关于对湖北荆州现代化工园区产业链的竞争力研究

肖敦峰,霍 磊,吴殊斌

(中国五环工程有限公司,湖北 武汉 430223)

2019年9月28日,随着“北煤南运”大通道——浩吉铁路正式通车,“两湖一江”地区的煤炭供给能力极大富余。浩吉铁路近期运载能力2亿t/a,远期可达3亿t/a。其中,荆州地区的下煤量为8 000万t/a,除去本地消费及替代‘海进江’的2 000万t/a,余量高达6 000万t/a。这么多的煤炭对荆州地区来说既是机遇又是挑战。如何将这些煤炭清洁高效地转化,转化成什么产品会在整个产业链条中具有比较优势?本文将围绕这个核心问题展开研究。

1 荆州地区化工基础分析

首先,对荆州地区进行SWOT分析。分析结果见表1。

表1 SWOT分析

在共抓大保护、不搞大开发的大背景下,荆州地区发展现代煤化工的威胁主要来自安全和环保两方面。

环保方面可从如下几个方面解决:①采用清洁高效的加压煤气化技术,避免产生难以处理的污染物;②筛选项目,对有污染顽疾的化工项目实行一票否决;③采用前端治理与后端治理结合,园区化整体解决,做到“三废”不出园区。

安全方面可从如下方面解决:①所有项目全部入园,集中统一规划和管理,确保与长江和公共区的安全防护距离;②建立智慧园区,采用先进控制系统,减少现场人员操作和活动。

针对荆州地区化工基础薄弱的劣势,可采取有效措施来弥补。首先,荆州地区有三峡大学(含曾经的江汉石油学院),每年培养大量的化工技术人才,且周边的武汉、荆门、宜昌、岳阳有大量的成熟技术人才可引进。

那么,荆州在浩吉铁路开通带来的时代机遇下,如何发挥好自身优势,做好煤炭这篇大文章?作为一个化工行业从业者,有必要为荆州地区发展现代煤化工及与石油化工的耦合发展献计献策。

2 现代煤化工产品选择

现代煤化工的主要路线和产品主要有煤制合成氨尿素、煤制甲醇、煤制乙醇、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制气。各主要产品的单位煤耗、单位水耗见表2。

表2 煤化工产品的单位煤耗、单位水耗

注:煤耗以LHV=22 900 kJ/kg煤炭计算。

由于经煤炭生产乙二醇、聚烯烃和油品的煤炭消耗较高,从内蒙古、榆林地区经浩吉铁路到达荆州的煤炭运输成本约200～250元/t,因此,在荆州地区建设煤制乙二醇、煤制聚烯烃、煤制油等不具有成本优势。但在荆州地区发展煤制合成氨尿素项目具有成本优势。

(1)华东地区液氨缺口较大,且液氨价格长期维持在2 600～3 300元/t,在荆州地区生产液氨,通过长江水道运输到华东地区,将具有较大的利润空间。

(2)湖北周边企业多为固定床造气,属于待置换的落后产能;而在荆州地区采用新型煤气化技术建设合成氨尿素工厂,环保性能更好,是国家鼓励发展的方向。

(3)以华中、华东市场作为分析对象,在荆州地区建设煤制化肥项目与在陕西、内蒙古煤矿坑口建设,到化工目标市场的成本价相当。

(4)在荆州地区建设煤制化肥项目,考虑湖北地区至重庆地区的水运物流成本,仍比重庆当地天然气制尿素生产成本低约320元/t,成本优势明显。

3 丙烯与合成氨、合成气产业链的耦合发展

在荆州地区除了发展煤制合成氨尿素产品能辐射长江上中下游市场,且具有成本竞争力外,还有煤化工与石油化工耦合产业链发展的极好空间。油气资源是氢多碳少,煤炭资源是碳多氢少。沿海地区大量发展石油化工和轻烃化工,丙烷脱氢及乙烷裂解的氢气大量富余,由于政策约束而不能通过发展煤化工获取碳源,因此沿海地区碳资源非常缺乏。西北地区煤化工发达,碳资源非常丰富,为了获取氢气资源,需要通过一氧化碳变换来获取氢气,且1 Nm3CO转化为氢气,需要排出1 Nm3CO2,碳排放压力巨大。浩吉铁路和长江水道的交叉,为油气化工与煤化工的耦合架起了桥梁,而它们的交汇点正好在湖北荆州地区。因此,从碳氢平衡的角度来说,在湖北荆州地区发展煤化工与油气化工深度耦合的下游产业链将具有广阔市场前景。

