煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源。盡管我們?cè)谂φ{(diào)整能源結(jié)構(gòu),試圖降低其在一次能源中的比重,但在可預(yù)見(jiàn)的長(zhǎng)期能源結(jié)構(gòu)中煤炭仍將占主導(dǎo)地位。基于我國(guó)富煤貧油的國(guó)情,如何高效清潔地利用我國(guó)煤炭資源是我國(guó)能源工作面臨的一個(gè)大課題,對(duì)能源安全與霧霾治理等都有著重要意義。除了發(fā)電和熱利用之外,新興煤化工(煤制油品、天然氣和烯烴等化工產(chǎn)品)也是一種重要的煤炭利用方式。充分利用相對(duì)豐富的本土資源來(lái)開(kāi)發(fā)煤基替代燃料與化工產(chǎn)品符合我國(guó)的戰(zhàn)略利益。
經(jīng)過(guò)幾十年的努力,我國(guó)已經(jīng)掌握了煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴/芳烴、煤制乙二醇和大型煤制醇醚等尖端煤化工技術(shù),5大技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)都很成功,已經(jīng)走在世界前列,各地開(kāi)發(fā)的積極性很高。但規(guī)劃工作滯后、認(rèn)識(shí)不一致、地方政府的就地轉(zhuǎn)化要求和企業(yè)的盲目投資也導(dǎo)致了煤化工項(xiàng)目的到處開(kāi)花,應(yīng)當(dāng)引起注意。
同時(shí),因潛在或已經(jīng)存在的環(huán)境污染、水資源消耗和廢水處理、碳排放等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界與決策層對(duì)煤化工發(fā)展意見(jiàn)不一。2009年,國(guó)務(wù)院出臺(tái)38號(hào)文件,規(guī)定三年內(nèi)停止審批傳統(tǒng)煤化工項(xiàng)目,原則上也不批現(xiàn)代煤化工。現(xiàn)在三年期限已過(guò),國(guó)務(wù)院層面正在關(guān)注煤化工政策問(wèn)題。
有資深專家歸納認(rèn)為,我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨5大方面的問(wèn)題:一是認(rèn)識(shí)不一致,對(duì)是否應(yīng)支持煤化工發(fā)展存在爭(zhēng)議。二是規(guī)劃不到位。由于存在爭(zhēng)議,煤化工規(guī)劃至今沒(méi)有出臺(tái),重點(diǎn)煤化工項(xiàng)目沒(méi)有放行,許多未經(jīng)規(guī)劃、環(huán)保要求不合格的項(xiàng)目則沒(méi)經(jīng)審批就開(kāi)工建設(shè),有些產(chǎn)品已成盲目發(fā)展之勢(shì)。目前不是規(guī)劃引導(dǎo)項(xiàng)目,而是項(xiàng)目倒逼規(guī)劃、規(guī)劃追認(rèn)項(xiàng)目。三是機(jī)制不完善。煤化工是技術(shù)與資金密集型產(chǎn)業(yè),需要消耗一定量水資源,產(chǎn)生大量CO2和其他污染物。這些社會(huì)負(fù)效應(yīng)沒(méi)有在項(xiàng)目成本里得到體現(xiàn),政府也沒(méi)有這方面的規(guī)范要求。在碳排放成本方面,國(guó)家的預(yù)期政策不明朗,相關(guān)工作不到位,使得企業(yè)決策存在風(fēng)險(xiǎn)。四是市場(chǎng)主體不成熟。部分地方和企業(yè)只講發(fā)展不講科學(xué),講形式不講實(shí)質(zhì),講當(dāng)前不講長(zhǎng)遠(yuǎn),講單干不講合作。五是溫室氣體減排不落實(shí)。減排技術(shù)也沒(méi)有大突破,對(duì)減排工作缺少規(guī)范性要求和政策支持。
中國(guó)要不要發(fā)展新興煤化工產(chǎn)業(yè)?如何引導(dǎo)這一產(chǎn)業(yè)的科學(xué)發(fā)展?如何完善市場(chǎng)監(jiān)管和產(chǎn)業(yè)政策?煤化工產(chǎn)業(yè)又如何應(yīng)對(duì)市場(chǎng)與政策風(fēng)險(xiǎn)?如何有效的解決上述5大方面的問(wèn)題?
