低油价冲击余波未平 煤化工产业将何去何从?
■ 李奋明
2014年7月起,国际原油价格迅速下跌,让许多相关企业始料未及,也给全球经济的重新起步带来很大冲击。原油价格的大幅下跌,对于我国经济建设而言利弊共存,但对于我国正在起步初期的新型煤化工产业来说,无疑是一个重创。近期一段时间以来,煤化工产业似乎处在发展的十字路口,各种悲观声音相互交织在一起,产业发展的去向让更多企业及管理者的纠结状况更加复杂化。
目前我国煤化工发展过程中所遇到的最大问题,首先是由于许多投资者盲目跟风投资,此外,未成熟、低水平重复建设的项目也不在少数。有些项目虽然有部分先进技术,但在缺乏技术集成,原料选择、工艺及关键设备的配置和管理人员配备不够齐全等诸多因素影响下,难以发挥项目的整体效益,更难承受原油价格大幅突降的冲击。其次,若将我国的现代煤化工产业仅仅作为简单的化工原料更换来看待,势必难以长远发展。
现代煤化工将是促进我国化石能源产业升级换代的必经之路
从2009年起,我国一次能源消费量超过美国,到2015年继续与之拉大距离,已超越美国消费总量的逾1/4。我国2015年全年能源消费总量达到43.0亿吨标准煤,同比增长约1%。其中煤炭消费量下降3.7%,原油消费量增长5.6%,天然气消费量增长3.3%,电力消费量增长0.5%,煤炭消费量占能源消费总量的64.0%。此外,近十年来,我国城镇化进程明显加快,初步预计,到2020年我国城镇化率将超过60%以上。据近几年发展情况显示,城镇化每提高一个百分点,推动能源消费约为8000万吨标准煤,据此估计,2020年城镇化将有望拉动全国约3亿多吨标准煤能源消费增量。
2015年国内一次能源消费结构中化石能源消费占近90%,非化石能源消费仅占约10.6%,其中煤炭消费仍占总能源的64%。特别是我国“缺油、少气、多煤炭”的资源禀赋,以煤炭为主导的化石能源地位在短期内不会发生大的变化。此外,国内市场亟需大量通过现代煤化工获得的石油化工及相关原材料。因此,要尽快通过以现代煤化工为基础的清洁高效转化化石资源的有效措施,逐步建立现代能源化工产业体系,尤其是通过采用先进洁净煤技术合理有效的发挥好我国煤炭资源优势,以此促进传统能源和化工及相关产业的升级换代,方能保证我国“控制能源消费总量、加强节能降耗以及CO2减排”目标的实现。
加快洁净煤技术集成步伐,促进现代能源化工体系形成
受到低油价冲击以来,不少悲观者似乎觉得我国煤化工已经走到了尽头。但实际上,近年来我国在现代煤化工技术方面进行的技术攻关及工业示范均取得了长足的发展,许多工艺技术已步入世界先进行列,如以气流床为标志的第三代煤气化技术不仅完全实现了国产化,而且水煤浆气化和粉煤气化技术均已转让出口到发达国家。
同时,煤化工产业化及商业化速度加快,竞争潜力也在日益凸显出来。改进型的直立炉、旋转型炉、DG固体热载体炉以及循环流化床多联产热解等中低温热解工艺技术及装备逐步成熟,正在将煤炭“分质提质”利用推进产业化。此外,中低温煤焦油加氢轻质工艺技术化也已实现了工业化,以及“粉煤灰提取氧化铝”等煤炭清洁综合利用技术等示范工程也在逐步完善提高。通过全过程洁净煤技术发展现代煤化工,不仅可以将石化资源高效转化为轻质能源或短缺的化工原料,而且还可为解决我国因煤炭直燃所造成的环境污染创造良好条件。
这些洁净煤技术不仅可以有效控制或降低煤炭资源消费量,还可从源头控制和减少SO2、CO2等有害气体排放和粉尘排放量,以及便于CO2回收及利用,更加有利于优化资源配置和生态环境的治理及保护。目前,全国煤炭消费中约80%为直接燃烧。由于我国大气污染属于煤烟型污染,电力、建材、冶金使用煤炭等煤烟型污染的主要来源约占直接燃烧的70%。其中,约50%用于火力发电。此外,在直接燃烧中约有30%是分散燃烧,效率更低,污染更为严重。
