我国煤化工发展存在的主要问题及对策建议

发布时间:2011-12-02 点击率:1693

近几年来,受国际油价高位运行及国内石化产品需求旺盛的影响,全国各地出现煤化工发展热潮,计划将煤化工“打造”成支柱产业的省份接近20个,其中不乏一些煤炭资源调入大省和一些已被国务院确立为“资源枯竭型转型”的城市和地区。据不完全统计,目前全国在建和已批待建煤化工项目新增用煤已超过亿吨,一些煤炭净调入地区在现有火电厂供煤已十分紧张的情况下,还在积极发展煤化工产业。煤化工盲目建设和过度发展不仅加剧了煤炭供需矛盾,也直接影响到全国合理控制能源消费总量。从长远考虑,发展新型煤化工是解决我国原油和天然气资源不足的有效途径,但不顾资源条件和环境承载能力,一哄而上,项目过多过乱,也会对新型煤化工产业造成损害。如何健康发展和有效引导煤化工,值得业界深思。

我国是相对“富煤少油”的国家,发展煤化工具有一定的战略意义。但是,煤制甲醇、油、二甲醚、烯烃、天然气等煤化工一方面面临着传统石油、天然气化工的竞争,其经济性存在不确定性;另一方面,目前国内煤制油、烯烃等工业化技术尚处产业化示范阶段,大规模发展存在技术和经济方面的风险。同时,现代煤化工耗水量大,与煤资源富集地区的水资源状况往往相背离;煤化工基地远离市场,产品需要长距离运输,而这些地区交通运输条件往往较差;此外,煤化工产品能源转换效率高低也值得认真研究。

一、当前国内煤化工发展存在的主要问题

现代煤化工产业发展需要自然资源、技术装备、产品市场和资金投入作支撑。我国煤炭资源丰富的地区,往往水资源缺乏、生态脆弱、经济发展水平较低、远离产品消费市场。在西部煤资源富集地区发展现代煤化工,除了煤资源配置成本较低外,其它资源配置成本都比较高。此外,相关产品的标准和技术规范还没有完全建立;气、液态产品的大规模输送和分销体系还没有建立起来。我国煤化工发展中存在的主要问题有以下一些值得关注:

(一)建设热情高,缺乏统一规划

近几年,全国各地出现煤化工发展热潮,计划将煤化工“打造”成支柱产业的省份接近20多个,其中不乏一些煤炭资源调入大省和一些已被国务院确立为“资源枯竭型转型”的城市和地区。截至2009年底,煤基甲醇、煤基二甲醚和煤制烯烃项目在建以及规划产能分别达到3400万吨/年、4200吨/年和2000吨/年,大约是2009年全年甲醇表观消费量的2倍,二甲醚表观消费量的10倍,乙烯当量消费量的80%,投资过热情况十分明显。从拟建项目看,煤制油、天然气和乙二醇等产品的拟建项目也非常多,缺乏统一规划和布局,不利于现代煤化工产业的可持续发展。

(二)经济、技术风险仍然存在

现代煤化工是技术密集型产业,煤气化是煤化工项目的核心技术,选取何种煤气化技术关系重大。国内多家企业同时引进多套没有化工工程实践的煤气化设备,运行过程中困难重重,给企业带来经济损失,风险巨大。

煤制烯烃、煤制油、煤制甲烷气等项目在国内还没有得到工业化验证,从现有示范工程运行情况看,其工艺与设备还存在不匹配现象,在建示范项目投产运行后必然要经历较长的达产时间,在示范结果之前,任何项目仍需正确对待煤化工技术风险问题。

(三)原料供应风险加大

随着国内电力需求的飞速增长,可用来发展煤化工的煤炭资源日趋紧张,从2008年开始,我国已从煤炭出口国变为了煤炭净进口国,煤炭出口量已经由2003年最高时的9388万吨,逐步回落至1903万吨,进口量则逐年快速增长,由2003年时的1076万吨,快速上升至2010年的1.65亿吨,净进口量达到1.46亿吨。虽然煤炭资源相对油气资源较为丰富,但可采储量并不富足,满足大型现代化安全生产要求的煤矿更是少之又少。因此,煤化工项目需慎重考虑煤价上涨、煤炭资源供应风险。

