开启我国煤炭清洁高效转化新篇章

文/本刊记者

开启我国煤炭清洁高效转化新篇章

文/本刊记者

2013年12月24日，中国神华能源股份有限公司发布公告，称拟以92.73亿元收购神华集团有限责任公司所持神华包头煤化工有限责任公司100%股权，全力打造公司的煤化工业务板块，努力实现从“煤炭—发电”产业链向“煤炭—煤化工”产业链的横向拓展及延伸。

2014年1月5日，神华宁夏煤业集团2014年工作会议暨一届五次职工代表大会传出消息，2013年神宁集团煤化工板块实现达产创效，全年生产甲醇85.6万吨、聚丙烯45万吨、聚甲醛5.1万吨，实现营业收入65亿元、利润11亿元。

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作为世界最大的煤基能源产品供应商和领先的煤转化技术发展商，神华集团通过自主创新和产业升级，坚持发展煤洁净转化技术的研发与应用，围绕发展新型煤化工进行了一系列大手笔的产业布局，接连取得的创新成果和亮丽抢眼的销售业绩彰显出集团产业转型升级初见成效，同时，也预示着我国现代新型煤化工的春天已经到来。

煤炭作为燃料可以直接为经济建设和社会发展提供热量和动能，同时，作为一种原料，煤炭经化学加工转化为气体、液体和固体燃料以及化学品，在工业生产以及日常生活中具有更加广泛的用途。

通过不懈努力，我国先后自主研发成功神华煤炭直接液化技术、中科院大连化学物理研究所煤经甲醇制烯烃技术和华东理工大学多喷嘴水煤浆气化技术等成套技术，以及甲烷化技术、煤化工催化剂、大型甲醇合成等单元技术。在此基础上，推动以石油替代产品为主要方向的煤炭转化技术快速步入产业化轨道，初步形成了基于能源低碳、清洁、高效利用理念，以煤气化为龙头，以一碳化工技术为基础，合成制取各种低碳化工产品和清洁燃料油品的煤洁净转化产业体系。

近年来，我国百万吨级煤炭直接液化、间接液化、60万吨煤制烯烃、20亿立方米煤制气示范工程先后取得成功，2013年，国家又先后核准了一批大型煤制油、煤制烯烃、煤制气等建设项目，随着煤炭由燃料向原料与燃料并举转变战略的启动，我国煤炭清洁高效转化已进入全新的发展阶段。

符合我国国情的必然选择

神华煤直接液化工艺流程图

“我国石油及石化产品自给率很低，对国际石油供应的过度依赖使我国能源安全面临着巨大风险，发展以石油替代为目标的新型煤化工，对于平衡原油价格，缓解石油化工产品供应压力意义重大。”说起我国发展新型煤化工的重要性和必要性，中国石油和化学工业规划院院长顾宗勤认为，只要翻看一下近年来我国石油化学工业的统计数据，不难找到问题的答案。

2012年，我国石油化学工业进出口总额为6375.9亿美元，其中进口4640亿美元，出口1735.9亿美元，逆差达到2904.1亿美元。2012年我国全年进口原油2.7亿吨，进口额2203.9亿美元；进口天然气2933.1万吨，进口额161.8亿美元；进口乙烯和丙烯及下游产品等石化产品1200亿美元左右。整体来看，2012年我国原油、天然气以及石化产品的进口量占石油化学工业总进口额的77%左右。

随着经济的发展，近年我国原油对外依存度一再超越安全警戒线，资源瓶颈逐渐收紧。2012年我国原油产量为20748万吨，表观消费量47613万吨，石油对外依存度达到56.4%。以目前发展速度来看，2020年我国的石油消费将超过5亿吨，对外依存度将超过60%。

天然气生产消费方面，2011年我国天然气产量为1025.31亿立方米，进口316.14亿立方米，表观消费量为1309.1亿立方米；2012年天然气产量为1077亿立方米，进口428亿立方米，表观消费量1475亿立方米。近年我国天然气产量和消费量的年均增速都达到10%以上，供需矛盾比较突出。

石化产业是国民经济支柱产业，对促进相关产业升级和拉动经济增长具有举足轻重的作用。我国是石化产品生产和消费大国，尽管近年来产量不断增长，但表观消费量也一直走高，净进口量始终保持在高位。2012年国内乙烯产量为1514万吨，表观消费量1656万吨，当量消费量约为3190万吨，当量自给率仅为47.5%；2012年国内PX产量是775万吨，进口量为628万吨，表观消费量是1384万吨，自给率为56%；2012年我国乙二醇产量302万吨，进口797万吨，表观消费量为1098万吨，国内自给率仅为27.5%。需要说明的是，我国乙二醇产能已占世界总产能的1/3左右，随着我国聚酯和汽车工业的快速发展，未来我国乙二醇的消费仍将保持快速增长，对外依存度高的局面很难在短期内得到改变。

