现代煤化工是充分发挥煤炭原料属性、提供清洁燃料和化工产品的产业方向，是促进我国煤炭清洁高效利用和实现油气补充的重要方式。我国现代煤化工引领全球煤化工产业走向了新高度，不可避免地要面临油气化工的激烈竞争。当前及今后一段时期国际油气价格预期低位运行，石化化工产品价格区间下移，我国煤炭价格有所回落但亦受成本支撑，现代煤化工承受着前所未有的经济竞争压力。市场环境变化是现代煤化工不能左右、只能顺应的。面向长远，现代煤化工必须全面统筹各种资源要素，力争通过优化利用自主可控因素，持续提升产业竞争力，抵御市场化条件下中低油价带来的强烈冲击。
“十三五”我国现代煤化工稳步发展
我国现代煤化工产业化类型主要有煤制油、煤制天然气、低阶煤分质利用、煤制烯烃和煤制乙二醇，建议从“十四五”开始纳入已经转型升级的煤制甲醇，因为煤制甲醇现有产能大多数是随着现代煤化工发展而来，用于制烯烃和用作燃料的比例已占半数以上，具备现代煤化工的属性。传统煤化工和现代煤化工产业链详见图1。
“十三五”期间，我国现代煤化工产业发展成绩主要表现在五个方面：
一是产业整体规模持续增长。2018年煤制油产能达到1053万吨/年（包括直接液化、间接液化、煤油共炼），煤制天然产能达到51.05亿方/年；煤（甲醇）制烯烃产能达到1371万吨/年，产量已占全国烯烃产量的20%；煤制乙二醇产能达到433万吨/年，产量已占全国乙二醇产量的37%；煤制甲醇已成为行业主角，产能达到6236万吨/年，产量占比达到85%。2018年现代煤化工产业原料煤转化能力约1.6亿吨标煤，实际转化量约1.2亿吨标煤。可以看出，我国现代煤化工产业对煤炭清洁高效利用和油气补充的作用正在逐步显现。
二是生产运行水平不断提高。已投产的现代煤化工工厂不断完善工艺系统，优化生产操作，加强工厂管理，运行经验更加丰富，多数项目已具备安、稳、长、高运行能力。
三是关键技术和综合技术水平达到国际领先。大型煤气化技术已实现规模化发展。其中气流床气化单炉投煤量规模已达3000~4000吨/日，固定床气化单炉投煤量规模已达1000吨/日。直接液化技术和低温费托合成技术已实现长周期商业运行，高温费托合成技术建成示范装置。自主甲烷化成套技术研究试验取得阶段性成果，国产催化剂已实现工业级应用。煤（甲醇）制烯烃技术经商业验证成熟可行，继续向更高水平迈进。合成气制乙二醇自主化技术路线多达10余家，催化剂性能、核心反应器能力和产品质量不断提高。
四是节能环保水平大幅提高。高难度污水处理、高效酚氨回收、含酚废水处理、高浓盐水处理等技术逐步成熟和完善。粉煤气化工艺的污水“近零排放”路线基本成熟，部分项目已实现超低排放，废渣综合利用率逐步提高。
五是产业综合体系基本形成。通过示范项目的建设和运营管理，全行业培育和积累了大量技术研发、工程设计、装备制造、建设管理、工厂运行经验和成果，为产业后续发展奠定了雄厚基础。
现代煤化工发展面临诸多挑战
当前油气化工快速发展，可再生能源加速前进，资源环境生态安全约束越来越强，现代煤化工产业发展面临诸多挑战。从经济性角度分析，主要体现在以下五个方面：
1.新的油煤比价关系下竞争力不足