2013年7月20日,北京國(guó)際能源專家俱樂(lè)部特邀30余位長(zhǎng)期從事相關(guān)研究的知名專家學(xué)者圍繞以上問(wèn)題進(jìn)行了討論。中國(guó)工程院院士、神華集團(tuán)總經(jīng)理張玉卓博士應(yīng)邀以“中國(guó)煤炭的清潔高效轉(zhuǎn)化之路”為題作了主旨發(fā)言。北京國(guó)際能源專家俱樂(lè)部名譽(yù)理事會(huì)主席、國(guó)家發(fā)改委前副主任、國(guó)家能源局前局長(zhǎng)張國(guó)寶先生做開(kāi)場(chǎng)致辭并全程參與了討論。國(guó)家能源局前副局長(zhǎng)吳吟先生、俱樂(lè)部名譽(yù)理事會(huì)副主席、能源研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)周大地先生以及來(lái)自國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、環(huán)保部、中財(cái)辦、發(fā)改委能源所、中科院、清華大學(xué)、中石化、中石油、中海油、伊泰、中科合成油公司等政府機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)與能源企業(yè)的專家參加了討論。
張玉卓院士主旨演講的主要觀點(diǎn)歸納如下:
一、中國(guó)現(xiàn)代煤轉(zhuǎn)化技術(shù)工業(yè)示范基本成功,產(chǎn)業(yè)分布初具規(guī)模
中國(guó)現(xiàn)代煤轉(zhuǎn)化技術(shù)研究始于上世紀(jì)70年代甚至更早,現(xiàn)代煤化工直到本世紀(jì)前端都處于實(shí)驗(yàn)階段,2005年后才逐步實(shí)現(xiàn)示范工程建成運(yùn)行,初步形成了包括煤制油、煤制天然氣、煤制芳烴、煤制乙二醇、大型煤制醇醚在內(nèi)的5大煤轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,先期開(kāi)展的工業(yè)示范項(xiàng)目基本成功。我國(guó)現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目集中分布在蒙東、鄂爾多斯、新疆等富煤地區(qū),產(chǎn)業(yè)分布初具規(guī)模。其中神華煤制油、煤制烯烴、煤制聚丙烯三個(gè)煤化工示范工程運(yùn)行穩(wěn)定,收益較高。2012年,神華煤制油項(xiàng)目生產(chǎn)運(yùn)行302天,煤液化平均投煤負(fù)荷80%,生產(chǎn)油品86萬(wàn)噸,銷售收入約60億元,利稅17億元;煤制烯烴項(xiàng)目運(yùn)行343天,甲醇制烯烴裝置平均負(fù)荷97.8%,生產(chǎn)聚烯烴約55萬(wàn)噸,銷售收入59億元,利稅13億元。
二、能源革命的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化
2012年,全球一次能源消耗約為178.2億噸標(biāo)煤,其中化石能源占87%,煤炭占比29.9%,為1970年以來(lái)的最高水平。全球煤炭消費(fèi)凈增長(zhǎng)全部來(lái)自中國(guó),中國(guó)煤炭消費(fèi)量首次超過(guò)全球的50%,日本和印度的用煤量同比增幅較大。因此“清潔煤”不僅是中國(guó)需求,也是世界需求。同時(shí),能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的幾個(gè)方式均存在不確定性:儲(chǔ)能裝置的滯后大大制約了能源互聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn),頁(yè)巖氣存在著環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn),福島事故影響了核裂變的推進(jìn)信心,核聚變發(fā)展又極為緩慢。因此,以煤炭為基礎(chǔ)的化石能源在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的主體地位不會(huì)發(fā)生根本改變,在推動(dòng)實(shí)現(xiàn)化石能源近零排放的基礎(chǔ)上,將化石能源與可再生能源、能源生產(chǎn)與消費(fèi)綠色協(xié)同發(fā)展是推動(dòng)能源革命的關(guān)鍵。
三、煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化需要實(shí)現(xiàn)四大轉(zhuǎn)變
轉(zhuǎn)變一:促進(jìn)煤炭由主要作為燃料向燃料、原料并重轉(zhuǎn)變