我国是煤炭大国，能源储备和消费一直以来以煤为主，虽然近年来我国新能源产业发展迅速，但综合来看无论是风能、太阳能还是核能都存在各自发展的瓶颈，难以在短期内改变我国能源的供给格局。因此，立足世界能源结构格局和国内产业结构现状，在加强污染控制、最大限度降低有害物质释放的前提下，采用技术手段把煤炭作为原料转化为气、油及其他化工产品发展现代煤化工，有效替代油气资源，既是煤炭清洁高效利用的重要途径，也是符合我国国情的必然选择。

把握趋势，从“新”开始

我国的煤化工产业始于上世纪中期，传统的煤化工产品如合成氨、焦炭和电石等由于重复建设等问题已经出现产能过剩的态势，而以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等为代表的新型煤化工，以洁净能源和化学品为目标产品，正面临新的市场需求和发展机遇。

在煤制油方面，目前我国煤制油示范装置运行已经取得了突破。包括神华鄂尔多斯直接液化装置，以及潞安、伊泰和神华的间接液化示范装置都已实现长周期稳定运行。

2012年，神华煤直接液化装置全年累计投煤运转7248小时，生产油品86.55万吨，实现利税18.67亿。截至2013年5月底，已生产油品40多万吨。项目年累计运行时间达到了302天（设计310天），单次连续运行252天；最高负荷为设计值的105%；最高产品收率为57%；煤的转化率为91%。伊泰集团煤制油公司2012年生产各类油品和化工品超过16万吨，首次达到设计产能，每生产1吨油耗煤3.64吨，耗电820千瓦时，各项指标均达到或低于设计消耗指标。

值得一提的是，神华煤制油项目完全按市场化运作，原煤按市场定价，产品实行市场化销售。柴油定价参照国家发展和改革委指导价和石油石化调拨价格确定，比市场零售价每吨低500元左右。截至2013年5月30日，煤液化项目累计投煤运行22920小时，生产油品258万吨，销售油品253万吨，上缴税费29.82亿元，平均吨油税费1178元。神华煤制油项目吨上缴税费远高于一般煤化工企业和石油化工企业，为国家经济发展做出了贡献。

在煤制天然气方面，大唐集团利用我国丰富的褐煤资源，采用先进、成熟的工艺技术生产煤制天然气，分别在内蒙古赤峰和辽宁阜新建设了两个年产40亿立方米天然气的碎煤加压气化项目。其中，大唐赤峰克旗一期13.3亿立方米/年工程已经建成并完成试车，二期13.3亿立方米/年工程即将建成；阜新一期13.3亿立方米/年工程已经建成正在进行试车。此外，庆华集团在新疆伊犁建设的年产55亿立方米气化项目和汇能集团在内蒙古鄂尔多斯投资建设的年产16亿立方米煤制天然气项目也进展顺利，两个项目的一期工程都即将建成。

在煤（甲醇）制烯烃方面，神华包头煤制烯烃项目2012年累计生产烯烃54万吨，利润达8.8亿元。该项目在2013年前9月实现净利润7.1亿元，预计2014年达产可实现净利10亿元。目前包头煤制烯烃二期工程(70万吨/年甲醇烯烃)已启动前期工作，有望于2019年前后投入商业化运行。

此外，2012年，神华宁煤烯烃生产40.5万吨聚丙烯、17.8万吨混合芳烃、6.6万吨液化气，实现营业收入58亿元，利润达4.15亿元。大唐多伦MTP项目利用劣质褐煤为原料，2012年下半年逐渐实现70%负荷运行，首批产品已销往华北市场。中原石化20万吨/年SMTO项目，运行负荷保持在81吨/时，为设计负荷的110%，实现了新突破。

在煤制芳烃方面，清华大学和中国科学院大连化学物理研究所等已经完成煤制芳烃技术的研发，中国华电煤业公司建设了世界首套万吨级工业化试验装置并已试车成功。在此基础上，将适时开发首套煤制芳烃产业化示范项目，重点解决甲醇制芳烃反应器设计和放大、反应热平衡和工程优化、对二甲苯催化剂工业化应用等关键技术。

在煤制氢方面，煤制氢已经是比较成熟的工艺技术，也是目前获得大规模廉价、稳定氢源的重要途径。中国神华集团于2007年建成世界最大的煤制氢装置，制氢能力达600吨/日，为神华煤直接液化提供了氢气来源。

