□ 陳繼軍
我國煤化工技術具有國際競爭力
□ 陳繼軍
目前我國基本掌握了煤化工系列核心技術,處于世界領先地位。不同煤化工技術的經(jīng)濟性差異很大,但總體來看,只要繼續(xù)改進完善,即使在低油價下,煤化工技術也有很強的市場競爭力。

由四建公司承建的陜西蒲城清潔能源化工有限公司年產(chǎn)70萬噸煤制烯烴的DMTO裝置,獲得全國化學工業(yè)優(yōu)質工程獎。羅敏月 姚志廣攝影報道
現(xiàn)代煤化工自誕生之日起,各方就對其安全環(huán)保性、技術經(jīng)濟性、戰(zhàn)略重要性爭論不休,不少機構甚至假設不同石油/煤炭價格條件下,對現(xiàn)代煤化工的技術經(jīng)濟性進行了展望。然而,近兩年國際油價的持續(xù)低位徘徊和煤炭價格的大幅上漲,顛覆了所有預言者的推導。在這種極端條件下現(xiàn)代煤化工不同路徑的表現(xiàn),真實反映了其技術經(jīng)濟性、市場競爭力和發(fā)展前景。
甲醇制烯烴堪稱我國創(chuàng)新領域的成功典范,其從技術方案遴選到實驗室技術開發(fā)、中試,再到工業(yè)化試驗和工業(yè)化示范,乃至現(xiàn)在的商業(yè)化推廣應用,均是穩(wěn)扎穩(wěn)打地向前推進。這種節(jié)奏和模式,有利于技術工藝的不斷優(yōu)化和完善,能夠最大限度地降低工業(yè)項目的投資與運行風險,也有利于社會對技術工藝本身的認知和認可,使其在不同階段聚集了更多的社會基礎、民意基礎和市場基礎,產(chǎn)業(yè)前景持續(xù)向好。
自2010年8月我國自主開發(fā)、具有完全自主知識產(chǎn)權的世界首套煤制烯烴示范工程--神華包頭年產(chǎn)180萬噸煤制甲醇、60萬噸甲醇制烯烴裝置一次投料成功并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品以來,我國煤(甲醇)制烯烴發(fā)展異常迅猛。
從技術流派看,目前已經(jīng)擁有中科院大連化物所的DMTO、中國石化的SMTO和清華大學的FMTO三種不同煤(甲醇)制烯烴工藝路徑,而且前兩條路徑均通過了工業(yè)化裝置運行驗證,后者正在建設工業(yè)化示范裝置。加上從國外引進的MTP技術,使我國一舉登上煤(甲醇)制烯烴技術的巔峰。技術的絕對領先地位,為煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和提升競爭力打下了堅實的基礎。
截至2016年底,我國已經(jīng)建成并運行28套煤(甲醇)制烯烴及甲醇制聚丙烯裝置,合計聚烯烴產(chǎn)能1173萬噸/年,占當年國內4053萬噸聚烯烴產(chǎn)能的28.94%。2017年,還將有213萬噸煤(甲醇)制烯烴項目投產(chǎn),到年底,煤(甲醇)制聚烯烴產(chǎn)能在國內聚烯烴總產(chǎn)能的比重將進一步提升至32.53%。
從經(jīng)濟性看,神華包頭項目自2011年開始商業(yè)化運營以來,實現(xiàn)了持續(xù)盈利。緊隨其后陸續(xù)建成投產(chǎn)的神華寧煤MTP項目和中煤榆林、寧夏寶豐、神華榆林、延長石油靖邊、陜西煤業(yè)蒲城等DMTO項目,每年實現(xiàn)利潤均超過1億元,有的甚至超過10億元。這在2014年下半年以來,國際石油價格大幅下跌并持續(xù)低位運行的情況下,顯得極不尋常。
