*周 明
(滕州市化建工業服務中心 山東 277500)
煤化工行業面臨著嚴格的能源消費總量控制和碳排放限制,這意味著我國煤化工行業必須在保證產量和質量的同時,大幅提高能源利用效率和降低碳排放強度,實現低碳發展[1]。
(1)發展現狀。“十三五”以來,我國煤化工產業進入轉型升級時期。化工產業向追求高質量、高端化學品轉型;從以前的高耗能、高污染逐漸向綠色、低碳、零排放方向發展;從勞動密集產業轉向自動化、數字化和智能化產業,同時推動著工業互聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術與安全管理深度融合。一是原料來源多元化。在石油化工仍處于現代化工的主導產業同時,以煤、生物質資源為原料的替代路線等關鍵技術的不斷突破,以及頁巖氣資源的開發利用等,正在改變以石油化工為主導的化學品供應,化工產業的原料多元化成為化工產業發展現狀。二是下游需求高端化。目前,我國煤化工產業鏈較為完善,實現從低端的尿素、甲醇到高端的新能源、新材料全覆蓋,為下游提供了廉價和充足的原料保障。目前全球市場逐漸出現的高端化學品、新材料產品以及定制化牌號的相關聚烯烴產品等,都凸顯著消費高端化帶來的化學產業發展成就和演變的趨勢。三是發展模式趨于規模化、一體化。從國內國際看,園區化、一體化已成為化工產業發展方向和趨勢,煤氣化、合成氣凈化、產品合成、產品分離和精制以及“三廢”利用和治理等都需要“一體化”建設。隨著工藝技術、工程技術和設備制造技術的不斷進步,化工裝置大型化、一體化技術日趨成熟,產業鏈條不斷延伸,基地化建設成為必然,化工園區成為產業發展的主要模式[2]。

表1 2022年大宗煤化工產品產銷量統計表
“十三五”以來,我國煤化工產業技術也取得了長足的進步,在焦化技術方面,我國已經形成了以頂部充填式焦爐、槽式焦爐、臥式焦爐為主的多種焦爐類型,實現了焦爐的大型化、節能化、減排化和智能化。在氣化技術方面,我國已經掌握了多種氣化反應器類型,實現了不同煤種和不同產品的適應性。我國還開發了地下煤氣化技術,利用地下煤層作為反應器,實現了難采煤層的清潔利用。在液化技術方面,我國已經建成了多個間接液化和直接液化示范項目,掌握了多種液化催化劑和工藝路線,實現了不同煤種和不同產品的匹配性。在碳中和技術方面,我國已經開展了多個碳中和示范項目,掌握了多種碳中和方法,以及多種碳中和評估方法,實現了碳中和目標的評估。
(2)存在問題。煤化工行業面臨著激烈的市場競爭和替代壓力。隨著國際油價波動、可再生能源發展、新型能源材料創新等因素的影響,煤化工產品在價格、性能、環保等方面與其他能源和原料之間的競爭日趨激烈。特別是在“碳中和”背景下,以生物質、水電、風電、太陽能等為原料或動力的清潔能源和原料將成為未來發展的主流趨勢,對煤化工產品形成替代壓力。煤化工行業面臨著復雜的社會環境和輿論壓力。由于煤化工過程中會產生大量的廢水、廢氣、廢渣等污染物,對環境造成一定的影響。特別是在一些地區,由于規劃不合理、管理不到位、監測不完善等原因,導致了一些安全和環境事故,引起了社會公眾的不滿和抵制。因此,煤化工行業必須加強環境保護和社會責任,樹立良好的形象和聲譽,贏得社會的理解和支持。
2030年,我國碳排放將達到峰值,在此之前7年時間內,將是我市新型煤化工產業發展最后機遇期。展望2023年及未來一段時期,我國煤化工行業將面臨著機遇和挑戰并存的局面[3]。
