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煤制烯烴是指以煤為原料合成甲醇后再通過(guò)甲醇制取乙烯、丙烯等烯烴的技術(shù),是作為替代石油資源、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而興起的一套技術(shù)。不過(guò),由于其屬于高能耗、高水耗、高污染的“三高”產(chǎn)業(yè),發(fā)展前景一直爭(zhēng)議較大。
尤其是2014年8月底,國(guó)家發(fā)改委的《西部地區(qū)鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)目錄》刪除了煤制烯烴、煤制甲醇等煤化工項(xiàng)目。而且原油期貨價(jià)格80美元/桶是國(guó)際上煤化工產(chǎn)業(yè)公認(rèn)的盈虧點(diǎn),但原油期貨從去年7月以來(lái)一路下跌,截至2015年8月17日,原油期貨價(jià)格創(chuàng)出近5年來(lái)的新低,至41.35美元/桶。 煤化工要重現(xiàn)三四年前的熱潮尚需時(shí)日。
此次意見(jiàn)稿讓煤化工企業(yè)對(duì)未來(lái)前景充滿期待。不過(guò),工信部人士告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者,意見(jiàn)稿是從技術(shù)角度來(lái)設(shè)定門檻,引導(dǎo)煤化工產(chǎn)業(yè)健康“有序發(fā)展”,并非“鼓勵(lì)發(fā)展”。
簡(jiǎn)言之,煤化工要重現(xiàn)三四年前的熱潮,尚需時(shí)日。
形式大于內(nèi)容
意見(jiàn)稿從產(chǎn)業(yè)布局,工藝與裝備,資(能)源消耗,環(huán)境保護(hù)、安全、消防及職業(yè)衛(wèi)生等方面作出了規(guī)范。
但多位受訪人士認(rèn)為,意見(jiàn)稿多數(shù)規(guī)定是在走形式,缺乏實(shí)際意義。比如,在“工藝與裝備”部分提出,要新建和改擴(kuò)建的煤制烯烴項(xiàng)目,鼓勵(lì)采用國(guó)內(nèi)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)可靠的潔凈煤氣化、空分、凈化、硫回收、甲醇合成、甲醇制烯烴、烯烴分離等系列工藝技術(shù)。
中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌對(duì)《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者表示,煤制烯烴的主要設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但由于煤制烯烴技術(shù)生產(chǎn)的是乙烯、丙烯混合物,需要在零下180℃下精餾,低溫精餾技術(shù)和設(shè)備短期內(nèi)還難以國(guó)產(chǎn)化,需要從德國(guó)進(jìn)口,且制造精餾設(shè)備的鋼材也須進(jìn)口。
再如,意見(jiàn)稿指出,以高灰高硫煤為原料的項(xiàng)目能耗可適當(dāng)放寬。金涌認(rèn)為意義不大。高灰高硫煤最佳用途就是煤化工,因?yàn)槊夯さ墓に囈竺摿蚵矢?,才能進(jìn)行反應(yīng)。因此高灰高硫煤用于煤化工不會(huì)造成太大污染,而且相對(duì)低硫煤的價(jià)格更便宜,這也能降低煤制烯烴的成本,否則與石油為原料的技術(shù)相比更無(wú)優(yōu)勢(shì)可言。
山東玉皇化工(集團(tuán))有限公司副總裁、總工程師陳雙喜對(duì)《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者表示,已建成的煤制烯烴項(xiàng)目,環(huán)保問(wèn)題有環(huán)保部門監(jiān)管處理,安全問(wèn)題有安監(jiān)部門監(jiān)管處理。至于資(能)源消耗,企業(yè)自身會(huì)根據(jù)市場(chǎng)協(xié)調(diào),無(wú)須政府干預(yù)?!斑@個(gè)意見(jiàn)稿或是一個(gè)推薦性標(biāo)準(zhǔn),而非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)?!?/p>
前述工信部人士表示,規(guī)范條件還處于征求意見(jiàn)階段,網(wǎng)上征求意見(jiàn)和向相關(guān)部委征求意見(jiàn)同步進(jìn)行。自之日起計(jì)算征求意見(jiàn)一個(gè)月時(shí)間,屆時(shí)將按照征求的意見(jiàn)再整理出一個(gè)更加合理、科學(xué)的版本,年底前正式頒布。
何時(shí)能重?zé)?/p>
“目前國(guó)內(nèi)簽約的煤制烯烴項(xiàng)目約十幾個(gè),總產(chǎn)能已達(dá)到了1000多萬(wàn)噸。但由于盈利前景欠佳,實(shí)際開(kāi)工和投產(chǎn)率并不高?!苯鹩空f(shuō)。
比如,2013年獲得路條的中石化河南60萬(wàn)噸/年、石化貴州織金60萬(wàn)噸/年、中煤陜西榆林60萬(wàn)噸/年、甘肅華鴻匯金平?jīng)?0萬(wàn)噸/年的煤制烯烴項(xiàng)目,截至目前,除榆林項(xiàng)目投產(chǎn)外,其它項(xiàng)目尚未實(shí)質(zhì)性開(kāi)工或投產(chǎn)。
山東玉皇化工(集團(tuán))有限公司副總裁、總工程師陳雙喜做過(guò)一個(gè)評(píng)估,當(dāng)原油期貨價(jià)格在55?75美元/桶時(shí)(有些地區(qū)的區(qū)間值是60?80美元/桶),煤制烯烴項(xiàng)目勉強(qiáng)可以做。如果低于55?60美元/桶時(shí),項(xiàng)目開(kāi)展的可能性就較低;如果高于75?80美元/桶,煤制烯烴就可以正常發(fā)展。
陳雙喜表示,原油期貨價(jià)格在55?75美元/桶時(shí),已經(jīng)建成的煤制烯烴可以投產(chǎn)運(yùn)行,還可以實(shí)現(xiàn)盈利平衡。但新建煤制烯烴項(xiàng)目,盈利前景不會(huì)很好。
關(guān)鍵詞:煤化工 化學(xué)工業(yè)
