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简述我国煤化工产业的发展现状和前景

从多个角度说,煤化工产业都事关我国能源安全,难以回避。瞭望智库和《财经国家周刊》近期派出专题调研小组,赴新疆、山东、内蒙古、陕西四地调查了解煤化工发展情况。调研发现,因水资源消耗大、能耗高和污染重等问题,煤化工产业受到争议较多,在舆论上有被“彻底妖魔化”的倾向。

受访专家和业内人士对瞭望智库、《财经国家周刊》表示,水资源的合理利用与石油价格的波动,决定了煤化工产业有序发展的程度。现阶段,该产业要健康发展就必须加大环保投入,必须避免以GDP为指向的盲目规划。

调查表明,需要向聚甲氧基二甲醚等高附加值产品方向着力,同时打破行业垄断,确定合理的定价机制并出台相应的国家标准,以合营和混合所有制方式加快煤化工产业发展。

极易被“妖魔化”的煤化工——我国煤化工产业发展现状及前景调查(上)


瞭望智库和《财经国家周刊》近期在新疆、内蒙古、山东等地调研时发现,煤化工产业近年来既有整体发展较为顺利的一面,也有部分项目受规划、污染和技术路径问题的困扰,争议较大,乃至有被“妖魔化”的一面。受访业界人士和专家认为,需要科学分析问题,非理性地夸大某些问题和不足,并全面否定煤化工本身这一战略性选择,是不可取的。只要科学规划,严格环保治理,可不必“谈煤(化工)色变”。

一、规划布局不科学导致部分项目失败

煤化工近年仍备受争议。一个重要原因在于有一些失败典型。比如,内蒙古大唐国际克什克腾旗煤制气项目,自2009年开工起即屡屡停产。中化化肥有限公司投资管理部原副总经理张金阳归纳了该项目失败的五个原因:一是电力企业搞化工隔行如隔山;二是专业技术人才短缺;三是煤质不适用;四是公司管理运作不规范;五是生产流程不顺畅,简单地用电力企业思维运营化工企业。

其中,煤质是关键问题。张金阳说,如果大唐当初选址鄂尔多斯或榆林,使用烟煤而不是现在的褐煤(粉煤),那就可能是另一番景象。克旗所在的锡林格勒盟地区煤炭产业并不发达,对煤炭利用的研究不足。他指出,“只有前期对煤质进行充分研究,才能保证煤化工项目决策的科学性。”

可作为对比的是,新疆庆华能源集团在新疆伊宁的煤制气项目,选择的是块煤,采用鲁奇炉工艺,能源转换率、单位水耗、单位产品能耗均优于“十二五”煤制气示范项目的指标。

庆华集团常务副总经理朱文坚介绍说,常见煤制气生产必须把煤炭磨成粉溶到水里,水的固定碳含量必须超过60%。经过反复试验,庆华决定放弃本身单位水含量高而碳含量低的褐煤。

国务院发展研究中心企业所研究员周健奇认为,分析部分煤化工项目失败的原因,不难发现企业和政府都负有责任。一些企业没经过充分论证,对于一些存在的问题重视不够,对困难也考虑不够,就匆匆上马煤化工项目,有一定盲目性。一些地方政府则出于GDP和投资数字考虑,盲目鼓励支持,结果可想而知。

更具普遍性的规划布局问题是,当前煤化工项目大部分集中在煤炭资源相对丰富的内蒙古、陕西、新疆等华北和西北地区。“这些地区的煤炭资源虽然丰富,但水资源相对匮乏。”中国工程院院士金涌说,水和煤两大要件缺其一,就不适合大规模发展煤化工产业。

二、煤化工环保难题是有解的

社会上对煤化工项目的一大诟病在于环保问题。记者了解到,在前述大唐项目生产期间,由于污水处理不达标,60公里外都能闻到一股刺鼻的嘎斯味道。

而秋季在庆华的伊宁煤制气项目现场,记者却看到成群的野鸭在蒸发塘中游弋。全部生产废水进入生化污水处理系统,最后形成中水,再进入厂区循环使用。为防止中水氨气产生的异味,庆华还安装了过滤系统。

