机遇兼蓄挑战 高瞻更须务实
——“2012 全球石化替代原料高峰论坛”侧记
□ 本刊记者 任云峰
6月13～15日，由中国化工信息中心与美国化学资源公司(CMR)共同精心组织的“2012全球石化替代原料高峰论坛（AFS 2012）在北京胜利召开。两天半的会议不但汇集了中石油、中石化、中海油、国电、中粮等国内能源巨头，还有三聚科技公司、大连新兴能源科技公司、河南天冠等国内知名企业；同时诺维信、惠生、KBR、普拉克、杜邦等著名跨国企业也为大会奉上了精彩的报告。值得高兴的是，来自国家能源专家咨询委员会、美国密歇根大学、韩国仁荷大学、清华大学、中国石油大学等全球著名研究机构及大学的多名学术界领军教授，也与大家一起分享了他们的研究成果和心得，精彩报告多达30个，参会代表超过150人。版面所限，只能从页岩气、煤化工、生物材料和生物能源等角度撷取部分精彩发言或片段，以飨读者。
页岩气：能源革命弄潮儿 开发慎重择战略
中华人民共和国国务院参事、国家能源专家咨询委员会主任徐锭明：美国的页岩气储量是打了10000多口井后测算出来的，中国打了50来口井就算出来了？中国地质、地表复杂，我们不能被“第一”忽悠，更不要跟着忽悠而搅乱了自己的能源发展战略。我国开发页岩气不能头脑发热、要务实看待中国页岩气发展，寻找最现实的解决途径。”
中国国际工程咨询公司咨询委员会专家、中石化石油勘探开发研究院咨询委员会副主任张抗：我们要学习美国页岩油的发展，美国把曾经用于致密常规气开发的技术，转到页岩油气上来，立刻出现了一片新天地。页岩油和页岩气其实是伴生共生的，美国之所以先开发页岩气，是因为气比油相对好采，当美国气价走低时，页岩油的产量就开始上升，甚至会改变美国石油的进口形势。中国页岩气的巨大资源量为中小企业带来巨大商机，而要实现其规模开发，必须市场化，打破垄断，积极发挥中小企业的作用，以体制改革换“千帆竞发”。不同公司可以发挥不同的作用：如大公司应该常规、非常规油气开发兼顾；中小石油公司可以多种形式联营、兼营；油服公司则可以考虑在配套体系中“一招鲜吃遍天”
美国CMR公司总监 J. Swamy：页岩气逐渐成为石化行业发展的新宠，并且资源分布于全球各个大洲。目前美国正掀起对页岩气上下游最为热情的投资。美国页岩气供应量将会由今天的天然气占比15%发展到2035年的46%.。过去美国乙烯原料中70%为乙烷天然气液体，30%为石脑油；由于页岩气的迅猛发展，这一数据已经改变为87%的乙烷和13%的石脑油。我们相信全球其他区域很快也将遵循同样的轨迹掀起一场“页岩气革命”。
煤化工：战略储备多元化 “补充”地位要明确
国家科技部高技术研究发展计划（863）先进能源技术领域专家组成员，三聚科技公司董事长任相坤：目前几个煤化工示范项目中，包头MTO项目开始较高盈利运行，宁夏MTP项目开始达产运行，大唐MTP项目开始稳定运行，河南MTO项目已经投产，南京MTO 项目开始建设,其他多个项目也在推进。总体来看，煤制烯烃产业已经示范成功，但产业大规模发展需要慎重，技术研发要持续进行，企业发展要根据自身科学决策，继续关注新的联产方向。
大连新兴能源科技有限公司副总经理马行美：DMTO技术是实现“石油替代”战略的重要技术途径，是在商业化工厂中得到验证并运营良好的，当今世界上最好的甲醇制烯烃技术。新一代DMTO技术吨烯烃甲醇消耗降低10%以上，具有显著技术经济优势和应用前景。其在煤基甲醇项目、PVC行业、焦化行业、乙烯工厂改造项目中，有广阔的应用前景。煤制烯烃、天然气甲醇制烯烃产业链正在形成，将与石油路线制烯烃产业链共存与发展。
