(新疆天業集團,石河子市,832000) 郭 靖 張 露 劉東陽
煤化工即以煤炭為原料,經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體,并進一步加工成化工、能源產品的過程。全球煤化工開始于18 世紀后半葉,19世紀形成了完整的煤化工體系。按照技術成熟度不同,煤化工可分為傳統煤化工和現代煤化工。傳統煤化工主要包括煤制化肥、合成氨和焦炭等產業,技術成熟,產量居世界前列。現代煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工的產品為主,包括柴油、汽油、航空煤油、液化氣、乙烯原料、聚丙烯原料等。
當前,我國的煤炭能源化工產業已經逐漸在能源的可持續利用中扮演重要的角色。自2008 年神華煤炭直接液化建成至今,我國在現代煤化工技術——大型煤氣化、合成氣變換、煤制甲醇、煤直接制油、煤間接制油、煤制烯烴、煤制乙醇等方面取得了一系列重大突破,已經實施了煤制油、煤制烯烴、煤制乙醇等較多煤炭清潔高效轉化示范工程。但是,隨著新型煤化工大發展、大踏步前進,一系列考驗性問題逐漸凸顯,煤化工前進的步伐顯得更加艱難和承重[1]。下面,筆者將對我國煤化工發展前景進行簡要剖析。
現代煤化工發展主要以生產潔凈能源和可替代的石油化工原料、產品為主,包括甲醇、乙二醇、柴油、汽油、乙烯原料、聚丙烯原料等,致力于替代部分石油化工產品、構建同石油化工同行并進的競爭體系。
現代煤化工致力于打造煤炭同能源化工一體化共同發展的新模式。從目前我國基礎化工、能源化工、精細化工等領域情況分析,現代煤化工逐漸成為能源結構體系升級的重要支撐之一。基于此,現代煤化工緊密依托我國豐富的煤炭資源打造清潔開發與利用產業模式,同時與其它能源、化工技術相結合,逐漸形成現代煤化工和能源化工協同發展的新興產業優勢和業態。
現代煤化工依托高新技術打造高技術聯合集成優勢,充分利用自身的先進技術結合關聯產品新技術打造集成特色,形成新技術開發與優化集成優勢。我國煤化工緊密圍繞煤氣化、煤液化等一系列現代煤化工關鍵技術的突破,根據各個煤炭產區原煤種類、原煤品質特點、目標產品特點,形成多樣性的煤炭轉化利用高新技術。典型的技術集成應用包括煤焦化同煤直接液化聯產、煤氣化合成同電力聯產、煤焦化同化工合成聯產、煤化工同礦物加工技術聯產、煤層氣開發與化工利用聯產。與此同時,現代煤化工高起點融合信息技術的廣泛利用,圍繞信息化、智能化建設發展,打造現代產業化集群。
現代煤化工在充分利用自身新技術集成、聯合其他技術產品發展的同時,致力于形成大型化、規模化效應,通過建設大型產業集群、產業基地,提高技術、產業的效益、收益、綜合競爭力。包括采用大型反應器和建設大型工廠等,形成百萬噸級、千萬噸級規模效應的煤炭加工、煤液化工廠和大型聯產系統,構建產業規模優勢和產品廉價成本優勢、產業高抗風險優勢等。
從原料特性、生產過程來講,煤化工行業屬于高污染行業,安全風險高,因此安全標準、安全要求同樣較高。由于運行周期較長、工藝流程復雜,往往各個環節都會產生多種污染物,雖然大部分污染物都可以實現回收,但難以回收的部分往往都是有毒有害物質,很容易造成環境污染事故。在當前環境管理模式下,已不再是濃度控制管理,而是采取濃度控制結合總量控制的新管理模式,環境保護已經上升為企業發展的“紅線”、“高壓線”,必須嚴格遵守。因此,現代煤化工發展怎樣在嚴格的環境保護標準下發展和前行顯得艱難和重要。
受到資源統籌規劃、開采技術影響、安全管理、環保管理標準等多重因素影響,煤炭供需結構正在不斷發生變化,原煤價格居高不下,并呈現持續上漲甚至有價難求心儀原料的發展態勢。與此同時,在較多情況下,受制于煤化工與煤礦的利益問題、煤質供應問題、原煤價格問題、運輸成本問題的影響,煤化工企業的生產成本、效益、生產穩定性成為不確定性因素,甚至在某些時候無法掌控。