尤其2016年,面對國際油價低位運行而國內煤炭價格三季度以來持續(xù)大幅上揚的雙重擠壓,眾多煤制烯烴項目依然實現(xiàn)較好盈利,再次驗證了煤制烯烴技術的先進可靠性和較強的競爭力與抗風險能力。
展望未來,隨著中國城鎮(zhèn)化步伐的加快,以及現(xiàn)代農業(yè)、新農村、汽車工業(yè)的發(fā)展,中國對乙/丙烯、聚乙烯/聚丙烯的需求仍將增加,現(xiàn)有產(chǎn)能無法滿足需求,乙烯、丙烯供需缺口較長時間內仍將存在,烯烴行業(yè)前景依然可期。加之經(jīng)歷了2014年下半年以來的長期下跌,國際石油價格后期有望緩慢攀升,推高石油路線烯烴生產(chǎn)成本,帶動烯烴(聚烯烴)價格溫和上揚。而煤炭價格在經(jīng)歷了2016年9月以來的大幅上漲后,后期再度上漲的空間已經(jīng)不大,下跌的風險反而增加。此消彼長,將使煤制烯烴的成本優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢更加顯現(xiàn)。
基于對煤制烯烴項目經(jīng)濟性的良好預期,近幾年,國內建設煤制烯烴項目的熱情持續(xù)不減。2015年和2016年,國內煤(甲醇)制烯烴新增產(chǎn)能均超過300萬噸。2017年一季度,又有中安煤化一體化、中天合創(chuàng)二期、山西焦煤飛虹化工、吉林康乃爾化學、久泰能源、青海大美等眾多煤制烯烴項目開始建設,加上其他規(guī)劃和將要啟動的項目,預計未來5年,國內煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)能年均增長將達230萬噸左右。到2022年底,國內煤(甲醇)制烯烴總產(chǎn)能將達2560萬噸/年,占屆時國內烯烴總產(chǎn)能的40%以上。
從國際上看,目前已有印尼、美國、加拿大、中東等國家和地區(qū)在謀劃建設甲醇制烯烴裝置,印尼和美國的一些項目已經(jīng)啟動,表明這些國家和地區(qū)同樣看好甲醇制烯烴的前景和競爭力,以期通過當?shù)刎S富且價格低廉的煤、頁巖氣或石油伴生氣,經(jīng)甲醇生產(chǎn)附加值更高的烯烴產(chǎn)品,實現(xiàn)效益最大化。
這表明,若統(tǒng)籌全球資源和市場,煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)業(yè)才剛剛起步,后期將步入穩(wěn)健發(fā)展快車道。在可預見的二三十年內,國內煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)能占比有望超過50%。國外一些油氣煤水資源富集、價格低廉且環(huán)境容量較大的國家和地區(qū),煤(甲醇)制烯烴的發(fā)展空間會更大。
與煤制烯烴技術相似,我國煤制油技術從實驗室開發(fā)到中試,再到工業(yè)化示范及商業(yè)化應用的路子走得同樣順暢。目前,我國已經(jīng)掌握了煤直接液化、煤低溫間接液化、煤高溫間接液化、煤油混煉、中低溫煤焦油加氫、中低溫煤焦油固定床全餾分加氫、中低溫煤焦油懸浮床加氫等7種不同煤制油技術工藝,煤制油技術水平世界領先。
截至2016年底,我國已經(jīng)建成煤制油產(chǎn)能1220萬噸/年。其中,煤直接液化裝置1套,產(chǎn)能108萬噸/年;煤間接液化裝置6套,產(chǎn)能575萬噸/年;煤油混煉裝置1套,產(chǎn)能45萬噸/年;中低溫煤焦油加氫裝置12套,產(chǎn)能492萬噸/年。