受访业内人士认为,只要投入到位,煤化工的环保问题是有解的。在国外,如南非萨索公司处理完的污水可以直接饮用,当然,其污水治理成本为40元/吨。新疆庆华能源集团总经理许忠介绍说,庆华投入17亿元解决环保问题,占设备投资的20%左右,污水处理成本26元/吨,形成的中水主要用于厂区绿化和循环用水。

山东兖矿国宏化工有限公司总经理王冬也介绍说,兖矿国宏煤制甲醇项目中的污水处理达到国标,直接排放。当地环保部门对排放过程进行实时监控。

环保投入无疑需要打入煤化工的整个投入和运营成本,不把此打足的煤化工项目,是难以持续的。

不过,在金涌院士看来,煤化工项目最后剩下的浓盐水毕竟存在污染,理应对其蒸发后的废弃物进行深层矿层掩埋,或者用水泥修筑固化池再进行掩埋,但相关处理费用很高,因此,目前多数企业都采用直接搁置的办法,对当地水源和土壤或将造成一定污染。

至于煤化工带来的废气问题,金涌院士认为,二氧化碳排放无可避免,但只要控制住二氧化硫、二氧化氮,问题就不大。
金涌院士表示,对于煤化工可能存在的污染问题,环保部门要做到24小时实时监控,并加大抽查密度,增加污染物分析数量,以实现准确监控。但这同样涉及到投入保障问题。

庆华集团董事长霍庆华认为,做好煤化工环保工作,企业必须有足够投入,购置环保设备后,还需要让其真正地不间断地运转起来。同时,要建立公众监督机制,让公众可以通过互联网进入环保局的实时监控信息平台,实现全民监督。建立社会对煤化工的环保信任,是这一产业得以持续发展的关键因素之一。

三、能源战略与煤企转型的必然选择

由于煤化工产业中的煤制油、煤制气能大幅缓解中国油气紧张局面,因此得到了国家有关部门的推动。但由于煤化工是高煤耗、高水耗、高碳排放的“三高”产业,社会争议较大,加之部分项目受挫,近来其支持力度趋弱。

金涌院士表示,根据中国工程院的测算,到2020年中国需要新增约7000万吨石油消费,比2013年新增石油消费量多了近2.5倍。这在能源战略层面,肯定提升了煤制油、煤制气的重要性和紧迫性。

对煤炭企业来说,当前形势也有利于煤化工的发展。工信部原材料工业司石化化工处副处长张凡认为,目前煤炭价格较低,煤化工项目还是有利可图,这是煤企转型并投身煤化工的一个主要因素。

霍庆华也表示,煤化工是煤炭清洁化的一条必由之路,煤炭企业也只有提高煤炭的附加值,才能有更大的生存发展空间。

山东兖矿集团已把煤化工尤其是煤制油当作企业未来发展的“一号工程”。董事长张新文说,集团员工和家属总人数接近20万,占所在地邹城市的六分之一;集团2013年营业收入587.27亿元,占邹城市GDP的一半以上。“如果兖矿能成功转型,不仅是兖矿,而且邹城市的持续健康发展就有了一份重要保障。”

大型央企神华集团则已在煤化工方面拥有了实实在在的成功案例。神华包头煤制烯烃示范工程在2011年投产的当年,即实现营业收入56.4亿元、利润近10亿元。

在经济增速下行之际,煤化工项目受到一些地方政府欢迎。以陕西榆林为例,地方政府引入兖矿集团参股当地的金鸡滩煤矿,设计年产800万吨。与此相应,兖矿集团在当地上马总投资163亿元的煤制油项目,三期工程共占地12平方公里。

