煤制芳烃困局

沈小波

在缺乏工业化项目示范支撑的情况下，当前油价持续下跌，芳烃价格亦随之回落，随之给煤制芳烃带来经济性上的挑战，工业化之路也再次蒙上阴影。

五年前神华包头烯烃项目的成功投产，拉开了国内煤制烯烃投资热的序幕。依托煤基烯烃的巨大成本优势，神华包头项目年利润以十亿元计。神华包头项目的标杆作用，亦激起国内资本纷纷进入煤制烯烃领域，最终使煤制烯烃成为国内新兴煤化工中最热门的一种化工形式。

但对与烯烃共同构成“三苯三烯”，为有机化工及合成材料提供原料的芳烃来说，其煤基路线发展并不顺遂。经历2012年华电甲醇制芳烃工业试验装置之后，煤制芳烃的工业化示范即处在停滞之中。

时下油价一路下行，对整体煤化工经济性形成挑战。芳烃价格亦一路下滑，传统石油基芳烃在低成本原料油基础上再次展现竞争力，在这一背景下，煤制烯烃产业化再次蒙上一层阴影。

尽管如此，产业技术仍在持续进化。在清华大学甲醇制芳烃技术获得工业化验证之后，产业界亦正在动议煤直接液化制芳烃技术进一步改进，从而在能源转化及经济性上进一步提升。

得益于国内资源禀赋，及PX（对二甲苯，芳烃主产品）绝大部分依赖进口的现实状况下，煤制烯烃所具备的战略意义不言而喻。因而在当下的逆势期，如何为煤制芳烃产业化打下根基，即成为产业界及主管部门面前的关键问题。

试验项目

当前，华电推进的60万吨煤制芳烃工业项目仍在稳步推进之中，但受制于发电集团纷纷退出煤化工业务大背景下，该煤制芳烃工业项目也被蒙上一层阴影。

华电煤制芳烃工业项目由华电集团下属华电煤业负责推进按照规划，该项目建设地点位于陕西省榆林市，总投资133亿元，最终生产出55万吨对二甲苯。鉴于煤制甲醇及芳烃联合装置国内均有成熟技术，该项目关键技术即为清华大学开发的甲醇制芳烃技术。

该技术由清华大学于2000年开始开发并进行小试，其后华电集团进入，共同开发煤基甲醇制芳烃催化剂与成套工业技术。并于2011年7月开始在榆林开始建设万吨级甲醇制芳烃工业试验装置，2013年1月投料试车。

“现在这个项目已经停了，我们建这个项目主要为了拿到数据，数据拿到，任务就完成了。”清华大学教授魏飞说。魏飞为清华大学甲醇制芳烃技术开发的负责人。按照计划，工业试验装置完成，下一步将进行工业示范项目的建设。即华电榆林60万吨煤制芳烃项目。但在发电集团推出煤化工的大背景下，这一项目蒙上了不确定性。

五大发电集团中布局煤化工最早为大唐集团，在煤化工领域投入巨资后，由于在技术、人才方面的欠缺，所投资的煤化工项目成为拖累大唐集团的负累。此后大唐集团宣布退出煤化工，并将资产暂时转移给国资委下属国新控股公司。

随着大唐、国电等发电集团也逐渐退出煤化工业务。华电集团进入煤化工领域较晚，2009年持续收购煤炭资源，次年开始进入煤化工。去年7月，华电与天龙控股、陕西益泰能源签订了华电榆林百万吨煤基芳烃项目战略合作框架协议，意图打通煤制芳烃上下游。

同样在去年7月，华电集团政法部主任陈宗法在公开讲话中提到，华电集团煤化工项目在谨慎推动，尽管目前存在亏损，但没有剥离计划。

华电煤业一名内部人士介绍，60万吨煤制芳烃项目关键为甲醇制芳烃技术，该技术经过万吨级工业试验，“从万吨级到60万吨级，未超过已有技术放大倍数，风险可控。”

尽管华电煤业内部对该工业项目最终能否上马亦存在疑虑。但上述内部人士介绍，“目前我们还在一步一步做前期，稳步推进，至少到现在，我们的工作还没有受到任何干扰。”

技术革新

由清华大学联合华电集团开发的甲醇制芳烃技术，革新了原有技术路线，且经历了世界上首套万吨级工业试验项目的验证。但随煤化工产业发展，业内同时提出了另一条煤直接液化制芳烃思路。