從相關項目近幾年的表現(xiàn)看,當國際石油價格65美元/桶以上時,煤制油項目整體可以實現(xiàn)盈利。其中,煤間接液化、中低溫煤焦油加氫項目的經(jīng)濟性和競爭力更強一些,這從2014年之前伊泰、神華、潞安、慶華、陜煤天元等眾多煤制油項目年利潤均超過1億元的業(yè)績中得到體現(xiàn)。即便在國際石油價格大幅下跌的2014年,煤焦油加氫、煤間接液化項目的盈利依然令人滿意。比如國內煤焦油加氫龍頭企業(yè)神木天元化工公司2014年實現(xiàn)利潤2億元;煤間接液化標桿企業(yè)內蒙古伊泰煤制油有限責任公司當年實現(xiàn)凈利潤高達5.37億元。

南化公司煤化工部員工在裝置巡檢。裴昱 攝
但好景不長,煤制油企業(yè)的困境自2015年起悄然降臨。2012年11月6日,國家稅務總局頒布關于消費稅政策的新公告,規(guī)定從2013年1月1日起,對一切非國標液態(tài)石油化工品征收消費稅。據(jù)此文件,我國于2014年11月28日、12月12日及2015年1月12日,相繼3次上調成品油消費稅,使國內汽油、石腦油、溶劑油和潤滑油的消費稅驟增至1.52元/升;柴油、航空煤油和燃料油的消費稅高達1.2元/升。對應的煤制油企業(yè)生產(chǎn)的石腦油消費稅為2100元/噸,柴油消費稅為1400元/噸,幾乎吞噬了低油價下煤制油企業(yè)的全部利潤。
受此影響,2015年,神華集團鄂爾多斯煤直接液化項目出現(xiàn)虧損,內蒙古伊泰煤制油有限責任公司16萬噸/年煤制油項目利潤大幅縮減至5000萬元,其余眾多煤制油項目的利潤則銳減70%以上甚至虧損。2016年,受國際石油價格持續(xù)低位徘徊、國內成品油價格走低、煤炭價格大幅上漲,以及高企的成品油消費稅負等因素打壓,煤制油行業(yè)全面虧損。其中,擁有12萬噸/年中低位煤焦油全餾分加氫的陜煤集團神木富油能源科技公司虧損9000余萬元,陜煤集團神木天元化工公司扣除應繳稅款后巨虧4億多元。煤制油行業(yè)的標桿企業(yè)——內蒙古伊泰煤制油有限責任公司,雖然使出了渾身解數(shù),通過優(yōu)化產(chǎn)品結構和加強內部管控,全年共生產(chǎn)油品和化工產(chǎn)品19.45萬噸,超出設計產(chǎn)能的21.56%,但最終僅盈虧持平,交了一份裝置商業(yè)化運營以來最差的成績單。
也就是說,煤制油行業(yè)沒有被低油價拖垮,也不懼大幅上漲的煤炭價格,但根本無力承受油價下跌、煤價上漲和稅負繁重的三重打壓。顯而易見,當前情況下,從量計征的過高稅費負擔,已經(jīng)成為壓倒煤制油行業(yè)的最后一根稻草。這并非危言聳聽,據(jù)權威機構測算:依當前的油價、煤價和稅率,煤制油項目柴油綜合稅負為36.82%,石腦油綜合稅負高達58.98%。以2016年底投產(chǎn)的神華寧煤400萬噸/年煤間接液化項目為例,僅消費稅一項就占其油品成本的40%~45%!
難怪業(yè)內人士感慨:煤制油企業(yè)當前的困局,既不是企業(yè)自身經(jīng)營不善,也不是工藝技術不先進,更不是項目自身缺乏競爭力,而是過重的稅負這一人為因素導致的結果。
從市場經(jīng)濟角度看,對煤制油企業(yè)征收成品油消費稅也有失公允。道理很簡單:同樣以煤為原料,煤制化肥、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇等眾多煤制化學品均未征收消費稅,為何偏偏要讓煤制油企業(yè)承受高額稅負?