工信部原材料工业司石化化工处副处长张凡表示,煤化工项目投资额较大,还能解决大量就业,因此地方政府对煤化工项目有较大积极性。

煤化工不一定就是赔本买卖——我国煤化工产业发展现状及前景调查(中)


国情决定了煤化工产业不可能退出我国未来能源战略重要组成部分的序列。但其产业本身的特性给商业化进程带来种种困扰,引来种种质疑。部分受访业内人士和专家认为,受制于前期投入、排放、水耗以及煤炭、油气价格波动,煤制油和煤制气煤项目经济效益不高,风险较大。而据记者调研,在石油价格维持80美元/桶以上的情况下,一般煤制油和煤制气项目可达到盈亏平衡点。如果要打开更大的市场空间,煤化工产业需向聚甲氧基二甲醚等高附加值产品方向发展。

一、排放与水耗制约大规模发展

现实的情况是,我国油气开采能力越来越难与快速增长的需求相匹配。相关统计表明,2013年我国石油对外依存度已经超过58%,接近能源安全警戒线。有研究认为,到2015年,我国天然气对外依存度也将高达35%。
这给煤化工发展提供了空间。截至今年7月,全国共有10个煤制油商业化或示范装置处于建设或积极推进前期工作阶段。预计到2018年,我国将实现1878万吨/年的煤制油总产能。

煤制气未来数年也将迎来较快增长。根据国家天然气发展“十二五”规划,2015年中国煤制气产量将达到150亿~180亿立方米,预计2020年煤制天然气产量达到600亿立方米。

然而,二氧化碳排放尚无十分有效的处理办法,这将制约煤制油和煤制气的规模化进程。中国工程院院士金涌表示,到2020年,如果全用煤制油解决国内将新增的7000多万吨石油消费,二氧化碳排放量将再增加4亿吨左右,“环境与舆论压力将会大”。同时,煤制油是规模化建设,会对项目所在的局部地区产生较大影响。

据悉,2013年,我国石油新增消费量2000万吨左右;二氧化碳排放超过欧盟和美国的总和,达到100亿吨。同时,我国的人均碳排放量首次超过欧盟,达到7.2吨。
中化化肥有限公司投资管理部原副总经理张金阳说,煤制气在生产过程中也会产生大量二氧化碳。制取每千立方米煤制气,排放二氧化碳约4.5吨~5吨。如果未来煤制气年产量达到1000亿立方米,每年将新增二氧化碳近5亿吨。

此外,煤炭资源丰富的华北、西北地区普遍缺水。作为煤化工产业的两个必要条件,水与煤炭同样不可或缺。据记者调研,1000立方米煤制气约消耗约6吨水、3吨煤;1吨煤制油约消耗10~15吨水、5吨煤;1吨煤制甲醇约消耗10吨水、1.6吨煤。一般认为,煤化工的用水量是石油化工项目用水量的3~5倍。
中科合成油技术有限公司总经理李永旺介绍,如采用密闭水系统,吨油水耗可降低到3吨左右。山东兖矿集团副总经理孙启文也表示,如采用处理过的污水循环利用,可解决煤制油项目绝大部分用水。但这些都会为企业带来更大的成本压力。

二、经济效益束缚商业化

煤化工的前期投资和二氧化碳及节水处理的成本较大,加上煤价和石油价格波动,让当前的一些煤化工项目面临生存危机。

神华集团在鄂尔多斯市百万吨级煤制油项目总投资约126亿元,伊泰16万吨煤制油项目投资了30多亿元,兖矿榆林110万吨煤制油项目投资163亿元,庆华伊宁年产55亿立方米/年的煤制气项目投资额约120亿元。其中,购买煤炭占生产成本的一半左右。

二氧化碳的处理成本不低。神华集团采取碳捕捉封存路线,每吨二氧化碳捕捉封存成本约280元。按照吨油产生6吨二氧化碳计算,煤制油吨油成本将增加1500多元。以伊泰鄂尔多斯煤制油项目为例,该项目利润约吨油千元左右,即便将来百万吨级项目投产,吨油利润突破1500元也较为不易。