(1)形勢分析。按照各省現行的“兩高”項目管理目錄,傳統煤化工產業中焦化、甲醇、氮肥、醋酸等行業位列其中,傳統煤化工項目的審批難度逐年增大,煤化工產業亟需轉型升級。新型煤化工與石油化工、天然氣化工和傳統煤化工相比,屬于朝陽產業,具有投資巨大、技術密集、帶動作用強等特點。目前,我國已形成了西部煤化工產業做大、東部煤化工產業做精的產業格局,內蒙古、新疆等地煤化工產業以初級化工產品規模擴張為主,形成“量”的優勢,東部沿海省份的煤化工產業以延伸拉長產業鏈條,對接終端市場為主,形成“質”的優勢。新型煤化工發展主要有煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制芳烴、煤制油及煤制氣等五大路徑,“十四五”期間,我國高端化工產品市場將持續增長,但將呈現強烈的需求差異化,高端化產品需求將進一步提升。
(2)發展方向。“十四五”“十五五”期間,煤化工產業將繼續向精細化、高端化新材料方向強勢突破,圍繞五大路徑,持續拉長、加粗產業鏈,在拓寬產品面的同時,不斷提升高附加值和終端產品比例,加快實現產業基礎的保障供給和產業鏈的現代化。同時,實施傳統煤化工工藝及相關系統改造、優化和升級,進一步降低消耗、減少污染,并積極推進企業上下游協同發展,走出一條資源、能源、環境一體化的高效清潔煤化工發展之路。
根據《關于印發“十四五”時期能源發展規劃綱要的通知》,到2025年,我國能源消費總量控制在50億噸標準煤以內,單位國內生產總值能耗下降13.5%,單位國內生產總值二氧化碳排放下降18%。不難看出,相較過去,傳統煤化工產業已不具備大規模發展的政策條件,煤化工產業應立足現有的產業基礎和優勢,以規范的化工園區為載體,圍繞產業發展全鏈條集成改革求突破,全力打造高端產業集群,實現產業鏈的全面起勢[4]。
①發展重點。煤氣化方面,以潔凈煤氣化為平臺,實施合成氣產品多元化,向下游發展醋酸酯、己二臘等深加工產品,以及聚甲醛、聚碳酸酯、尼龍6、尼龍66等煤基新材料。煤焦化方面,圍繞焦爐煤氣(氫氣)綜合高效利用、煤焦油深度加工、粗苯精制等技術路徑,拓展延伸產業鏈條,提高化產比重,積極發展苯酐、特種炭黑、染料中間體、精萘、精蒽等深加工產品。同時,提高產品附加值和精細化程度,加快形成煤基含氧化學品、煤基化工中間體和煤基化工新材料三大門類為骨干的煤基化學品產業體系。
②實施路徑。全面推行鏈式發展,形成頭部企業帶動、下游企業配套的連式發展格局,更好發揮項目集中、企業集聚、產業集群的乘數效應。一是聚力“建鏈”,建出新動能。依托“鏈主”龍頭企業,增強產業鏈核心競爭力,培育形成區域特色產業鏈。二是聚力“強鏈”,強出競爭力。深化與世界領先、行業領軍企業合作,進行產業鏈上下游橫向聯合、縱向整合,做粗做強。三是聚力“延鏈”,延出附加值。培育形成企業上下游協作配套、產品鏈條環環相扣、產品種類不斷豐富、附加值不斷提升的發展新格局。
①發展重點。圍繞先進基礎材料、前沿新材料和關鍵戰略材料三大方向,重點突破一批“卡脖子”關鍵技術和重大成套裝備,搶占制高點。突破高碳α-烯烴、聚烯烴彈性體(POE)、乙烯-乙烯醇共聚物等高端聚烯烴材料生產技術。發展用于航空、航天、高鐵、新能源汽車、芯片、5G通訊等領域的聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯等高端氧硅材料。加強高強高模高導熱碳纖維材料的研發以及在航空、航天、電子等領域的推廣應用,發展耐高溫聚苯硫醚纖維、聚酰亞胺纖維、高性能芳香族纖維等高性能纖維及復合材料。