可喜的是,煤制油行業(yè)的上述困境和遭受的不公平待遇,引起了社會各界甚至高層的關注。2015年,有“兩會”代表和委員不斷提交建議和方案,呼吁國家減免對煤制油企業(yè)征收成品油消費稅。2016年,參加全國“兩會”的寧夏回族自治區(qū)政協(xié)委員,牽頭向國家有關部委提交了《關于出臺煤制油品相關稅收政策推進煤炭清潔高效利用的提案》,建議對煤制油品行業(yè)制定專門的消費稅,即當原油價格低于一定程度時免征消費稅,原油價格回升時可根據(jù)煤制油行業(yè)整體盈利水平制定階梯稅收政策,以提高煤制油行業(yè)的市場適應性。2016年7月19日,中共中央總書記習近平來到寧東能源化工基地,詳細了解全球單體規(guī)模最大的煤制油工程項目——神華寧煤400萬噸/年煤間接液化示范項目的建設情況,肯定了我國在煤化工領域取得的創(chuàng)新成就。2016年12月28日,神華寧煤煤制油項目投產(chǎn)成功之際,習近平總書記做出指示,稱“這一重大項目建成投產(chǎn),對我國增強能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用、促進民族地區(qū)發(fā)展具有重大意義,是對能源安全高效清潔低碳發(fā)展方式的有益探索,是實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的重要成果。”
另據(jù)了解,2015年至2016年,國家財政部、國家稅務總局、國家發(fā)改委、國家能源局等部委領導,先后赴神華寧煤、神華鄂爾多斯、內蒙古伊泰、陜煤神木天元、山西潞安、陜西榆林未來能源化工公司等煤制油企業(yè)調研,全面了解煤制油企業(yè)的現(xiàn)狀和稅負情況。
在各方共同努力下,壓垮煤制油行業(yè)最后一根稻草的成品油消費稅終于要被取消。2017年“兩會”期間,寧夏代表團對外透露:國家七部委已經(jīng)同意取消煤制油(包括煤直接液化、煤間接液化、煤焦油加氫)企業(yè)此前繳納的石腦油、柴油消費稅,政策有效期暫定5年。據(jù)悉,目前這一方案已經(jīng)上報國務院等待批復并公布。不少煤制油企業(yè)2017年開始,已經(jīng)暫停上繳成品油消費稅,業(yè)績出現(xiàn)明顯改善。
由于國家高層已經(jīng)明確煤制油在保障國家能源安全方面的重要戰(zhàn)略地位,煤制油示范項目有望獲得更多實質性支持,至少不會再受到政策打壓。加之煤制油本身仍有一定的成本優(yōu)勢,以及其油品具有比石油路線成品油更清潔、比重更大、續(xù)航能力更強、更適合生產(chǎn)國內緊俏的航油、潤滑油基礎油等特性,使煤制油的綜合優(yōu)勢更加明顯。尤其規(guī)模放大后,煤制油品后序還可生產(chǎn)高純蠟、硬質蠟、?-烯烴等幾十種石油煉制無法獲得的高端精細化學品的這一優(yōu)勢,有利于行業(yè)在渡過艱難的起步期后穩(wěn)健發(fā)展。
根據(jù)《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》《現(xiàn)代煤化工創(chuàng)新發(fā)展布局方案》,2020年前后,我國煤制油品產(chǎn)能將達1300萬噸/年。而據(jù)了解,由于相關規(guī)劃和方案并未將煤焦油加氫制得的油品納入其中,2020年前后,我國煤基油品實際產(chǎn)能可能高達2300萬噸/年;2025年前后,我國煤制油品規(guī)模將攀升至5000萬噸/年,形成陜西榆林、寧夏寧東、內蒙古鄂爾多斯、新疆伊犁等4個千萬噸級煤制油基地和山西長治、新疆哈密兩個500萬噸級煤制油基地。
從理論上講,煤制氣在現(xiàn)代煤化工中的前景最為光明。
一方面,我國人口眾多,對能源尤其清潔的天然氣資源需求大。尤其在各地為了治理霧霾、改善大氣環(huán)境質量,紛紛推出雄心勃勃的氣代煤規(guī)劃的背景下,國內對天然氣的需求必將持續(xù)大幅增加。在國內富煤、缺油、少氣的資源稟賦約束和進口天然氣(包括LNG)存在諸多不確定性的情況下,煤制氣的發(fā)展空間巨大,具有其他煤制化學品無可比擬的市場優(yōu)勢。
另一方面,新疆、內蒙古煤炭資源量分別高達2.19萬億噸和1.2萬億噸,兩者之和占到全國煤炭資源總量的62.3%。但由于地處偏遠、交通不便,兩地豐富的煤炭資源很難被有效開發(fā)利用,更無法將資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟和發(fā)展優(yōu)勢。為解決這一問題,國家在制定《煤炭深加工示范項目規(guī)劃》及《能源“十三五”規(guī)劃》時,均將蒙東、蒙西、新疆準東、新疆哈密納入重點規(guī)劃區(qū)域。在已經(jīng)建成、核準或給予批復的合計17個煤制氣項目中,有14個項目集中于上述區(qū)域。其意圖就是通過建設煤制氣項目,在增加國內天然氣供應、縮小國內天然氣供需缺口的同時,能夠將新疆、內蒙古等地難以便捷運輸?shù)拿禾抠Y源,通過輸氣管道輸送至全國各地,實現(xiàn)西煤東運、北煤南運、平衡全國能源需求和東、中、西部經(jīng)濟社會生態(tài)協(xié)調發(fā)展的目的。
按理,這種既有巨大市場需求,又有重要戰(zhàn)略影響且備受各方關注的行業(yè),應該發(fā)展得順風順水、紅紅火火,相關企業(yè)也應該賺得盆滿缽滿。但事實正好相反,在已經(jīng)商業(yè)化的四大現(xiàn)代煤化工技術路徑中,煤制氣目前的表現(xiàn)最差。除去剛剛投產(chǎn)的伊犁新天20億立方米/年煤制氣項目,2016年以前投產(chǎn)運營兩年以上的大唐克旗、內蒙古匯能、新疆慶華3個煤制氣項目,給予投資人的回報均為負值。大唐集團甚至不堪包括煤制氣在內的煤化工項目的連年大幅虧損和“吸血”,將曾經(jīng)投資數(shù)百億元的煤化工板塊作價1元出讓!