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 煤化工的相關(guān)概述
1.1 概念
煤化工:是以煤為原料經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化成氣體、液體和固體并進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)過(guò)程。
1.2 煤化工的分類
從煤的加工過(guò)程分,主要包括干餾(含煉焦和低溫干餾),氣化,液化和合成化學(xué)品等;
從產(chǎn)品上劃分,煤化工包括焦炭、煤焦油等傳統(tǒng)煤化工和煤制油、煤制烯烴和甲醇制二甲醚等新型煤化工;
從加工深度上分,煤化工包括煤的一次化學(xué)加工、二次化學(xué)加工和深度化學(xué)加工。
1.3 煤基替代能源特點(diǎn)
煤制油、煤制甲醇、二甲醚、烯烴等產(chǎn)品和石油產(chǎn)品比較,具有明顯的經(jīng)濟(jì)性,和生物質(zhì)能源比較成本優(yōu)勢(shì)更加明顯。煤基替代能源替代范圍廣泛,可以利用粉煤甚至高硫煤作為原料,原料分布廣泛,價(jià)格低廉。采用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)制造的替代能源,能降低直接燃燒煤炭帶來(lái)的污染,是更優(yōu)質(zhì)環(huán)保的能源,以煤逐步取代部分石油的戰(zhàn)略趨勢(shì),已成為21 世紀(jì)的必然,為了減輕對(duì)石油進(jìn)口的依賴,發(fā)展煤化工是我們的必然選擇。
1.3.1 新一代煤化工技術(shù)
以煤氣化為龍頭,以一碳化工技術(shù)為基礎(chǔ),合成、制取各種化工產(chǎn)品和燃料油的煤炭潔凈利用技術(shù);與電熱等聯(lián)產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)煤炭能源效率最高、有效組分最大程度轉(zhuǎn)化、投資運(yùn)行成本最低和全生命周期污染物排放最少的目標(biāo)。
1.3.2 新型煤化工特點(diǎn)
以清潔能源和石油可替代品為主要產(chǎn)品;煤炭—能源化工一體化;高新技術(shù)及優(yōu)化集成;建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地;有效利用煤炭資源;經(jīng)濟(jì)效益最大化;環(huán)境友好。
現(xiàn)代煤化工集成化技術(shù)—“五代一變”:通過(guò)發(fā)展煤炭加工、轉(zhuǎn)化和煤化工,開(kāi)發(fā)煤基醇醚燃料、煤制油、煤層氣等替代能源,實(shí)現(xiàn)二甲醚替代液化石油氣和柴油、煤層氣替代天然氣、噴吹煤替代重油、乙炔化工和焦化副產(chǎn)品綜合替代石油化工產(chǎn)品及煤炭通過(guò)液化變成油品,從而把煤炭轉(zhuǎn)化為高效、潔凈的新型能源和石油替代產(chǎn)品。
如表1所示,甲醇摻燒汽油表觀消費(fèi)量增加,而與原油的價(jià)格相比卻有明顯優(yōu)勢(shì)。雖然甲醇摻燒汽油具有一定的操作難度,但市場(chǎng)容量無(wú)預(yù)期的大。
表1 甲醇摻燒汽油進(jìn)出口量與原油價(jià)格對(duì)比
DME直接替代柴油;需要時(shí)間;發(fā)動(dòng)機(jī)需要改造;加氣站需要改造或重建;需要全國(guó)大范圍的推廣。LPG摻燒25%DME;存在現(xiàn)實(shí)可能性;外購(gòu)甲醇生產(chǎn)的DME并無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力。
表2 現(xiàn)今使用的幾種燃料油的成本對(duì)比
如表2所示,甲醇與LPG在獲得相等熱值的條件下成本較低,因此使“煤變油”具有明顯優(yōu)勢(shì)存在巨大的發(fā)展空間,但直接液化產(chǎn)油對(duì)煤種要求高,推廣具有難度;間接液化煤變油具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。煤間接液化制得烯烴,具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
2 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2.12007年發(fā)展?fàn)顩r
2.1.1 相關(guān)政策對(duì)煤化工發(fā)展仍起主導(dǎo)作用
我國(guó)煤化工行業(yè)有序發(fā)展;煤制油和MTO/MTP示范裝置將在預(yù)定時(shí)間內(nèi)建成并試運(yùn)行
受發(fā)改委禁止新建項(xiàng)目將天然氣用于化工用途的影響,煤制甲醇將成為我國(guó)甲醇的最主要來(lái)源。
2.1.2 神華煤制油裝置建設(shè)進(jìn)展順利
2004年8月開(kāi)工建設(shè);2007年年底已經(jīng)完成工程進(jìn)度的98% ,實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)具有里程碑意義的重大技術(shù)突破,神華直接煤制油示范裝置將于2008年初投產(chǎn)試車。
2.1.3 醇醚燃料發(fā)展迅速
建成投產(chǎn)的甲醇和二甲醚裝置分別達(dá)到了幾百萬(wàn)噸;在建的裝置總規(guī)模也達(dá)到了千萬(wàn)噸級(jí);二甲醚的車用也取得了突破性進(jìn)展。
2.1.4 自主煤化工新技術(shù)開(kāi)始取得領(lǐng)先
即將實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的神華煤直接制油技術(shù),開(kāi)工建設(shè)2000噸/年催化劑工廠的大連化物所DMTO技術(shù),出口國(guó)外的兗礦-華東理工大學(xué)水煤漿氣化技術(shù);2007年12月在云南解化投產(chǎn)的甲醇制汽油技術(shù)為代表。
3 煤化工產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題
3.1 資源和環(huán)境存在巨大壓力
3.1.1 煤炭資源
