開啟我國煤炭清潔高效轉化新篇章

文/本刊記者

開啟我國煤炭清潔高效轉化新篇章

文/本刊記者

2013年12月24日，中國神華能源股份有限公司發布公告，稱擬以92.73億元收購神華集團有限責任公司所持神華包頭煤化工有限責任公司100%股權，全力打造公司的煤化工業務板塊，努力實現從“煤炭—發電”產業鏈向“煤炭—煤化工”產業鏈的橫向拓展及延伸。

2014年1月5日，神華寧夏煤業集團2014年工作會議暨一屆五次職工代表大會傳出消息，2013年神寧集團煤化工板塊實現達產創效，全年生產甲醇85.6萬噸、聚丙烯45萬噸、聚甲醛5.1萬噸，實現營業收入65億元、利潤11億元。

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作為世界最大的煤基能源產品供應商和領先的煤轉化技術發展商，神華集團通過自主創新和產業升級，堅持發展煤潔凈轉化技術的研發與應用，圍繞發展新型煤化工進行了一系列大手筆的產業布局，接連取得的創新成果和亮麗搶眼的銷售業績彰顯出集團產業轉型升級初見成效，同時，也預示著我國現代新型煤化工的春天已經到來。

煤炭作為燃料可以直接為經濟建設和社會發展提供熱量和動能，同時，作為一種原料，煤炭經化學加工轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品，在工業生產以及日常生活中具有更加廣泛的用途。

通過不懈努力，我國先后自主研發成功神華煤炭直接液化技術、中科院大連化學物理研究所煤經甲醇制烯烴技術和華東理工大學多噴嘴水煤漿氣化技術等成套技術，以及甲烷化技術、煤化工催化劑、大型甲醇合成等單元技術。在此基礎上，推動以石油替代產品為主要方向的煤炭轉化技術快速步入產業化軌道，初步形成了基于能源低碳、清潔、高效利用理念，以煤氣化為龍頭，以一碳化工技術為基礎，合成制取各種低碳化工產品和清潔燃料油品的煤潔凈轉化產業體系。

近年來，我國百萬噸級煤炭直接液化、間接液化、60萬噸煤制烯烴、20億立方米煤制氣示范工程先后取得成功，2013年，國家又先后核準了一批大型煤制油、煤制烯烴、煤制氣等建設項目，隨著煤炭由燃料向原料與燃料并舉轉變戰略的啟動，我國煤炭清潔高效轉化已進入全新的發展階段。

符合我國國情的必然選擇

神華煤直接液化工藝流程圖

“我國石油及石化產品自給率很低，對國際石油供應的過度依賴使我國能源安全面臨著巨大風險，發展以石油替代為目標的新型煤化工，對于平衡原油價格，緩解石油化工產品供應壓力意義重大。”說起我國發展新型煤化工的重要性和必要性，中國石油和化學工業規劃院院長顧宗勤認為，只要翻看一下近年來我國石油化學工業的統計數據，不難找到問題的答案。

2012年，我國石油化學工業進出口總額為6375.9億美元，其中進口4640億美元，出口1735.9億美元，逆差達到2904.1億美元。2012年我國全年進口原油2.7億噸，進口額2203.9億美元；進口天然氣2933.1萬噸，進口額161.8億美元；進口乙烯和丙烯及下游產品等石化產品1200億美元左右。整體來看，2012年我國原油、天然氣以及石化產品的進口量占石油化學工業總進口額的77%左右。

隨著經濟的發展，近年我國原油對外依存度一再超越安全警戒線，資源瓶頸逐漸收緊。2012年我國原油產量為20748萬噸，表觀消費量47613萬噸，石油對外依存度達到56.4%。以目前發展速度來看，2020年我國的石油消費將超過5億噸，對外依存度將超過60%。

天然氣生產消費方面，2011年我國天然氣產量為1025.31億立方米，進口316.14億立方米，表觀消費量為1309.1億立方米；2012年天然氣產量為1077億立方米，進口428億立方米，表觀消費量1475億立方米。近年我國天然氣產量和消費量的年均增速都達到10%以上，供需矛盾比較突出。

石化產業是國民經濟支柱產業，對促進相關產業升級和拉動經濟增長具有舉足輕重的作用。我國是石化產品生產和消費大國，盡管近年來產量不斷增長，但表觀消費量也一直走高，凈進口量始終保持在高位。2012年國內乙烯產量為1514萬噸，表觀消費量1656萬噸，當量消費量約為3190萬噸，當量自給率僅為47.5%；2012年國內PX產量是775萬噸，進口量為628萬噸，表觀消費量是1384萬噸，自給率為56%；2012年我國乙二醇產量302萬噸，進口797萬噸，表觀消費量為1098萬噸，國內自給率僅為27.5%。需要說明的是，我國乙二醇產能已占世界總產能的1/3左右，隨著我國聚酯和汽車工業的快速發展，未來我國乙二醇的消費仍將保持快速增長，對外依存度高的局面很難在短期內得到改變。

