劉凌云(畢節市能源發展技術中心,貴州 畢節 551700)
煤制油是現代新型煤化工主要組成部分,是以粉碎煤為原料,在一定的環境下,經過一系列化學工藝反應制成柴油、汽油等液體燃料的過程,因技術路線不同分為煤直接液化和煤間接液化兩種。
“十三五”期間,我國煤制油產能年均增長率7.66%,產量年均增長率為55.58%。2016 年,我國建成煤制油項目6 個、產能738 萬噸,實際產量198 萬噸,產能利用率26.83%,隨著伊泰120 萬噸煤制油投產運行,2017 年,煤制油產能884 萬噸/年[1],同比增長19.78%。2018 年,隨著伊泰延長煤油共煉等項目的投產,產能達到913 萬噸,實際產能617.5 萬噸,2019 年,全國建成煤制油項目9 個、總產能921 萬噸/ 年,實際產量745.6 萬噸,同比增長20.74%,產能利用率大幅提高至80.96%,2020 年,煤制油總產能923 萬噸,有效產能為858 萬噸[2],同比增長15.08%,產能利用率進一步提升至92.96%。示范工程的長周期穩定運行,標志著煤制油產業從示范工程到逐步向規模化發展的過程。其中神華煤百萬噸級直接液化項目是世界首套直接液化工業化示范裝置,驗證了煤制油是實現我國能源安全保障重要途徑,標志著我國掌握煤制油直接液化關鍵技術;神華寧煤400 萬噸間接液化示范項目是全球單套裝置規模最大的煤制油項目。這兩個項目的成功標志著煤制油的兩種技術(間接液化法和直接液化法)已經在國內發展成熟。目前國內已具備全面推廣煤制油項目的技術基礎,同時也積累了大量行業發展經驗,相關的裝備生產和制造都取得了重大突破,國產化水平也相應大幅提升。
目前,我國煤制油技術已基本成熟且居全球前列,煤直接液化、煤間接液化等成套工藝均已形成,并具有自主知識產權,且裝備國產化率達到98%以上[2]。煤制油技術工藝先后經歷了試驗階段和示范工程階段,實現了規模化、工業化生產,一是煤制油直接液化技術。其主要以神華煤制油項目為代表,其自2004 年研發出直接液化工藝路線后,先后攻破了“煤直接液化核心工藝放大、超大型設備制造和安裝、首套工業化示范裝置的安全穩定長周期運行”三大世界性技術難題,經長期探索并實現污水接近“零排放”,真正做到綠色生產,給全球的煤制油直接液化產業發展提供了很好的借鑒和思路。二是煤炭間接液化技術。目前已研發了高溫漿態床費拓合成新工藝,成套技術系統已建成并長期穩定運行。此技術路線的典型代表為國家能源集團寧夏煤業公司合作完成的400 萬噸/年煤制油間接液化裝置,實現了國家27 項重大裝備及材料國產化,采用此項技術的還有伊泰16 萬噸/ 年煤間接液化制油和潞安年產100 萬噸煤間接液化制油。
經過多年的裝備上的技術攻克,煤制油領域的很多關鍵性設備已逐步實現國產化,打破國外壟斷現象,結束了向國外高價進口設備的歷史,如神華百萬級煤制油項目采用的閥門運行時間為105 天,為全球運行時間最長,制造完成超大費拓合成反應器。目前化產化率已達到98%以上,為煤制油產業長遠發展奠定硬性基礎。目前國家示范項目穩定運行,且運行水平不斷提高,神華煤制油直接液化項目單周期達415 天,遠超出最初設計310 天,在“十三五”期間平均生產負荷為79%,累計生產油品388 萬噸;國家能源集團寧夏煤業公司400 萬噸/ 年煤間接液化項目整套技術水平處于世界領先水平,于2016 年12 月21 日實現“安全穩定清潔”運行,目前保持90%以上負荷運行。