美国UOP公司MTO项目运营总裁 Joe Gregor：MTO在低成本原料与乙烯和丙烯的需求增长之间提供了联系的桥梁，与石油基原料相比生产成本更低，丙烯/乙烯产出比率更高。目前半商业化的工业经验已经确认了UOP开发的MTO技术的先进性。以UOP在惠生丁辛醇项目的表现为例，可以实现在宽泛的丙烯/乙烯产出比例范围内具有最高的轻烯烃收率。
美国KBR公司石化技术部副总裁Rik Klavers：KBR的高灵活性烯烃生产技术已经在工业生产中得到很好的验证。和蒸汽裂解相比，烯烃收率可以提高15%-25%，得到更高的丙烯/乙烯比率。同时可以获得更多的芳烃资源，副产的碳四/碳五资源不需要额外处理，可以全部返回反应部分。高灵活性烯烃生产技术无论是在原料的可获得性和成本、产品需求和价值还是在设计和运行阶段都具备很强的竞争优势。
中国石油和化学工业规划院副总工程师李奋明：按照国内烯烃原料多元化率达到20％计算，到2015年多元化（非石脑油）烯烃装置能力将达到1000万吨/年左右；其中，DCC/CPP工艺生产烯烃，在“十二五”期间有望建成2～3套，约形成150万吨/年装置能力；目前开工及正在筹建的丙烷脱氢制丙烯在“十二五”期间有望建成3～4套，约形成200万吨/年装置能力。包括对LPG进行气体分离处理生产丙烯及其他方法的烯烃，在“十二五”期间油气型烯烃有望增加约400万吨/年左右；除了以上烯烃原料多元化途径外，主要是采用煤/甲醇制烯烃。在“十二五”期间需要形成约600万吨/年以上装置能力。按照每套60万吨计算，应建设10～11套。
中国化学工程股份有限公司总工程师汪寿建：FMTP具有优异的技术特点——可提供更广的丙烯/乙烯调节比例，从1.2:1到1:0（全丙烯产出）均可实现；吨烯烃甲醇消耗与MTO相近；采用小孔SAPO分子筛，提高丙烯选择性；采用流化床反应器，易于放大，反应器结构简单。2012年8月将进行二代技术的万吨级工业试验；与华能集团签订60万吨甲醇FMTP项目的技术许可与设计合同，目前正在进行工艺包设计。
惠生工程（中国）有限公司技术总监李延生：先进MTO技术(二代技术)，在装置能耗和各项操作指标最优化的条件下，达到比较高的丙烯/乙烯比（P/E约为1.5-1.6），可以为装置带来更好的经济效益。惠生先进的分离技术和UOP/Total先进MTO技术组成的MTO新技术，经过惠生公司和UOP公司的共同优化，装置的能耗和三废排放量更低，符合国家的节能减排的政策。需要指出的是MTO下游副产品通过二代技术进行催化裂解生产丙烯和乙烯并不是唯一的选择，可以根据下游市场需要或企业上下游产业链的需要，确定深加工方案，提高企业的经济效益。
中国化工信息中心高级咨询师杨卫兰：中国是全球煤化工发展的先锋和主力军，包括了CTL、CTO、CTMEG等多种产业链。煤化工的健康发展将是石化产业的有益补充。煤化工具有高投资、高消耗以及高排放等特点，仅在中国也是处于试点推广阶段，没有经验可循。不断上升的煤炭价格、物流成本、碳税、环境税及水资源利用成本等都有可能推高该行业的生产成本。地方政府出于增加就业的需求、对GDP增长的推崇以及煤炭企业投资的需求则不断助推行业升温。因此，煤化工的前景虽好，但投入也须谨慎。
生物材料：环保绿色可替代 化石能源降依赖
韩国仁荷大学校长、韩国生物降解协会秘书长 In-Joo Chin：目前生物塑料方面的关注点已逐步从生物降解塑料转向生物基塑料。生物基塑料的耐用品发展很快，汽车工业和电子设备预计将使用更多的生物塑料产品。韩国知识经济部将于2012年7月宣布一项更新的韩国生物化学工业全面战略计划并致力于建立一个包括生物基塑料在内的有关生物化学产品的统一认证方案。进行可行性商业研究和开发利用各种生物原料是必要的，目前韩国三星精密化学、LG化学、东丽先进材料公司以及韩国工业技术研究院等都在加大该领域的投入和研发。