石油天然气和煤炭价格也是煤化工项目能否成功的一个关键因素。据测算,煤价上涨10%,煤化工内部收益率便降低0.62%。兖矿集团水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心主任郭宝贵认为,如果石油价格在80美元/桶以上,相当于250元/吨煤炭,煤化工项目可以盈利;如果石油价格低于80美元/桶,则可能亏损。

从国际经验看,1984年投产的美国大平原煤制气项目,是目前国外唯一投入商业运营的煤制气项目。该项目投产后遭遇全球天然气价格长期低迷,长期处于亏损或微利状态,直到2003年,国际油气价格大幅上涨后才实现稳定盈利。
除气价因素外,目前美国大平原项目能保持盈利,还有两个原因:一是煤价较低,吨煤价格约合110元,与神华榆林项目180元/吨煤价成本相比,该项目内部收益率提高了约2个百分点;二是二氧化碳得到了较好利用。该项目每年副产270万吨二氧化碳,以原油价格的7%出售给油田用于驱油,按照原油价格80美元/桶估算,二氧化碳价格约为40美元/吨,副产的二氧化碳可提高其收入约20%,内部收益率可提高5个百分点。

神华资料显示,2008年底,神华集团在内蒙古建成了世界首套煤炭直接液化(汽油)项目。去年,该项目投产首季即盈利超亿元。

山东兖矿集团副总经理孙启文透露,兖矿榆林项目吨油生产成本约4000元,生产负荷46%为盈亏点。庆华能源集团常务副总经理朱文坚表示,按照销售给中石油1.6元/立方米的煤制气计算,生产负荷70%为盈亏点。这意味着,煤化工并不一定会亏本。

三、产品高端化是煤化工必然出路

受访专家和业内人士认为,煤制油、煤制气等项目受成本、环境的制约较大,煤化工需要向高附加值产品发展。

金涌院士等专家认为,煤化工应着重生产“三烯三苯”,即乙烯、丙烯、丁烯,苯、甲苯、二甲苯,解决此类稀缺产品的供应。根据现状,煤制氢和聚甲氧基二甲醚是煤化工发展的重要方向之一。此举能有效解决我国新增消费石油问题,还可化解当前的甲醇过剩问题,并有利于减排。

石化企业生产出来的石油,绝大部分都属碳氢化合物的重质油,如延迟焦化,生产轻质油,会产生大量焦炭,我国每年会因此产生约3000万吨石油焦炭。如采用加氢技术,每炼一吨重质油,就可以多生产14%的轻质油。按照我国年石油消费4亿多吨计算,每年可多增加轻质油5000多万吨。

金涌院士介绍,聚甲氧基二甲醚是以甲醇为原料,属于煤基含氧燃料。与煤制油替代原油工艺路线相比,吨产品原煤消耗仅为煤制柴油的一半左右。如果按20%的比例调和到常规柴油中,每年将消化煤基甲醇4700万吨,替代常规柴油3400万吨。

在常规柴油中添加聚甲氧基二甲醚,无需改造发动机,在不同工况条件下发动机排放尾气的烟度(包括碳氢颗粒物和PM2.5)降低70~90%,最高降低97%。如果在国内柴油中推广添加聚甲氧基二甲醚,平均能够减少40~70%的机动车污染物排放,使全国大气污染排放总量降低12~20%,这将对我国环境改善作出重大贡献。

山东玉皇化工有限公司董事长王金书表示,1吨甲醇销售价格约3000多元/吨,1吨聚甲氧基二甲醚销售价格约4500元/吨,同比,柴油的销售价格在7000多元/吨。可见,每吨聚甲氧基二甲醚会产生2000多元的效益。

此外,我国烯烃类产品自给能力相对不足,比如,塑料乙烯、己二氰等重要原料都需要从海外大量进口。如果基于煤制甲醇平台,研发攻关此类产品,将大幅提升企业竞争力。

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