目前煤制油行業發展形勢不容樂觀,面臨種種嚴峻的挑戰,截至2020年末,煤制油有效產能為858萬噸,遠低于《煤炭深加工產業示范“十三五”規劃》中計劃的1 300 萬噸發展目標,相比《現代煤化工“十四五”發展指南》中提出的3 000 萬噸發展目標更有加大差距。目前已運行的煤制油企業競爭力較弱,生存壓力大,一是建設周期長,投資成本高,在生產過程中水電煤消耗量大,選址條件嚴格;二是二氧化碳等溫室氣體排放量巨大[3],環境評價門檻相對增高;三是受地方政府配煤政策調整、市場動蕩競爭加劇影響[3],使得煤制油面臨諸多挑戰,可以說煤制油產業正遭遇嚴峻的生存危機,多數企業運行不理想,基本處于投產即虧損狀態,導致部分企業不得不轉投其他產品,以獲得暫時生存的機會;部分已獲批項目甚至停止投資建設,期待行業形勢好轉再進行后期推進,比如伊泰新疆能源200 萬噸煤制油項目號目前已停止推進。
一是原油價格的持續低迷讓部分項目處于虧損狀態。由于新冠疫情、全球經濟衰退等原因,原油價格持續走低,2020 年上半年國際原油價格暴跌至負值。目前油價雖有所升高,但仍然持續低迷且存在諸多不確定性,使得煤制油產業利潤大幅削減。而煤制油項目投資較大,固定成本較高,項目投資回報期較長,投資者們望而卻步,導致項目投資決策的動力下降,嚴重制約煤制油行業的發展。
二是從環保角度來看,隨著國家出臺環保政策和相關標準越來越嚴格,對應配套環保體系要求高,再加上煤制油聚集的中西部地區生態環境容量小,項目環評報告評審通過難度大,導致整個行業面臨環保壓力不斷增大;在我國煤制油行業所需兩大原料煤炭和水資源呈現逆向分布的狀態,我國中西部地區煤炭資源占全國總量的近70%,但水資源僅占全國總量的不到4%,這對于煤炭資源豐富的西北地區的煤制油發展是有所制約的。
三是從產品結構來看,由于行業發展存在產品結構不合理、類型雷同嚴重、技術路線單一等自身問題,以至于加劇同行之間競爭力,煤制油產品價格持續走低,削弱自身競爭力,不利于企業持續發展。而煉化一體化、“油頭化尾”的產業新格局正在加速形成,因此相比于石油煉化企業,煤制油在與其競爭中顯然已經處于劣勢。
一是保障國家能源安全的戰略性舉措。近幾年,隨著國內石油消費量的不斷增大,我國石油對外依存度逐年提高,2019 年已超出70%,2020 年已達73%,遠遠超出40% 這個臨界點,煤制油產業作為國家能源安全儲備應運而生。
二是有利于促進資源整合和優化產業結構。以新型煤化工基地為依托,以新型煤化工產業為主導,聯產煤炭、電力、化工,延伸上下游煤電化產業鏈,主攻煤制油柴油、汽油等油品。同時挖掘煤制油潛力產品,提高產品附加值,提升煤炭資源利用率,優化傳統煤炭、電力、化工產業結構,進行資源整合和清潔利用,發展煤電化循環經濟產業,打造新型能源化工產業聚集基地。
三是有利于促進煤炭產業轉型升級。“十四五”期間,我國煤炭產業結構調整任務仍然很艱巨,重點是盡快實現煤炭產業綠色轉型。煤制油作為現代新興發展產業,符合這個時代新發展理念,具有較科學技術含量高、資源利用率高、生產方式生態環保等特點,有利于我傳統國煤炭產業結構調整及優化升級,由體量小、布局散、技術落后、污染大向規模化、集聚化、生態化方向發展。
由于目前我國煤制油產業發展形勢不容樂觀,煤制油產業只停留在示范工程層面上,難以實現工業規模化生產,那煤制油作為國家能源戰略技術儲備和產能儲備產業,何時才能發揮作用?國家能源安全危機將何時才能得以緩解?綜合目前發展形勢及煤制油產業發展特點,對未來我國煤制油產業發展提出建議。