(四)产销空间分离,大规模运输受限

我国煤炭资源主要集中在西部地区,受地区经济发展不平衡的影p向,区域市场容量相对较小,煤化工产品产销空间分离,不得不面临运力、运费成本和安全问题。铁路运力不足和干线禁运危险品的运输限制是最大瓶颈,而公路运输运量有限、运费比较高昂。因此运输和物流费用较高是目前煤化工产业面临的主要问题之一。

(五)环保压力大、投资成本增加

我国的煤炭资源主要分布在生态环境比较脆弱的地区,尽管煤化工建设过程中采取了一系列环境保护措施,但污染客观存在,并引起了政府和社会的普遍重视。另外,煤化工是碳排放大户,在目前世界极力应对气候变化的时期,加上中国政府对世界的承诺,使我们煤化工行业的社会责任加大,因而其碳排放的压力也一样比较大。因此,在搞好煤化工产业发展的同时,必须加大环境整治的力度,采用清洁生产工艺,在生产源头把污染降低到最小程度。这就势必在高投资的基础上进一步增加投资成本,在一定程度上降低了煤化工项目综合竞争力。

(六)储运系统仍存在较大风险

甲醇、二甲醚等煤化工产品作为燃料使用,所需的储存、运输、分销及零售系统与现有石油产品的要求有较大差别,车辆发动机及注油系统需要改造,社会系统配套投入较大。而社会系统配套设施的建设是长周期过程,短期内以液体产品为主的煤化工产品不得不面临社会系统配套欠缺所导致的高额运输费用和运输安全问题。

(七)产品的标准和技术规范缺乏

现代煤化工产品质量及应用标准缺乏,技术没有得到规范,影响其生产、流通和使用。如,新型民用和车用(包括船舶、机车、机械等)燃料甲醇、二甲醚、煤制油等有待制定产品生产及使用标准和规范。

二、现代煤化工协调发展的对策和建议

(一)做好现代煤化工规划布局,指导产业持续健康发展

1、抓好现有示范工程项目

我国已建成煤制油、甲烷气、烯烃和煤制L--醇等现代煤化工示范工程项目,从目前的示范工程开工情况看,其原料、燃料、动力消耗还有很大的潜力可挖,因而应进一步优化现有示范工程项目工艺和设备,待整个系统优化到一定程度,并经过综合评定,确有竞争优势后,再组织大规模产业化项目的建设,以稳步、有序地发展现代煤化工。

2、抓紧制定中长期规划

以科学发展观为指导,综合考虑水资源、产品市场、环境容量等要素,与煤炭、电力、石化等行业统筹规划、联合布局,优先满足生态保护的要求,充分考虑地区经济发展的需要,积极鼓励煤炭后备资源丰富的地区发展煤化工产业,在工程建设条件较好的地区,合理规划煤化工项目的建设。抓紧研究制定国家现代煤化工发展的中长期规划,指导现代煤化工持续健康发展。

3、做好区域规划布局

根据现代煤化工产业发展条件,并结合国家煤炭产业和13个大型煤炭基地布局,“十二五”现代煤化工重点发展地区是煤炭的调出区和自给区。在煤炭调入区的东南部地区,配合炼化产业和绿色电力产业需要,重点发展煤基多联产、整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)和二甲醚(外购甲醇),限制大规模基础煤化工的发展。

我国许多地方,尤其是煤炭资源比较丰富的地区,大多生态、水资源压力较大,因而不能逢煤必化,建设煤化工项目启动前一定要做好生态及供水等方面的专项研究,再考虑布局。

4、做好产业规划布局

由于我国属缺油国,原油及相关石化产品如烯烃、乙二醇等缺口较大,因而从产品品种上看,应重点发展煤制油、煤制烯烃、煤制甲烷气和煤制乙二醇等产品,在煤制烯烃方面,鼓励发展MTP,以提高丙烯比例。现代煤化工主要产品的布局建议如下:

煤制甲醇:严格控制总量,鼓励中西部地区甲醇就地加工转化或区域集中加工利用,推动甲醇企业向深加工方向发展。

煤制二甲醚:考虑二甲醚的运输问题,其发展主要布局在市场所在地的华东和华南地区的中小城市,也可利用进口甲醇资源生产。目前在建能力较大,建议控制新上项目的建设。

煤制烯烃:煤制烯烃的布局要与石化产业布局错位发展。在有较好资源支撑条件且石化基础较弱的中西部地区,采取“煤矿—甲醇—烯烃—下游深加工产品”上下游联合发展的模式布局煤制烯烃产业;在条件较好的沿海港口,利用进口甲醇建设大型甲醇制烯烃装置;对于甲醇生产较为分散的地区,采取集中加工发展模式,建设小区域甲醇运输网络,走“甲醇—烯烃—烯烃下游产品”发展路线。煤制烯烃重点是实现拥有自主知识产权的甲醇制烯烃(DMTO)、甲醇制丙烯(FMTP)技术的工业化成功应用,解决工艺技术存在问题,使其具备全面推广应用的条件。

煤制油:煤制油项目应在国家统一规划指导下予以发展,重点在富煤、富水、依托条件好(输油管道、技术力量和后勤保障等)的地区建设。目前,煤制油应继续以示范为主,在现有示范项目基础上,视外部环境变化择机就地扩大规模。在目前技术尚不十分成熟和原油价格充满变数的情况下,近期不宜再上新的煤制油项目。

煤制甲烷气:煤制甲烷气项目鼓励采用褐煤等低煤质化原料,重点布局在拥有褐煤资源以及拥有输气管道条件的地区发展。煤制甲烷气的规划布局还应考虑其调峰功能。在煤炭价格较低的地区如新疆、内蒙生产煤制甲烷气,并通过现有管网输送至天然气消费市场,有利于缓解天然气供给和调峰压力。

煤制乙二醇:煤制乙二醇主要面临与乙烯路线乙二醇的竞争,目前尚存在技术经济等不确定因素,因而该产品重点工作是搞好项目示范和对煤基乙二醇的全面评价与竞争力分析。鼓励利用焦炭、电石等副产CO生产乙二醇。

(二)制定相关标准及产业政策,促进产业规范协调发展

1、抓紧出台醇醚等燃料国家标准

加强新型民用和车用(包括船舶、机车、机械等)燃料使用示范、推广及法规标准制定工作,逐步建立完善的生产、流通、使用、服务法规和标准体系。加快制定甲醇、二甲醚、煤制油等产品生产及使用标准和规范。

2、制定煤化工产业准入条件

虽然现代煤化工是今后发展的方向,但现代煤化工发展条件要求高,对环境影响大,煤化工的原料同样是不可再生资源,最大效益地利用好这种宝贵资源是非常必要的。因而,及时制定出煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制油、煤制烯烃、煤制甲烷气和煤制乙二醇等现代煤化工产品的准入条件或产业发展政策,制定有关煤化工产品的能耗、水耗及污染物排放限额标准等,适当提高煤化工产品的进入门槛,防止投资过热现象发生,避免资金浪费。

3、加大自主创新政策支持力度

综合运用财政、税收、金融等手段,加大对产业前沿技术、应用技术、工程化技术、装备制造技术和使用技术的研发支持力度,组织开发重大煤化工公共平台技术,构建技术标准、技术测试和公共宣传与信息技术共享平台,形成具有自主知识产权的产业技术支撑体系。加强境外中试成果在我国工程化项目的知识产权管理,充分维护我方在工程化技术产权方面的权益。设立财政性专项资金,支持生产和使用示范工程建设;实行积极的税收政策,鼓励生产和使用石油替代产品,促进产业自主发展。

4、鼓励用低质煤发展现代煤化工

根据我国煤炭赋存特点,鼓励现代煤化工项目使用量大、面广、价廉的高硫煤,高水、高灰褐煤等劣质煤为原料,鼓励新建项目利用国内先进的航天炉等煤炭转化技术,针对低质原料及国产化煤气化技术的使用,建议国家在财税方面给予政策支持。

(三)加强新技术开发力度,提升现代煤化工产品竞争力

现代煤化工是相对新兴的产业,有很多产品尚待开发,现有示范工程工艺有待进一步的优化,装置规模化程度不够,现代煤化工的集成化技术研究进展缓慢。因而加强现代煤化工新技术开发及装置规模化研究力度是非常必要的。

1、加强先进煤炭转化技术的工程化研究,加快煤气化成熟技术的推广和应用

对于带动性强、节能减排效果明显的关键技术,要加大人力和财力投入,尽快突破研发瓶颈。同时,要强化研究开发与工程设计相结合,提高技术成果的可靠性,加快科技成果转化为生产力。先进技术经过验证后,要加快在行业内进行推广,鼓励煤化工企业对现有装置进行节能减排技术改造,从而降低单位产品的能源资源消耗,减少污染物排放。

