產煤大省的煤老板們也開始思考煤炭產業的去向。在這種情形下，人們不禁要問，傳統的煤炭初加工生產模式已經難以為繼，擁有煤炭資源優勢的眾多地區和企業該如何實現化工產業的轉型升級？

新型煤化工：今后20年的重要發展方向

煤化工是以煤為原料，經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料及化學品，生產出各種化工產品的工業。據了解，煤化工包括傳統煤化工和新型煤化工。傳統煤化工包括煤焦化、生產煤電石、煤合成氨（化肥）等，產品附加值較低；新型煤化工包括煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇和煤制油等，產品附加值較高，并將在我國能源可持續利用中扮演重要角色，是今后20年的重要發展方向。

那么傳統煤化工和新型煤化工究竟有什么區別和聯系呢？

在2013年亞洲石化科技大會上，中國石油和化學工業規劃院副院長白頤介紹，現代煤化工和傳統煤化工既有區別又密切聯系，傳統煤化工生產石化產品，現代煤化工則正在朝清潔能源和石化產品并重方向發展?，F代煤化工以傳統煤化工為基礎，在規模和技術水平上有了大規模提升，現代煤化工產業發展將帶動傳統煤化工轉型升級。

從其技術延展來看，新型煤化工拓展了原有的煤炭焦化、煤氣化——合成氨——化肥的傳統煤化工技術路線，向著煤炭液化、煤炭氣化、煤制甲醇、煤制烯烴等技術，以及集煤轉化、發電、冶金、建材等工藝為一體的煤化聯產和潔凈煤技術方向發展。

具體來說，新型煤化工是以煤炭為基本原料，以化工技術為基礎，以國家經濟發展和市場急需的產品為方向，采用高技術，優化工藝路線，充分注重環境友好，有良好經濟效益的新型產業。新型煤化工以煤氣化為基礎，合成各種替代石油、天然氣的清潔燃料和化工產品，目前主要產品路線有煤制油、煤制氣、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制二甲醚等。

而除了環境友好和良好的經濟效益，我國發展新型煤化工還有一個深層的原因，就是我國的煤炭能源的戰略安全選擇。

從上世紀70年代出現了兩次石油危機開始，讓很多國家都開始思考如何來減少對石油的依賴，包括我國在內的許多國家都開始了尋找替代燃料的歷程。

經過了約20年的實踐論證，美國各州先后推廣使用10%～15%的甲醇汽油，歐洲則將一部分精力轉向了核能等新型能源。此外，歐洲和美洲在乙醇燃料和生物燃料領域迅速占據了有利位置。然而，受制于技術能力和經濟發展的巨大需求，我國卻一直沒有找到合適的石油替代燃料。雖然國家加強了能源開發和能源消費總量控制，并且積極推進國際能源合作，推動建立國際能源新秩序，但從80年代開始，隨著我國經濟的騰飛，我國石油消費開始快速增長，進口量也隨之快速攀升。

據統計，我國石油對外依存度由2000年的27%飆升到2012年的57%。專家預計2020年有可能超過80%，以石油安全為核心的能源安全問題日益成為制約經濟社會發展的瓶頸。而進入2013年，形式又發生了變化。美國能源信息署（EIA）公布數據顯示，美國和中國在9月份石油日凈進口量分別為624萬桶和630萬桶，中國已超過美國成為世界最大的石油進口國。據美國媒體赫芬頓郵報報道說，目前中國國內的石油資源，包括東北的大慶油田已經遠不能滿足中國對石油的需求，這迫使中國更加依賴進口。

而從國家能源安全的角度考慮，我國的石油進口約有3/4來自中東和非洲，運輸途中需要經過馬六甲海峽，在國際政治形勢不穩定時，安全性面臨較大的考驗。隨著中東地區局勢的不穩，特別是美國和伊朗的對抗和沖突，隨時可能對國際油價造成負面影響。

正是在這樣的背景下，在加強國內石油生產和節約的同時，采取有效的石油替代措施就成為國家的一種戰略需求。鑒于我國豐富的煤炭資源儲備和具體國情，發展煤制油和煤制烯烴等新型煤化工，實現石油的煤基替代具有很大的發展潛力。

業內專家表示，發展新型煤化工一方面可以將新型煤化工產品直接或間接替代石油、天然氣，另一方面，按照煤種以及煤質特點的不同可利用不同的煤轉化高新技術，同時在能源梯級運用、產品構成模式上進行不同工藝的集成結合，形成完整的體系。比如，目前新型煤化工下游產品中除二甲醚需求前景不明朗之外，其他國內新型煤化工產品如天然氣、乙烯丙烯、芳烴、乙二醇等對外依存度均較高。所以發展新型煤化工的市場空間非常大。