要充分利用煤炭碳、氫等元素發(fā)熱和化工合成原料的功能,滿足電、熱需求的同時(shí),生產(chǎn)天然氣、超低污染物含量的液體燃料油、航空及軍用特種燃料、化工品等多種清潔能源和工業(yè)原料。其中,煤基清潔能源替代石油重要性凸顯,焦炭、煤制化肥等傳統(tǒng)煤化工已向石油替代方向的現(xiàn)代煤化工轉(zhuǎn)變。
2012年,我國(guó)煤制液體燃料產(chǎn)能達(dá)168萬(wàn)噸,煤制甲醇產(chǎn)能達(dá)5500萬(wàn)噸,煤制烯烴產(chǎn)能達(dá)180萬(wàn)噸,都具備了相當(dāng)規(guī)模。預(yù)計(jì)2010~2050年間,我國(guó)累計(jì)用煤量會(huì)在1500~2100億噸,其中三分之一可以用來(lái)做轉(zhuǎn)化,未來(lái)40年煤轉(zhuǎn)化用煤可達(dá)到400~500億噸。
轉(zhuǎn)變二:促進(jìn)煤由能源主體向與新能源、可再生能源協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)變
我國(guó)擁有全球規(guī)模最大的煤電裝機(jī)容量,同時(shí)擁有全球規(guī)模最大的水電、風(fēng)電、在建核電。如果放在一個(gè)能源體系中考慮,可以將新能源、可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用與煤電、煤化工多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合。這一結(jié)合技術(shù)可行、成本可控。例如光熱發(fā)電自己發(fā)展可能會(huì)受到一些限制,如果光熱和煤電結(jié)合則在經(jīng)濟(jì)上完全可行。
轉(zhuǎn)變?nèi)捍龠M(jìn)煤炭由高碳粗放型開(kāi)發(fā)利用向近零排放目標(biāo)的清潔高效利用轉(zhuǎn)變
無(wú)論是經(jīng)過(guò)液化還是氣化,煤炭轉(zhuǎn)化的終極目標(biāo)是生產(chǎn)包括電力、燃料和化工產(chǎn)品在內(nèi)的終端產(chǎn)品,在生產(chǎn)過(guò)程中要把污染物和溫室氣體的排放降至最低,做到近零排放。一方面在轉(zhuǎn)化過(guò)程中去除所有的污染物,并實(shí)現(xiàn)伴生資源(鋁、鎵、鍺、鈾、硫等)、廢棄物或污染物進(jìn)行的資源化高效綜合利用、吃干榨凈;另一方面利用碳捕獲、利用和封存(CCUS)技術(shù)降低溫室氣體排放。
轉(zhuǎn)變四:促進(jìn)煤基能源生產(chǎn)消費(fèi)向智能化方向發(fā)展
在一次能源(化石能源、可再生能源、核能)、二次能源(電力、清潔燃料、液體燃料)、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能與燃料電池技術(shù)和終端用戶之間建立基于物聯(lián)網(wǎng)的智能能源系統(tǒng),通過(guò)最優(yōu)化選擇,提高整個(gè)能源體系效率,降低排放。通過(guò)清潔低碳能源與智能能源系統(tǒng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)革命。
四、經(jīng)濟(jì)可行性對(duì)比分析顯示,煤制油、煤制烯烴具有良好的市場(chǎng)前景
煤化工具有巨大的石油替代潛力
按照中國(guó)工程院的預(yù)測(cè),如果將石油進(jìn)口60%作為紅線的話,煤化工產(chǎn)品(包括直接液化、間接液化、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制芳烴、煤制天然氣、煤焦油和醇醚燃料)在2015年可替代原油2600萬(wàn)噸,2020年可替代6500萬(wàn)噸,2030年1.1億噸。
煤制油、煤制烯烴具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,但投資成本和CO2排放是最大的問(wèn)題
對(duì)比不同石油化工產(chǎn)品的投資成本,從大到小依次為煤制油>天然氣制油>石油基產(chǎn)品;生產(chǎn)成本為氣制油>石油基產(chǎn)品>煤制油;也就是說(shuō)煤制油產(chǎn)品初期投資大,但生產(chǎn)成本低。CO2排放煤制油遠(yuǎn)大于石油基產(chǎn)品;SO2排放為石油基產(chǎn)品>煤制油。初期投資成本大和CO2排放是煤制油的最大挑戰(zhàn),而CO2排放是最大的弱點(diǎn)。