雖然不少業(yè)內人士將煤制氣當前困境的原因歸咎于中石油等巨頭對天然氣管網(wǎng)的壟斷經(jīng)營、刻意壓低煤制氣進入管道的價格、國家政策打壓,以及國際油氣價格下跌和國內煤炭價格的堅挺,但仔細分析不難發(fā)現(xiàn),上述因素的負面影響固然存在,但煤制氣困局的真正原因,還是沒有掌握先進成熟的核心技術,是行業(yè)自身本領不夠過硬。
縱觀已經(jīng)建成的4個煤制氣項目,均有以下共同特點:
一是為了從粗煤氣中最大限度地獲得甲烷氣,氣化裝置均采用了碎煤加壓氣化技術。與先進的粉煤氣化或水煤漿氣化技術相比,碎煤加壓氣化存在煤種適用范圍小、單臺氣化爐規(guī)模小、污水產(chǎn)生量大且成份復雜難以處理、工藝流程長、環(huán)保設施投入與運行費用高、環(huán)境風險大等弊端。在環(huán)保要求日益嚴格的情況下,這種技術將會持續(xù)增加整個裝置的運營成本,削弱煤制氣裝置的盈利能力和競爭力。
二是包括甲烷化反應器、甲烷化催化劑及循環(huán)氣壓縮機等關鍵設備和助劑,幾乎全部從國外進口,增加了項目投資成本和后期運行與檢維修費用,同樣會抬高產(chǎn)品綜合成本、降低裝置盈利能力。
三是無論工藝設計、裝置布局、裝置規(guī)模、技術路徑,均套用或基本套用了美國大平原公司煤制氣模式。由于美國大平原公司建成于上世紀80年代中期,受當時技術條件限制,不可能采用更先進的煤氣化及甲烷化技術,且因其是全球首個煤制氣項目,當時并無成熟經(jīng)驗可供借鑒,致使其從項目前期準備、施工建設,到后來的生產(chǎn)運營,均走了不少彎路,甚至一度出現(xiàn)巨額虧損。國內眾多煤制氣項目不加甄別(也無更多案例可選)地照搬大平原模式,等于跟隨了一位“不良”老師,又怎么會有好的結果呢?
