煤化工是建设能源强国的重要内容,是煤炭清洁高效利用的重要方向,是推动煤炭由单一燃料向燃料与原料并重多元转型的重要方式,也是符合国情并独具特色的能源化工发展模式。对发挥我国煤炭资源优势、保障化工原料多元化供给、减少油气对外依存度、筑牢国家能源安全屏障具有重要战略意义。
特别是近期中东形势骤变,不论后续走向如何,肯定会影响全球油气生产与运输,也势必影响到我国油气供应。而国际博弈与地缘政治都是长期存在,也将是始终影响我国能源安全与供给的不稳定因素。
目前,我国现代煤化工技术不断成熟,在油气替代与相关产品供给上发挥着越来越重要的作用,未来也完全可以成为降低能源外依的重要途径。
产业发展现状
现代煤化工经过前几年的示范和升级示范建设,取得了较大和较快的发展。
截至2025年底,我国已建成投产现代煤化工企业64家,其中煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制乙二醇企业分别为20家、10家、4家和30家。
2025年,煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇产能分别为931万吨/年、74.55亿立方米/年、2072万吨/年、1143万吨/年;产量分别为941.37万吨、80.73亿立方米、1772万吨、726.90万吨,
现代煤化工产品产量折原油当量已经超过4000万吨级,为提高国家能源战略安全保障能力、促进石化原料多元化作出了积极贡献。
目前我国煤化工已形成了较为完备的技术体系,总体国际领先。经过20余年技术攻关,我国现已形成较为完备的大型煤气化、煤直接液化、间接液化、甲醇制烯烃、合成气制乙二醇的关键工艺和工程体系,煤制特种燃料、煤基高端聚烯烃及润滑油、煤基碳材料等产品实现高端化。大型气化炉、大型空分、大型合成反应器等关键装备能够全部实现国产化,技术装备总体水平达到国际领先,整体装备国产化率达到95%以上。
资源利用效率显著提高,污染排放明显下降。煤制油项目能耗降低7.5%、水耗降低19.5%;煤制气项目能耗降低12%、水耗降低18.7%;煤制烯烃项目能耗降低10%、水耗降低22.3%;煤制乙二醇项目能耗基本持平、水耗降低34.7%。项目自备燃煤锅炉普遍按照大气污染防治要求完成了超低排放改造,西部无纳污水体区域的新型煤化工项目普遍采用高盐废水处置技术及结晶盐资源化技术,实现废水不外排,“三废”排放强度大幅下降。
产业化集聚效应逐渐形成,基地化格局初步显现。鄂尔多斯、宁东、榆林国家级能源化工产业集聚区发展相对较快,是全国现代煤化工领域产品体系最齐全的地区。煤制油、烯烃、乙二醇产能分别占全国煤化工产品总产能的85.9%、68.3%和32.2%,部分实现与石化、电力等产业多联产发展,产业园区化、基地大型化发展的优势已经初步显现。
存在的问题
1.定位不明确
自现代煤化工发展以来,定位一直模糊不清,政策摇摆不定,忽紧忽松,非常不利于产业发展和投资进入。
基于我国目前能源结构和经济发展的特点,煤炭在化工领域的作用短时间还难以被替代,发展现代煤化工应坚定不移。
虽然一个产业的发展归根到底要建立在自身的竞争力上,不可能指望国家长期的政策扶持。但国家在政策层面要明确和坚持,这样才能有足够的动力和目标,保证可持续发展。
2.经济竞争力不足
过去几年,现代煤化工面临的最大困境在于盈利能力疲软,其效益改善主要寄希望于国际油价的上涨。