2、加强新型煤化工产品的研发

优先开发现有“高能耗、高污染、资源型”产品以及国内需求量较大的石油化工产品的替代品。积极开发甲醇、二甲醚等煤化工产品的新用途和新的衍生物,延伸产业链,提高产品附加值,缓解国内产能过剩的矛盾。

3、加强煤化工关键设备研发力度,提高行业整体装备水平

继续加快对于煤化工生产装置规模化研究,在保持经济性合理的前提下,继续提升单套煤气化装置和煤液化装置的规模,从而降低单位产品的能耗和物耗,提升产品竞争力。

4、以共赢为目标建立技术合作平台

在目前现代煤化工产品与国内石油路线和进口产品三方竞争的市场格局中,合作共赢尤为重要。特别是在推进现代煤化工产业化的进程中,企业应根据国家产业政策要求,通过行业协会(如中国石油和化学工业联合会新型煤化工协调委员会)、技术产权交易平台,建立“知识创新、技术创新、工程产业化”的合作机制,使先进、适用技术得到有效推广,也可避免资金、人力等的浪费。

(四)支持低碳技术在煤化工的应用,积极应对气候变化

1、现代煤化工项目要坚持规模化、大型化、一体化、基地化发展模式

所有煤化工项目要坚持规模化、大型化、一体化、基地化发展模式,加强资源循环和能量梯级使用,积极构建开放式产业链,不断提高资源使用效率,实现煤化工与建材、石油天然气开采、煤层气开采、化工、农业、食品等行业之间的循环利用。积极推广清洁生产工艺,降低废弃物产出率,加强“三废”治理和循环利用,实现“三废”无害化处理,力争达到零排放。不能落实废弃物排放指标的地区,不得布点建设新的煤化工项目。

2、煤制油与石油、天然气加工项目优化组合,能做到优势互补

煤制油与石油、天然气加工项目优化组合,一是可以实现原料互补、产品优化调合、公用系统共享。联合后,可直接将煤液化的初级产品输送到现有炼油厂,作为炼厂的加工原料,并与炼厂的产品进行调合,或进一步深加工。国外专家测算,这样结合的燃料油每桶可降低成本3-5美元,同时大大降低了二氧化碳排放。二是优化组合后,可提高产出、降低投资。将煤制得的廉价氢替代炼油厂用轻烃制氢,用于渣油深度加工可多产轻质油;以1000万吨/年炼油厂产200万吨渣油计,每年能多得12万-15万吨轻质油,并节约投资8亿~10亿元。三是煤制油的油品可以利用国内现有的中石化、中石油全国销售网络进行销售,有利于降低销售成本。

3、支持现有煤化工参与的煤基多联产项目的建设

有煤化工参与的多联产,能够有效降低热电、;台金和焦化等行业的碳排放,并提供相关产业需要的氢气、CO、合成气和电力,因而国家应支持煤化工低碳经济的发展。煤化工低碳经济的重要路线——多联产技术的实施涉及多个部门和行业,因而建议国家有关部门进行协调,并给予一定的优惠政策支持煤化工多联产项目的实施。

目前,国内多个行业都在发展能源化工。整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)是适应中国国情,实现资源充分利用和节能减排最佳的技术和载体之一,但目前在国内发展缓慢。要加快发展IGCC项目,从体制上看,关键要打破行业界线,扫除条块分割,突出多方合作;在认识上,要使各方意识到,如果延误当前以煤气化为核心的多联产发展时机,将会显著增加我国治理环境污染的成本,难以控制未来石油进口,并大大增加温室气体减排的成本。IGCC在技术上完全成熟要有个过程,因此不赞成遍地开花,但今后5年内,应该批准建3-5个示范项目,以迈开步子、稳步推广。在技术上要总结提高,2009年IGCC在福建联合石化炼油乙烯项目中获得成功,该项目现已顺利投运。此外,目前国内煤制甲醇产能过剩,但电力、油品紧缺,如果采用IGCC,一半做烯烃和油品,另一半发电,就能做到平衡。