對(duì)比不同烯烴產(chǎn)品,投資成本為煤制烯烴>天然氣制烯烴>石油基產(chǎn)品;生產(chǎn)成本為氣制烯烴>石油基產(chǎn)品>煤制烯烴;CO2排放為煤制烯烴遠(yuǎn)大于石油基產(chǎn)品,兩者均大于氣制烯烴;SO2排放為石油基產(chǎn)品>氣制烯烴>煤制烯烴。以神華包頭煤制烯烴和中石化油制烯烴項(xiàng)目為例,包頭煤制烯烴完全成本為6985元/噸(不含稅),中石化油制烯烴則為8870元/噸(油價(jià)設(shè)為80美元/桶),二者差額達(dá)1885元/噸,在成本上煤制烯烴有很大優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)烯烴生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于我國(guó)
由于天然氣價(jià)格高昂,我國(guó)無(wú)法考慮用天然氣制烯烴,而美國(guó)天然氣制烯烴反而比煤制烯烴更便宜。同時(shí)由于煤價(jià)、氣價(jià)低廉,美國(guó)天然氣制烯烴和煤制烯烴都比我國(guó)更具經(jīng)濟(jì)性,美國(guó)煤價(jià)比中國(guó)便宜一半,天然氣制烯烴成本僅為每噸600多美元。中美石腦油制烯烴的經(jīng)濟(jì)性基本相當(dāng)。
我國(guó)煤制油、煤制烯烴經(jīng)濟(jì)效益看好
從當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格來(lái)看,對(duì)比不同煤化工產(chǎn)品,煤制油和煤制烯烴具有良好的市場(chǎng)前景,其中直接液化煤制油價(jià)格在6800元/噸,煤制烯烴價(jià)格高達(dá)11200元/噸,煤制天然氣價(jià)格則僅為2240元/噸。因此,從國(guó)家戰(zhàn)略角度,應(yīng)該多進(jìn)口天然氣,多開(kāi)發(fā)煤制油、煤制烯烴產(chǎn)品。
煤制油和煤制烯萬(wàn)元工業(yè)增加值水耗低于我國(guó)平均工業(yè)水耗
煤轉(zhuǎn)化萬(wàn)元產(chǎn)值水耗其實(shí)低于我國(guó)萬(wàn)元產(chǎn)值平均工業(yè)水耗,煤制油和煤制烯烴的水耗在煤化工產(chǎn)品中更低一些。直接液化煤制油的水耗是18.59噸/萬(wàn)元(神華實(shí)測(cè)值),煤制烯烴為33.68噸/萬(wàn)元,煤制天然氣為94.93噸/萬(wàn)元。全國(guó)工業(yè)平均值則達(dá)76噸/萬(wàn)元。需要有關(guān)部門(mén)對(duì)耗水量指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比,改變煤化工高耗水的固有觀念。
頁(yè)巖氣革命給煤轉(zhuǎn)化技術(shù)帶來(lái)新的機(jī)遇與發(fā)展空間
神華自主研發(fā)的煤制油技術(shù)能夠迅速、便捷的轉(zhuǎn)化為以頁(yè)巖氣為原料的氣制油技術(shù),實(shí)現(xiàn)煤與頁(yè)巖氣的共同煉制。煤氣共煉可以利用天然氣富氫的特點(diǎn),更多地轉(zhuǎn)化煤炭中的碳素,有效降低煤化工成本和環(huán)境影響程度,拓展煤轉(zhuǎn)化技術(shù)的應(yīng)用空間。但這可能更易在美國(guó)實(shí)現(xiàn),中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量提升還需時(shí)日。
五、構(gòu)建煤基新型智能能源系統(tǒng)時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)
目前,我國(guó)在技術(shù)進(jìn)步、市場(chǎng)需求、能源安全戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)鏈延伸、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等5方面都已具備了條件來(lái)構(gòu)建煤基新型智能能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)的目標(biāo)為:依靠科技創(chuàng)新和工程示范,利用耦合優(yōu)化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),加大技術(shù)集成應(yīng)用,形成促進(jìn)煤炭與多類能源融合,及共伴生資源價(jià)值最大化,并實(shí)現(xiàn)污染物“近零排放”的智能能源系統(tǒng)。
六、構(gòu)建煤基新型智能能源系統(tǒng)應(yīng)建立國(guó)家戰(zhàn)略和規(guī)劃