通過將原煤從不清潔的能源轉為清潔的化工原材料、重要產品,同成熟的石油化工相比存在生產環節多、工藝流程長、高技術要求的特點,與之相對應的就是投資規模大、操作難度大、收益程度不確定等特點。高投資已成必然,而在原油價格大幅波動、進口市場沖擊、收益不確定性的背景下,煤化工的發展在某種意義上變的謹小慎微,行業發展壓力持續呈現。
我國目前的化工行業存在資本儲備大,但相對卻缺少有效投資項目的情形,這對我國化工行業的發展來說是優勢,但從某種意義來說也是劣勢。優勢在于,面對國外化工新技術的封鎖和沖擊,我國一旦形成技術突破,很快會形成“體量優勢”,彌補我國的不足,迅速形成對國外技術壟斷、價格壟斷的壓制;劣勢在于,即使是新興產業,短時間內即會出現因需求端發展不同步而形成的供給端產能過剩。目前我國煤化工下游的甲醇產業、乙二醇產業、1,4-丁二醇產業均存在產能過剩的風險,加之行業發展迅速,產品降成本、提品質發展速度有待提高,在某些領域同國外技術產品相比呈現出缺乏競爭力的局面,對煤化工健康發展來說存在較大壓力。
從以上煤化工發展的優勢和壓力對比來看,現代煤化工作為新興產業盡管受到諸多影響因素在一定程度上嚴重制約行業發展,但同樣因為我國富煤缺油特點和現代煤化工的清潔化產品優勢、一體化發展特色、技術集成優勢而呈現出良好的發展前景。整體來看,行業發展前景是廣闊的,關鍵在于機遇的準確把握。
當前,我國經濟仍然處于快速增長階段,對于石油資源和天然氣資源的需求逐年增長,而在我國煤炭豐富、油氣匱乏的能源發展背景下,發展現代煤化工對調整我國的能源結構具有重要戰略意義。因此,我國的能源結構決定了,現代煤化工的發展前景是喜人的[2]。
當前,我國面臨著復雜多變的全球經濟形勢、政治形勢,在貧油、少氣背景下,如何保障好我國的能源需求安全成為一項戰略任務。煤化工的發展極有利于推動石油資源替代戰略的實施。盡管,煤化工產品對石油化工產品的替代規模和種類有限,但伴隨技術的不斷發展、豐富和成熟,煤化工已經形成產品多樣化優勢,對于保障我國的能源安全、實現能源多樣化,促進后石油時代化學工業可持續發展意義重大。
傳統燃煤利用存在能源利用率低、環境污染大的缺點。在當前經濟發展模式下,清潔、環保已經成為美好生活向往需求的核心,而我國因為“富煤、貧油、少氣”,無法解除對煤炭的依賴,因此如何提高原煤的清潔化利用成為經濟發展需要解決的重中之重。新型煤化工技術的碳資源轉化率已經達到98%以上,同時可以實現集中處理灰渣、硫氮化物等,既符合大眾對于美好生活的需求也符合我國節能減排的國策,成為新時代的“寵兒”。據數據統計,燃煤產物已成為我國大氣污染的主要來源,占到我國二氧化硫排放的85%、硝化物排放的67%、二氧化碳排放的80%、煙塵排放的70%。因此在這樣的背景下,為現代煤化工的發展和壯大提供了有利機遇[3]。
全球能源發展趨勢已經進入到能源和化工原料多元化發展的時代,隨著現代煤化工技術發展的先進性和成熟性,以及產品的多元化、高值化、清潔化,將煤炭作為原料生產多種化學品和通過轉化生成為潔凈高效能源的技術將與石油天然氣化工及能源的技術路線形成協同發展并充滿競爭的趨勢。因此,未來煤化工發展領域的技術競將爭空前激烈,市場規模也將形成空前態勢。
綜上所述,短期來講,作為新興產業,我國煤化工受到某些產品過剩、市場下行或下游需求開發不足影響,正在艱難中前行;但是從長遠來講,現代煤化工的發展前景仍然是廣闊的,與此同時競爭也將變的異常激烈。尤其是在我國安全、環保管理要求、標準日益嚴格的背景下,煤化工技術的競爭將變得日益激烈,新工藝、新技術也將層出不窮。