預(yù)計(jì)2010 年全國(guó)甲醇產(chǎn)能達(dá)到5000萬(wàn)t,則需要煤炭資源1億t;而根據(jù)現(xiàn)在規(guī)劃的煤制油項(xiàng)目規(guī)模將超過(guò)3000t 以上,按4-5 t 煤制1t 油、3 000 萬(wàn)t 產(chǎn)能計(jì)算,需要1.2億-1.5億t 煤炭。但按照我國(guó)煤炭工業(yè)“十一五”規(guī)劃,到2010 年,全國(guó)化工用煤也只有1 億多噸。
3.1.2 水資源
150 萬(wàn)t/a 油品的間接液化工廠日需原水供應(yīng)量約為5.5 萬(wàn)m3;100 萬(wàn)t/a 油品的直接液化工廠日需原水約2.3 萬(wàn)m3。
3.2 產(chǎn)品品質(zhì)面臨挑戰(zhàn)
以PVC 行業(yè)為例,煤化工電石法PVC 的市場(chǎng)價(jià)格總是石油化工比乙烯法PVC 要低上幾百元甚至上千元每噸。除去成本因素外,由于工藝路線不同導(dǎo)致的電石法PVC 的品質(zhì)略低也是主要原因。電石法PVC 主要占據(jù)管材、型材等中低端領(lǐng)域,而乙烯法PVC則占據(jù)透明制品、高檔膜料等高端領(lǐng)域,并且雙方在電纜料、軟板市場(chǎng)展開(kāi)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。產(chǎn)品品質(zhì),成為制約電石法PVC 進(jìn)軍高端市場(chǎng)的主要原因。
3.3 單個(gè)項(xiàng)目建設(shè)資金投入多
例如:建設(shè)100萬(wàn)t/a 油品產(chǎn)量的直接液化工廠投資約80億-90億元,同等規(guī)模的間接液化工程資金投入約90億-100億元。煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)有利于減少建設(shè)資金投入,如50萬(wàn)t/a 煤直接液化與300萬(wàn)t/a 煤焦化聯(lián)產(chǎn)時(shí),直接液化部分的資金投入大約為35億-40億元。
4 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
4.1 《煤化工產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》出臺(tái)及其影響分析
我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的基本精神:穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不斷發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),以緩解石油供應(yīng)的緊張局面;科學(xué)制定發(fā)展規(guī)劃,促進(jìn)煤炭區(qū)域產(chǎn)銷平衡,鼓勵(lì)煤炭資源接續(xù)區(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,適度安排供煤區(qū)煤化工項(xiàng)目的建設(shè),限制調(diào)入?yún)^(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;統(tǒng)籌煤與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是與水資源的協(xié)調(diào)發(fā)展;煤化工業(yè)要堅(jiān)持循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則,走大型化、基地化的路子,發(fā)展開(kāi)放式的產(chǎn)業(yè)鏈條;安全發(fā)展,認(rèn)真進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;
4.2 將會(huì)發(fā)展有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品領(lǐng)域
傳統(tǒng)產(chǎn)品領(lǐng)域:要對(duì)與石油化工路線相比具有比較優(yōu)勢(shì)的煤化工的產(chǎn)品領(lǐng)域大力進(jìn)行技術(shù)改造,并促使企業(yè)改制、改組,設(shè)法做強(qiáng)做大,增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 能源替代品:這一部分是煤化工的潛在市場(chǎng),市場(chǎng)前景廣闊,是發(fā)展的重點(diǎn)。未來(lái)幾年,中國(guó)煤化工的主攻方向是綠色高新精細(xì)化工。掌握煤化工某些核心技術(shù)如煤氣化技術(shù)的企業(yè)應(yīng)積極走出去,利用已有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和人才、管理優(yōu)勢(shì),采用參股、控股等形式與西部煤炭富足地區(qū)進(jìn)行合作,同時(shí)與科研院所聯(lián)合,尋找有市場(chǎng)潛力的項(xiàng)目,做好前瞻性準(zhǔn)備,培育成為公司的拳頭產(chǎn)品。
4.3 堅(jiān)持走轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的道路
從資源流程和對(duì)環(huán)境影響的角度考察,增長(zhǎng)方式存在兩種模式:一種傳統(tǒng)模式,即“資源—產(chǎn)品—廢物”的單向線性過(guò)程。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)越快,資源消耗越大,污染排放越多,對(duì)資源環(huán)境的負(fù)面影響越大;另一種是循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,即“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”的閉環(huán)反饋式循環(huán)過(guò)程。
參考文獻(xiàn)
[1]唐宏青. 煤化工工藝技術(shù)評(píng)述與展望[ J ]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2001,29(1):1—5.
