十三五现代煤化工面临哪些挑战？
告别“大发展”，先升级示范
“‘十三五’现代煤化工已经不能再提‘大发展’了。”在近日召开的中国煤炭加工利用协会第六届四次理事会暨第九届全国低阶煤热解提质及下游产品技术研讨会上，记者听到最多的就是这句话。
“十二五期间，发展现代煤化工是石油和化学工业的最大亮点之一。从技术和产业规模来看，中国现代煤化工已经走在世界前列。但‘十三五’期间，现代煤化工产业要注重发展质量，而不是发展速度。”中国化学工程集团有限公司总工程师王守建说。
石油和化学工业规划院副院长白毅也认为，“十三五”行业要重新认识现代煤化工，促进煤化工健康发展，但不能发展过热。发展煤化工是中国的一项长期战略。无论油价涨跌，煤炭资源清洁高效转型的大方向不变。目前的市场困境，正好可以让已经有过热迹象的煤化工行业冷静下来，重新审视和定位行业的发展方向。
记者了解到，相比以往“凡煤必改”的发展冲动，煤化工行业如今变得更加冷静和理性。例如，业内曾预计2065.438+05年我国煤制油产能为12万吨，但根据最新行业数据预测，到2020年，我国煤制油产能将达到12万吨，煤制天然气产能将达到200亿立方米，煤制烯烃产能将达到16万吨。
很多现代煤化工企业也是如此。今年6月5438+10月，神华集团确定的“十三五”发展目标中，提出将现代煤制油化工产业打造成为产业升级的示范标杆。主要煤化工产品中，油品583万吨，合成树脂366万吨，甲醇554万吨。
对此，白毅认为，“十三五”期间，中国现代煤化工要做好三件事。一是研究低油价条件下的发展机会成本和竞争力；二是加大技术创新和流程优化力度，提高开发效率；三是完善和实施可持续发展措施，注重资源保护、环境保护和能源节约。
采访中，不少业内人士表示，现代煤化工目前的发展困境与自身技术不够成熟不无关系。所以“十三五”产业也要以示范为主，需要进一步提升。
中国煤炭加工利用协会理事长张少强认为，投资大、耗水量高、碳排放强度高、对原料要求苛刻，都是现代煤化工存在的问题。对此，业界应有清醒的认识，不应只盯着“高大上”的技术路线。
张少强提出，“十三五”期间，要科学规划现代煤化工产业布局。总结煤制油、煤制烯烃、煤制气等示范项目经验。深入研究煤质对气化炉的适应性，开展高油高挥发分低阶煤节水干馏提质、高硫煤化工、新型催化剂等关键技术研究，提高设备运行的稳定性和可靠性。有序建设煤制油、煤制烯烃、煤制气等一批大型示范工程，推进具有自主知识产权的煤炭间接液化技术研发、示范和产业化，加大煤炭转化力度，促进煤炭由燃料型向原料燃料型转变，提高煤炭保障国家能源安全的能力。
王守建认为，“十三五”期间，现代煤化工应围绕能效、环保、节水和技术装备自主化开展产业化升级示范工程，依托示范工程不断提升现代煤化工自主创新升级技术，加快煤炭清洁利用方式转变，为煤炭绿色综合利用提供有力支撑。
王守建告诉记者，“十三五”期间，要有序推进现代煤化工产业化和技术升级示范工程，规范标定和评价工作，做好三项清点工作。一是掌握标定示范项目的物耗、能耗、水耗、三废排放等主要指标，如示范项目的能源转化效率、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳排放强度等；二是掌握示范工程的生产负荷，如各机组和转动设备的运行情况、产品品种和质量指标、安全环保措施、投资强度和经济效益等，判断上述指标是否达到设计值；三是掌握示范工程的运行经验，总结分析存在的问题，为进一步优化运行和技术升级提供可靠的数据依据。
面临五大挑战，低油价是最头疼的
现代煤化工的未来发展仍面临诸多挑战，这是代表们达成的共识。王守建将现代煤化工面临的挑战概括为五个方面。
一是煤化工产业的规划和布局约束。“十三五”期间，国家对现代煤化工项目布局有严格要求，优先布局有煤炭资源的开发区和重点开发区，优先布局水资源相对丰富、环境容量较好、符合环保规划的区域；对于没有环境容量地区的现代煤化工项目布局，应提前采取经济结构调整、煤耗当量或减量替代等措施腾出环境容量，采用先进工艺和污染控制技术，最大限度减少污染物排放。