普拉克 （PURAC）中国区总经理甄光明：聚乳酸的未来市场潜力较大，但目前只有Nature Works有年产十几万吨的工业级厂，其他的还都只是千吨级中试厂。目前市场上聚乳酸的用量还不大，作为一种新的塑料，市场接受还需一个过程，需要慢慢培养。推动聚乳酸发展的动力包括：对可持续发展的关注和降低对化石能源的依赖；高油价驱动人们考虑应用生物质来源的塑料；绿色形象及降低塑料固废量；减少温室气体排放，防止全球气候变暖。但作为一个环保产品，要想获得市场的大量使用，短期内政府法规的保护和鼓励必不可少。但长远看来，聚乳酸市场会逐渐成熟，到2020年全球消费量有望超过百万吨。
美国密歇根大学资深教授Ramani Narayan：全球在生物降解这个问题上存在很多“漂绿”现象，业内亦有很多误导公众和社会的说法。生物降解必须从全生命周期来看，传统观念认为生物降解性就是原料为生物来源或可再生，实际上，具有生物降解性的聚合物并非一定是生物基原料或可再生来源。“可部分生物降解”的说法不准确，对公众具有误导性，因为已有文献记载证明，没有完全生物降解的聚合物都将产生环境和健康危害。“最终将被生物降解”也有误导性，必须确定在选择的降解环境中完全被微生物利用需要的时间，例如如果是堆肥的方式降解时间就要在180天之内。即使提供10~20%的生物降解性曲线并不能说明该产品具有生物降解性。对于某个聚合物来说，并不能说它通过了某试验标准，因为根据某个试验方法，产生的结果可能是积极的，也可能是消极的。
韩国SK 创新公司经理 Myung Ahn Ok：塑料生产商若要长期立足于市场，关键在于大幅提高对现有化石燃料原料的利用效率，同时积极开发新型的非化石原料，比如利用二氧化碳来生产塑料。要实现长期的可持续发展，石化行业必须减少对化石燃料原料的依赖。SK已建成全球首座二氧化碳基聚合物连续工艺生产厂。该公司推出的Greenpol树脂中，二氧化碳的重量占比高达44％，而作为其生产关键的是该公司自行开发的一种专有催化剂。Greenpol树脂有潜力成为“生态友好”绝缘体，将是食品包装中软性PVC或非毒性阻隔树脂很好的替代品。
杜邦(中国)研发管理有限公司总经理缪国华：杜邦不断加大在生物材料及可再生燃料方面的投入和研发。杜邦的Sorona?誖聚合物是以1,3-丙二醇和对苯二甲酸为主原料，通过共聚反应生成的聚酯产品PTT。其中，1,3-丙二醇是由植物糖份通过杜邦的生物发酵工艺制成，可在布料、服装、汽车内饰等方面有广泛的利用。与石油基材料相比，使用Sorona?誖聚合物能帮助减少二氧化碳的排放，这也将有助于遏制全球变暖和节省不可再生资源。同时杜邦在发展纤维素乙醇方面也十分积极，除了建立示范工厂外，商业化生产也已起步。位于美国田纳西州Vonore的纤维素乙醇验证装置投产，达到预想目标；在美国衣阿华州内华达建设商业化纤维素乙醇生物炼制厂将于2013-2014年投产。
清华大学化工系应用化学所所长刘德华：新型聚酯聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）在纺织工业和工程塑料行业都有十分广阔的应用前景。但到目前为止，PTT能够达到产业化规模的只有杜邦公司。国内外很多企业也正在加紧投入PTT的下游加工应用开发，但是聚合还未完全成熟。因此生物法生产 1,3-丙二醇备受全球关注，应用前景广阔。清华大学完成了万吨规模设计并已建成了前期年产4000吨规模的PDO生产线。这是全球规模最大的以（粗）甘油为原料生产PDO的生产装置，现已完成调试并顺利生产出满足聚合要求的PDO。产品已被仪征化纤、辽阳石化、厦门翔鹭、日本丰田、意大利M&G公司、日本三菱/帝人/台塑公司等进行PTT聚合实验，受到充分肯定。