一是2030年前以5年為階段,確立煤潔凈轉(zhuǎn)化的技術(shù)路線。二是建議在2020年前,規(guī)劃四大以煤轉(zhuǎn)化為核心的新型煤基能源基地建設(shè),包括能源金三角、新疆、呼倫貝爾、云貴地區(qū)。2030年前,基本建成煤基近零排放的能源技術(shù)體系,并得到推廣應(yīng)用。三是明確煤潔凈轉(zhuǎn)化的單項(xiàng)產(chǎn)品戰(zhàn)略目標(biāo)。四是明確煤化工產(chǎn)業(yè)升級(jí)的戰(zhàn)略方向:控制傳統(tǒng)煤化工規(guī)模,提高集中度;優(yōu)先適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工,2020年煤制氣達(dá)到800億立方米,煤制油達(dá)到400萬(wàn)噸,煤制烯烴達(dá)到700萬(wàn)噸乙烯當(dāng)量;通過(guò)示范引導(dǎo),發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),突破煤基多聯(lián)產(chǎn)關(guān)鍵單元技術(shù)與系統(tǒng)集成技術(shù),2020年前建設(shè)規(guī)模不等、多種工藝的工業(yè)示范項(xiàng)目。五是發(fā)展以綜合聯(lián)產(chǎn)為核心的煤基清潔能源示范基地,發(fā)展煤-電-熱-油-氣多聯(lián)產(chǎn)和煤-電-稀缺資源(鋁、鎵等)綜合利用。六是建設(shè)褐煤多聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)示范及技術(shù)研發(fā)基地,實(shí)現(xiàn)煤-化-油-電-熱多聯(lián)產(chǎn)。七是打造全開(kāi)放式的產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同發(fā)展模式,強(qiáng)化煤化工發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)和國(guó)家戰(zhàn)略,避免亂象叢生和今后整合的巨大代價(jià)。
與會(huì)專家感謝張玉卓院士的詳盡介紹,并在隨后的討論中闡述了以下觀點(diǎn)。
1。 煤化工是煤炭利用的發(fā)展方向,我國(guó)應(yīng)在掌握技術(shù)的基礎(chǔ)上科學(xué)有序發(fā)展。
一是適度發(fā)展煤化工不僅可以作為國(guó)家能源安全的籌碼,也是為了實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綜合高效利用。我國(guó)煤質(zhì)復(fù)雜,高灰分、高硫分的煤炭資源可以通過(guò)轉(zhuǎn)化得到利用。
二是煤炭直接燃燒的路線是效率最低的煤炭利用形式,應(yīng)減少直接燃燒,增加轉(zhuǎn)化利用。1)煤燃燒除塵標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)。過(guò)去最嚴(yán)的煙塵標(biāo)準(zhǔn)是50毫克,目前PM 2.5標(biāo)準(zhǔn)是75微克,差了600多倍。2)脫硫、脫硝、脫汞成本高,標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)。3)CO2減排成本高。大體上看,從煙囪脫CO2成本在200~300元/噸,一噸煤要產(chǎn)生2、3噸CO2,而一噸煤價(jià)格才500~600元。4)直接燃燒效率偏低(燃煤電廠在38%左右),而煤基多聯(lián)產(chǎn)綜合利用可以將整體效率提高到60%。
三從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,燃料替代的技術(shù)途徑多樣--如風(fēng)電可以代替煤電,但原料不可再生,也無(wú)法替代--風(fēng)力吹不出任何化工原料。將煤炭從目前的燃料為主、原料為輔的定位過(guò)渡到原料為主、燃料為輔的過(guò)程中,煤化工技術(shù)是不可或缺的。因此,從國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略上,要減少煤炭在直接燃燒發(fā)電中的比例,適當(dāng)增加包括煤化工在內(nèi)的煤炭綜合利用的比重。
四是煤制油可作為未來(lái)煤化工的優(yōu)先領(lǐng)域。我國(guó)石油進(jìn)口今年快達(dá)3億噸。照4噸煤制1噸油計(jì)算,如果從發(fā)電中減少2億噸煤用來(lái)制油5000萬(wàn)噸,則相當(dāng)于一個(gè)半大慶以上的產(chǎn)量。油氣“走出去”付出巨大代價(jià)也僅是獲得數(shù)千萬(wàn)噸的產(chǎn)量。不同于市場(chǎng)與價(jià)格都變化無(wú)常的煤化工產(chǎn)品,我國(guó)國(guó)內(nèi)的油品市場(chǎng)需求旺盛,價(jià)格也相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定。
2。 我國(guó)煤化工發(fā)展應(yīng)明確外部條件。