二是水资源利用的瓶颈问题。中国的煤炭资源和水资源分布不匹配。煤炭主产区和煤化工项目基地多分布在水资源相对匮乏、环境相对脆弱的地区。由于煤化工消耗大量水资源，主要用于获取工艺蒸汽水的氢源、循环冷却水蒸发或泄漏的系统补充水、脱盐水补充水和生活用水。同时产生大量废水，对环境造成极大威胁。
“如果不采取切实可行的节水措施，如开式循环冷却水系统节水技术、空气冷却技术、闭式冷凝水回收技术、水的梯级利用和再利用等，就无法降低单位用水量和废水排放量，煤化工项目布局就会成为泡影。”王守建说。
第三是环境污染问题。此前，我国现代煤化工行业曾发生过一些因废水排放不达标或排放标准过低而造成“三废”排放污染环境、水源和沙漠的事件。目前，高浓度卤水和有机废水的处理回收技术还没有得到很好的解决。二氧化碳的大量排放也是工业发展中不可避免的问题。如何综合利用，如捕集、驱油、储存等，还有待探索和完善。
“今年年初，环保部关于华电宇恒煤基芳烃项目环境影响报告书审批权限的批复指出，华电宇恒煤基芳烃项目包括年产300万吨煤制甲醇装置的环境影响评价文件将由环保部直接审批。这说明华电宇恒煤基芳烃项目自2014开工以来，一直没有通过环保部的环评。这也从侧面说明了现代煤化工的环评难度。”王守建说。
第四是产品同质化。现代煤化工起步时间短，研发时间短，投入资源有限，核心设备技术掌握不完全，导致煤化工中间产品雷同严重。产业链不长，很多终端产品都是低附加值产品，如聚乙烯、聚丙烯等，产业竞争力不强。如果不走差异化发展的道路，现代煤化工也会形成新一轮的产能过剩。
第五，低价油气的经济影响。在油气价格高企的前提下，现代煤化工的竞争力毋庸置疑。然而，在油气价格较低的阶段，比如当油价低于每桶60美元和50美元时，煤化工的成本优势遇到了很大的挑战。如何采取措施支持政策，是行业和相关部门必须考虑的问题。
在业内人士看来，现代煤化工在“十三五”面临的诸多挑战中，首当其冲的就是油价问题。
近期国际原油期货价格跌至12年来新低。对此，多位分析师预测,“十三五”期间国际油价将维持低位运行。
白毅表示，预计十三五期间，油价大部分时间将维持在50-70美元/桶，前三年价格会更低，后两年价格会上涨，但也有分析师预测油价会更低。这说明现代煤化工很可能长期受到低油价的冲击。
新型煤化工包括煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇等。白毅指出，这些工艺产品对油价的容忍度不同。
当煤价为每吨200 ~ 300元时，煤制油项目可以承受每桶70 ~ 80美元的油价，如果煤制油项目享受30%的税收优惠，可以承受每桶60 ~ 70美元的油价。
煤制天然气方面，全球不同地区的天然气定价机制存在显著差异。气价与油价脱钩已逐渐成为世界天然气贸易定价的新趋势。中国的煤制天然气并不完全与油价挂钩，因此煤制天然气项目更关注目标市场和运输方式。
煤制烯烃方面，在煤炭价格为每吨200 ~ 300元的条件下，新建煤/甲醇制烯烃项目可承受每桶70 ~ 80美元的油价，现有煤或甲醇制烯烃项目可承受每桶50 ~ 55美元的油价(按边际成本)。价格和市场环境是煤制烯烃企业必须考虑的因素。白毅认为，东部地区的项目将主要面临海外低价原材料产品的冲击。如果项目在东部地区，运费低，就要考虑国外产品的竞争；如果项目位于西部煤炭产区，要考虑液体运输半径和消费能力，尽量解决周边地区的销售问题。此外，煤制烯烃产品除生产聚丙烯、聚乙烯等一般产品外，还将向高端和精细化工方向发展。
由于项目投资高，煤制芳烃项目承受原油价格下跌的能力略低于煤制烯烃项目，PX不适合长途运输，PTA产能过剩。白毅建议，企业在做配送时，要充分考虑产业链衔接。