因此,破解煤制氣的困局,首先應盡快開發(fā)適宜的大型、特大型煤氣化爐和先進可靠的甲烷化技術工藝,并實現(xiàn)技術裝備國產(chǎn)化;其次應支持1~2個項目,采用國產(chǎn)化設備、催化劑及國內自己設計的工藝流程,嚴格按照實驗室技術開發(fā)、中試、工業(yè)化示范裝置驗證等步驟,不斷改進和優(yōu)化工藝設計,并在工業(yè)化示范取得成功后再商業(yè)化推廣應用。
令人欣慰的是,國內一些企業(yè)自主開發(fā)的技術,已經(jīng)能夠擔綱降低煤制氣項目投資和能耗、提升項目盈利能力的重任。
比如,陜西延長石油集團開發(fā)的CCSI技術(煤熱解氣化一體化)和大型輸運床連續(xù)氣化技術,由于回收利用了煤焦油、實現(xiàn)了熱焦粉的直接氣化,加之單臺氣化爐日處理煤量可達5000噸,且無難以處理的廢水產(chǎn)生,其節(jié)能減排和經(jīng)濟效益十分顯著。經(jīng)測算,以該技術為龍頭建設煤制氣項目,每立方米天然氣成本可控制在1.1元以內。
再如,新奧集團開發(fā)的煤催化氣化、煤加氫氣化技術,不僅煤的適應范圍廣、粗合成氣中的甲烷氣含量超過20%(最高可達50%),而且不會產(chǎn)生大量難以處理的氣化污水。采用這種技術建設的煤制氣裝置,成本可控制在1元/立方米以內。
北京礦業(yè)大學梁杰教授領銜開發(fā)的煤地下氣化技術,已經(jīng)通過了數(shù)個工業(yè)化中試驗證,推廣應用后,將因其工藝流程短、投資少、對煤種適應能力強、能夠最大限度地利用邊際煤炭資源及“三廢”排放少等優(yōu)勢,大幅降低煤制氣裝置的投資運營成本;大連化物所等單位開發(fā)的甲烷化技術和催化劑,現(xiàn)已通過中試驗證和專家鑒定;沈鼓、陜鼓等國內動設備龍頭企業(yè),完全具備生產(chǎn)大型循環(huán)壓縮機的技術和實力。
業(yè)內專家指出,如果采用上述國產(chǎn)化技術、設備,并精心設計,一個40億立方米/年煤制氣項目的投資可控制在200億元以內,比目前建成和在建的項目節(jié)約資金約100億元。按目前的煤炭價格計算,煤制氣的綜合成本可控制在1.3元/立方米以內,遠低于目前已經(jīng)建成投產(chǎn)的幾個煤制氣項目1.6~1.9元/立方米的綜合成本,具備與國產(chǎn)天然氣和進口天然氣競爭的實力。
后期,只要國家整合相關資源,選擇并支持幾家有實力、有責任擔當?shù)拇笮推髽I(yè)進行煤制氣技術、裝備、工藝設計的試驗和示范,像其他現(xiàn)代煤化路徑一樣,總結開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權、符合中國實際的先進實用的煤制氣成套技術,并穩(wěn)步推廣應用。同時,加大天然氣價格改革和管網(wǎng)輸送領域的改革力度,使相關企業(yè)能夠平等地參與競爭,相信擁有巨大市場需求并肩負西煤東送重大戰(zhàn)略使命的中國煤制氣行業(yè),必將迎來屬于自己的春天,獲得快速可持續(xù)發(fā)展。
與煤制油和煤制烯烴相比,煤制乙二醇可謂起了個大早,趕了個晚集。
由中科院福建物質結構研究所承擔的煤制乙二醇研究課題,與由中科院大連化物所承擔的甲醇制烯烴課題幾乎同時于上世紀80年代啟動,分別經(jīng)歷了實驗室小試、中試、萬噸級工業(yè)化試驗再到2009年前后的工業(yè)化示范應用。但煤制乙二醇的商業(yè)化應用遠不及煤制烯烴那么成功,相關企業(yè)至今還在虧損的邊緣苦苦掙扎。這其中的原委雖然眾說紛紜,但最核心的無非兩點:一是技術工藝本身尚不完善;二是市場消納低于預期。

中天合創(chuàng)生產(chǎn)裝置夜景。張見明 攝