一是煤炭消費(fèi)總量控制與煤化工擴(kuò)大煤炭使用范圍的矛盾。現(xiàn)在我國(guó)近37億噸的煤炭產(chǎn)量中至少一半不能完全算科學(xué)產(chǎn)能,其中一部分根本無(wú)法做到安全生產(chǎn),所以每個(gè)月都有重大礦難。煤化工某種程度上擴(kuò)大了煤炭的使用范圍,而不是替代了煤炭,而國(guó)家又要對(duì)煤炭消費(fèi)實(shí)行總量控制。應(yīng)明確在什么樣的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)規(guī)模下適度發(fā)展煤化工這一邊界條件。最佳的選擇是減少燃煤來(lái)增加原料煤,這就要求今后控制燃煤火電,發(fā)展風(fēng)力、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、水電、核電在發(fā)電中的比重,將減少的煤炭用于化工原料。
二是項(xiàng)目所在區(qū)域水資源總量問(wèn)題。將煤化工項(xiàng)目的萬(wàn)元工業(yè)增加值與全國(guó)平均進(jìn)行比較不盡合理,應(yīng)在煤化工所在的區(qū)域內(nèi)考慮水資源問(wèn)題。我國(guó)目前考慮的煤化工項(xiàng)目大多處于西北煤炭基地,水資源尤為短缺,需考慮區(qū)域水資源承載能力。尤其要防止在這些區(qū)域盲目發(fā)展低技術(shù)水平的煤化工項(xiàng)目,與高技術(shù)項(xiàng)目爭(zhēng)水和增加環(huán)保壓力。
三是系統(tǒng)能效問(wèn)題。煤制油將煤炭進(jìn)行轉(zhuǎn)換變成另一種燃料,總的系統(tǒng)熱值損失是多少?在系統(tǒng)總體能效和項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性之間如何比選,這需要進(jìn)一步分析。
四是煤炭發(fā)展路線問(wèn)題。探討煤化工未來(lái)發(fā)展,要分析我國(guó)能否建立以煤為主的先進(jìn)能源發(fā)展路線?這條路線能否代表今后的發(fā)展方向?會(huì)遇到哪方面的挑戰(zhàn)?除中國(guó)外,美國(guó)、俄羅斯等國(guó)是煤炭?jī)?chǔ)量更為豐富、開(kāi)采更加容易的國(guó)家。中國(guó)的煤化工路線今后是否也會(huì)受到這些國(guó)家的挑戰(zhàn)?
五是碳排放問(wèn)題對(duì)能源技術(shù)路線選擇的影響。中國(guó)目前占全球碳排放總量的30%左右,近年來(lái)占全球碳排放增量的70%。中國(guó)10年后將從發(fā)展中國(guó)家畢業(yè),碳排放總量可能超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家的總和,國(guó)際減排壓力會(huì)非常巨大。如果煤化工項(xiàng)目無(wú)法解決碳排放問(wèn)題,那么可能出現(xiàn)的高碳成本將會(huì)給煤化工技術(shù)路線一個(gè)致命的打擊。如果按15元/噸CO2征收碳稅,煤制乙烯與石腦油路徑相比將增加400元/噸的成本。
六是煤化工成本的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力問(wèn)題。一方面,煤化工項(xiàng)目評(píng)估應(yīng)與石油、天然氣的生產(chǎn)成本進(jìn)行比較,而不僅是現(xiàn)有的市場(chǎng)產(chǎn)品價(jià)格。二是如果煤化工真的成為全球潮流,我國(guó)將面臨全球化競(jìng)爭(zhēng),美國(guó)、澳大利亞等國(guó)的煤炭?jī)r(jià)格低于我國(guó),煤化工邊際成本低于我國(guó)。我國(guó)目前幾百萬(wàn)噸的產(chǎn)量對(duì)全球市場(chǎng)平衡沒(méi)影響,而幾千萬(wàn)噸的產(chǎn)能就會(huì)沖擊全球化工產(chǎn)品,此外,國(guó)外特別是中東地區(qū)的油氣生產(chǎn)成本極低,以中東廉價(jià)輕烴為原料的烯烴產(chǎn)品也極具競(jìng)爭(zhēng)力,烯烴產(chǎn)品的成本競(jìng)爭(zhēng)力需與其他國(guó)家的煤化工路線、中東伴生輕烴為原料的技術(shù)路線進(jìn)行比較。以聚甲醛為例,在市場(chǎng)價(jià)格為每噸6萬(wàn)元時(shí),國(guó)內(nèi)企業(yè)大規(guī)模上馬。但因市場(chǎng)容量有限,目前已經(jīng)降到了每噸7500元,低于9000元每噸的生產(chǎn)成本。
3。 目前煤化工項(xiàng)目存在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)很大,廢水、廢氣、固廢物排放嚴(yán)重超標(biāo)。