现代煤化工属于资金、技术和人才密集的综合性较强的系统工程,在逐步完善示范性工作的基础上,更加注重大规模的技术集成工作,所以要充分发挥现代煤化工技术的组合式及多联产的应有潜力。应进一步促进我国以煤为基础的产业结构调整和升级换代,在节能降耗和二氧化碳减排过程中发挥出更大作用。
近年来,国内外均投入大量财力物力进行洁净煤技术的“多联产”开发及推广应用,也取得了许多突破性成果,其中包括IGCC与化工、炼油、钢铁生产以及燃料电池装置等耦合联产,还有煤油共炼以及通过洁净煤气化的合成气和中低温热解半焦用于钢铁生产,合成气用于水泥生产并联产甲醇产品,中低温热解半焦直接用于火力发电,以及高铝粉煤灰用于提取氧化铝及其他贵重稀有材料也已进入示范及规模化生产过程中。近期已有利用CO2加氢生产甲醇进入10万~30万吨工艺包设计阶段。从煤炭洗选开始到高效转化为轻质燃料和化工原料,以至废物处置全过程利用洁净煤技术,以此促进不同产业的优化融合,以及资源化再利用等所形成煤基多联产“全生命周期”的集成系统,实现物质、能量利用效率和经济效益最大化。
利用“洁净煤技术”及相关高新技术的大规模技术集成,有利于煤炭能源的高效转化,并通过打破行业壁垒的“原子经济”式物质高效转化,可以充分发挥我国煤炭资源优势,实现经济效益和生态效应的最大化。从简单的“煤(炭)-化(工)”和“煤(炭)-电(力)一体化”,逐步过渡到“煤(炭)-电(力)-化(工)-材(料)一体化、“煤(炭)-电(力)-化(工)-冶(金)一体化”、“煤(炭)-电(力)-炼(油)-化(工)一体化”以及更多适宜的技术集成多联产的现代能源化工产业体系,将成为支撑我国经济可持续发展的必然趋势。
因地制宜,合理优化布局产业、产品结构
国务院办公厅下发《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确要求“积极推进煤炭分级分质梯级利用”。随后,国家能源局印发《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》,再次提出要“着力推动煤炭分级分质梯级利用”。随着煤炭热解(干馏)和先进煤气化技术及其他洁净煤技术水平的不断提高,相关的煤炭洗选和深加工及灰渣等其他废弃物资源化利用,以及相关装备制造业的国产化,进一步促进现代煤化工技术日趋完善,为我国大规模发展现代能源化工产业奠定了良好基础。
目前,在我国煤炭富集的鄂尔多斯盆地和新疆地区的长焰煤(弱粘结、不粘结煤)占当地煤炭总储量的50%左右,如能较好地采用“煤炭分级分质梯级利用”措施,可以获得轻质油气资源不低于两个以上的大庆油田的规模。所以,应尽快采取有效措施强化对于含油率和挥发分较高的长焰煤开发管理,严格控制优质煤资源用于直燃式火电厂和其他开放式燃煤锅炉燃料。鼓励采用洁净煤技术的煤、油、气等资源耦合利用项目建设,积极引导经过“提油、取气”后的提质煤(半焦)再用作煤气化原料及其他直燃式燃料,包括对高含铝煤炭资源的利用,若没有相应的铝资源加工利用配套措施,应控制其开采。
为能更加合理地利用资源,也可以考虑在就近东南沿海市场当地适宜区域建设大型煤制烯烃和煤制天然气及发电的多联产企业,将煤炭富集区产出的半焦外运到东南沿海地区用作这些生产厂的原料。同时,也可利用海上交通运输成本较低的优势,适当进口部分煤炭补充原料及燃料。另外,还可以借助“一带一路”到蒙古国及俄罗斯远东地区建设焦化等生产厂,将产出的焦炉气制成甲醇,连同粗焦油、焦炭运回国内进行深加工。包括就近境外煤炭产区建设适宜的火电厂,将电力再输回到国内。这样既可以解决资源短缺及资源多元化问题,又有利于国内资源的控制性开发及生态环境的保护。