我國是煤炭大國，能源儲備和消費一直以來以煤為主，雖然近年來我國新能源產業發展迅速，但綜合來看無論是風能、太陽能還是核能都存在各自發展的瓶頸，難以在短期內改變我國能源的供給格局。因此，立足世界能源結構格局和國內產業結構現狀，在加強污染控制、最大限度降低有害物質釋放的前提下，采用技術手段把煤炭作為原料轉化為氣、油及其他化工產品發展現代煤化工，有效替代油氣資源，既是煤炭清潔高效利用的重要途徑，也是符合我國國情的必然選擇。

把握趨勢，從“新”開始

我國的煤化工產業始于上世紀中期，傳統的煤化工產品如合成氨、焦炭和電石等由于重復建設等問題已經出現產能過剩的態勢，而以煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴等為代表的新型煤化工，以潔凈能源和化學品為目標產品，正面臨新的市場需求和發展機遇。

在煤制油方面，目前我國煤制油示范裝置運行已經取得了突破。包括神華鄂爾多斯直接液化裝置，以及潞安、伊泰和神華的間接液化示范裝置都已實現長周期穩定運行。

2012年，神華煤直接液化裝置全年累計投煤運轉7248小時，生產油品86.55萬噸，實現利稅18.67億。截至2013年5月底，已生產油品40多萬噸。項目年累計運行時間達到了302天（設計310天），單次連續運行252天；最高負荷為設計值的105%；最高產品收率為57%；煤的轉化率為91%。伊泰集團煤制油公司2012年生產各類油品和化工品超過16萬噸，首次達到設計產能，每生產1噸油耗煤3.64噸，耗電820千瓦時，各項指標均達到或低于設計消耗指標。

值得一提的是，神華煤制油項目完全按市場化運作，原煤按市場定價，產品實行市場化銷售。柴油定價參照國家發展和改革委指導價和石油石化調撥價格確定，比市場零售價每噸低500元左右。截至2013年5月30日，煤液化項目累計投煤運行22920小時，生產油品258萬噸，銷售油品253萬噸，上繳稅費29.82億元，平均噸油稅費1178元。神華煤制油項目噸上繳稅費遠高于一般煤化工企業和石油化工企業，為國家經濟發展做出了貢獻。

在煤制天然氣方面，大唐集團利用我國豐富的褐煤資源，采用先進、成熟的工藝技術生產煤制天然氣，分別在內蒙古赤峰和遼寧阜新建設了兩個年產40億立方米天然氣的碎煤加壓氣化項目。其中，大唐赤峰克旗一期13.3億立方米/年工程已經建成并完成試車，二期13.3億立方米/年工程即將建成；阜新一期13.3億立方米/年工程已經建成正在進行試車。此外，慶華集團在新疆伊犁建設的年產55億立方米氣化項目和匯能集團在內蒙古鄂爾多斯投資建設的年產16億立方米煤制天然氣項目也進展順利，兩個項目的一期工程都即將建成。

在煤（甲醇）制烯烴方面，神華包頭煤制烯烴項目2012年累計生產烯烴54萬噸，利潤達8.8億元。該項目在2013年前9月實現凈利潤7.1億元，預計2014年達產可實現凈利10億元。目前包頭煤制烯烴二期工程(70萬噸/年甲醇烯烴)已啟動前期工作，有望于2019年前后投入商業化運行。

此外，2012年，神華寧煤烯烴生產40.5萬噸聚丙烯、17.8萬噸混合芳烴、6.6萬噸液化氣，實現營業收入58億元，利潤達4.15億元。大唐多倫MTP項目利用劣質褐煤為原料，2012年下半年逐漸實現70%負荷運行，首批產品已銷往華北市場。中原石化20萬噸/年SMTO項目，運行負荷保持在81噸/時，為設計負荷的110%，實現了新突破。

在煤制芳烴方面，清華大學和中國科學院大連化學物理研究所等已經完成煤制芳烴技術的研發，中國華電煤業公司建設了世界首套萬噸級工業化試驗裝置并已試車成功。在此基礎上，將適時開發首套煤制芳烴產業化示范項目，重點解決甲醇制芳烴反應器設計和放大、反應熱平衡和工程優化、對二甲苯催化劑工業化應用等關鍵技術。

在煤制氫方面，煤制氫已經是比較成熟的工藝技術，也是目前獲得大規模廉價、穩定氫源的重要途徑。中國神華集團于2007年建成世界最大的煤制氫裝置，制氫能力達600噸/日，為神華煤直接液化提供了氫氣來源。