2013年3月，由清华大学与华电联合开发的甲醇制芳烃技术获得了国家能源局委托的中国石油与化学工业联合会的科技成果鉴定。借助万吨级甲醇制芳烃试验装置，中国在甲醇制芳烃技术上进行了一个新阶段，并在国际上处于领先地位。

在此之前，国内已相继开发了甲苯甲醇制PX及甲醇直接制芳烃等技术。由清华大学、华电联合开发的甲醇制芳烃技术，目前已完成了60万吨/年甲醇制芳烃工艺包开发。据了解，该技术生产约消耗2.8-3吨甲醇生产1吨混合芳烃，并经过成熟芳烃联合装置，最终生产出国内大量进口的PX。

“相对于石油路线生产芳烃原料，甲醇制芳烃路线可降低成本20%左右。”华电煤业一位内部人士透露，甲醇制芳烃路线的生产处的芳烃混二甲苯比例高，不含硫氮等杂质元素，本身也更适合生产PX。

但相对煤制甲醇再制芳烃路线，另一种路线亦逐渐引起业内的重视。其关键在依托国内近年来的煤直接液化技术，通过煤直接液化再制作芳烃。

一般来说，约为1.5吨煤生产一吨甲醇，考虑到供热等能耗，实际约为2吨煤产一吨甲醇，按3吨甲醇产一吨混合芳烃计算，约需6吨煤最终生产出一吨混合芳烃。而煤直接液化约为4吨煤产一吨油，按8吨煤计算，最终将产出1.3吨柴油，石脑油可抽提出约0.7吨的混合芳烃。“用这个来比较，哪个能效更高，哪个更划算，一目了然。”一名业内专家介绍。

事实上，煤直接液化制芳烃路线，生产出石脑油后，后端续加的是石油基制芳烃路线的芳烃联合装置，是久经考验的成熟技术。而煤直接液化，已经过神华百万吨煤直接液化项目的验证。

鉴于原先直接液化获得的石脑油，经过重整后再芳构化，损坏了原石脑油中的芳烃结构，目前业内对煤直接液化提出的新思路是，如何通过技术改进，使得石脑油可以避免这一芳烃结构损坏，进而可摒弃重整装置，并进一步提高能效。“目前这还只是一个思路，有许多难题需要解决。”上述专家透露。

不过在魏飞看来，煤直接液化制芳烃，包括煤焦油加氢制芳烃等路线尽管技术成熟，但很难在芳烃中占据主导地位。其中主要原因在于，煤制甲醇制芳烃路线产品主要为混合芳烃，煤直接液化获得产品，芳烃仅是副产品，而煤焦油又数量有限。

据了解，我国芳烃进口量多年来接近总需求量的50%。芳烃产品中产能最大的PX， 2013年进口量为905万吨，对外依存度高达50%以上。“未来大规模解决芳烃供给，还是得靠煤基甲醇制芳烃路线。”魏飞说。

困局待解

缺乏如神华包头烯烃般的示范项目，致使煤制芳烃未能顺利实现工业化。而随油价持续下跌，芳烃价格亦随之回落，随之给煤制芳烃带来经济性上的挑战，工业化之路再次蒙上阴影。

目前依托万吨级工业试验项目，华电正在规划60万吨级煤制芳烃项目。但这一项目目前尚处于前期工作中，离开工建设尚有距离。作为一种新的技术路线，且投资规模数以百亿计，缺乏实际运行的工业项目，为煤制芳烃产业的发展蒙上了阴影。

而在实施中，芳烃制PX为下游诸多精细化工提供必需的原材料，但这些下游精细化工产业均随原石油基芳烃项目布局在东部沿海，而煤制芳烃依煤而建，未来将主要集中在中西部，割裂的产业链，也抑制了煤制芳烃产业的发展。

“这种产业格局，要么煤制芳烃配套下游精细化工项目，但这增添了投资，要么就将芳烃或PX运输至东部，这又增添了运输成本。”一位业内专家解释。

但在目前来看，对煤制芳烃产业化落地最大的威胁是油价的下跌。随着油价的下跌，煤制芳烃的经济性进一步受到挑战。而且尽管国内芳烃严重依赖进口，但亚洲整体芳烃产能充足，随油价下跌，芳烃价格亦一路下行。

不过在魏飞看来，国内通过石油路线解决芳烃已不可能实现。从战略全局来看，以煤为基生产芳烃对弥补国内能源禀赋缺陷具有战略意义。亦因此，魏飞建议，对具有战略意义的煤制芳烃技术，不应仅仅依赖市场自发的发展，国家部门应发挥主导作用，“至少先扶持建设数个工业示范项目，进一步验证、改进技术。”endprint