1)廢水。煤化工行業(yè)的廢水成分復(fù)雜,處理工藝難度高。雖然現(xiàn)在多數(shù)煤化工項(xiàng)目報(bào)批時(shí)都說(shuō)是廢水零排放設(shè)計(jì),還沒(méi)有看到任何一個(gè)真正零排放的項(xiàng)目運(yùn)行。2012年西北地區(qū)四個(gè)煤化工基地中,環(huán)保部現(xiàn)場(chǎng)檢查的幾十家企業(yè)80%多都有問(wèn)題:近三分之一煤化工項(xiàng)目沒(méi)有廢水處理設(shè)施,三分之二廢水處理設(shè)施不能達(dá)標(biāo),所有項(xiàng)目高鹽水在沒(méi)有處理的情況下外排,有一企業(yè)全部排入防洪洞。部分企業(yè)生產(chǎn)的廢水、高鹽水在工廠里存放、蒸發(fā)。這樣一方面造成水資源浪費(fèi),另一方面帶來(lái)巨大的環(huán)境安全隱患。
2)廢氣。所有受檢工業(yè)企業(yè)大氣污染物實(shí)際排放量均超出環(huán)評(píng)批復(fù)總量。國(guó)家SO2排放控制目標(biāo)為2015年低于5.45萬(wàn)噸,2012年已經(jīng)達(dá)到8萬(wàn)噸。
3)固廢問(wèn)題更加突出。某煤化工基地2012年工業(yè)固廢物產(chǎn)量占全省的70%,綜合利用率只有40%,遠(yuǎn)低于全國(guó)平均的60%,更低于“十二五”規(guī)范中2015年到達(dá)72%的目標(biāo)。煤化工行業(yè)固廢產(chǎn)生量大、利用率低。相比于受到重視的水、氣污染,固廢物處理還沒(méi)有提到應(yīng)有的日程上。
4。 以石腦油為原料的烯烴路線存在巨大的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
我國(guó)目前以石腦油為原料的乙烯項(xiàng)目已出現(xiàn)虧損,而"十二五"規(guī)劃中還有多套以油為原料的乙烯要上馬,應(yīng)認(rèn)清新原料路線下帶來(lái)的挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)煤化工、中東乙烷和美國(guó)頁(yè)巖氣已經(jīng)對(duì)我國(guó)以石腦油為原料的烯烴產(chǎn)業(yè)造成了巨大的沖擊,中石化現(xiàn)有的1200萬(wàn)噸乙烯虧損嚴(yán)重,上半年化工板塊虧損6個(gè)億。中石油原來(lái)堅(jiān)持石油化工路線,現(xiàn)在也意識(shí)到這方面的挑戰(zhàn)而在調(diào)整戰(zhàn)略。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)至少有3000萬(wàn)噸烯烴產(chǎn)能在排隊(duì)待批。大規(guī)模的煤化工項(xiàng)目投產(chǎn)之后,極有可能會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩的情況,造成價(jià)格大戰(zhàn)。因我國(guó)石油化工產(chǎn)品在價(jià)格上無(wú)法與國(guó)際、特別是低價(jià)的中東產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng),價(jià)格戰(zhàn)將導(dǎo)致石油化工全行業(yè)虧損。其中地方和民營(yíng)企業(yè)更容易盲目擴(kuò)大產(chǎn)能,問(wèn)題尤為嚴(yán)重。預(yù)計(jì)三年后將出現(xiàn)烯烴行業(yè)全面虧損的局面,造成銀行貸款受災(zāi)。因此,及時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,謹(jǐn)慎選擇化工產(chǎn)品原料路線迫在眉睫。
5。 美國(guó)頁(yè)巖氣革命不僅改變了世界能源貿(mào)易的格局,也改變了化工產(chǎn)業(yè)以及制作業(yè)的格局。美國(guó)烯烴在建項(xiàng)目數(shù)量都在飆升,五年內(nèi)將對(duì)國(guó)際市場(chǎng)帶來(lái)巨大的影響。在我國(guó)國(guó)內(nèi)到處都在反對(duì)PX項(xiàng)目時(shí),美、日、韓都在抓緊建設(shè)新的項(xiàng)目。
在上述分析基礎(chǔ)上,與會(huì)專家建議:
1。 要盡快出臺(tái)規(guī)劃,引導(dǎo)與規(guī)范煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。避免煤化工項(xiàng)目不顧水資源狀況和環(huán)境承受力而逢煤必化。同時(shí),要對(duì)現(xiàn)有煤化工項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià),分析存在的問(wèn)題和解決途徑。
