馮應國
(山西省煤化工發展促進中心,山西 太原 030001)
山西作為煤炭資源大省、國家綜合能源基地,轉型發展是社會經濟發展的重大課題。煤化工產業因其產業關聯度高、產品體系豐富,對山西省工業轉型升級、提質增效作用明顯,成為山西省著力培育發展的新型支柱產業。山西省工信廳制定印發了《山西省傳統優勢產業2015年行動計劃》和《山西省傳統優勢產業三年推進計劃(2015年-2017年)》兩大計劃,為山西省煤化工產業階段性發展起到了重要作用。
依托煤炭資源稟賦,經過多年發展,山西省已基本形成了“肥、醇、炔、苯、油”五條特色主線,創新能力和裝備水平有了較大提高,產業競爭力明顯增強。截止到2017年底,山西省規模以上煤化工企業245戶,資產總額1 647億元,當年實現主營業務收入936億元。涌現了潞安集團、陽煤化工、晉煤集團、山西焦煤、天澤集團等一批在全國叫得響、有一定知名度的煤化工企業集團。
山西共有合成氨生產企業23家,產能約650萬t,居全國第三位;其中尿素生產企業18家,產能約1 000萬t,居全國第二位。甲醇生產企業25家,產能約550萬t,居全國第五位。聚氯乙烯生產企業4家,產能約100萬t。煤焦油加工企業11家,加工能力約300萬t,居全國首位。現代煤化工方面:潞安集團、晉煤集團分別建成煤制油和甲醇制汽油(MTG)示范裝置,并積極建設百萬噸級工業化項目;陽煤集團建成年產百萬噸乙二醇項目。陽煤化機的異軍突起也成為山西轉型發展的一抹亮色。
山西省化肥形成以尿素為主、硝基復合肥為輔的相對成熟產業體系,產品路線以煤制合成氣為主要路徑,原料來源多樣化、企業遍布全省。豐喜華瑞公司建成了全國規模最大的以焦爐煤氣為主要原料的40萬t/a尿素裝置,還有硝基復合肥產能110萬t。各化肥企業利用自身優勢,積極延伸產業鏈,天脊集團建成兩套13萬t/a苯胺裝置,晉豐集團開發出多種多肽尿素產品,豐喜集團、天澤集團、晉豐集團已建成或正在建設三聚氰胺生產線,化肥企業走向肥化并舉的特色發展之路。
山西省甲醇產業保持較快發展,主要有煤制甲醇、合成氨聯醇和焦爐氣制甲醇等生產路線,分別占產能的17.5%、31.1%、51.4%,焦爐煤氣制甲醇和煤制甲醇裝置規模均在10萬t以上。焦爐氣制甲醇是山西省的一大特色,走在全國前列。三維集團甲醇-甲醛-1,4-丁二醇及其下游產品也是甲醇延伸的特色產業鏈。
山西省電石乙炔化工產業在傳統氯堿行業的基礎上,發展了石灰氮、雙氰胺、氯丁橡膠、1,4-丁二醇、聚乙烯醇、PTMEG等特色的乙炔化工產業鏈。電石生產企業8家,產量41萬t,其中陽煤集團40萬t/a電石項目為山西省最大電石項目,項目采用40 500 kVA電石爐達到國內先進水平;燒堿企業7家,產量42萬t;PVC企業4家,產量44萬t。山陰石星的石灰氮、山西合成橡膠的氯丁橡膠、三維護集團的1,4-丁二醇及下游產品,在全國處于領先水平。
依托豐富的煤焦資源,山西省高度重視煉焦化學產品的利用和深加工,形成了300萬t煤焦油、100萬t粗苯的加工能力。
焦爐煤氣:除企業自身利用外,主要用于工業燃料、合成氨—尿素、甲醇等。
焦油加工:山西省現有焦油加工能力約300萬t/a,山西焦化利用先進的多塔常減壓連續精餾和餾分深加工工藝,可生產工業萘、粗蒽、洗油、改質瀝青、炭黑等16種產品;宏特集團可生產高附加值的針狀焦、超高功率電極等;永東化工可生產高公散性低電阻率導電炭黑,具有較強的市場競爭力。
粗苯加工:我省現有粗苯加工能力約100萬t,粗苯加工技術優勢較為明顯,可生產苯胺、順酐、1,4-丁二醇,己二酸、噻吩、己內酰胺等精細化學品。
現代煤化工是山西省確定的新型支柱產業之一。“十二五”以來,山西省先后有潞安集團百萬噸級煤基多聯產資源綜合利用項目、山西焦化集團60萬t/a焦爐煤氣制烯烴項目、陽煤集團100萬t/a煤制乙二醇項目、同煤集團40億m3/a煤制天然氣項目、晉煤集團甲醇制汽油項目(MTG)等轉型綜改標桿項目,總投資近千億元。
山西省的煤化工產業這些年雖然也有了長足發展,但與省內煤炭資源稟賦不相稱,與其他省份煤化工的發展速度相比差距逐漸拉大。主要表現在以下幾個方面。
山西省化工產業結構以傳統煤化工為主,初級化特征明顯。主要產品仍然以化肥、電石、燒堿、PVC為主,煉焦化產品加工仍以炭黑、瀝青、三苯(苯、甲苯、二甲苯)等初級產品為主,上述產品占煤化工銷售收入的70%以上。附加值低,競爭力不強,且在國內已出現產能過剩的情況,行業發展遇到瓶頸。
煤氣化是煤化工產業發展的龍頭,山西省煤炭灰熔點高、成漿性差,可磨性差,95%以上的煤種灰熔點在1 500 ℃以上。煤炭產量85%為粉煤,現有成熟的粉煤氣化技術對山西煤種的適應性差,如航天爐、GE水煤漿、GSP、SHELL爐等,均需大量添加石灰石或配煤,運行經濟性較差。UGI、魯奇爐等塊煤氣化技術、單爐產量小,煤源受到一定程度限制,且UGI屬國家明令淘汰的氣化技術。煤氣化成為制約山西省煤化工大型化發展的首要制約因素。