直到上個(gè)世紀(jì)八十年代之前,無(wú)煙煤還一直以其特性獨(dú)占煤化工原料第一位次。但隨著煤炭氣化技術(shù)的發(fā)展,無(wú)煙煤無(wú)論在傳統(tǒng)還是新型煤化工中都受到?jīng)_擊,在煤化工原料煤的地位益發(fā)邊緣化,僅在舊時(shí)代遺留產(chǎn)能中保有一席之地。
就整個(gè)煤炭產(chǎn)業(yè)來(lái)講,無(wú)煙煤化工勢(shì)微似無(wú)足輕重。但對(duì)某些主產(chǎn)無(wú)煙煤的煤炭企業(yè)來(lái)講,在當(dāng)下煤市寒冬背景下,無(wú)煙煤化工受阻,無(wú)疑為不能承受之重。
固定床間歇?dú)饣夹g(shù)目前仍是最成熟的無(wú)煙煤氣化工藝。但早從2006年開(kāi)始,發(fā)改委就下發(fā)政令,禁止使用固定床間歇?dú)饣夹g(shù)。時(shí)至今日,晉煤集團(tuán)煤化工事業(yè)部副總經(jīng)理原豐貞仍持反對(duì)態(tài)度。在他看來(lái),“一刀切”禁止固定床間歇?dú)饣夹g(shù)是“很不合理的”。
漸失舊地
無(wú)煙煤作為煤化工原料煤的興起,得益于UGI爐的興起。UGI爐又稱固定床間歇式氣化爐,是固定床間歇?dú)饣夹g(shù)最流行的爐型。UGI爐早前的原料為焦炭,后因無(wú)煙煤與焦炭同有碳含量高、揮發(fā)分低的特性,逐漸取代焦炭,成為UGI爐的主力原料煤。
1935年我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)UGI固定床間歇?dú)饣夹g(shù),后隨國(guó)內(nèi)合成氨市場(chǎng)需求增長(zhǎng),UGI爐逐漸在全國(guó)范圍發(fā)展開(kāi)來(lái)。UGI爐對(duì)原料要求較嚴(yán)格,無(wú)煙煤亦隨之水漲船高,奠定煤化工第一原料煤地位。
但UGI爐有其本身固有的缺陷。一為規(guī)模??;二為連續(xù)生產(chǎn)能力差;三是能源轉(zhuǎn)換效率低。新奧能源研究院常務(wù)副院長(zhǎng)侯詳生介紹說(shuō),UGI爐不能連續(xù)生產(chǎn),有20%的時(shí)間不工作,需要蓄熱;單爐日加工煤炭一般才“一百噸上下”。此外,能源轉(zhuǎn)化效率僅為“30-40%”,遠(yuǎn)不及后來(lái)出現(xiàn)的魯奇爐。
大約在上個(gè)世紀(jì)80年代,魯奇爐開(kāi)始出現(xiàn),其中間亦經(jīng)過(guò)一系列改進(jìn)歷程。但魯奇爐相對(duì)于UGI爐優(yōu)勢(shì)巨大。其原料可用次煙煤、褐煤這些廉價(jià)煤種,經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于必須無(wú)煙煤或焦炭的UGI爐。此外在能源轉(zhuǎn)化率和氣化連續(xù)性上也遠(yuǎn)優(yōu)于UGI爐。
不僅僅魯奇爐,還有隨后出現(xiàn)的殼牌爐、德士古爐,以及國(guó)內(nèi)改進(jìn)爐型如四噴嘴爐、航天爐、清華爐等。整個(gè)氣化爐的發(fā)展趨向大規(guī)模、煤種放寬、運(yùn)行連續(xù)性。UGI爐劣勢(shì)益發(fā)明顯。
“大概從2000年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)新投煤化工,就很少選擇UGI爐了?!痹诤钕樯磥?lái),目前依托UGI爐的無(wú)煙煤的競(jìng)爭(zhēng)力在逐步下滑,“無(wú)煙煤價(jià)格要貴得多,工藝上的劣勢(shì)也很明顯,例如,傳統(tǒng)UGI爐在氣化過(guò)程中所產(chǎn)生的吹風(fēng)氣不經(jīng)過(guò)處理直接利用煙囪排放,會(huì)對(duì)空氣造成污染”。
2006年,發(fā)改委的一紙禁令讓其處境雪上加霜。當(dāng)年七月,發(fā)改委出臺(tái)《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》,提出煤化工企業(yè)禁止核準(zhǔn)或備案采用固定床間歇?dú)饣椭苯永鋮s的煤化工項(xiàng)目。
UGI爐因此又遭遇來(lái)自政策的一道枷鎖,附帶殃及無(wú)煙煤。無(wú)煙煤在煤化工原料煤中地位下降明顯,但這目前尚未有精確統(tǒng)計(jì)。據(jù)侯祥生回憶,上世紀(jì)70年代末80年代初,煤化工原料主要是無(wú)煙煤,無(wú)煙煤占據(jù)煤化工原料煤份額最高“要達(dá)到80%以上”。
據(jù)了解,經(jīng)過(guò)80年代中期鼎盛期,隨著新氣化技術(shù)的發(fā)展,無(wú)煙煤化工逐漸走下坡路,目前無(wú)煙煤化工仍主要盤踞在殘存的UGI爐型中。侯祥生估算認(rèn)為“現(xiàn)在無(wú)煙煤占煤化工原料煤份額大概在40%左右”。“雖然無(wú)煙煤價(jià)格更貴,UGI爐經(jīng)濟(jì)性不及其它爐型,但更換設(shè)備也需要大筆投資,因此還有相當(dāng)部分UGI爐還在使用?!焙钤斏f(shuō)。
新領(lǐng)域遇冷
相對(duì)傳統(tǒng)煤化工三條產(chǎn)業(yè)路線“煤-電石-PVC”、“煤-焦炭”、“煤-合成氨-尿素”,新型煤化工通常是指煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烴、煤制乙二醇等。
由于傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩,近年來(lái)全國(guó)紛紛上馬新型煤化工項(xiàng)目。僅煤制天然氣一項(xiàng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2012年底,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)煤制天然氣項(xiàng)目(包括已建、在建、獲批和待審批的)共計(jì)40多個(gè),總產(chǎn)能已達(dá)1902.5億立方米/年。