煤制乙二醇项目无法与乙烷路线工艺竞争，新项目应尽量分布在中西部地区，目标市场控制在一定销售半径内，以产业链形式开发。
突破靠创新，瞄准成套技术
业内人士普遍认为，在当前形势下，技术创新仍是现代煤化工突破困境的重要途径。业内专家认为，在示范阶段，应在煤炭高效分质利用、资源能源耦合利用、污染控制技术(如废水处理技术、废水处置方案、结晶盐利用处置方案等)等方面承担环保示范任务。)，并提出示范技术达不到预期效果的对策；同时，严格限制使用加工技术、污染防治技术或者综合利用技术不成熟的铝、砷、氟、油等稀有元素含量高的煤作为原煤和燃料煤。
技术创新不仅在于原始发明，还在于具有巨大应用价值的技术集成。王守建表示，“十三五”期间，通过煤化工单一工艺技术、工程技术、信息技术的重组，获得整体功能统一的新的成套技术，努力形成现代煤化工品牌；要进一步加大核心技术、工程技术和环保技术的创新力度，在关键和核心技术上取得突破；煤化工项目要创新技术、工程技术和环保、节能减排技术，项目建设规模要符合国家产业政策要求，采用能量转化率高、污染物排放强度低的升级技术，保证原煤质量相对稳定。
在王守建看来，有四类技术是“十三五”现代煤化工生存和发展的关键。
一是现代煤化工污染控制技术(三废处理排放和废弃物回收利用的环保技术、节能技术和节水技术)；二是示范提升现代煤化工核心流程创新技术(煤气化、合成气净化、合成、煤质分级及综合利用技术)；三是现代煤化工后续产品链技术(合成材料、合成树脂、合成橡胶等高端化工新材料技术，以及精细化学品专业化、高附加值技术)；四是现代煤化工耦合集成技术(产品耦合技术、催化剂技术、多领域多节能信息控制技术耦合和国产大型装备技术)。
“第一类解决环保问题，第二类解决生存问题，第三类解决同质化问题，第四类解决现代煤化工的智能竞争力。这些技术有很大的创新空间，等待行业发展。”王守建说。
白毅表示，在热解提质技术方面，行业要重视规模化应用的工业热解反应设备开发、设备和自动控制的系统集成和整体提升、热解产品深加工技术开发、配套环保节能技术的应用和创新；在煤气化技术方面，要发展安全、环保、可靠、高效、低耗、适应性强的技术，与煤种、煤质(如高灰熔点)相适应的气化技术，催化气化工艺、* *气化、地下气化等煤气化新技术，发展大型家用煤气化设备、3000-4000吨/日超高温大型气化炉、大型煤粉泵和煤气化废水。
在煤间接液化领域，应重视新型催化剂技术的开发，产品向特种油品和精细化学品方向发展，工艺向系统优化和集成方向发展，关键技术装置向大型化和低能耗方向发展。在煤制天然气领域，要重视国产甲烷化工艺和新型甲烷化反应器技术的优化和产业化，创新国产催化剂的工业应用，提高使用寿命和耐高温性能，重视节能和余热利用。在甲醇制烯烃领域，应重视催化剂改性、工艺条件和反应器优化、产品分离工艺、加强下游产品技术开发、减少均质化、优化原料结构、废水处理、节能降耗。在甲醇制芳烃领域，要重视国产技术的工业化验证，加强关键技术的优化，提高芳烃收率，整合芳烃技术，实现煤基芳烃技术多元化，优化反应设备。在甲醇制汽油领域，应注重提高国产催化剂的活性、寿命和选择性，加强大型反应器的开发。工艺系统的优化及副产品的综合利用。
北京凯瑞英科技有限公司总经理唐强博士认为，以甲醇为原料生产聚甲氧基二甲醚(DMMn)，并以DMMn作为柴油调合组分，可明显减少污染物排放，提高油品质量，并可利用我国富余的甲醇替代部分油品，是“十三五”现代煤化工产品多元化发展方向之一。公司与清华大学、山东黄愚化工集团合作，开发出世界首台万吨级DMMn生产装置，并通过鉴定，整体技术处于国际领先水平。目前，90万吨DMMn生产项目已被列为山东省重点建设项目，一期30万吨设备加工、安装及场地建设已经开工。“目前我国柴油年消费量超过654.38+6亿吨。如果DMMn能替代20%的柴油，其年需求量将超过3000万吨，市场空间非常广阔。”唐强告诉记者。
来源:中国化工报。