发展现代煤化工的意义和目标主要是补充替代油气基化工原材料产品,但目前的主要大宗产品与油气化工产品雷同,因此不可避免要与石化产品正面竞争。现代煤化工相对石化产品,虽然具有原料保障的优势,但在成本、品质、碳排放强度、水耗等方面的竞争力普遍不足。而且我国石化产能还在不断释放,丙烯和乙二醇已经市场饱和,乙烯即将饱和,煤化工行业有可能面临更加严峻的局面。
表面上看,现代煤化工经济性不佳是由于油价低,但根本的原因是原料禀赋特性和工艺技术路线决定的。一是先要将煤通过气化工艺变成一氧化碳和氢的合成气,其气化设备投资大、能耗高;二是由于煤中的碳氢比太低,要通过变换工艺增加氢,不仅要增加投资和能耗,还要产生大量的二氧化碳;三是后续还要经过一系列复杂的化合反应,设备投资大、能耗高、需要大量的催化剂等;除此之外,其三废处理也成本高昂。
这样相对于石化产品,现代煤化工项目的整体和单位产能投资都过大,投资回报周期过长,运行成本过高,使得大多数产品与国内外油气原料路线的石化产品相比竞争力偏弱。
凭借丰富的资源储备与较低的原料煤成本,煤化工企业能够更有效地控制原料端价格。相比之下,油气路线炼化企业深受国际油气价格波动的制约,难以把控成本;加之国际油价本身亦难长期维持高位,波动性较大。因此,从长期发展趋势及规模来看,煤化工产品依然是油气化学品不可或缺的重要补充。
3.项目布局不尽合理
现代煤化工项目大多都布局西北,黄河中上游分布过密。这主要是当地煤炭成本低廉,但最大的问题是没有足够的当地市场容量来消纳。
依附煤矿坑口布局,环境风险也很大。从现有和规划项目布局来看,我国现代煤化工产业主要集中在煤炭富集地区。其中,黄河中上游产业布局尤为密集,生态保护压力持续加大。黄河流域集中了大部分的煤制天然气、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇产能。
因此应该统筹全面规划煤化工项目布局,不应仅围绕煤炭资源地,而是兼顾多向煤炭来源,综合考虑供应链、产业链、市场、资金成本、水资源、环境容量、人才等条件和因素。
若能在中东部适度布局煤化工项目,既能提高现有煤炭的附加值,就近满足市场需求,更是老煤企的转型路径之一。
4.产品同质化严重
煤化工产品以大宗化学品为王,同质化严重,产品在性能、质量、用途等方面高度相似,导致市场陷入价格战、利润压缩等困境。多数企业聚焦于规模化生产,对高端精细化学品、特种材料等高附加值产品研发投入有限,缺乏高附加值精细化学品的核心技木,产业链处伸能力不足,盈利空间受限。
5.绿色低碳转型压力大
行业综合能效水平偏低,碳排放强度大,成为平衡绿色低碳发展与成本竞争力的制约,难以达到新的政策要求。CCS/CCUS技术规模化应用仍面临瓶颈。绿电、绿氢与煤化工耦合模式成本居高不下,技术成熟度、经济可行性仍有待进一步工业化验证,短期内难以大规模推广。
6.标准体系与行业治理不完善
现代煤化工行业的产品、能耗、环保等领域的标准体系建设仍滞后于产业发展,很多还借用其他相关行业的标准。行业自律与监管不足,部分领域出现行业内卷苗头,煤制烯烃、煤制乙二醇等产能已存在结构性过剩风险。
发展方向
1.产业化和规模化
总结前期经验教训,主动适应产业发展新趋势和新要求,强化“双碳”目标,通过产业融合、循环经济和数智化建设,构建安全、绿色、集约的现代煤化工产业体系。
2.开发“直接法”工艺
尽快推进煤制烯烃和煤制乙二醇一步法工艺的工业实践,缩减中间工序,降低投资和管理成本;进一步加强节能减排,缩减中间工艺环节,提高管理运营水平,用最新技术提质改造,延伸产业链,降低单位产能和整体投资,提升和增强产品竞争力。
3.产品差异化、多元化和低碳化