新型煤化工依托新型煤氣化技術(shù)發(fā)展而來(lái),UGI爐型更無(wú)立足之地。據(jù)了解,魯奇爐是新型煤化工項(xiàng)目中較多采用的一種爐型。魯奇爐效率遠(yuǎn)超UGI爐,能源轉(zhuǎn)換率最高可達(dá)到80%。而殼牌爐、德士古爐因其工藝最終產(chǎn)生一氧化碳和氫,更適合傳統(tǒng)煤化工,正在傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域蠶食UGI爐領(lǐng)地。
據(jù)侯詳生介紹,嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這些新型氣化爐也可以燃燒無(wú)煙煤,但是由于無(wú)煙煤反應(yīng)活性差,于煙煤、次煙煤、褐煤等相比,等量無(wú)煙煤需反應(yīng)更長(zhǎng)時(shí)間,這樣就降低產(chǎn)量,而且無(wú)煙煤價(jià)格更貴,經(jīng)濟(jì)上不劃算。
“無(wú)煙煤的特點(diǎn)是碳含量高、揮發(fā)份低,而新型煤化工就是要取出這些揮發(fā)份,如煤焦油等,變廢為寶。”侯祥生說(shuō)。
但在煤科總院煤化工分院副院長(zhǎng)陳亞飛看來(lái),煤炭品種和煤氣化技術(shù)是相互影響的。可以說(shuō)煤氣化技術(shù)發(fā)展導(dǎo)致無(wú)煙煤在新型煤化工受到冷遇。也可以說(shuō)由于無(wú)煙煤資源稀缺,導(dǎo)致煤氣化原料趨向劣質(zhì)煤種,“近年在新疆、內(nèi)蒙等地的煤炭大開(kāi)發(fā),多數(shù)為褐煤、煙煤等,這也刺激了煤氣化技術(shù)的發(fā)展?!?/p>
不管怎樣,作為變質(zhì)程度最高、最優(yōu)質(zhì)的煤種,無(wú)煙煤與劣質(zhì)煤在煤化工領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)日漸下風(fēng)
更迫切的問(wèn)題
事實(shí)上,2006年的發(fā)改委對(duì)固定床間歇?dú)饣に嚨慕钤诜婚g仍有不少質(zhì)疑。原豐貞就認(rèn)為這種“一刀切”是不合理的。
但發(fā)改委禁令自2006年實(shí)施以來(lái),盡管也間或有反對(duì)聲音,但目前尚未看到改變的跡象。原豐貞雖然心中也持反對(duì)態(tài)度,但更對(duì)將目光放在了未來(lái)技術(shù)突破之上。
在侯祥生看來(lái),從煤質(zhì)分析,無(wú)煙煤作為優(yōu)質(zhì)煤種,其應(yīng)用不應(yīng)僅限于化工領(lǐng)域?!盁o(wú)煙煤熱量高,非常適合用來(lái)煉鋼,制作成高爐噴吹煤粉是非常合適的”。
但對(duì)于晉煤來(lái)說(shuō),煤化工是其多元發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)。此前,晉煤生產(chǎn)的無(wú)煙煤供不應(yīng)求。其每年供給下游化工產(chǎn)業(yè)原料無(wú)煙煤達(dá)3000萬(wàn)噸,占其總產(chǎn)能泰半。2003年,晉煤大舉進(jìn)入煤化工領(lǐng)域,經(jīng)過(guò)十年發(fā)展,體量已非常龐大。2012年晉煤煤化工板塊經(jīng)營(yíng)收入達(dá)620億元,已連續(xù)4年超煤炭主業(yè)。
顯然,無(wú)煙煤在新興煤化工產(chǎn)業(yè)中的不適應(yīng),將影響晉煤化工未來(lái)的發(fā)展。但對(duì)晉煤集團(tuán)現(xiàn)存的龐大煤化工體量來(lái)說(shuō),無(wú)煙煤質(zhì)劣質(zhì)化則是更為迫切的問(wèn)題。
我國(guó)最具代表性的煤化工產(chǎn)業(yè)是焦化工業(yè),同時(shí),焦化工業(yè)也是冶金工業(yè)、機(jī)械工業(yè)鑄造、高爐煉鐵等行業(yè)最主要的輔助產(chǎn)業(yè)。目前,全世界的焦炭工業(yè)所直接消耗的原料精煤大約為4.5億t/a,而全世界的焦炭產(chǎn)量大約是3.2~3.4億t/a,機(jī)械化發(fā)達(dá)的國(guó)家受到世界鋼鐵產(chǎn)量調(diào)整、高爐噴吹技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)成本增高以及環(huán)境保護(hù)的因素的影響,這些國(guó)家的煉焦能力處在收縮狀態(tài)。我國(guó)目前有各類機(jī)械化焦?fàn)t大約750座以上,交談年產(chǎn)量大約是1.2億t/a,在世界上位居第一,直接消耗的原料煤占據(jù)全國(guó)煤炭消費(fèi)總量的14%,年設(shè)計(jì)煉焦能力約9000萬(wàn)t/a,我國(guó)煤氣凈化技術(shù)在世界上已處于先進(jìn)水平,焦炭的質(zhì)量也得到了較大的提高。上世紀(jì)80年代,我國(guó)煤炭行業(yè)的煉焦技術(shù)得到發(fā)展,一些地區(qū)建成了專門輸送人工煤氣的工廠,也有以焦炭為主要產(chǎn)品的工廠。焦炭是我國(guó)的主要出口產(chǎn)品之一,每年的出口量也在逐年增加,目前是世界上焦炭出口量最多的國(guó)家。但煤炭行業(yè)的焦化也存在一些問(wèn)題,其中普遍存在的問(wèn)題是:焦?fàn)t爐型小、受礦區(qū)產(chǎn)煤品種限制、調(diào)整焦炭質(zhì)量的難度較大、煙塵處理技術(shù)的缺乏等,造成國(guó)內(nèi)大多數(shù)焦化行業(yè)與國(guó)外同行業(yè)產(chǎn)生較大的差距。
二、煤氣化
