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煤化工行業發展趨勢與問題分析

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煤化工行業發展趨勢與問題分析

摘要:概述了煤化工發展的必要性、技術進展、產業政策分析及規劃,并針對目前煤化工發展存在的問題進行了分析,提出了合理建議。

關鍵詞:煤化工;發展趨勢;問題與建議

1煤化工行業發展趨勢

1.1我國的能源結構決定發展煤化工的必要性

在我國已探明的能源儲量中煤炭占94.3%,石油天然氣僅占5.7%,“富煤、貧油、少氣”是我國的基本國情。高效合理利用我國豐富的煤炭資源,大力發展潔凈的新型煤化工是我們的必然選擇,也是符合我國實際的發展方向,國家政策總體上持支持態度。煤炭不僅是重要的燃料,還是重要的化工原料。近年來,在國際油價急劇震蕩和對替代化工原料、替代能源的需求越發迫切的背景下,從能源發展戰略和安全角度來看,有效利用我國現有豐富煤炭資源,通過新型煤化工產業適當降低其他能源對外依存度(2013年我國原油對外依存度已達58%)將是我國能源產業發展有益方向之一,未來新型煤化工有望成為我國能源結構中重要補充部分。因此煤的清潔利用、煤化工產業轉型發展備受關注[1]。

1.2傳統煤化工和新型煤化工

近年煤化工產業結構調整步伐加快,新型煤化工是未來煤化工發展主要方向。煤化工產業是指以煤為原料,通過多種技術應用集成,聯合生產多種清潔燃料、化工原料以及熱能、電力等產品的產業。相對以產能過剩的合成氨、電石、焦炭等為主要產品的傳統煤化工行業而言,現代新型煤化工是指以煤氣化為核心技術,通過優化整合先進化工生產技術,形成煤炭—能源—化工一體化新興產業,并以天然氣、烯烴、石油等我國進口依存度較高的能源、化工原料為主要終端產品。無論從產品需求性,還是從技術適用性、能耗、環保、水資源消耗等方面來分析,除甲醇外的傳統煤化工行業均總體產能過剩,競爭激烈,缺乏大規模發展空間,未來我國煤化工行業發展將主要依托于現代新型煤化工產業。

1.3新型煤化工技術進展

新型煤化工行業發展的主要動力則來自技術創新,近年新型煤化工的技術瓶頸已有突破。目前,我國新型煤化工如煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇等示范裝置均有建成投產案例。在技術層面新型煤化工行業發展的趨勢:煤氣化技術發展趨向于大型化、清潔化、多樣化;甲醇合成裝置大型化;甲醇制烯烴(MTO/MTP)技術取得重大突破;煤直接/間接制油工業化裝置實現長周期穩定運轉;煤制乙二醇成套工藝技術及示范裝置建成投產及產品質量提升。通過新型煤化工技術,可以把固態的煤轉化為石油替代化工產品和清潔能源,可在很大程度上提高能源利用效率,極大地減少碳化物、硫化物和氮氧化物的排放;新型煤化工技術也為二氧化碳捕集與儲存提供便利條件,產業化的應用將對保護環境具有積極意義,為煤化工走低碳技術路線提供技術支撐[2]。