山西省現有合成氨、甲醇裝置單系列規模平均不到20萬t/a,與國內先進企業動輒50萬t合成氨/年、100萬t甲醇/年相距甚遠,由此帶來的能耗高、自動化水平低、安全風險大、環保難以達標如影隨形。已建、在建煤化工園區超過50個,是先有企業后有園區,有的單個企業即稱為一個園區,同質化問題嚴重,缺乏積聚及示范效應。
部分企業已經使用DCS、FCS進行生產過程控制,取得了一些效果,但在企業信息化管理、智能制造方面與國內同行、國際先進水平相比,差距比較明顯。
水資源缺乏及土地、環境容量等外部條件也制約了煤化工的發展。
山西省煤化工產業發展,必須立足山西煤炭資源稟賦,揚長避短,不能放棄優勢,要堅持傳統煤化工提升與現代煤化工發展并重,保持鞏固傳統特色優勢;加大力度發展現代煤化工,形成新的比較優勢。按照晉北現代煤化工重點發展、晉中焦化與煤化工優勢互補、晉東下組劣質煤有效利用等三條發展路徑,依托產業、基地、園區、企業、項目。五位一體全力推進,走出一條具有山西特色的煤化工發展之路。
大力發展晉北現代煤化工產業。科學布局、量水而行,在確保技術成熟可靠、資源有效利用、建成后效益明顯、環境容量允許的前提下,積極開發引進先進適用氣化技術,建設大規模氣化裝置,及配套煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等現代煤化工產業鏈。
探索拓展晉東下組煤利用途徑。把晉東下組劣質煤價格優勢與山西省煤化工科研優勢有機結合,目前,山西省集聚了中科院山西煤化所、太原理工大學國家級煤化工工程實驗中心、賽鼎工程有限公司等一大批國內知名的煤化工專業研究機構,在煤基合成油、焦爐煤氣制甲醇等領域的科研成果居國內依靠水平,尋找晉東地區發展現代煤化工現實途徑,盡快形成產業發展能力。
全力規劃建設晉北煤化工基地。依托同煤集團、中海油、潞安集團、陽煤集團等企業,以煤基清潔能源(煤制天然氣、煤制油)和煤基高端石化產品(煤制烯烴、煤制芳烴)為發展方向,打造山西省首個國家級現代煤化工基地,形成朔州、大同、忻州三大煤化工產業集聚區。
加快推進晉東晉中煤化工基地建設。依托潞安集團、晉煤集團、陽煤集團、潞寶集團等企業,重點發展煤制油、煤制乙二醇、煤層氣化工等產業,打造液體清潔能源和化工新材料煤化工示范基地;依托陽煤太化、山西焦化、山西三維、山西宏特等龍頭企業,積極發展焦化化產深加工,打造焦化深加工和化工新材料特色基地。
以產業鏈條循環、基礎產品耦合、煤電化一體、熱能梯級利用、三廢集中處理、公共平臺共享為目標,重點建設十大省級煤化工精品園區,增強園區對煤化工、焦化產業發展的承載作用,提升我省煤化工產業集聚水平,延伸傳統煤化工產業鏈。晉東基地重點建設襄垣王橋新型煤化工工業園、潞城現代煤化工工業園園區等兩大園區。晉中基地重點建設陽煤集團清徐化工新材料園區、洪洞趙城精細煤化工工業園區、臨猗豐喜工業園區、孝義市梧桐新型煤化工循環經濟園區。晉北基地重點布局朔州山陰合盛堡煤化工園區、朔州平魯園區、大同左云煤化工園區、忻州五寨李家坪煤化工園區等四大園區。
現代煤化工項目投資規模巨大,流程復雜伴隨著高能耗、高污染、高風險等難題,兩化融合、信息技術的快速發展,可以有效推動提升現代煤化工項目生產過程控制智能化、管理現代化—即管控一體化,通過采用先進數字化、網絡化、智能化技術實現DCS、FCS、MES、ERP一體化整合。綜合應用現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、智能化技術,建設與工藝和設備運行技術高度集成的新型工廠,是現代煤化工企業實現信息化和智能化升級優化,減少資源消耗、降低生產成本、提升經濟效益的有效途徑。
在現代煤化工領域,尋求融資新途徑,優化項目建設環境,加快推進已開工的潞安集團180萬t煤制油項目、焦煤集團60萬t甲醇制烯烴項目、陽煤集團100萬t煤制乙二醇項目;積極推動已取得國家“路條”的同煤中海油40億m3煤制天然氣項目完善條件,爭取早日開工;扎實做好晉北現代煤化工基地規劃布局的陽煤集團40億m3煤制天然氣項目、晉煤集團100萬t煤基甲醇制汽油項目、晉能集團40億m3煤制天然氣項目(一期20億m3)、潞安集團200萬t/a煤制油聯產10億m3天然氣等項目。
山西煤化工發展既有機遇,更有挑戰。要抓住新一輪擴大內需的契機,加快傳統煤化工企業的轉型升級,積極推進一批有重大示范與輻射作用的現代煤化工項目落地見效,盡快形成百舸爭流的新型發展格局,使得煤化工產業真正成為支柱產業。