煤化工產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中最重要的單元技術(shù)就是煤氣化技術(shù)。煤氣化技術(shù)目前在我國(guó)廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域有:化工、冶金、機(jī)械、建材等工業(yè)行業(yè)和生產(chǎn)城市煤氣的企業(yè),近二十幾年,由于我國(guó)引進(jìn)了加壓魯奇爐、德士古水煤漿氣化爐等用于生產(chǎn)合成氨、甲醇或城市煤氣等。隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的日新月異,煤氣化技術(shù)的發(fā)展和作用也引起了國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)的關(guān)注,“九五”期間,兗礦集團(tuán)與科研機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)高校合作后開(kāi)發(fā)并完成22t/d多噴嘴水煤漿氣化爐中試裝置。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在自主開(kāi)發(fā)氣化的技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展。
三、煤氣化合成氨
目前我國(guó)有800多家中小型化肥廠。我國(guó)化肥生產(chǎn)的主要方式是以煤為原料,采用煤氣化合成氨技術(shù),采用水煤氣工藝,每年消費(fèi)的原料煤炭以及焦炭都會(huì)超過(guò)4000多萬(wàn)噸。與我國(guó)不同的是,國(guó)外生產(chǎn)化肥以煤炭為原料的工廠很少,國(guó)外企業(yè)和工廠一般都以石油或者天然氣為主要原料,而中國(guó)因?yàn)榧夹g(shù)和市場(chǎng)的關(guān)系,煤氣化合成氨工廠和企業(yè)不能與國(guó)外相比之。
四、煤氣化合成液體燃料
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)各項(xiàng)事業(yè)對(duì)能源的質(zhì)量和用量的要求也越來(lái)越高,而由于我國(guó)對(duì)油品的消費(fèi)每年都在增加,國(guó)內(nèi)的資源能源并非取之不盡用之不竭,所以從國(guó)外進(jìn)口原油成為我國(guó)煤化工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。20世紀(jì)50年代開(kāi)始,中國(guó)就開(kāi)展了間接液化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究,到80年代,由鐵基催化劑托合成生產(chǎn)汽油技術(shù)的實(shí)驗(yàn)獲得成功,這一技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展,同時(shí),2000t/a規(guī)模的煤基合成汽油工業(yè)實(shí)驗(yàn)也獲得成功。90年代開(kāi)始,在對(duì)鈷基催化劑合成工藝的開(kāi)發(fā)方面開(kāi)展了系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)工作,并在這一階段中取得令人矚目的有效成果,由此開(kāi)發(fā)出了3種型號(hào)的合成柴油鈷基催化劑。“十五”期間,針對(duì)新型漿態(tài)床合成工藝的催化劑、反應(yīng)器等小型試驗(yàn)得到立項(xiàng),并在這一階段中研制了工業(yè)級(jí)煤基合成油工藝軟件包。
五、煤氣化其他產(chǎn)品合成技術(shù)
不同的合成技術(shù)能合成制成不同的化學(xué)品,國(guó)外對(duì)使用煤通過(guò)氣化制出合成氣的相關(guān)技術(shù)也已進(jìn)入研發(fā)、開(kāi)發(fā)以及某些商業(yè)運(yùn)作上。甲醇這種化工原料在煤化工行業(yè)中占據(jù)著重要地位,世界甲醇的生產(chǎn)能力約為3500萬(wàn)t/a,其中,總產(chǎn)量約為2900萬(wàn)t/a。在國(guó)內(nèi),甲醇的生產(chǎn)企業(yè)大概有100多家,這些企業(yè)當(dāng)中,有一半以上是以煤為原料的工藝制作,而我國(guó)甲醇的生產(chǎn)能力約為300萬(wàn)t/a。但是我國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外相比,甲醇裝置規(guī)模較小,生產(chǎn)工藝相較于國(guó)外也比較落后,尤其是在我國(guó)以煤為原來(lái)哦的工藝,生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜而成品偏高,因此在與世界上其他大國(guó)相比,我國(guó)的甲醇生產(chǎn)缺乏較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。此外,作為另外一種代用液體燃料,二甲醚的生產(chǎn)技術(shù)也受到各方關(guān)注。世界二甲醚產(chǎn)量約為15萬(wàn)t/a,主要利用甲醇脫水工藝制成,有相關(guān)研究人員認(rèn)為,二甲醚可以作為車用柴油代替燃料,也可以為民用燃料。
六、煤炭直接液化
受國(guó)際油價(jià)及環(huán)保審核因素影響,2014年以來(lái),煤化工行業(yè)整體遇冷。
2016年年底,國(guó)家發(fā)改委印發(fā)能源發(fā)展改革規(guī)劃,旨在推動(dòng)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。有觀點(diǎn)認(rèn)為,伴隨政策回暖,煤制乙二醇產(chǎn)品的投資或?qū)⒙氏葐?dòng);同時(shí),煤化工設(shè)計(jì)施工行業(yè)有望成為先期受益產(chǎn)業(yè)。
政策回暖
現(xiàn)代煤化工主要包括煤制烯烴、煤制天然氣(SNG)和煤制油等,是指采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),對(duì)煤炭進(jìn)行深加工和綜合利用的化工產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)品可以替代石油和石油化工產(chǎn)品。