已投产的多数煤制油气项目运行艰难，受油气价格下跌影响非常大，挣扎在盈亏平衡边缘。煤制油气大多建于高油气价、低煤价时期（油价高于80美元/桶，陕蒙宁地区煤价低于300元/吨），而投产时却迎来了低油气价、高煤价（油价50～60美元/桶，陕蒙宁地区煤价约400元/吨）。煤（甲醇）制烯烃项目的成本和盈利水平差异较大，随着油价和烯烃价格走低，盈利空间几乎挤压殆尽。煤制乙二醇多数项目成本达5000元/吨或以上，而乙二醇市场价格区间已逐步下移至4000元/吨以下，煤制乙二醇亏损面扩大。2013年初和2019年末动力煤和相关产品价格对比关系见图2。油气煤比价关系变化，让现代煤化工“转化煤”充满挑战。近期国际油价暴跌至20～30美元/桶，影响因素众多，未来走势不明，现代煤化工必须做好长期应对中低油价的准备。
2.环保投入加剧经济性压力
近年我国出台了一系列环境保护政策，大气、水体、土壤环境保护全面升级，大气污染物、水污染物、固体污染物和危险废弃物的排放和处置要求越来越严格。为满足最严格的环保要求，现代煤化工不断加大环保投入，环保设施投资和运行费用大幅增加。以废水处理为例，现代煤化工 “近零排放”工艺流程长，投资大，单位处理规模投资达2万元/(m3·d)，是一般污水处理项目的5倍以上，“近零排放”系统总投资一般占整个项目投资的10%以上，单位水量直接成本高达11元/吨，全成本34元/吨，在一定程度上降低了项目竞争力。煤化工废水“近零排放”典型工艺流程见图3。
从长远看，环保水平提高有益于行业可持续发展和增强产业竞争力。现代煤化工必须能够承担环保压力，要在满足最严格的环保要求下而具有经济性。
3.个别项目在工程建设和初始运行阶段存在问题，影响了经济性
个别项目不同程度地存在个性化问题，有的煤炭资源条件变化，煤质与气化技术的适应性差；有的存在技术瓶颈，难以实现满负荷生产；有的建设投资超概算，导致固定成本偏高；有的建设期拉长，导致建设期利息和财务费用高。上述问题是现代煤化工项目初建摸索阶段付出的代价，后续项目需要充分吸取教训，避免再走弯路。
4.产品高端化不足，品质效益有待提升
目前煤制油产品主要用于常规油品调和，品质优势未能得到发挥。煤制烯烃仍以大宗产品和普通牌号为主，虽然有些项目预留了高品质产品生产线，但因为市场打不开而未能有效发挥作用。例如煤制乙二醇产品在下游聚酯产业应用方面仍有不足，需进一步提高质量。
5.产业集群化尚未形成，增值带动效应有待发挥
现代煤化工项目在策划之初大多以基地化、集群化为目标，但目前大多数产品均运至华东市场，对周边产业的带动和集聚作用尚未形成。如果今后现代煤化工、尤其是煤基化学品产业能够更好地扎根于西部，带动西部地区下游的汽车、电子、装备制造、纺织和建材等产业发展，则西部化工产品市场需求扩大，煤基化学品实现就近销售，不仅可以大量节省运费，还能够精准定位市场，产业竞争力也将得到提升。
关于未来发展的思考
当前我国经济已进入高质量发展新时代，现代煤化工必须走上一条集成国际最先进技术、最先进装备、最优人力资源配置、最佳技术创新、最低能源消耗、最少资金投入和最低环境影响，从而实现最高资源利用效率和最大效能产出的发展道路。为从容应对市场竞争，现代煤化工必须深入思考：
一是如何适应较长期的油气价格低位运行。立足于当前油煤比价关系，要重新审势、研究、思考如何提升现代煤化工竞争力。竞争力能够提升多大幅度、能在多大程度上应对低油价和市场重构的冲击，决定着现代煤化工未来能走多远。
二是如何同时满足“国家需要”和“市场需要”双向要求。当前国家需要的是作为技术储备和产能储备的现代煤化工能力，紧急状况下援助核心油气消费需求，保障国家能源安全；而市场需要的则是优质、优价、特色产品，通过自主竞争获得生存和发展空间。如果现代煤化工能够做到经济性过关，则可以实现二者的协调统一。
现代煤化工提升竞争力的途径和措施建议