②實施路徑。針對產業鏈部署創新鏈,探索推進創新驅動發展的現實路徑,形成長遠發展的強勁動能。一是搭建創新平臺。依托國家級、省級化工園區,聯合化工科研院所,建立科技轉化機制體制,從硬件、軟件兩方面著手搭建創新平臺;打造科技成果中試放大平臺,加速推進化工領域關鍵核心成果轉化為現實生產力。二是培育創新主體。重點培育區域內實力雄厚、輻射帶動能力強的頭部企業,編制煤化工產業關鍵核心技術攻關動態清單,啟動“技術攻關+產業化應用”科技示范工程,優化產品結構,吸附產業鏈配套企業和創新要素集聚。
①發展重點。以優勢產品塑造價值鏈。培育優勢突出的特色產品,進一步提升產業品牌的影響力與凝聚力。以產業升級提升價值鏈。堅持金山銀山就是綠水青山的發展理念,繼續淘汰間歇式常壓固定床氣化爐,加快實施潔凈煤氣化技術,控制化肥產能總量,推進減肥增效。嚴格執行VOCs行業標準和產品標準,大力推進化工行業VOCs治理,建立完善全過程控制體系。重點針對有機液體儲罐、裝卸、敞開液面等無組織排放突出的環節,提高VOCS的收集效率,采取油氣回收、燃燒法等高效的方法進行處理。
②實施路徑。加快推進產業基礎高級化和產業鏈現代化,打造自主可控、安全可靠的產業鏈、供應鏈。一是培育核心能力。瞄準全球前沿前端科技謀劃產業布局,提升產品層次、質量等級,實現了價值鏈、供應鏈由低端環節向高端環節躍遷。二是聚焦合成氨、合成材料等重點領域,對照行業先進水平,完善產能退出機制,用好煤耗、能耗、污染物排放指標交易等政策,支持企業轉型發展和接續項目建設。三是加快行業全流程清潔化、循環化、低碳化改造。積極開展“碳達峰”行動,制定二氧化碳達峰行動方案,實施碳減排示范工程,開展低碳技術創新。探索實施減污降碳協同治理和碳捕集、封存、綜合利用工程試點、示范。
①發展重點。推動信息化、智能化技術與安全生產的深度融合,提升安全生產危險工藝和設備的機械化、自動化水平。大力實施智能化改造,在關鍵風險位置實施“機械化換人、自動化減人、智能化無人”,提高安全生產保障水平。加強“兩重點一重大”智慧化控制系統建設,實施重大危險源在線監測監控。強化危險貨物運輸全鏈條信息化監管。推進化工園區軟硬件升級,提升園區承載能力,全力打造產業項目發展、公用輔助環保、安全應急消防、交通物流信息、管理服務創新、投資融資平臺“六個一體化”園區,開辟多元化合作渠道,推動高端化工產業內部凝聚力和市場競爭力持續提升。
②實施路徑。探索實施以“互聯網+產業”為核心的化工新材料產業鏈服務平臺,以點帶面推動產業鏈數字化轉型。一是構建產業“數網”,加速數字設施體系化布局。加快5G網絡、數據中心、工業互聯網等新型基礎設施建設,夯實產業數字經濟發展基石,完善監測監控和風險預警體系。二是打造產業“數腦”,促進數字資源高效化配置。聚焦煤化工產業鏈轉型升級需要,利用工業互聯網、大數據、云平臺等多種方式,對研、產、供、銷全過程實現要素資源精準管理、高效配置。三是實施產業“數轉”,推動數字賦能智能化技改。圍繞推動數字化向全產業鏈延伸,加快數字化、網絡化、智能化新技術與產業研發設計、生產制造、倉儲物流、運維服務等環節深度融合。
我國煤化工產業發展已到達最后機遇期,產業層次偏低、產業布局集中度不合理、創新發展動力不足等問題亟待解決。未來一段時間,煤化工產業要積極融入“一帶一路”和國內國際“雙循環”,主動對接全球創新鏈、產業鏈、價值鏈、信息鏈,堅持“四鏈聯動”的發展模式,加速企業技術改革、產業結構調整和產業升級,加強產業鏈延伸和集群培育,形成煤化工產業良性循環發展模式,不斷增強企業國際競爭力。