現代煤化工產業，一度被認為是化解煤炭過剩、實現煤炭高效清潔利用的重要途徑。曾備受資本熱捧的現代煤化工如今卻面臨著如此窘境：前有低價油，后有頁巖氣;上有日趨嚴格的環保政策，下有難見起色的市場需求。煤化工項目高耗能、高耗水、高污染排放等問題也讓其備受爭議。近期，不少地方在“十三五”規劃中對現代煤化工的定位，也開始變得謹慎起來。那么，“十三五”現代煤化工產業發展前景如何?面臨著哪些挑戰?究竟該如何實現突圍?中國化工報記者對此進行了采訪。
告別“大發展” 升級示范先行
“‘十三五’現代煤化工不能再提‘大發展’了?！边@句話是記者在日前舉行的中國煤炭加工利用協會六屆四次理事會暨第九屆全國低階煤熱解提質及下游產品技術研討會上，聽到與會代表說得最多的一句話。
“‘十二五’期間，現代煤化工的發展是石油和化工行業的最大亮點之一。從技術和產業規?？?，我國現代煤化工已經走在了世界的前列。但是‘十三五’期間，現代煤化工產業最應該注重的是發展質量而不是發展速度?！敝袊瘜W工程集團股份有限公司總工程師汪壽建說。
石油和化學工業規劃院副院長白頤也認為，“十三五”行業要重新認識現代煤化工，推動煤化工產業健康發展，而不能使其發展過熱。發展煤化工對于我國來說是一個長期戰略，無論油價漲跌，堅持煤炭資源清潔高效轉化的大方向始終不變。當前的市場困境，恰恰可以使已經有過熱苗頭的煤化工產業冷靜下來，重新審視和定位產業發展方向。
記者了解到，相比于昔日“逢煤必化”的發展沖動，如今煤化工行業已顯得更為冷靜和理性。比如，業界曾估算，2015年我國將形成煤制油產能1200萬噸，但是根據最新的行業數據，預計到2020年，我國煤制油產能將達1200萬噸，煤制天然氣產能將達200億立方米，煤制烯烴產能將達1600萬噸，煤制芳烴產能將達100萬噸，煤制乙二醇產能將達600萬噸，相比之前的規劃均有不同程度的縮水。
不少現代煤化工企業亦如此。今年1月，神華集團確定的“十三五”發展目標中，提出將現代煤制油化工產業建設成為行業升級示范標桿，主要煤化工產品中，油品583萬噸、合成樹脂366萬噸、甲醇554萬噸。
對此，白頤認為，“十三五”期間我國現代煤化工應該做好三件事一是研究低油價條件下的發展機會成本和競爭力;二是加大各項技術創新和工藝優化的力度，提高發展效率;三是完善和落實可持續發展措施，注重資源保護、環保和節能。
采訪中，不少業內人士表示，目前現代煤化工發展遭遇困境，與其本身工藝技術還不夠成熟不無關系，因此，“十三五”行業還應該以示范為主，并需要進一步升級示范。
中國煤炭加工利用協會理事長張紹強認為，投資大、水資源消耗大、碳排放強度大、對原料要求比較苛刻等，都是現代煤化工行業現存的問題。對此，業內要有清醒的認識，而不應該只盯著“高大上”的那幾條工藝路線。
張紹強提出，“十三五”期間，要科學規劃現代煤化工產業布局?？偨Y煤制油、煤制烯烴、煤制氣等示范工程取得的經驗。深入研究煤質與氣化爐的適應性，開展高富油、高揮發分低階煤節水型干餾提質、高硫煤化工、新型催化劑等關鍵技術攻關，提高設備運行的穩定性和可靠性。有序建設一批大型煤制油、煤制烯烴、煤制氣等示范項目，推進具有自主知識產權的煤炭間接液化技術研發示范和產業化進程，加大煤炭轉化力度，推動煤炭由燃料向原料與燃料并重轉變，提高煤炭對國家能源安全的保障能力。
汪壽建認為，“十三五”期間，現代煤化工產業應圍繞能效、環保、節水及技術裝備自主化等內容開展產業化升級示范工程，依托示范項目不斷完善現代煤化工自主創新升級技術，加快轉變煤炭清潔利用方式，為煤炭綠色化綜合利用提供堅強支持。
汪壽建告訴記者，“十三五”期間要有序推進現代煤化工產業化、技術升級示范工程，規范標定評價工作，做好三個有數。一是掌握標定示范工程物耗、能耗、水耗以及“三廢”排放等主要指標，如示范工程能源轉化效率和二氧化硫、氮氧化物及二氧化碳排放強度;二是掌握示范工程的生產負荷等各機組及轉動設備運行情況、產品品種及質量指標、安全環保措施、投資強度及經濟效益，判斷以上指標是否達到設計值;三是掌握示范工程運行經驗并總結查找分析存在的問題，為進一步優化操作和技術升級改造提供可靠的數據依據。
面臨五大挑戰 低油價最頭痛