湖北荆州地区可通过武汉石化、长岭炼化、荆门石化等获取烯烃和芳烃资源。虽然乙烯、丙烯和芳烃资源相对沿海不具有成本优势,但该地区CO、H2和氨具有成本优势,笔者在筛选下游产业链时,主要集中在消耗液氨、CO和H2相对较高的下游产业链。按此原则筛选后,有如下几个产品具有显著成本优势:丁辛醇、丙烯腈、己内酰胺。

3.1 丁辛醇市场竞争力分析

湖北地区丙烯资源相对缺乏,其价格相对沿海地区高出300元/t,但煤制合成气和煤锅炉蒸汽资源非常丰富,且价格相对较低,在荆州地区建设丁辛醇装置的单位成本测算见表3。

表3 荆州地区生产丁辛醇吨成本估算

沿海地区丙烯资源丰富且价格相对较低,但由于不能新建煤制气项目,难以获得廉价的H2、CO,可从丙烷脱氢或天然气转化项目获取,CO可通过天然气转化或甲醇裂解获取,其标方气体的成本均在1.5元/Nm3以上,且沿海蒸汽价格高达200元/t。在沿海地区建设丁辛醇装置的单位成本测算见表4。

表4 沿海地区生产丁辛醇吨成本估算

从表3和4的对比可以看出,在荆州地区发展丁辛醇项目还是具有较大的成本竞争力,如果能在园区继续发展丙烯酸产业,形成丙烯酸丁酯和丙烯酸辛酯及吸水性树脂SAP产业链,其竞争优势将会更大。

3.2 丙烯腈市场竞争力分析

生产丙烯腈产品的主要原料为丙烯、液氨,煤制液氨成本相对沿海地区液氨售价便宜1 000元/t。在荆州地区建设丙烯腈装置的单位成本测算见表5。

表5 荆州地区生产丙烯腈吨成本估算

沿海地区丙烯资源丰富且价格相对较低,但由于不能新建煤制合成氨项目,难以获得廉价的液氨,液氨价格在3 000元/t以上,且沿海蒸汽价格高达200元/t。在沿海地区建设丙烯腈装置的单位成本测算见表6。

表6 沿海地区生产丙烯腈吨成本估算

从表5和表6的对比可以看出,在荆州地区发展丙烯腈项目具有成本竞争力,如果能在园区形成下游ABS树脂和MMA产业链,其竞争优势将会更大。

3.3 己内酰胺市场竞争力分析

生产己内酰胺产品的主要原料为苯、液氨、硫磺、氢气,煤制液氨成本相对沿海地区液氨售价便宜1 000元/t,煤制氢气成本相对沿海地区甲醇裂解制氢气便宜0.8元/Nm3。在荆州地区建设己内酰胺装置的单位成本测算见表7。

表7 荆州地区生产己内酰胺吨成本估算

沿海地区由于不能新建煤制合成氨项目,难以获得廉价的液氨。在沿海地区建设己内酰胺装置的单位成本测算见表8。

表8 沿海地区生产己内酰胺吨成本估算

从表7和8的对比可以看出,在荆州地区发展己内酰胺项目具有很强的成本竞争力,可进一步延伸形成尼龙6产业。另外,副产的硫酸铵还可用于湖北地区复合肥的原料,进一步提升硫酸铵的附加值。

4 结论和建议

在荆州地区发展传统煤化工产品要重点围绕具有成本竞争力的煤制合成氨和尿素产品,辐射长江上中下游地区;在荆州地区要选择性地发展煤化工与油气化工耦合产业链,重点围绕具有成本竞争力的丁辛醇、丙烯腈、己内酰胺等产品进行布局,将会形成浩吉铁路与长江水道交汇点处独具特色的现代化工园区;为了使荆州地区的现代煤化工与油气化工协同发展,可适度发展煤制烯烃或丙烷脱氢产业,为乙烯丙烯与合成气耦合发展提供乙烯和丙烯原料保障;在荆州地区发展煤化工一定要按照最严苛的环保标准和安全标准,选择清洁环保且安全的绿色技术,入园集中智慧化管理,杜绝污染和安全隐患,做到发展、保护两不误。