影响现代煤化工经济性的因素有很多，可从产业层面和项目自身层面进行分析。
产业层面的影响因素主要是产业政策要求、资源环境约束要求、科技创新支持力度等。支持性的措施主要是改善产业整体发展基础条件和发展环境。例如通过产学研结合，加大技术进步和科技创新支持力度；通过优化产业布局，引导现代煤化工产业在煤、水、环境、交通组合条件好的区域发展；通过优化资源配置，为重大或者示范性项目配套必要的资源；通过产业融合，构建优势组合体系；通过构建产业集群，促进大型煤化工及相关产业一体化建设等。
项目层面的影响因素又可分为内部因素和外部因素。内部因素主要是技术水平、工程化水平、工程建设水平、业主运筹项目水平、工厂运营管理水平和产品营销水平等，外部因素主要是煤炭资源条件、建厂条件和市场环境。这些因素既有相对独立性，又有一定的相关性，相互交织、相互影响，综合体现在项目的销售收入、生产成本、建设投资和运行负荷四个方面。现代煤化工提升竞争力，既要从内部因素入手，持之以恒追求重大关键技术突破、以实现质的飞跃；也要坚持不懈进行工厂技术优化改造、促进节能降耗减排提效；更要特别重视外部因素影响，保障煤炭资源供应和开创良好的市场局面。以下提出具体措施建议：
1.提高技术水平
现代煤化工与油气化工相比，最根本的差异在于原料的分子结构和成分组成不同，从而导致加工路线、流程、物料能量消耗、污染物排放和成本构成不同。由于石油的氢碳原子比与产品的氢碳原子比最接近，生产过程的复杂性最小，能源消耗最低，因此石油是生产车用燃料、烯烃、芳烃等石化产品的最佳原料。用煤炭生产车用燃料、烯烃和芳烃，因原料与产品的氢碳原子比差异大，导致煤化工生产流程长、能耗高、污染物处理难度大、投资大。天然气则介于二者之间。现代煤化工发展之初，煤炭比油气具有明显的原料成本优势，弥补了现代煤化工流程长、能耗高、投入大的不足，从而具有一定的经济性。但当油煤比价降低、仅仅原料价格低已不能抵消其他方面不足时，必须通过提高技术水平来改进。
技术水平是决定产业竞争力的核心和本质，主要包括工艺路线、催化剂性能、反应条件、流程配置和后处理技术等要素。技术水平高低直接决定着产品品质和档次、原料消耗、过程能耗、污染物产生和排放水平，也决定着工程化难度和投资强度。对于现代煤化工这样的流程工业，催化剂性能高、主产物收率高、副产物少、反应条件宽松、流程短、能耗低、污染物排放少是技术水平高的直接体现。技术进步将带来流程优化，消耗降低，物料利用和能量利用更合理，相应地，实现节能环保、降投资、降成本，提高竞争力。如果现代煤化工能够通过技术进步实现原子经济，通过最短的流程、最低的消耗生产出目标产品，将从根本上确立产业核心竞争力。
立足于当前我国现代煤化工的技术水平，在关键技术、装备国产化、全厂流程和系统配套方面仍有升级空间。
关键技术的提升，主要有：
（1）先进大型高效煤气化技术；
（2）大型低压等温高位能回收甲醇合成工艺技术；
（3）煤制油的直接液化油品高端应用、高温费托工业试验和产业化、高低温费托联产高附加值产品、新型费托合成催化剂、不同煤炭液化路线集成等；
（4）煤制天然气的大型化环保型固定床熔渣气化技术、固定床和气流床组合气化技术应用、高效酚氨回收、含酚废水、高盐水处理技术优化集成、煤制天然气联产油品和化学品等；
（5）煤制烯烃的MTO三代技术，进一步提高乙烯丙烯选择性，降低烯烃的甲醇单耗，提高单套工业装置甲醇处理能力；
（6）煤制乙二醇的合成技术进步，乙二醇单位能耗进一步降低，草酸二甲酯合成反应器和乙二醇合成反应器单台规模进一步放大，燃料及动力消耗进一步降低，废水产生和排放进一步降低。