1.4煤化工產業政策分析及規劃

煤化工產業的發展對煤炭資源、水資源、生態、環境、技術、資金和社會配套條件要求較高。然而近幾年在煤化工產業快速發展的同時,一些地方不顧資源、生態、環境等方面的承載能力,盲目規劃、競相建設煤化工項目,對經濟社會持續、健康、穩步發展將產生潛在的負面影響。因此國家產業政策上先是遏制煤化工盲目發展、規范煤化工行業過熱發展,逐步過渡到鼓勵新型煤化工發展。目前國家產業政策上已開始逐步鼓勵新型煤化工示范項目發展。在“十一五”期間我國傳統煤化工行業處于“野蠻發展”狀況,各地方政府不顧生態環境、水資源承載能力,不考慮相關技術成熟度,“逢煤必化,遍地開花”,短期內推動大量傳統煤化工項目上馬,導致行業整體產能嚴重過剩,部分項目開工率不足40%。在此背景下,2009年9月國務院《關于抑制部分行業產能過剩和重復建設引導產業健康發展的若干意見》,并明確提出3年內原則上不再安排新煤化工試點項目。為了煤化工行業健康發展,國家先后《煤化工產業發展政策》和《煤化工產業中長期發展規劃》討論稿,廣泛征求社會各界意見,并最終形成全面、客觀、具有戰略性和前瞻性的煤化工產業發展政策,其基本精神是:穩步推進產業發展,不斷發展煤化工產業,以緩解石油供應的緊張局面;科學制定發展規劃,促進煤炭區域產銷平衡,鼓勵煤炭資源接續區煤化工產業發展,適度安排供煤區煤化工項目的建設,限制調入區煤化工產業的發展;統籌煤與相關產業的發展,特別是與水資源的協調發展;煤化工業要堅持循環經濟的原則,走大型化、基地化的路子,發展開放式的產業鏈條;安全發展,認真進行安全風險評估;加強自主創新,堅持以我為主的自主創新政策,加大政策支持力度,鼓勵設備國產化。2011年初發改委又提出年產50萬t及以下煤經甲醇制烯烴項目,年產100萬t及以下煤制甲醇項目,年產100萬t及以下煤制二甲醚項目,年產100萬t及以下煤制油項目,年產20億m3及以下煤制天然氣項目,年產20萬t及以下煤制乙二醇項目暫停建設,上述標準以上的大型煤炭加工轉化項目,須報經國家發展改革委核準,煤化工項目建設進入階段性冰封期。但在經過3年多休整后,隨著技術成熟以及部分新型煤化工項目良好的示范運營效果,政府對新型煤化工項目建設態度也逐步由“全面暫緩”到“適度鼓勵新型示范項目建設”,并于2013年初陸續批復10個新型煤化工項目“路條”。2013年獲國家發改委“路條”的10個新型煤化工項目(包括5個煤制天然氣、4個煤烯烴和1個煤制油項目):①霍城年產60億m3煤質天然氣項目(中國電力投資集團公司);②新疆伊犁40億m3/a煤制天然氣項目(山東能源新汶礦業集團有限責任公司);③興安盟40億m3/a煤制天然氣項目(中國國電集團公司);④山西大同40億m3/a煤制天然氣項目(中國海洋石油總公司);⑤內蒙古40億m3/a煤制油天然氣項目(新蒙能源投資股份有限公司);⑥貴州織金60萬t煤制烯烴項目(中國石油化工股份有限公司);⑦河南60萬t煤制烯烴項目(中國石油化工股份有限公司、河南能源化工集團有限公司);⑧陜西榆林二期60萬t煤制烯烴項目(中煤能源集團有限公司);⑨平涼60萬t煤制烯烴項目(甘肅華鴻匯金公司);⑩年產150萬t煤制油項目(潞安集團)。無論是從政策延續性還是從技術成熟度、項目運營經驗來分析,“十二五”期間我國仍不具備大規模發展新型煤化工項目條件,政府更多的是要引導新型煤化工項目適度發展,逐步鼓勵示范項目推進,積累技術參數及運營經驗,為“十三五”期間進行大規模高水平技術示范項目發展奠定基礎。因此預計2013-2018年新型煤化工項目建設或將主要以已獲得國家發改委批復“路條”的示范項目為主,部分地方主導項目審批進度會有所放緩,行業整體將保持循序發展態勢。

2煤化工發展中的幾個問題及建議

作為資金密集型、技術密集型的產業,煤化工項目建設、投產周期較長,抵御風險能力較低。若無序發展,蜂擁而上,新型煤化工也將失去價格優勢,新型煤化工行業發展的一些問題也隨之暴露出來[3]。

2.1無序發展問題

新型煤化工項目仍處于示范建設階段,但各地規劃擬建的項目很多,面臨較大的投資風險和產能過剩問題,亟須行業引導并規范發展。同時行業中的中小企業較多,大型現代化高技術的企業較少,各產煤大省都在爭相上馬煤化工項目,容易造成產業趨勢雷同,進而導致成產能過剩。建議由實力雄厚、籌資能力強、有技術、有專業人才的石化公司和煤業公司合資合作建設發展煤化一體化項目。