現代煤化工產業未來發展仍然面臨諸多挑戰，這是與會代表們所達成的共識。汪壽建將現代煤化工產業所面臨的挑戰歸納為五個方面。
一是煤化工規劃布局制約問題?！笆濉逼陂g，國家對現代煤化工項目的布局有嚴格的要求，要優先布局在有煤炭資源的開發區和重點開發區，優先選擇在水資源相對豐富、環境容量較好的地區進行布局，并符合環境保護規劃;對沒有環境容量的地區布局現代煤化工項目，要先期開展經濟結構調整、煤炭消費等量或減量替代等措施騰出環境容量，并采用先進工藝技術和污染控制技術，最大限度減少污染物的排放。
二是水資源利用瓶頸問題。我國煤炭資源和水資源分布不匹配。主要煤炭產地和煤化工項目基地多分布在水資源相對匱乏、環境相對脆弱的地區。由于煤化工要消耗大量的水資源，主要用于工藝蒸汽用水獲取氫源、循環冷卻水蒸發或跑冒滴漏損失需要系統補充水、除鹽水補充水及生活用水等。同時產生大量廢水，對環境產生巨大威脅。
“若不采取確實可行的節水措施，如開式循環冷卻水系統節水技術、空冷技術、閉式冷凝液回收技術、水的梯級利用及重復利用等措施，單位水耗和廢水排放量降不下來，布局的煤化工項目就會成為泡影?！蓖魤劢ㄕf。
三是環境排放污染問題。此前，我國現代煤化工由于廢水不達標排放，或者排放標準過低，出現了一些“三廢”排放污染環境、污染水源和沙漠的事件。目前高濃鹽水和有機廢水的處理回收技術還沒有得到很好的解決。大量的二氧化碳排放也是產業發展不容回避的問題，如何綜合利用如捕集、驅油和埋存，相關問題還有待于探索和完善。
“今年年初，環保部發布的《關于華電榆橫煤基芳烴項目環境影響報告書審批權限的復函》指出，華電榆橫煤基芳烴項目包括年產300萬噸的煤制甲醇裝置環境影響評價文件將由環保部直接審批。這說明，從2014年開工以來，目前華電榆橫煤基芳烴項目還沒有通過環保部環評。這也從側面說明了現代煤化工環評難?！蓖魤劢ㄕf。
四是產品同質化問題?，F代煤化工產業起步時間短、研發時間不長，加上投入資源有限，核心裝備技術又不能完全掌握，導致煤化工的中間產品雷同現象比較嚴重。產業鏈也做不長，不少終端產品是低附加值產品，比如聚乙烯、聚丙烯等，產業競爭力不強。若不走差異化的發展道路，現代煤化工產業還將形成新一輪的產能過剩。
五是低價油氣沖擊經濟性問題。在高油氣價格的前提下，現代煤化工的競爭力毋庸置疑。但是到了低油氣價階段，如油價在每桶60美元、50美元以下的時候，煤化工成本優勢遇到了極大的挑戰。如何采取應對措施扶持政策，是行業和有關部門必須考慮的問題。
在業內人士看來，“十三五”現代煤化工面臨的諸多挑戰中，首當其沖的便是油價問題。
近日，國際原油期貨價格跌至12年來新低點。對此，不少分析機構預計，整個“十三五”期間國際油價都將保持在中低位。
白頤表示，預計“十三五”期間，石油價格大部分時間將保持在每桶50～70美元，前3年價格會低一些，后2年價格會上漲一些，但是也有分析機構預計的油價更低。這說明，現代煤化工產業很可能將長期受到低油價的沖擊。
新型煤化工包括煤制油、煤制氣、煤制烯烴、煤制芳烴、煤制乙二醇等，白頤指出，這些工藝產品對油價的承受能力各不相同。
煤價在每噸200～300元的情況下，煤制油項目可承受每桶70～80美元的油價，若煤制油項目享受30%稅費優惠，則可承受每桶60～70美元的油價。
煤制天然氣方面，目前世界各地區天然氣定價機制存在顯著差異，氣價與油價脫鉤已逐漸成為世界天然氣貿易定價的新趨勢，我國煤制天然氣與油價不完全掛鉤，所以煤制天然氣項目更多的不是考慮油價，而是考慮目標市場和運輸途徑。
煤制烯烴方面，在煤炭價格每噸200～300元的情況下，新建煤/甲醇制烯烴項目可承受每桶70～80美元的油價，已建煤或甲醇制烯烴項目的承受能力(按照邊際成本考慮)可承受每桶50～55美元的油價。價格和市場環境是煤制烯烴企業必須考慮的因素。白頤認為，東部地區項目將主要面臨海外低價原料產品的沖擊，如果項目在東部地區，船運費用較低，就要考慮國外產品的競爭;項目要是在西部煤炭產地，就要考慮液體運輸半徑和消費能力，盡可能在周邊解決銷售問題。此外，煤制烯烴除了生產聚丙烯、聚乙烯等通用產品外，產品還要往高端和精細化學品方向發展。