但有專家也表示，煤化工產業發展的基調是有序發展新型煤化工，推進示范項目升級，在技術成熟、經濟可行的前提下進行產業化推廣。未來10年，煤化工產業產能年化增長率達30%以上，將撬動萬億化工工程及設備市場。而新型煤化工產能建設完成后將極大的改變煤炭需求結構，2020年煤炭需求3.6億噸，需求占比接近10%。

需要技術與人才的雙重支撐

現代煤化工是多種技術力量和高技術勞動力支撐下發展的產業。目前我國煤化工處于發展初期，所以更需要技術與人才的雙重支撐。但是在目前的情況下，由于缺少相關技術儲備以及高質量的技術工人已經給很多項目建設運行造成傷害。比如內蒙古在現代煤化工示范裝置建設和運行中，出現過不少的事故，除了客觀原因之外，很多是人為事故，反映出的問題就是人才短缺。

資深煤炭專家李朝林就對此深有同感，“新型煤化工屬于技術、人才密集型產業。當前，許多現代煤化工技術仍處于示范階段，實現大規模工業化還需要一個過程，需要大量研發、設計、施工、生產、運營等多方面的高素質人才。但是，目前從事煤化工技術研發以及工程應用的人員，大多是從石油化工等其他技術領域轉行而來。因此，高素質人才缺乏也是對新型煤化工產業發展的一個嚴峻挑戰。”

而同煤集團塔山循環經濟園區管委會相關負責人也對工作人員技術經驗不足表示了擔心?！癎SP干煤粉氣化裝置系統是目前世界上最先進的煤化工技術裝置之一，在煤制烯烴項目中的應用尚屬世界首例。這項技術在實驗室數據分析中具有設計理念先進、煤種適應性強、技術指標優越、自動化水平高等特點，但實際應用中卻暴露出了煤粉流量波動大、管道設備易磨損、粗煤氣帶灰含量高等問題，這是由于工藝技術上的不成熟和設計上的缺陷所導致的?！睆堄裰f，雖然經過了近3年的磨合，目前神華寧煤集團煤化工分公司對GSP氣化技術、MTP技術等裝置的掌握依然不夠全面，缺乏系統性，技術人員駕馭大型煤化工裝置的經驗不足，安全生產依然面臨嚴峻的挑戰。

而為了解決人才嚴重短缺問題，有許多煤化工企業似乎找到了有效的解決方法?！拔覀兣c上海的一家化工企業合作，將一些化工方面的技術和管理工作外包了出去。事實證明這樣做的效果很好，不但彌補了煤炭企業煤化工人才的不足，還節約了技術攻關和培訓費用，實現了裝置的安全穩定運行及產能最大限度的釋放?！标兾髅簶I化工集團神木煤化工公司規劃部主任趙社庫說，但相關技術人才短缺的陰影卻始終存在。

此外，我國新型煤化工產業仍面臨很多技術難題，新型煤化工要求低能耗、低排放、低污染、高效能，這需要加大技術攻關力度。比如目前我國煤化工的三廢（廢液、廢氣、固體廢棄物）處理技術尚不十分完善，項目污染的現象還時有發生。一些產業鏈延伸項目的技術開發方面也沒有成熟，在實施過程中還面臨著較大的不確定性。比如煤炭地下氣化技術，雖已證實技術和工程可行性，但技術尚不成熟，存在一系列有待解決的問題，比如氣化過程很難控制，冒頂可能嚴重干擾氣化過程，使地下水進人氣化帶，煙煤加熱膨脹產生塑性變形，會阻塞氣化通道，以及煤氣中的固體顆粒和焦炭會堵塞和腐蝕管道等。

神華鄂爾多斯煤制油項目，從開始設計建設至今穩定運行經歷了近10年，但是現在仍然沒有達到設計產能，其設計產能是各類油品108萬噸，2012年實際產量是86.5萬噸。而且，其經濟核算的原料煤是神華集團自產最適合煤制油生產的優質煤，價格也是內部調配價。因此，現在眾多地方和企業想簡單地復制成功經驗十分困難。“就煤制油這一最熱門的煤化工項目來說，在世界范圍內，還沒有完全成熟的科學技術和工業化發展的成功經驗。”卓創資訊分析師李訓軍說。

能源科技創新具有戰略性、公共性、前瞻性和系統性等特點，需要持續高水平投入以及超前部署。正因為我國在技術和人才培養方面的欠賬，很多專家建言我國在新型煤化工產業領域應及早部署并重點開展煤電化一體化發展模式，掌控擁有自主知識產權的關鍵技術和裝備制造技術，以降低投資和運營成本，發展差別化和高附加價值產品，從而全面提升我國現代煤化工的競爭力。

需要開展更高水平的技術示范

今年3月份以來，我國已有10個新型煤化工項目陸續獲得國家發改委的“路條”，包括5個煤制天然氣、4個煤制烯烴和1個煤制油項目。而這些項目，從規模而言，已經相當巨大。據計算，其中5個煤制天然氣項目，按每個投資為200億元計算，共達1000億元；4個煤制烯烴項目，按每個項目投資額200億元計算，4個項目總投資將達800億元；1個煤制油項目的投資預計為300億元，這10個煤化工示范項目的總投資約2000億元。“這么大的投資，‘十二五’都干不完，肯定要延續到‘十三五’?！敝锌坪铣捎凸こ逃邢薰炯夹g顧問唐宏青表示。

