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现代煤化工: 新时代 新动能 高质量 稳发展
2018年21期 发行日期:2018-10-30
作者:■ 中国石油和化学工业联合会煤化工专业委员会

    在我国能源结构中,煤炭具有举足轻重的地位,以煤为主的能源结构在相当长的时间内不会有根本性的改变。在低碳发展、绿色经济的世界潮流下,大力发展煤炭清洁化利用技术,通过煤炭的清洁高效转化,实现高碳能源的低碳利用,对我国这一全球第一大煤炭生产与消费国而言,更具现实性和紧迫性。发展煤化工是实现煤炭清洁高效利用的重要途径之一。“十三五”以来,以煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制油、煤制天然气为主的现代煤化工产业,无论在工程示范方面,还是在产业化推广方面均取得了积极进展,产业规模稳步增长。如今,“十三五”实施已经过半,认真总结我国现代煤化工示范项目运行经验,分析行业当前面临的形势和存在的问题,对于指导下一步产业升级示范工作具有很强的现实意义。根据中国石油和化学工业联合会傅向升副会长在“2018中国国际煤化工高峰论坛”上的讲话,我们编辑摘登如下:

现代煤化工取得长足的发展
    
   “十三五”以来,我国现代煤化工产业加快推进,产业规模不断增加,示范项目通过优化工艺技术和提升管理水平基本实现了安全、稳定、长周期运行,能耗和水耗在不断降低。
    一是产业规模稳步提升。
      据中国石油和化学工业联合会煤化工专业委员会统计,截至今年9月底,煤制油产能921万吨;煤制天然气产能51.05亿立方米,产量20.1亿立方米;煤制烯烃产能872万吨,产量558.5万吨;煤制乙二醇产能347万吨,产量166.3万吨;四类项目产能较“十三五”初的增长率分别达到214.3%、64.4%、69.6%、50.9%。产业规模的提升为实现煤炭的清洁高效利用打下了坚实的基础,对于保障国家能源和石化产业安全、促进石油和化工原料多元化做出了积极贡献。
    二是示范项目实现长周期稳定运行。
       “十三五”以来,伊泰年产16万吨煤炭间接液化工业化示范装置自2012年达到设计产能以来,连续6年达到并超过设计产能;截至2018年9月份,累计生产各类产品150万吨。装置始终保持在“安、稳、长、满、优”运行状态。陕西延长中煤榆林能化公司煤制烯烃装置甲醇负荷达到117%,双烯收率达到78%以上,聚乙烯、聚丙烯负荷均达到120%,均处于行业领先水平,目前已实现三年一大修、长周期稳定运行。
    三是示范项目能耗、水耗和“三废”排放不断降低。
       煤直接液化示范项目(先期工程)通过不断优化,开展技术攻关与改造,吨油水耗由设计值10吨水/吨油品下降到5.82吨水/吨油品;其万元工业增加值水耗为17.8吨/万元,远低于全国工业平均水平(68.2吨/万元)。中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目废水回用系统排出的浓水进入高含盐水蒸干系统,脱盐后的出水用于循环水系统补水,结晶盐经脱水后外运填埋,实现污水不外排、零排放。大唐克旗煤制天然气及其配套输气管线项目自生产运行以来,随着管控能力的逐步提高,呈现出综合能耗逐步降低、能源转化率逐步提高的良好发展态势。
    四是技术创新取得了一批新成果。
       中煤陕西榆林能源化工有限公司和中煤科工清洁能源股份有限公司合作开发的三峰级配制备高浓度水煤浆成套技术,提高了水煤浆浓度和气化效率,扩大了原料煤选择范围,并可有效处理化工生化污泥,具有显著的经济和社会效益。陕西未来能源化工有限公司利用自主研发并完全拥有自主知识产权的高温费托合成技术,建成了10万吨级高温费托合成工业化示范装置,并于9月19日一次投料试车成功,并实现满负荷连续稳定运行168小时。由陕西煤业化工集团和北京国电富通公司合作成功开发出50万吨煤气热载体分段多层热解炉,有效解决了当前混煤热解工业化、单套处理规模较小、油尘气分离效率低等多项技术难题。中国科学院上海高等研究院、山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司合作开发“CO2-甲烷多重整制合成气(CO+H2)关键技术”,并在山西潞安建设和运行了全球第一套万方级二氧化碳重整示范装置,该技术可以综合利用甲烷和二氧化碳,以及富含甲烷和二氧化碳的工业废气,将其转变成具有高附加值的化学品和液体燃料,对缓解能源危机和减少二氧化碳排放具有重要意义。