由于項目投資高，煤制芳烴項目對原油價格下降的承受能力略低于煤制烯烴，而且PX不宜長距離運輸、PTA產能過剩，白頤建議企業在進行布點時充分考慮產業鏈銜接。
煤制乙二醇項目還無法與乙烷路線工藝競爭，因此新建項目應盡可能分布在中西部地區，目標市場控制在一定銷售半徑內，以產業鏈形式發展。
突圍需靠創新 瞄準成套技術
業內人士普遍認為，在當前的形勢下，技術創新依然是現代煤化工行業實現困境突圍的重要途徑。業內專家認為，在示范階段，應在煤炭分質高效利用、資源能源耦合利用、污染控制技術(如廢水處理技術、廢水處置方案、結晶鹽利用與處置方案等)等方面承擔環保示范任務，并提出示范技術達不到預期效果的應對措施;同時嚴格限制將加工工藝、污染防治技術或綜合利用技術尚不成熟的高含鋁、砷、氟、油及其他稀有元素的煤種作為原料煤和燃料煤。
技術創新不僅在于原創性發明，更在于具有重大應用價值的技術集成。汪壽建表示，“十三五”期間，應通過對煤化工單項工藝技術、工程技術和信息技術的重組，獲得具有統一整體功能的全新成套技術，并努力形成現代煤化工的品牌;要進一步加大核心工藝技術、工程技術和環保技術的創新力度，在關鍵及核心技術方面取得突破;煤化工項目應創新工藝技術、工程技術和環保節能減排技術，項目建設規模應符合國家產業政策要求，采用能源轉換率高、污染物排放強度低的升級工藝技術，并確保原料煤質相對穩定。
在汪壽建看來，有四類技術是構成“十三五”現代煤化工生存和發展的關鍵。
一是現代煤化工污染物控制技術(“三廢”處理排放及廢棄物回收利用環保技術、節能技術和節水技術);二是現代煤化工核心工藝示范升級創新技術(煤氣化、合成氣凈化、合成、煤質分質分級綜合利用技術);三是現代煤化工后續產品鏈技術(合成材料、合成樹脂、合成橡膠等高端化學新材料技術以及精細化學品專業化、高附加值化技術);四是現代煤化工耦合集成技術(產品耦合技術、催化劑技術、多領域多元節能信息控制技術耦合和國產大型裝備技術)。
“第一類解決環保問題，第二類解決生存問題，第三類解決同質化問題，第四類解決現代煤化工智能競爭力問題。這些技術都有很大的創新空間，等待行業去開拓?！蓖魤劢ㄕf。
白頤介紹說，在熱解提質技術方面，行業要注重規?；瘧玫墓I熱解反應設備開發，裝備和自控的系統集成和整體提升，熱解產品深加工技術開發，配套的環保節能技術的應用和創新;在煤氣化技術方面，要開發安全環保、可靠性強、效率高、消耗小、適應性強的技術，對煤種、煤質的適應性強(如高灰熔點)的氣化技術，煤氣化新工藝如催化氣化工藝、共氣化、地下氣化等，開發國產大型煤氣化裝備，超高溫3000～4000噸/天的大型氣化爐，大型粉煤輸送泵，煤氣化廢水處理技術。
在煤間接液化領域，要注重新型催化劑技術開發，產品要向特種油品、精細化學品方向發展，工藝向系統優化集成方向發展，關鍵技術裝置向大型化、低能耗方向發展。在煤制天然氣領域，要注重國產甲烷化工藝的優化及工業化、新型甲烷化反應器技術，創新國產催化劑的工業化應用，提高壽命、耐高溫特性，注重節能降耗、余熱利用。甲醇制烯烴領域，要注重催化劑改性、工藝條件和反應器優化、產品分離工藝，加強下游產品技術開發，減少同質化，優化原料結構，廢水處理，節能降耗等。甲醇制芳烴領域，要注重國產技術的工業化驗證，加強關鍵技術優化、提高芳烴產率、芳烴技術集成、煤制芳烴技術多元化、反應設備及優化。甲醇制汽油領域，要注重提高國產催化劑的活性、壽命、選擇性，加強大型化反應器開發。工藝系統優化、副產物集成利用。
北京凱瑞英科技股份有限公司總經理唐強博士認為，以甲醇為原料生產聚甲氧基二甲醚(DMMn)，將DMMn用作柴油調和組分，能明顯減少污染物排放，提升油品質量，可以利用我國已經過剩的甲醇，替代部分油品，是“十三五”現代煤化工產品多元化的發展方向之一。該公司與清華大學、山東玉皇化工集團合作，已經開發全球首個萬噸級DMMn生產裝置，并通過鑒定，總體技術處于國際領先水平。目前，90萬噸DMMn生產項目已被列為山東省重點建設項目，一期30萬噸裝置設備加工安裝及現場建設工作已經啟動?！拔覈壳安裼湍晗M量超過1.6億噸，如果DMMn能替代20%柴油，其年需求量將超過3000萬噸，市場空間十分廣闊?！碧茝姼嬖V記者。
來源：中國化工報