有學者認為，目前建成的現代煤化工項目大部分是國家確定的示范工程，均采用了世界先進工藝技術和裝備，但這些工藝技術仍處于試驗階段，需要改進和完善，國內還沒有現代煤化工設計規范標準，只能借鑒石油化工設計規范。設計和生產中出現的許多問題，包括關鍵設備和工程化等，尚需經過工業示范長期運行才能逐步改進、完善、成熟。也就是說這些示范工程需經過多年的反復實踐，才可能攻克各類工藝、技術、設備等難關，完全達到技術上的成熟和經濟上的可行，有待時間考驗。

石油和化學工業規劃院無機化工處處長李志堅表示，《煤炭深加工示范項目規劃》（以下簡稱《規劃》）共涉及15個項目，這10個獲得“路條”的示范項目都是《規劃》中的項目。盡管目前《規劃》尚未正式發布，但獲得“路條”的示范項目都正按照國家的要求穩步推進。“2010年以來，經過長期調研和溝通，國家和地方政府及有關企業現已基本統一認識，‘十二五’到‘十三五’期間要開展更高水平的技術示范?！崩钪緢哉f。

而要開展更高水平的技術示范，無疑要解決的問題包括資源和環境承載能力的可控性。李志堅也強調，國家對煤化工的發展一直是嚴格控制的，政策是延續的，只鼓勵新技術的開發，從未提過要大規模產業化建設。國家對新型煤化工的認識曾經存在不同的意見，通過大量調研工作，現在形成的統一認識是新型煤化工尚不具備大規模發展的條件，仍處于技術示范階段，要在“十二五”到“十三五”期間開展更高水平的技術示范。

可以看出，國家在發展煤化工上持謹慎態度。比如在煤化工的高能耗、高耗水量等環境問題沒有徹底解決之前，國家一直在緊盯著這方面的技術改進。2013年1月，國家環保部對神華煤制烯烴項目不符合環保要求進行了行政處罰；內蒙古伊泰煤制油二期項目由于國家發改委沒給“路條”，近期也在苦苦等待國家“放行”。這些事件的背后，折射出國家對于現代煤化工項目放大問題上的顧慮和慎重。的確，一哄而上的結果，不僅浪費資源，而且會出現技術和成本不過關的“爛尾工程”，甚至可能出現重蹈覆轍的產能過剩局面。

所以，盡管附加值和技術要求較高的“煤制天然氣、煤制烯烴、煤制油和煤制醇醚”等新型煤化工一直供不應求，目前依然離大規模發展還很遠。

此外，關于水資源的調配問題也讓眾多發展現代煤化工的地區領導頭疼。現代煤化工項目均是耗水量特別巨大（以煤液化制油為例：每生產一噸成品油，直接液化耗水5-6噸，間接液化耗水8-12噸），重點發展現代煤化工又嚴重缺水的地區，“搶水”現象已經顯現。“我們這里沒有水，發展煤化工項目要從幾公里外的白楊河將水引過來，建成水庫，預計水庫庫容為4463萬立方米，輸水隧道全長1220米。”江蘇徐礦集團新疆塔城賽爾能源公司負責人說。陜西投資上百億人民幣投資建設引漢濟渭工程，從陜南的漢江引水至關中屬于黃河支流的渭河，以置換陜北地區黃河用水指標；內蒙古則建立起水權交易制度，引導企業投資農業灌溉節水系統，將節省出的農業用水置換為工業用水。毫無疑問，用水指標緊張的地區，如果繼續跟進用水量大的項目，水的供求矛盾將會更加嚴峻。因此，國家有關部門需要根據各地可供開發利用的水資源數量來合理規劃煤化工項目。

產業發展既需要規模，又需要質量，如何形成規模化優勢、在競爭中持續發展，避免低水平重復建設帶來的惡性競爭，這是國家和地方政府產業管理職能部門要面對的瓶頸問題。調整煤化工的行業布局，整合企業推動規?；l展，既需要市場化手段，又需要行政管理體制方面的突破。

因此，新型煤化工產業建設要走上科學發展軌道，既需要國家和地方政府層面的積極正面引導，適時調整產業發展策略，嚴格執行準入政策，防止低水平建設，切實保證現代煤化工產業的先進性、競爭力和可持續發展，又需要地方和企業保持清醒頭腦，看清進入行業的難度和市場形勢，加強自律，從自身實際出發做出科學決策。所以，盡管新型煤化工為我國煤炭資源的合理開發提供了新的途徑，并為煤化工的產業升級找回了應有的自信，但是新型煤化工帶動煤炭產業轉型發展，依然是一場持久戰。