加强技术创新,推动产业高端发展。重点发展新型合成材料、先进碳材料、可降解材料,加快开发无毒环保、易回收、低排放的绿色化工产品。推进下游产品产业延链,支持煤化工与石油化工互补与可替代发展。重点研发生产高附加值煤制化学品和特种油品。开发短流程、差异化技术,提升竞争力。
4.智能化和智慧化
人工智能技术迎来爆发式普及,面向具体产业场景的专业化人工智能技术迎来爆发式增长。智能化转型不仅是行业技术升级的必然选择,更是推动能源结构优化、助力“双碳”战略目标落地的关键路径。凭借强大的数据分析与处理能力,智能化并非只是对传统生产流程的局部优化,而是对整个工业认知范式的重构。
随着人工智能技术的持续发展,煤化工技术与人工智能的深度集成将进一步为煤化工行业赋能,创造全新发展机遇。未来新型智能化煤化工企业应具备自主感知、泛在联接、数据驱动、智能控制、绿色共生的特征。煤化工企业的“智能中枢”将是由AI驱动的“认知决策引擎”,它不仅能够实时感知生产波动、预判趋势走向、优化运行参数,更可实现自主学习、自我进化,最终落地“无人值守、黑灯工厂”的未来生产图景。中国煤化工企业有望从行业“跟跑者”转变为“领跑者”,在全球能源转型浪潮中抢先占领制高点。
5.与新能源及绿氢耦合
煤化工与绿氢耦合发展潜力巨大,已成为必然趋势。随着绿电规模化应用的稳步推进,在技术进步和规模效应作用下,绿电生产成本在可再生能源丰富的西北地区逐渐降低。同时可尽量利用“弃风弃光”来制取绿氢,争取最低的成本。
煤化工与绿氢耦合将加速推动煤化工和新能源行业的高质量发展。一是带动绿氢技术开发和项目建设,从而降低绿氢成本,提高绿氢供给能力。二是在煤化工产业聚集区,特别是风光资源充足的西北地区,可以带动煤化工与绿氢耦合示范项目建设。三是煤化工与绿氢耦合包含氢的制储输用全产业链条,将推动可再生能源发电设备、电解水制氢装置、高压气瓶储存设备以及输氢管道等多个相关产业协同发展。
6.二氧化碳减排及原料化利用
系统推进二氧化碳减排及综合利用,形成全链条治理减排模式。利用煤基能源化工过程中副产二氧化碳高浓度优势,积极探索CCUS技术,扩展二氧化碳资源化利用途径与领域,将二氧化碳作为资源加以产业化利用,推动利用二氧化碳生产高附加值化工产品。
目前二氧化碳作为原料合成下游产品已取得一些技术突破,一旦产业化将意义重大,一方面可以极大减少煤化工的碳减排,甚至能够带来相当的利润;另一方面由于没有了碳排放,煤制氢可以作为绿氢得到更广泛的应用。因此二氧化碳的产业化利用应该是下一步国家与行业大力支持的方向。
7.加大加快布局煤制气项目
目前,我国煤制天然气,技术成熟度高,经济性较好。2025年煤制天然气已处于超负荷生产状态,足见其盈利性和经济性的可观,已具备大规模产业化的条件。
因此,应充分利用我国煤炭资源丰富的优势,结合日臻成熟的煤制气技术,大力推动煤制气的产业化发展,极大提升国家能源自我供给能力。
在加速西北地区煤化工项目有序建设的同时,在中东部有条件的省区适当布局和建设煤制天然气项目。煤炭原料可由三个途径解决:一是利用当地现有煤炭资源,如河北、河南、山东、山西、安徽等;二是浩吉铁路煤炭通道省区,如湖北、江西等有新建成的铁路运力;三是煤炭下海供应省区,如浙江、福建、两广、海南等。在这些省区集中建设一两处煤制天然气项目,就可满足本省区使用,原则上也不外调出省。虽然煤炭成本要高于西部煤炭产地,但由于靠近终端用户、省去长输管道建设和长输成本、基础建设与配套较全、水资源丰富、人才充沛、产业链齐全等,其综合成本和效益应该更优。