作為能源消費(fèi)大國(guó),自2009年以來(lái),中國(guó)能源消費(fèi)量長(zhǎng)期位居世界前列。2014年,中國(guó)一次能源消費(fèi)量占世界能源總消費(fèi)量比重上升至23%。然而,“富煤少油缺氣”的能源結(jié)構(gòu)使得中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)失衡。
數(shù)據(jù)顯示,2014年,煤炭消費(fèi)量占中國(guó)能源消費(fèi)總量的比重接近66%,石油消費(fèi)占比為18%,天然氣占比5.62%,水電占8.1%,可再生能源占1.8%,核能占比0.96%。
同時(shí),國(guó)內(nèi)原油和天然氣對(duì)外依賴嚴(yán)重。2016年,中國(guó)原油凈進(jìn)口量約為3.76億噸,同比增長(zhǎng)13.1%;石油凈進(jìn)口量約為3.56億噸,同比增長(zhǎng)3.3%,原油和石油對(duì)外依存度分別升至65.5%和64.4%。
隨著國(guó)際原油價(jià)格的持續(xù)走高和原油進(jìn)口依存度的持續(xù)提升,中國(guó)的能源安全及可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題日益突出,現(xiàn)代煤化工發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。
根據(jù)相關(guān)資料,現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)最早起步于“十一五”規(guī)劃階段。2013年,國(guó)家發(fā)改委先后批準(zhǔn)10個(gè)新型煤化工項(xiàng)目開(kāi)展前期工作,但由于受國(guó)際油價(jià)大幅下跌以及環(huán)保政策收緊因素影響,2014年,煤化工投資在經(jīng)歷了短暫后驟然冷卻。國(guó)信證券研報(bào)顯示,從2014年開(kāi)始,環(huán)評(píng)成為煤化工項(xiàng)目政策導(dǎo)向的風(fēng)向標(biāo),大量規(guī)劃項(xiàng)目在審批程序上止步于環(huán)評(píng),全年僅一個(gè)項(xiàng)目通過(guò)環(huán)評(píng)。
進(jìn)入2016年,煤化工項(xiàng)目環(huán)評(píng)逐步開(kāi)閘,全年共計(jì)6個(gè)項(xiàng)目通過(guò)環(huán)評(píng),政策明顯出現(xiàn)松動(dòng)。2016年6月,中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)《現(xiàn)代煤化工“十三五”發(fā)展指南》(下稱“《發(fā)展指南》”)?!栋l(fā)展指南》預(yù)計(jì),到2020年,中國(guó)將形成煤制油產(chǎn)能1200萬(wàn)噸/年,煤制天然氣產(chǎn)能200億立方米/年,煤制烯烴產(chǎn)能1600萬(wàn)噸/年,煤制芳烴產(chǎn)能100萬(wàn)噸/年,煤制乙二醇產(chǎn)600萬(wàn)噸-800萬(wàn)噸/年。
2016年12月26日,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出,應(yīng)積極探索煤炭深加工與煉油、石化、電力等產(chǎn)業(yè)有機(jī)融合的創(chuàng)新發(fā)展模式,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定高水平運(yùn)行;“十三五”期間,煤制油、煤制天然氣生產(chǎn)能力達(dá)到每年1300萬(wàn)噸和170億立方米。
2017年2月8日,國(guó)家能源局正式印發(fā)《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》,對(duì)“十三五”期間煤炭深加工示范項(xiàng)目的發(fā)展提出了明確目標(biāo),預(yù)計(jì)到2020年,國(guó)內(nèi)煤制油產(chǎn)能增至1300萬(wàn)噸/年、煤制天然氣產(chǎn)能增至170億立方米/年、低階煤分質(zhì)利用產(chǎn)能為1500萬(wàn)噸/年(煤炭加工量)。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2015年年底,中國(guó)煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴(包括甲醇制烯烴)產(chǎn)能分別為254萬(wàn)噸/年、31億立方米/年和862萬(wàn)噸/年,2015年產(chǎn)量分別為115萬(wàn)噸、18.8億立方米和648萬(wàn)噸。
以此計(jì)算,預(yù)計(jì)到2020年,國(guó)內(nèi)煤制油預(yù)計(jì)新增產(chǎn)能約為1046萬(wàn)噸,增幅約為411.81%;煤制天然氣預(yù)計(jì)新增產(chǎn)能約為139億立方米,增幅約為448.39%。僅從產(chǎn)能目標(biāo)來(lái)看,“十三五”期間煤化工投資增幅明顯。
千億市場(chǎng)有望開(kāi)啟
市場(chǎng)普遍認(rèn)為,在諸多現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品中,煤制乙二醇投資有望率先啟動(dòng)。
根據(jù)浙商證券研報(bào),2016年12月,國(guó)務(wù)院了《政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄》(下稱《投資目錄》)?!锻顿Y目錄》規(guī)定,除煤制氣、煤制油項(xiàng)目需要經(jīng)國(guó)務(wù)院審批,煤制烯烴、煤制甲醇審批權(quán)將下放至省內(nèi),煤制乙二醇項(xiàng)目只需要報(bào)備。