此外，还有处于产业化初期或研发阶段的技术，需要继续攻关，例如煤油共炼、煤焦油制芳烃、粉煤热解分质利用、一步法制烯烃、一步法制二甲醚、催化气化和加氢气化等技术。这些技术的突破和产业化应用，将促进现代煤化工技术水平再上新台阶。
关键技术装备国产化水平仍有继续提升的空间。例如百万吨级及以上低压甲醇合成技术、节能高效甲烷化技术、大型节能高效空分技术等。
还有全厂流程优化和系统升级。进一步做好全厂整体物料优化、全厂整体能量优化、全厂水系统优化升级、基于数字化和智能化工厂的流程优化等。
利用高级技术分析，优化可视化平台，发掘工厂运营优化方法。
2.稳定原煤供应
煤炭是现代煤化工的出发点和立足点，是现代煤化工的“口粮”。原煤稳定供应、煤质适应性好、煤价合理是现代煤化工的根基。大型煤化工项目的原煤用量达数百万吨级至千万吨级，配套煤矿以实现煤化一体化是非常必要的。尽管西部地区推进煤炭市场化交易，或者有的项目配套煤矿位置较远、煤质不合适而不如就近采购适宜煤种，也必须在项目前期落实可靠煤源，积极采取长期合作协议等方式，落实煤炭的“质量+数量+价格”三重保障。没有煤源保障的现代煤化工项目不宜建设。失去煤源基础，对于现代煤化工来说无异于釜底抽薪。
3.升级产品档次
产品档次决定着产品销路和产品价格水平，产品价格对项目销售收入具有决定性影响，也是影响现代煤化工竞争力的最大因素。然而，现代煤化工产品接轨石油化工市场，而石油化工占据市场主体，是价格的主导者，现代煤化工只能作为价格的接受者，随行就市。现代煤化工能够主动作为的，一是主动营销打开市场，二是基于市场导向和新技术突破而提升产品档次，例如煤制油面向高端油品、特种航油、高端蜡产品等；煤制烯烃面向双峰聚烯烃、茂金属聚烯烃，聚乙烯关注压力管材、电缆护套、茂金属薄膜、汽车油箱、大型中空吹塑专用料等，聚丙烯关注高性能膜料、薄壁注塑料、管材料、无纺布专用料、医用注塑料等；煤制乙二醇面向更高比例的长纤/短纤掺用或完全使用、充压聚酯瓶用、高端聚酯用或出口聚酯用的乙二醇市场。
4.降低工程投资
现代煤化工产品成本构成中，与投资相关的折旧费、修理费用、制造费用等在生产成本中占比达50%以上，降低项目建设投资是降低生产成本的重要手段。同时，控制建设投资是业主能做到的自主可控因素。装置大型化、装备国产化、关键材料国产化和工程建设水平等方面的升级，都将带来单位投资强度和项目整体投资的下降，从而带动成本下降、竞争力提升。
以装备和材料国产化升级为例，大型空分的三大机组（空气压缩机、空分增压机、汽轮机）、膨胀机、低温泵、液氧泵、高压换热器等，大型耐硫变换炉内件，硫回收装置主燃烧炉的主燃烧器、贫甲醇泵，大型高效甲烷化循环气压缩机、废热锅炉+蒸汽过热器、天然气压缩机，节能高效氨压缩机，制冷单元丙烯泵，分析设备中的原子吸收光谱仪、气相色谱仪等，低温甲醇洗低温板材等，均需加强国产化升级工作，力争做到性能更好、价格更低。
5.有效控制项目建设周期
建设期延长将增加建设期利息，增加项目财务费用。根据典型现代煤化工项目测算，建设期延长一年，项目内部收益率降低约一个百分点。所以一旦开工，必须抓紧建设，按期投产。目前出现的影响现代煤化工项目建设周期的主要因素有市场变化、政策变化和资金短缺等。例如项目即将投产而产品目标市场不落实，不得不中途停建；又例如管理政策更加严格，必须调整修改设计。当前全球新冠疫情延续和地缘政治变化可能引发全球供应链重构，现代煤化工项目引进设备的订货周期和交货条件等需要特别关注。