现在一些企业有上IGCC项目的积极性,也有资金。我国实施现代煤化工战略刻不容缓,国内正值新一轮电力建设的高潮,国家应从资源最佳配置考虑,加强宏观调控,制定政策导向和规划,有关部门应出台碳税政策,对减排项目包括IGCC实行鼓励。

煤电企业、煤化企业和采炼油企业三方合作,联合开展IGCC项目示范,能实现共赢。建议组建科研院校、化工设计院、电力设计院和跨行业企业的多方合作联合体,共同推进IGCC产业发展,中国应走在世界的前列。

4、减少纯热电能力,鼓励电化结合提高煤化工比例

中国政府已经承诺到2020年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,可再生能源比重承诺占到15%的比例。然而,由于经济总量巨大,要达成这个目标,任务也异常艰巨,其中必然要求采取各种政策和技术手段。根据我国新能源的发展规划,尤其是电化结合,未来热电比例将会减少,这样可腾出碳排放的空间,符合国家减排战略。

(五)充分利用“两种资源”,提高能源化工产品自给能力

现代煤化工是以替代石油的能源化工产品为主,不仅具有战略发展意义而且市场前景较好,可提升我国能源化工产品的自给能力;另外,我国煤炭资源虽然比较丰富,但近几年随着热电、焦炭及煤化工产业的高速发展,我国已从煤炭纯出口国变成了纯进口国,即便从经济角度考虑,利用周边煤炭资源发展现代煤化工也将是更加可行的方案,因而充分利用“两个市场和两种资源”将是我国现代煤化工发展的主要战略选择。

一是鼓励企业利用我国新开发的现代煤化工技术优势,在境外或边界利用国外煤炭资源建设煤化工生产基地,产品供应国内市场。

二是鼓励并合理疏导进口低价甲醇等能源产品。甲醇也是能源产品,进口甲醇相当于进口原油、天然气,因而为充分利用两种资源,应鼓励并合理疏导进口低价甲醇等能源产品,适当时候参照成品油建立甲醇产品的储备机制。

三是考虑到与海湾国家签订自贸协定后,海湾国家大量低成本的甲醇可能对国内市场造成冲击,为避免其甲醇等产品的;中击,建议在沿海便于进口甲醇的地区建设大型甲醇制烯烃、二甲醚等装置,以消化进口甲醇。

(六)注重资源良性开发,实现社会经济、生态多赢局面

在建及拟建煤化工项目大多数位于偏远地区,必须避免资源掠夺性开发。在产业布局上尽最大限度延伸产业、产品链,逐渐从工业消费品向生活消费品转化,通过拓展加工深度,提高产品、产业的附加价值,才能逐步实现资源型经济从“资源依赖型”到“资源效益型”,再到最终实现“资源生态型”的转变。

现代煤化工的发展,决不能以浪费资源、牺牲环境和破坏生态为代价。我们应该认真汲取国内外发展的经验教训,吸收人类文明进步的新成果,以可持续发展为基石,用我们的智慧和远见,主动调整和控制自身的行为,把现代煤化工企业建成为具有社会责任感、可信赖的行业,真正为我国的经济发展和子孙后代造福。

基于我国煤资源相对丰富、某些石油化工产品又相对短缺的国情,发展现代煤化工是必由之路,但重点取决于采取什么样的发展方式。切实贯彻科学发展观,坚持科技进步和创新,积极推进能源资源节约和生态环境保护,着力增强可持续发展能力,不断提高国际竞争力将是我国现代煤化工主要的发展方式。

(七)积极拓宽产品的应用领域,加快基础配套设施建设

国内甲醇、二甲醚行业的高速扩张极有可能导致在未来一段时期内,这两种产品将处于产能过剩状态。因此,甲醇和二甲醚行业的当务之急是加强对于下游应用领域的研究和开发,寻求新的消费用户,消化日益增长的产能。为此,建议在石油燃料替代领域继续推广甲醇和二甲醚,并加强配套设施建设,如甲醇汽车、甲醇汽油加油站、二甲醚输送管网以及二甲醚储罐等等。争取“十二五”期间,甲醇汽油和二甲醚能够在石油替代领域发挥更大的作用。

做好现代煤化工基地的物流规划,另外,为加快推进我国燃料多元化的进程,建议国家加强对于煤制甲烷气输送管网的建设工作和协调工作,促使煤制甲烷气早日通过管网输送到消费集中地。

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