作為大宗有機(jī)化工原材料,乙二醇用途廣泛,既可用于合成滌綸等高分子化合物,亦可用于薄膜、橡膠、增塑劑、干燥劑、剎車油等原料。其中,滌綸包括滌綸長(zhǎng)絲和滌綸短纖等,最終應(yīng)用到紡織行業(yè),占乙二醇下游消費(fèi)整體的75%左右;瓶片最終應(yīng)用到食品飲料包裝領(lǐng)域,占乙二醇下游消費(fèi)整體的12%左右。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,近年來(lái),國(guó)內(nèi)居民對(duì)服裝產(chǎn)業(yè)和食品包裝的需求不斷增加,乙二醇消費(fèi)量亦隨之持續(xù)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2006至2016年,中國(guó)乙二醇表觀消費(fèi)量復(fù)合增長(zhǎng)率約為9.7%。
但長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)乙二醇產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)需求,進(jìn)口依賴度始終較高。數(shù)據(jù)顯示,2016年,中國(guó)乙二醇消耗量達(dá)1250萬(wàn)噸,約占世界乙二醇總消耗量的50%。同期,中國(guó)乙二醇產(chǎn)能約為900萬(wàn)噸,產(chǎn)量約為510萬(wàn)噸,進(jìn)口量約為740萬(wàn)噸,乙二醇對(duì)外依存度約為59.2%。其中,中國(guó)煤制乙二醇產(chǎn)能僅有290萬(wàn)噸,產(chǎn)量102萬(wàn)噸。
除進(jìn)口替代缺口較大以外,經(jīng)濟(jì)可行性是煤化工項(xiàng)目上馬的重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一,作為當(dāng)前盈利能力最為穩(wěn)定的煤制化工品,煤制乙二醇的經(jīng)濟(jì)可行性是其有望列入先期投資規(guī)劃的重要依據(jù)。
一般而言,煤化工作為石油化工的替代領(lǐng)域,油價(jià)越高,新型煤化工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性也越明顯。目前,世界范圍內(nèi)生產(chǎn)乙二醇的工藝技術(shù)路線主要有兩種,一種是傳統(tǒng)的原油―石腦油―乙烯制乙二醇,另一種即為煤制乙二醇路線。
有業(yè)內(nèi)人士分析,當(dāng)油價(jià)在40美元/桶以下時(shí),除煤制乙二醇外,其他煤化工產(chǎn)品均沒(méi)有明顯的成本優(yōu)勢(shì);當(dāng)油價(jià)為40美元/桶時(shí),煤制乙二醇將達(dá)到盈虧平衡;而當(dāng)油價(jià)升至50-60美元/桶時(shí),煤制化工品的成本優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。其中,煤制乙二醇盈利能力最好,油價(jià)在40美元以上時(shí),煤價(jià)只要在394元/噸以下,煤制乙二醇有明顯成本優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)西南證券的測(cè)算,在當(dāng)前的油價(jià)(50美元/桶左右)和煤價(jià)(坑口價(jià)300元/噸左右)下,內(nèi)蒙古褐煤生產(chǎn)的乙二醇運(yùn)輸?shù)饺A東地區(qū)成本約為4500元/噸;新疆長(zhǎng)焰煤生產(chǎn)的乙二醇運(yùn)輸?shù)饺A東地區(qū)成本約為5200元/噸;中部地區(qū)無(wú)煙煤生產(chǎn)的乙二醇運(yùn)輸?shù)饺A東地區(qū)成本約為5700元/噸,而石油路線生產(chǎn)的乙二醇成本約為5400元/噸。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2017年4月26日,國(guó)內(nèi)乙二醇價(jià)格已由2015年年底的4200元/噸上漲至6100元/噸,其中2017年1月達(dá)到8200元/噸的價(jià)格高點(diǎn)。
2017年4月22日,丹化科技(600844.SH)2017年一季度業(yè)績(jī)預(yù)盈公告。根據(jù)業(yè)績(jī)預(yù)告,2017年一季度,丹化科技預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)4350萬(wàn)元,實(shí)現(xiàn)扭虧為盈。
業(yè)績(jī)預(yù)告中,丹化科技表示,公司控股子公司通遼金煤化工有限公司產(chǎn)銷情況良好,且乙二醇市場(chǎng)價(jià)格比上年同期有較大上漲,是本期預(yù)盈的主要原因。
設(shè)計(jì)建造環(huán)節(jié)或先受益
此外,有觀點(diǎn)認(rèn)為,煤化工行業(yè)投資回暖背景之下,設(shè)計(jì)總包及裝備制造行業(yè)有望成橄繞謔芤娌業(yè)。
根據(jù)相關(guān)資料,現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)鏈主要包括設(shè)計(jì)研發(fā)與工程總包、建筑安裝與設(shè)備制造,以及建成后的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)三個(gè)環(huán)節(jié),項(xiàng)目下游多以大型煤炭企業(yè)和石化企業(yè)為主。
受資源價(jià)格影響,2014年以來(lái),大型煤炭企業(yè)和石化企業(yè)均經(jīng)歷了利潤(rùn)的大幅下滑。由于下游客戶支付能力受限,煤化工項(xiàng)目也因此出現(xiàn)緩建甚至停工現(xiàn)象。但2016年以來(lái),煤炭?jī)r(jià)格出現(xiàn)明顯回暖,大型煤炭企業(yè)盈利能力明顯好轉(zhuǎn),資產(chǎn)負(fù)債表亦有所修復(fù),煤炭企業(yè)在轉(zhuǎn)型壓力和投資能力恢復(fù)的背景下,投資意愿也得到強(qiáng)化。