6.优化融资方案
融资方案优化也将有益于投资下降。好的融资方案挽救不了错误的投资项目，但糟糕的融资决策可能毁掉好的投资项目。建议优化融资方案主要的措施是：尽可能争取低息贷款，以短期融资代替部分长期融资，构建组合融资方案，优化还款顺序，优化融资附加条件等。已有个别现代煤化工项目在建设期间因资金短缺而停工，不仅耽误工程进度，加剧成本负担，更是错过了最佳投产时机，应当引以为戒。
提高资本金比例并不是更好的融资方案，因为丢失了资本金的机会报酬。多个股东联合投资的实质是分散投资风险，并没有降低融资成本；相反，在资本市场上，资本要求的报酬更高，远高于银行借款。
7.优化工程设计
工程设计起到龙头作用，贯穿于工程建设过程始终，设计合理与否，直接影响着工程造价和未来工厂操作。高质量的工程设计是确保项目顺利投产的必要条件。
我国现代煤化工项目已积累了大量的工程设计经验，有待公开总结交流。今后的工程设计必须站到最高起点，汲取经验，不走弯路。典型的设计优化措施有：工程系列配置优化、设计裕量的减少或消除、关键装置和设备的布局优化、全厂总图布局优化、全厂供热换热系统和副产蒸汽的能量利用优化，以及多股废水的分类处理等。
8.继续提高工程建设水平
现代煤化工项目建设是非常复杂的系统工程，本身具有高风险、高技术含量性质，决定了项目建设必将面临建设情况复杂、涉及面广、建设周期长等局面。现代煤化工项目建设要紧紧围绕“四大控制”（成本控制、进度控制、质量控制、安全控制）进行工程建设管理，并坚持以人为本的理念，用科学的管理方法指导现场施工，合理安排项目建设进程，保证单项工程和整体工程实现优质建设。
9.加强工厂运营管理
我国现代煤化工工厂经过十余年的摸索和尝试，已经具备安、稳、长、高生产能力，但个别工厂距离“满、优”还有差距。化工厂的精细化管理和精细化操作永无止境，没有最好，只有更好。及时对标先进，提高生产标准，深挖潜力降成本，持续精进，是现代煤化工不断提高竞争力的永恒动力。
10.建设最佳销售网络
现代煤化工项目的销售费用仅占销售收入的1%左右，对成本的直接影响甚微。因此，现代煤化工需要充分利用甚至适当加大销售费用预算，加强产品营销和市场开拓力度。
现代煤化工的产品面向油气化工产品市场，作为新的进入者，特别需要加强市场营销，要结合产品品质、价格、物流和优质服务，增强市场营销能力。在互联网时代，销售员的传统作用不断弱化，但发现和培育客户需求的作用更加重要。销售员与客户直接接触，最有条件及时发现客户需求。因此，现代煤化工的销售人员要有开拓市场的理念和能力，主动发现客户需求，主动发现高价值产品领域，主动培育新的、高价值客户群体，开发增值市场，并及时将信息反馈给生产环节。
综上所述，现代煤化工提升竞争力的途径不少，空间尤在，需要全行业潜心研究，扎实落实。技术进步是提升产业竞争力的源动力。小的进步见效快，积跬步，致千里；大的技术进步意义重大，或带来颠覆性跨越，但难度大，需要持之以恒，不懈努力。投资控制是最佳自主可控因素，要以保证工程质量为前提。工程设计直接影响工程造价和工厂操作，高质量的工程设计是确保项目顺利投产和良好运行的必要条件。原煤“质量+数量+价格”组合保障是大型煤化工必须坚持的原则。产业层面集成全行业成果，促进全行业技术进步和产业布局优化，促进产业集群集聚水平不断提高。
面向长远，现代煤化工必须持续进行自我提升，努力做到“不问源头，只问结果”，才能与油气化工同台竞争，真正成为具有持久生命力的中国特色产业！