2.2煤炭資源條件

煤化工項目煤炭消耗量大,是否有足夠且穩定的煤炭資源供應是首先必須要落實的條件。建議新型煤化工項目采用煤化一體化模式建設,配套煤礦做煤化工的資源支撐。

2.3水資源問題

水資源是煤化工發展的基礎自然條件,也是我國煤化工發展的制約因素之一。煤化工耗水量大,而富煤的地方水資源多較緊張,因此煤化工項目應建設在煤、水資源均相對豐富的地方,并不斷通過技術措施來降低水資源消耗,是新型煤化工發展的關鍵。技術措施解決辦法:選擇耗水量相對較少的產品;采用空冷、優化換熱網絡、廢水回收再利用等節水技術。

2.4能效問題

提高煤的能效是社會責任,是新型煤化工節約能源、降低成本、實現可持續發展的關鍵。由于煤化工項目實質是將煤炭資源轉換成石化類資源過程,因此能量轉換效率、綜合能耗、水耗等將成為各技術路線大規模工業化推廣的主要約束條件。

2.5環保問題

煤資源豐富的地方環境承載能力一般較差,因此做好煤化工項目的環保工作更加重要,“三廢”排放的減少及資源化利用甚至“零”排放,是煤化工產業未來發展的必然要求。

2.6碳排放問題

二氧化碳等溫室氣體排放問題也是煤化工發展必須考慮的較大的風險要素,煤化工面臨一定的承擔減排義務成本增大的風險,煤化工CO2的排放量大,碳排稅的執行也將影響煤化工項目的效益。但煤化工排放CO2的濃度較高,相對容易回收,若能將回收的CO2用于相鄰油田的驅油增產并實現地下封存,將會產生較好的經濟效益和社會效益。

2.7經濟競爭性問題

煤化工項目的經濟性取決于原料煤炭的價格,競爭性取決于煤炭、原油和天然氣的比價,原油價格較高時(>70美元/桶),煤化工項目的經濟競爭性較強。受2014年下半年以來油價持續下跌的影響,當前煤化工項目的效益和推進均遇到了較大沖擊和困難。

2.8技術問題是發展煤化工的瓶頸

煤化工產業是技術密集型、資金密集型產業,對技術的需求迫切,還有些關鍵技術從國外引進,但是國外一些煤化工技術缺少工業示范驗證,引進風險很大,給企業生產經營造成很大的困難,付出的成本代價很高。當前,加快培育具有自主知識產權的煤化工核心技術,做好商業化示范裝置的建設和運行,是發展煤化工產業的根本途徑。

2.9煤化工裝備的研發和國產化有待提高

目前,雖然我國煤氣化爐、甲醇合成塔等裝備技術取得了重大突破,并成功應用于工業化生產,但為大型煤化工項目配套的核心反應器、壓縮機、關鍵泵閥等主要裝備還不能完全滿足要求。加快煤化工關鍵設備和成套技術裝備的開發,不僅可以降低煤化工項目的投資,增強競爭力,而且可以提升我國裝備制造業的技術水平,帶動相關產業的發展。

3結束語

近年來我國煤化工的發展是我國能源結構實情引發的,也是我國石油化工的有益補充;但煤化工的快速發展也遇到了一些問題和困難,特別是在低油價下,煤化工的成本優勢已喪失,當前煤化工項目的效益和推進均遇到了較大沖擊和困難;總結我國煤化工發展的經驗教訓,分析存在的問題,才能理清發展思路。只有合理布局,加快技術創新,產品精細化、高端化,不斷進行提質增效升級,堅持綠色低碳環保,我國煤化工行業才能實現可持續發展。

參考文獻:

[1]韓紅梅.當前我國煤炭深加工產業發展現狀及形勢分析[J].煤炭加工與綜合應用,2015(6):1-7.

[2]汪壽建.現代煤化工技術應用及發展綜述[J].煤炭加工與綜合應用,2015(12):1-10.

[3]王中銀.發展現代煤化工存在的問題[J].煤炭加工與綜合應用,2015(6):8-10.

作者:孫雙印 單位:中國石化中原石油化工有限責任公司

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