形势复杂多变、任重道远
    
    进入“十三五”,现代煤化工产业定位已经明确。2016年12月28日,神华宁煤煤制油示范项目建成投产,对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大意义,是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索。2017年初,国家发改委会同工业和信息化部联合发布了《现代煤化工产业创新发展布局方案》,随后国家能源局也发布了《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》,进一步明确了现代煤化工作为煤炭清洁高效利用途径之一的发展定位,同时明确了“十三五”的发展规模和重要方向。在产业定位已经明确的形势下,全行业更加坚定了对发展现代煤化工的信心,但是也应清醒地认识到,现代煤化工发展面临的形势复杂多变,出现了新的困难和挑战,主要表现在以下几方面:
    一是限煤“一刀切”,企业生产受到影响。
      由于环保压力增大,特别是受大气污染控制相关政策影响,在部分省区煤炭消费总量控制政策中,煤炭消费指标严格受限,不管是燃料煤还是原料煤,只要用煤,都面临减煤压煤、随时停产、错峰生产的危险,企业无法扩大规模,未来发展受限。尽管国家发改委多次强调严禁采取“一刀切”的限煤、控煤措施,要具体情况具体处理,但在有些地方的实际执行中,“一刀切”限煤控煤现象仍很突出。
    二是石化原料多元化和轻烃化项目冲击。
      国内化工原料正面向轻质化方向发展,轻质化原料生产路线具有产品收率高、成本低、项目投资少、能耗低、污染小等优势。随着乙烷裂解、炼化一体化大石化项目、丙烷脱氢等新项目的布局,烯烃原料多元化的道路将不断延伸与拓宽。今年7月23日,国务院常务会议通过了石化产业规划布局方案,要求安全环保优先,并支持民营和外资企业独资或控股投资,促进产业升级。巴斯夫、陶氏化学、浙江石化、恒力石化、盛虹石化等大型炼化一体化项目纷纷上马。这在一定意义上表明:一个化工能源旧时代即将结束,一个全面竞争的新时代已经到来。这对现代煤化工行业带来巨大的挑战,将会倒逼企业持续进行技术升级,提升智能化运行和节能降耗管理水平,从而在市场中提升竞争力。
    三是绿色化发展对现代煤化工提出了更高的要求。
      随着国家环保法规的日益严格,现代煤化工行业面临日益严峻的考验。特别是,现代煤化工项目主要分布在缺水和缺少纳污水体的西部地区,已建或在建项目绝大部分采用废水近零排放的方案,高浓盐水的处理和结晶盐的处置成为制约行业发展的主要瓶颈。据不完全统计,现代煤化工行业目前投产项目若满负荷运行,一年的废盐排放量约80万吨,若全行业产生的废盐作为危险废物处理,每吨处理费用按3000元计,每年处理费用高达24亿元。此外,个别企业对挥发性有机物(VOCs)等特征污染物以及无组织排放环节的管理重视不足,运行中时常会出现恶臭扰民等环境问题。这些挑战的存在成为促进现代煤化工行业绿色可持续发展的源动力。
    四是煤制天然气输送受制于人,生存压力大。
      煤制天然气受制于天然气管网价格,且淡季国内天然气消费量大减,企业往往被调峰入网受限,严重制约生产能力发挥,导致成本大幅上升,举步维艰。受中石油天然气价格低迷的影响,已投产的煤制天然气项目,目前都已陷入困境,正在寻求解困的途径,如耦合生产化肥、合成油、甲醇、聚烯烃、对二甲苯等化工产品。已批准且获得环评批复的中海油山西大同、北控集团鄂尔多斯、苏新能源新疆等煤制气项目均处于停滞、观望状态。