凯赛生物产业有限公司副总裁李乃强：凯赛一直致力于由发酵法为基础的生物技术生产制造，主要通过环保的生物技术，生产可再生化学品（绿色尼龙）、生物燃料（丁醇）及生物聚合物。目前凯赛的二元酸是第一个在化学品市场抢占市场份额的生物法制造的产品，成为替代化学法生产的成功案例。同时凯赛成为世界上最大的生物丁醇制造商。在纤维素生物燃料研发上比美国能源部制定的研发目标超前5年。
浙江海正生物材料有限公司副总经理边新超：海正生物材料公司是国内首个聚乳酸树脂的产业化专业生产商，目前海正新开发的耐热聚乳酸REVODE213H耐温可达120℃，特别是光泽度可与陶瓷媲美，加上其植物来源、低碳排放、安全环保等方面的优势；全新的改性PLA产品——PLABIOS是在REVODE中添加了不同比例石油基塑料而构成的，可实现生物基材料在工程塑料领域的成功应用。海正预计2013年底将完成3万吨/年的生产线，2015年预计产能将达到5万吨/年。
生物能源：规模发展打基础 技术夯实铺未来
诺维信中国区研发总监吴文平：诺维信是世界酶制剂和微生物领域的先导,拥有100多种、近700个酶制剂和微生物制剂产品,国际市场份额超过45%,产品销售遍及全球130多个国家。以秸秆作原料，进行纤维素乙醇商业化生产，一直是当前许多国家和企业面临的共同难题，而诺维信生产的高活性酶制剂，采用同步发酵工艺，将生产每吨纤维素乙醇的酶耗降至千元以下，攻克了纤维素乙醇商业化难题，并已经开展了与中石化和中粮的合作开发。可以乐观的期待，生物基经济时代已经悄然到来，虽然有挑战但是更有机遇。
石油化工科学研究院长远性课题研究室副主任荣峻峰：微藻生物能源技术“一石三鸟”，是同时解决能源问题与环境问题的重要途径，具有很大潜力，但也同时存在很多的问题，是一项具有重要意义的“长远性”课题。微藻生物能源的效益不仅在于其能源替代，而且在减排方面意义重大，结合废气、污水及废水处理，吸收、固定含氮化合物，产生更好的社会效益。成本问题仍是目前微藻生物能源技术商业化的主要问题，技术进步是解决成本问题的途径，但不宜在短期内期望过高。
河南天冠集团总工程师兼规划发展部部长杜风光：河南天冠是国内唯一同时拥有燃料乙醇、生物丁醇、生物柴油、工业沼气4种生物能源产品的企业，拥有目前国内最大的年产50万吨燃料乙醇生产能力，其中30万吨燃料乙醇生产装置是国际上最大级别装置之一，同时具有世界最大工业沼气工程。天冠看好未来中国的生物质市场，坚信生物液体燃料是未来生物质能利用的主要形式，生物乙醇将成为主要的车用代用燃料之一，生物丁醇的应用也将加速开发，纤维乙醇将在未来数年内初步实现产业化。
中粮科学研究院生化研发中心总经理助理林海龙：目前国内纤维素乙醇项目大多处于中试或示范阶段，与国外发展阶段基本一致。工艺选择集中于生物转化路线，对其它转化技术的关注度低，如热化学转化、气化-微生物发酵、整合生物过程（CBP）等。同时生物转化工艺的关键环节，如预处理和酶制剂技术，缺乏高水平的自主知识产权和核心设备国产化的能力。半纤维素（五碳糖）的利用研究尚处于起步阶段。存在对生物质资源的研究较少，且与乙醇生产企业的研究相对脱节等问题，生物质发电行业的积累资源收集和储运经验，尚待借鉴。值得一提的是纤维素乙醇的生产对原料的要求更高——原料种类单一、质量稳定、收集规模更大。这些都需要国家出台更加有力的政策予以支持，推进示范项目的进展。