此外，伴随着相关技术的不断成熟，内蒙古、河南、山东等地的煤制乙二醇等项目也进入建设投产的关键阶段。

正视风险，把握机遇，打通产业链关键一环

尽管当前我国新型煤化工产业正展现出良好的发展态势，但同其他化工行业一样，环境污染一直是影响其发展壮大的一个阴影。新型煤化工产业通常能耗较高，对资源和环保的压力都很大，虽然随着技术的不断进步，高浓度二氧化碳的收集与处理、废水的回收利用等问题已经得到一定程度的解决。但秉承“处理好煤化工与环境之间的关系，绝对不能以污染环境来换取行业的发展”这样一种理念，国家对于煤化工项目的审批一直实行严格控制，直到2013年，才显现出政策松动的迹象。

2013年国家发改委先后核准了山东能源新汶矿业集团有限责任公司在新疆伊犁的40亿立方米/年煤制天然气项目、中石化与河南煤业集团合作在河南鹤壁投资的60万吨/年煤制烯烃项目、中煤集团在陕西榆林投资的60万吨/年煤制烯烃二期项目等一批大型煤制油、煤制烯烃、煤制气等建设项目，一时间，业界对国内新型煤化工的发展又充满了期待。

“上马煤化工项目要结合当地的煤炭资源、水资源等情况，选择适当的气化技术，分析处理好发展中的各种风险。无论什么地区发展煤化工，一定要量水而行、量煤而行、量环境容量而行，要摒弃逢煤必化的错误理念。”中国石油和化学工业规划院院长顾宗勤认为，企业在发展现代煤化工的时候，不能单纯地将此理解为一种资源的圈占，要重点考虑自身所承担的责任和义务，立足实际开展相关工作。

具体来说，发展新型煤化工首先要落实煤炭的产量、煤质以及价格等问题，特别是煤炭的价格是决定企业未来能否赢利的关键，有些地方虽然煤炭资源丰富，但价格太高不宜大规模发展煤化工。同时，要充分考虑当地水的供应能力、水质情况以及水价，不能“与农业争水，与居民争水”，要保证有一定的纳污容量。

在产品运输方面，大型煤化工项目要尽量采用铁路运输，减少公路运输，以降低运费。由于液体化工产品的运输需要专用槽车，费用较高，所以西部煤化工项目要尽量选择生产制造固体产品。煤制天然气项目应尽量利用现有天然气管线，以节省建设投资。

目前国家对于煤间接液化、煤制天然气、煤制烯烃以及低价煤提质等项目在煤耗、新鲜水耗等方面都有详细的要求，而且考虑到远期可能面临的碳排放压力，企业必须关注国家对煤化工节能减排的要求，保证煤化工项目要有足够废气排放容量以及足够容量的排渣场，煤化工园区周围必须留出安全距离，设置好生态绿化带。

煤炭企业发展新型煤化工项目在资源上具有一定的优势，但同时也面临市场销售等方面的短板。煤化工产品用石油或天然气作为原料也可以生产出来，因此，在石油价格低迷时，煤化工就失去了其发展的优越性。上世纪九十年代末期，世界石油价格在9～10美元/桶，世界上的煤化工企业大部分举步维艰。2003年10月份以来，世界石油市场变暖，油价一升再升，最高达147.11美元/桶，煤化工企业的效益转好。目前原油的价格大概在100美元/桶左右，尽管具有一定的赢利空间，但今后石油价格走势具有很大的不确定性，而煤化工的建设周期又比较长，因而必须做好相应的预判和准备工作。

现代新型煤化工本身既是煤的清洁高效开发利用产业链中的重要组成部分，也是产业链提高整体效率的重要支撑。因此，加强煤的清洁高效综合利用技术开发，推进传统能源清洁高效利用也是我国能源战略的重中之重。2014年新年伊始，中国煤炭工业协会提出煤炭工业中长期发展思路，指出要实现煤炭产品从燃料向原料与燃料并重转变，在我国煤制油、煤制烯烃、煤制气等煤炭转化示范工程建设取得阶段性成果的基础上，从保障国家能源安全稳定供应的战略出发，加快推进大型煤炭清洁高效转化项目建设，有效替代油气资源，保障国家能源安全。

开启我国煤炭清洁高效转化新篇章，肩负转型发展重任的煤炭企业既要看到机遇，也要正视挑战，唯有以煤为基，着眼长远，通过技术进步不断提高煤炭的产能利用率，才能更好地发挥煤炭与煤化工板块协同效应，实现转型跨越，从根本上推动煤炭工业发展质量的提升。

（责任编辑：厉克古伟锋）