我國的石油進口量占比并沒有隨著國際油價的下降而發生改變,反而隨著消費量增長而升高,結合目前我國能源消耗情況,作為國家能源戰略儲備,煤制油產業的繼續存在和發展依然是非常有必要的。《煤炭深加工產業示范“十三五”規劃》中指出,“要以技術升級示范為主線,以國家戰略技術儲備和產能儲備為重點,將煤炭深加工產業培育成為我國現代能源體系的重要組成部分”[4]。綜合國內能源消費保障、能源戰略儲備、生態環保等因素考慮,“十四五”期間,繼續將煤制油作為我國新型煤化工發展的重要內容、作為優化煤炭產業結構重點方向、作為儲備能源生產方式,把煤制油產業繼續作為產能儲備重要形式來發展,以應對我國面臨的能源安全問題。
傳統煤化工產業對生態環境污染較大,而煤制油產業可實現污染基本零排放,充分利用我國富煤優勢,發展煤制油產業,進行煤炭清潔轉化,不斷延伸煤炭產業鏈。因此可以通過調整產品結構謀求新的發展出路,不斷增加附加產品價值,研發制造了大量新品。同時以煤制油以企業轉型升級為方向,優化產業結構、不斷創新改革、降低生產成本,采用新技術新手段全面推進傳統的化工產業升級代換,提升產品競爭力。另外,煤制油技術路線整體處于升級示范階段,煤制油企業應以立足市場為驅動。以目前富煤少油形勢為契機,以提高產品競爭力為目標,及時調整發展戰略,進一步優化產品結構、完善生產工藝、攻克技術難關、采用高科技設備等多點突破,向差異化、高端化、精細化方向發展,降低生產成本,這樣才有能力在全球化市場中立足。
現代煤制油項目與傳統石油化工項目相比,單體規模大,且未形成產業集聚,投資成本高,單位產能投資煤制油是傳統石油化工項目的8 倍多[5]。另外,煤制油選址受約束性大,因用煤量大,多數集中在煤炭豐富的中西部地區,項目前期工作手續較為復雜,建設時間長,生產成本高于后者。但煤制油產品有區別于傳統石化產品的比熱容高、低芳烴、凝點低等特點,具有生產特殊柴油等油品潛力。投資者一定要抓住煤制油產業的優勢,揚長避短,進行產品差異化、高端化、精細化發展,要從根本上增強煤制油產品核心競爭力。那么,發展重點就在于優化產品結構和降低生產成本,確保企業扭轉虧損的現狀,才能保證企業長期正常生產運營,發揮能源儲備戰略意義。再有,煤制油項目目前看似可進行轉產聯產,以緩解眼前生存難題,但往往得不償失,從長遠角度來看,仍然是虧損而不能盈利,不宜長期實行。
《2020 年能源工作指導意見》進一步要求,“有序推進國家規劃內的內蒙古、新疆、陜西、貴州等地區煤制油氣示范項目建設”。規劃層面確是鼓勵煤制油產業發展,但到項目落地建設上,并沒有具體的政策上的支持,比如稅收、土地、資金等方面均沒有得到享受。為夯實煤制油“戰略儲備”定位,進一步統籌能源戰略意義和企業發展實際,使企業能自愿自主選擇發展煤制油產業,國家戰略不應全由企業獨自支撐,國家層面是否在政策上給予相應的扶持呢?例如,適當降低煤制油行業的基準收益率要求,降低企業決策難度;在稅收方面,有數據顯示,煤基柴油、石腦油噸產品完全成本中,綜合稅負占比分別超過39% 和58%[6],產業高稅負和項目示范意義明顯是矛盾的。在高環境評價門檻形勢下,是否考慮在國家角度調控全國范圍內環境容量,一定程度上降低項目落地建設的難度,這些問題都煤制油產業的發展要突破的層層難關。因此,政策的支持是不是有待進一步研究和考慮。
從目前形式來看,由于多方面的原因,煤制油產業發展不容樂觀,但技術攻關、裝備國產化、多個示范工程穩定運行等方面的取得成效也是有目共睹的。在這相關“十四五”規劃正在制定的緊要時刻,正面臨生存危機的煤制油項目亟須政府部門、投資者給予更多考量和行動支持,才能實現真正的戰略儲備。