2。 加快制定煤化工行業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入政策、污染物排放標(biāo)準(zhǔn),提供碳排放政策預(yù)期。對(duì)煤化工項(xiàng)目進(jìn)行園區(qū)化管理,嚴(yán)格先期環(huán)評(píng),加強(qiáng)運(yùn)行期監(jiān)督管理。水資源利用要以保障生態(tài)環(huán)境紅線為底線,不跟老百姓爭(zhēng)水,同時(shí)強(qiáng)化廢水管理。提早規(guī)劃固廢物處理,避免大量固廢物堆存。在CO2排放方面,應(yīng)通過(guò)提供政策預(yù)期來(lái)進(jìn)行約束。
3。 打通“煤-化-電-熱”一體化多聯(lián)產(chǎn)的路徑,提高煤炭利用的綜合效率。基于兗礦集團(tuán)的成功經(jīng)驗(yàn),利用與IGCC結(jié)合開(kāi)發(fā)煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),提高煤作為原料的比重,減少煤作為燃料的比重,充分利用高硫煤、褐煤,減少固廢排放,提高脫硫、脫汞程度。同時(shí)考慮能源的梯級(jí)利用。
4。 研究試點(diǎn)煤炭和石油綜合煉制,落實(shí)煤、油、化、電一體化開(kāi)發(fā)。以煤制氫代替天然氣或石腦油制氫可以節(jié)約成本三分之一。煤炭中豐富的氫元素作為化工原料比簡(jiǎn)單燃燒更具價(jià)值。新增電力供應(yīng)應(yīng)拋棄簡(jiǎn)單燃煤發(fā)電的做法,應(yīng)盡量提取煤炭中具有更大價(jià)值的成分作為化工原料,實(shí)現(xiàn)煤油化電一體化開(kāi)發(fā)。
5。 開(kāi)發(fā)推廣節(jié)水技術(shù)。煤化工項(xiàng)目的原料用水基本上是一噸原煤一噸水,其他多出的大量用水在于冷卻系統(tǒng)。可以參照發(fā)電系統(tǒng)以風(fēng)冷代替水冷卻的做法,煤化工項(xiàng)目可以采用密閉式的冷卻方法。通過(guò)這種方法,煤化工項(xiàng)目的水耗可以降低60~70%。密閉式系統(tǒng)也使得廢水的排放量大幅度降低。如果增加投資5%,再加上嚴(yán)格管理,煤化工節(jié)水工作可以做的非常完美,80~90%用水量都可通過(guò)循環(huán)利用節(jié)省下來(lái)。
6。 拓展碳利用的思路。應(yīng)重點(diǎn)考慮兩個(gè)領(lǐng)域:1)建煤化工廠時(shí)考慮結(jié)合碳源和碳匯的布局,提升CO2驅(qū)油、驅(qū)氣的利用程度;2)充分發(fā)揮微藻利用CO2制油與生產(chǎn)食品的潛力。
7。 提高煤化工高端、精細(xì)化產(chǎn)品程度。我國(guó)煤化工在精細(xì)化、高附加值產(chǎn)品方面的能力還弱。以乙烯為例,國(guó)外已經(jīng)把乙烯產(chǎn)品做到了化纖、化妝品等,而我國(guó)的關(guān)鍵精細(xì)化產(chǎn)品,如高性能塑料多為進(jìn)口。
8。 提升煤化工核心高端設(shè)備制造能力。泵設(shè)備制造能力是中國(guó)機(jī)械行業(yè)的軟肋,特別在節(jié)水和低溫能工程方面。這方面的制約導(dǎo)致沒(méi)辦法利用壓縮機(jī)提高能源利用效率,也是我國(guó)大型能源系統(tǒng)發(fā)展滯后的原因之一。
9。 利用我國(guó)技術(shù),開(kāi)發(fā)海外煤化工市場(chǎng)。目前已有哈薩克斯坦、烏克蘭、俄羅斯和印度尼西亞等國(guó)都表達(dá)過(guò)意向。在這些煤炭和水資源豐富的國(guó)家,煤化工在原油價(jià)格每桶80美元以上的前提下具有相當(dāng)強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
10。 加強(qiáng)跨部門(mén)合作。煤化工行業(yè),特別是煤、油、電、化一體化項(xiàng)目,涉及不同政府部門(mén),要進(jìn)行綜合性審批,行政體系要跟上形勢(shì)發(fā)展。同時(shí),電力設(shè)計(jì)院、化工設(shè)計(jì)院、規(guī)劃設(shè)計(jì)院等機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)交流,共同制定煤化工產(chǎn)業(yè)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
【中國(guó)能源網(wǎng)獨(dú)家稿件聲明】 凡注明 “中國(guó)能源網(wǎng)”來(lái)源之作品(文字、圖片、圖表), 未經(jīng)中國(guó)能源網(wǎng)授權(quán),任何媒體和個(gè)人不得全部或者部分轉(zhuǎn)載
責(zé)任編輯: 曹吉生