特别是在2+26大气污染重点防控通道地区,目前群众所用煤改气若无补贴,费用高昂难以承受,民众受冻问题突出。若在这些省区分别建设1~2处煤制天然气项目,应能大幅降低冬季取暖用气价格,解决重大民生问题。
需要的政策与支持
1.确定产业定位
建议“十五五”期间,将现代煤化工定位为“产业化发展”阶段,也就是从示范向产业化过度。若条件进一步成熟,再确定是否全面产业化。鼓励煤炭原料化使用,保证符合产业政策的煤化工用煤量。
2.建立煤炭清洁高效利用数据统计体系
逐步建立相关数据统计与上报体系,自下而上报送汇总洗选加工、煤化工、综合利用、节能环保、碳排放与减排等相关数据,为政策出台与决策提供支撑。
3.明确没有二氧化碳排放的煤制氢就是绿氢
按照目前对氢能的分类,有二氧化碳排放的叫灰氢,如果把二氧化碳埋藏的叫蓝氢,没有二氧化碳排放的叫绿氢。煤制氢由于在变换环节有大量二氧化碳排放,则被归为灰氢。
通过创新,完全可以将二氧化碳捕集提纯后作为原料合成化学品和合成材料。目前科学家已成功合成了甲醇、汽油、碳酸酯、乙二醇、人工蛋白等;有的还已合成出丙烯、聚丙烯、丙烯酸酯及其聚合物等。随着二氧化碳原料化利用日臻成熟,煤化工很有可能将不再排放二氧化碳,甚至作为原料联产出产品,并为企业带来效益。
因此很有必要在相关产业政策中明确,没有二氧化碳排放的煤制氢就是绿氢。这样不仅能极大地解决碳排放,还能相对于绿电制氢之外,探索出另一条绿氢来源之路,且能极大地降低绿氢使用成本。
4.统一规范现代煤化工环境保护政策
现有部分地区要求现代煤化工项目零排放,如果对其他产业无此要求,则是对现代煤化工的歧视。现代煤化工的“三废”处理,在技术上均无问题,关键是成本和经济承受力。因此,应对现代煤化工的环保政策做出统一规范,既做好环境保护,也要促进产业健康有序发展。
5.制定产业高质量发展的碳减排政策
稳慎安排项目建设时序,制定符合产业发展实际的专项政策措施,推动现代煤化工行业稳步发展。从产业需求共性出发,紧抓影响碳排放的关键因素,科学有序推动全产业节能降碳,提高企业能效水平。完善现代煤化工碳达峰碳中和相关配套制度和标准规范,及时总结经验、分析问题、制定措施,破除制约产业发展的体制性问题。
6.建立和完善现代煤化工产业标准体系
发挥标准体系对行业发展的规范、支撑和引领作用,规范现代煤化工生产及管理。重点围绕现代煤化工产业链基础通用、关键产品、工艺优化、专用材料/设备、测试方法、生产安全、绿色低碳等产业共性关键技术开展标准研制工作,构建科学完善的现代煤化工产业标准体系。健全完善能源、能耗、水耗、碳排放等基础数据计量、监测和统计,强化绿色低碳引领,推进低碳技术应用。
设计和规划煤基绿色低碳产品的标准体系,逐步推进相关国家标准、行业标准和团体标准的制定。成立绿氢氨醇等产品的认证中心,并与国际标准接轨,尽快开展煤基产品的绿色认证工作。
7.建立国家现代煤化工产能战略储备制度
研究建立国家现代煤化工产能战略储备细则,维持一定规模的现代煤化工产能和战略保障能力,按照平时有盈利、需时可转产、急时能保障原则,一体化推进产业可持续发展。建立煤制油产业稳定发展基金,制定符合产业特点和实际的税负政策,支持促进现代煤化工产业健康和创新发展。
结语
目前我国能源对外依存度过高,保障国家能源安全是重中之重。但随着单边主义和贸易霸权日盛,能源进口地与运输通道安全威胁很难减轻。
发展现代煤化工符合我国资源禀赋特点和国情实际,也基本实现了国产化和拥有自主知识产权。当前的主要任务和目标就是让现代煤化工完全依靠自身的竞争力尽快全面产业化。因此,应根据实际情况给与必要的引导与支持,鼓励和支持现代煤化工的发展。