现代煤化工要向高质量发展迈进
   
    十九大报告指出:“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。”现代煤化工行业在当前错综复杂的形势下,应通过加强自主创新、工艺系统优化和产品升级,不断降低项目建设造价和生产成本,增强产业竞争力与抗风险能力。现代煤化工要实现高质量发展,应该重视以下几个方面工作:
    一是要持续推进关键技术和重大装备创新。
      充分发挥现有各类国家级和行业技术创新平台的优势,进一步加大科技投入,加强产学研用协同创新,围绕制约现代煤化工产业发展的重大关键共性技术和重大装备积极开展科技攻关。例如,在煤制天然气方面,要积极开展自主甲烷化工艺和装备的工业化示范推广及应用,提高自主甲烷化催化剂的活性、寿命和耐高温特性。在低阶煤分质分级转化方面,要开发清洁高效的低阶煤热解技术,开展百万吨级及千万吨级工业化示范。在环保方面,要重点在高浓度难降解有机废水、高浓盐水和结晶盐的处理处置等方面下功夫。在装备方面,要加快实现煤浆加压泵、含固油煤浆高压进料泵、高压液氧泵、料浆循环泵、磨机出料槽泵等关键泵阀的国产化。
    二是要大力推动现代煤化工的高端化、差异化发展。
      要在终端产品高端化、差异化、延伸产业链发展上下功夫,发挥现代煤化工产业的独特优势。煤直接液化重点发展航空煤油和特种油品,保障军用油品需要。间接液化加快向下游产品延伸,实现油品、化学品多元化发展,提高资源的综合利用率和产品附加值。煤制烯烃要重点关注高技术含量的双峰、茂金属牌号为主的高端聚烯烃产品,以形成高端化、差异化,形成错位发展特色,提升产业持续盈利和抗风险能力。煤制乙二醇要加强在高端聚酯、仿丝领域的应用性研究,进一步节能降耗,提高产品竞争力,同时,开发煤经草酸二甲酯、碳酸二甲酯生产聚乙醇酸及聚碳等多元化技术路线。
    三是不断推动现代煤化工绿色发展进程。
      绿色发展对现代煤化工行业来讲既是挑战,更是机遇,必须要在行业发展中走出一条绿色发展、清洁发展、循环发展的新路子。要以资源高效利用和生态环境保护为核心的绿色发展战略为导向,加大对现代煤化工绿色低碳生产工艺、技术和装备的研发、示范和推广力度。加强全过程控制管理,降低三废排放强度,提升三废资源化利用水平。积极研发二氧化碳综合利用技术,探索开展二氧化碳综合利用新途径,减少温室气体排放对环境的影响。
    四是要加快构建现代煤化工产业技术标准体系。
      现代煤化工产品种类和技术类别众多,产品质量与先进技术标准无论在种类还是数量上与实际需求相比都不够。要构建一个政府主导制定标准与市场自主制定标准协同发展、协调配套的现代煤化工标准化体系,形成政府引导、市场驱动、社会参与、协同推进的现代煤化工标准化工作格局。在体系中重点加强单位产品能耗限额、节水限额、清洁生产、碳排放以及多联产等一批节能降耗标准项目内容,用先进合理、齐全配套的煤化工标准体系提升现代煤化工产业绿色发展水平,引导、规范绿色煤化工产业发展,实现技术创新、煤化工标准研制与现代煤化工产业升级融合发展。


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