此外，伴隨著相關技術的不斷成熟，內蒙古、河南、山東等地的煤制乙二醇等項目也進入建設投產的關鍵階段。

正視風險，把握機遇，打通產業鏈關鍵一環

盡管當前我國新型煤化工產業正展現出良好的發展態勢，但同其他化工行業一樣，環境污染一直是影響其發展壯大的一個陰影。新型煤化工產業通常能耗較高，對資源和環保的壓力都很大，雖然隨著技術的不斷進步，高濃度二氧化碳的收集與處理、廢水的回收利用等問題已經得到一定程度的解決。但秉承“處理好煤化工與環境之間的關系，絕對不能以污染環境來換取行業的發展”這樣一種理念，國家對于煤化工項目的審批一直實行嚴格控制，直到2013年，才顯現出政策松動的跡象。

2013年國家發改委先后核準了山東能源新汶礦業集團有限責任公司在新疆伊犁的40億立方米/年煤制天然氣項目、中石化與河南煤業集團合作在河南鶴壁投資的60萬噸/年煤制烯烴項目、中煤集團在陜西榆林投資的60萬噸/年煤制烯烴二期項目等一批大型煤制油、煤制烯烴、煤制氣等建設項目，一時間，業界對國內新型煤化工的發展又充滿了期待。

“上馬煤化工項目要結合當地的煤炭資源、水資源等情況，選擇適當的氣化技術，分析處理好發展中的各種風險。無論什么地區發展煤化工，一定要量水而行、量煤而行、量環境容量而行，要摒棄逢煤必化的錯誤理念。”中國石油和化學工業規劃院院長顧宗勤認為，企業在發展現代煤化工的時候，不能單純地將此理解為一種資源的圈占，要重點考慮自身所承擔的責任和義務，立足實際開展相關工作。

具體來說，發展新型煤化工首先要落實煤炭的產量、煤質以及價格等問題，特別是煤炭的價格是決定企業未來能否贏利的關鍵，有些地方雖然煤炭資源豐富，但價格太高不宜大規模發展煤化工。同時，要充分考慮當地水的供應能力、水質情況以及水價，不能“與農業爭水，與居民爭水”，要保證有一定的納污容量。

在產品運輸方面，大型煤化工項目要盡量采用鐵路運輸，減少公路運輸，以降低運費。由于液體化工產品的運輸需要專用槽車，費用較高，所以西部煤化工項目要盡量選擇生產制造固體產品。煤制天然氣項目應盡量利用現有天然氣管線，以節省建設投資。

目前國家對于煤間接液化、煤制天然氣、煤制烯烴以及低價煤提質等項目在煤耗、新鮮水耗等方面都有詳細的要求，而且考慮到遠期可能面臨的碳排放壓力，企業必須關注國家對煤化工節能減排的要求，保證煤化工項目要有足夠廢氣排放容量以及足夠容量的排渣場，煤化工園區周圍必須留出安全距離，設置好生態綠化帶。

煤炭企業發展新型煤化工項目在資源上具有一定的優勢，但同時也面臨市場銷售等方面的短板。煤化工產品用石油或天然氣作為原料也可以生產出來，因此，在石油價格低迷時，煤化工就失去了其發展的優越性。上世紀九十年代末期，世界石油價格在9～10美元/桶，世界上的煤化工企業大部分舉步維艱。2003年10月份以來，世界石油市場變暖，油價一升再升，最高達147.11美元/桶，煤化工企業的效益轉好。目前原油的價格大概在100美元/桶左右，盡管具有一定的贏利空間，但今后石油價格走勢具有很大的不確定性，而煤化工的建設周期又比較長，因而必須做好相應的預判和準備工作。

現代新型煤化工本身既是煤的清潔高效開發利用產業鏈中的重要組成部分，也是產業鏈提高整體效率的重要支撐。因此，加強煤的清潔高效綜合利用技術開發，推進傳統能源清潔高效利用也是我國能源戰略的重中之重。2014年新年伊始，中國煤炭工業協會提出煤炭工業中長期發展思路，指出要實現煤炭產品從燃料向原料與燃料并重轉變，在我國煤制油、煤制烯烴、煤制氣等煤炭轉化示范工程建設取得階段性成果的基礎上，從保障國家能源安全穩定供應的戰略出發，加快推進大型煤炭清潔高效轉化項目建設，有效替代油氣資源，保障國家能源安全。

開啟我國煤炭清潔高效轉化新篇章，肩負轉型發展重任的煤炭企業既要看到機遇，也要正視挑戰，唯有以煤為基，著眼長遠，通過技術進步不斷提高煤炭的產能利用率，才能更好地發揮煤炭與煤化工板塊協同效應，實現轉型跨越，從根本上推動煤炭工業發展質量的提升。

（責任編輯：厲克古偉鋒）