就技術而言,福建物構所開發(fā)煤制乙二醇技術時,有3條路徑可供選擇,即以煤氣化制取合成氣(CO+H2),再由合成氣一步直接合成乙二醇(直接法);以煤氣化制取合成氣(CO+H2),合成氣經(jīng)甲醇生產(chǎn)烯烴繼而得到乙烯,乙烯環(huán)氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,環(huán)氧乙烷水解獲得乙二醇(間接法);以煤氣化制取合成氣(CO+H2),分離提純后分別得到CO和H2,CO通過催化偶聯(lián)合成及精制生產(chǎn)草酸酯,草酸酯與H2反應獲得乙二醇(草酸酯法)??紤]到直接法所需催化劑的制取難度大,間接法工藝流程長、投資大、生產(chǎn)成本高等現(xiàn)實問題,該所最終選擇了開發(fā)草酸酯法煤制乙二醇技術。
據(jù)業(yè)內人士介紹,福建物構所聯(lián)手相關單位開發(fā)的萬噸級草酸酯法煤制乙二醇工業(yè)化技術,其本身并無根本性缺陷,當時的運行結果也達到了設計要求,并通過了專家組鑒定。但在該技術放大20倍建成全球首套煤制乙二醇工業(yè)化裝置——通遼金煤20萬噸/年煤制乙二醇示范項目時,適逢國際油價持續(xù)高漲、煤制乙二醇預期的成本優(yōu)勢顯著,相關方迫切希望能盡快建成工業(yè)化裝置,以期早日獲得回報。在這種思想指導下,相關方對工藝包的優(yōu)化不夠、對工業(yè)化裝置與工業(yè)化試驗之間可能存在的差異估計不足,加之工程化過程無經(jīng)驗可供借鑒,導致項目建成后,發(fā)現(xiàn)工藝設計、設備選型、催化劑壽命與使用效果等方面均不同程度地存在問題,以至示范項目在打通流程后,用了近兩年時間消漏補缺,裝置負荷率才逐漸提高。

即便如此,時至今日,已經(jīng)投運了7年之久的示范項目,仍未能實現(xiàn)滿負荷甚至超負荷率長周期穩(wěn)定運行,且非計劃停車時有發(fā)生。這種狀況反過來又增加了單位產(chǎn)品能耗和綜合成本,甚至影響到產(chǎn)品質量,削弱項目盈利能力。加之項目投產(chǎn)以來,為了消漏補缺、優(yōu)化工藝,通遼金煤公司每年都要投入大量資金實施技術升級改造,大幅增加了項目的財務和折舊費用,最終導致該示范項目自投產(chǎn)以來,不僅未給投資者帶來豐厚回報,反而累計虧損超過5億元。
不難看出,通遼金煤公司煤制乙二醇工業(yè)化示范項目差強人意的表現(xiàn),一個很重要的原因就是項目建設前,有關各方的功課做得不夠扎實,把本來應該在工業(yè)化試驗時發(fā)現(xiàn)并解決的問題,留給了工業(yè)化示范裝置。另一個重要原因,則是投資者對煤制乙二醇市場的盲目樂觀。事實上,包括通遼金煤在內的眾多煤制乙二醇項目建設的初衷,都是盯上了國內乙二醇供應缺口較大這塊蛋糕。不可否認,我國乙二醇的確存在較大供需缺口。2015年,我國乙二醇產(chǎn)能791.3萬噸/年(其中煤制乙二醇產(chǎn)能230萬噸),產(chǎn)量391.5萬噸,表觀消費量1266.7萬噸,凈進口875.2萬噸,對外依存度達69.09%;2016年,在眾多煤制乙二醇裝置投產(chǎn)推動下,我國煤制乙二醇產(chǎn)能增至819萬噸,產(chǎn)量增至506萬噸,凈進口751.3萬噸,表觀消費量1257.3萬噸,對外依存度雖有所下降,但仍高達59.76%。
按照常理,如此大的市場供需缺口,定會推動國內乙二醇價格持續(xù)走高,煤制乙二醇應該賺得盆滿缽滿。但這些企業(yè)顯然忽略了兩個問題:
一是中國經(jīng)濟已經(jīng)融入全球經(jīng)濟,中國短缺的乙二醇,國際市場已經(jīng)過剩,在石油價格低位運行打壓國際乙烯法乙二醇價格走低的大環(huán)境下,大量低價進口乙二醇不僅填補了我國乙二醇市場的供需缺口,也打壓其價格使之難以獨處高地,壓縮了煤制乙二醇的溢價空間。
二是沒有仔細梳理國內乙二醇下游用戶及其需求。雖然國內乙二醇供需缺口較大,但超過90%的需求來自對乙二醇質量要求嚴格的聚酯纖維(滌綸)和聚酯切片(瓶、膜)領域,而防凍劑、增塑劑、水力流體、溶劑等對質量要求不很嚴格的領域,每年消耗的乙二醇占比不足10%。由于煤制乙二醇技術工藝尚不成熟,所得產(chǎn)品成分比較復雜,部分雜質目前沒有辦法檢測出來,而這些雜質又會影響滌綸的色澤、色牢度等,給下游聚酯工廠在使用過程中帶來諸多不確定性,因此并未獲得聚酯企業(yè)的認可和接受。包括恒逸石化在內的不少大型聚酯生產(chǎn)企業(yè),不久前還明確表示不會采用煤制乙二醇作原料。一些中小型聚酯企業(yè)為了降低成本,雖然也摻混使用煤制乙二醇,但摻混比例普遍只有10%~20%,且只有當煤制乙二醇比乙烯法乙二醇有明顯的價格優(yōu)勢時才肯采用。也就是說,看似龐大的國內乙二醇市場,煤制乙二醇企業(yè)只能望市興嘆。
如此說來,煤制乙二醇豈不成了食之無肉、棄之有味的雞肋?當然不是。
其一,煤制乙二醇始終得到國家政策扶持。回顧現(xiàn)代煤化工發(fā)展的歷程,無論煤制氣、煤制油、煤制烯烴,擬或是尚未工業(yè)化的煤制芳烴,在不同階段均受到過政策限制和打壓,相關項目的核準甚至一度收歸國家發(fā)改委,項目環(huán)評也由國家環(huán)保部審批,煤制芳烴項目更因群眾抵制難以落地。但煤制乙二醇是個例外。由于國內缺口大、關乎紡織等行業(yè)發(fā)展和13億中國人的衣食問題,而且又具備項目投資小、理論上見效快等優(yōu)勢,近幾年無論國家對現(xiàn)代煤化工態(tài)度如何變化,始終未殃及煤制乙二醇,這使得煤制乙二醇的發(fā)展擁有寬松的政策環(huán)境和良好的民意基礎。
其二,市場需求大,中短期沒有產(chǎn)能過剩之虞。根據(jù)權威機構分析并結合我國紡織、聚酯等行業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃,今后10年,我國乙二醇需求增長年均將超過6%,2020年國內乙二醇消費量將達1830萬噸,2025年將達2600萬噸,屆時國內石油路線乙二醇分別只能滿足35%和40%的需求,從而使煤制乙二醇面臨每年上千萬噸的市場機會,中短期內無產(chǎn)能過剩之憂。
其三,目前我國至少有8家單位掌握了煤制乙二醇核心技術,4家單位的技術已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化應用,另外還從日本、美國引進了兩款煤制乙二醇技術,且均建有工業(yè)化裝置,相關設備、催化劑也全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化,從而使國內煤制乙二醇技術總體水平和工業(yè)化程度全球領先,行業(yè)后期發(fā)展擁有較強的技術支撐。
其四,經(jīng)過工藝的不斷優(yōu)化和改進,包括新疆天業(yè)、陽煤深圳化工、陽煤壽陽化工、山東華魯恒升等近幾年剛剛建成投產(chǎn)的煤制乙二醇裝置,其產(chǎn)品的優(yōu)等品率達100%,已經(jīng)被下游聚酯企業(yè)接受,有些企業(yè)生產(chǎn)的乙二醇,在聚酯企業(yè)原料中的摻混比例甚至高達30%。
后期,只要加強溝通協(xié)調,做到信息共享,以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或國家級重點實驗室為紐帶,由國家相關部門主導,組織科研院所、專利技術商、設計單位、有豐富工程管理經(jīng)驗的施工單位、煤化工專家、煤化工技術工人和管理人員組建聯(lián)合攻關會診小組,選擇1~2家問題比較突出的煤制乙二醇企業(yè),通過實地調研,會診裝置在運行過程和產(chǎn)品質量方面暴露的問題,并指導其技術改造和優(yōu)化升級,使裝置能夠安穩(wěn)長滿優(yōu)運行,以此壓縮單位產(chǎn)品能耗和綜合成本,提升產(chǎn)品質量至完全滿足聚酯行業(yè)原料的質量要求。屆時,煤制乙二醇的成本優(yōu)勢將真正顯現(xiàn),并具備與國內外乙烯法乙二醇爭奪聚酯市場的實力,步入賺錢時代。
(作者單位:陜西煤業(yè)化工新型能源有限公司)