我國新型煤化工發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

我國新型煤化工發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

新煤礦指的是先進(jìn)的現(xiàn)代化工技術(shù)，如油、天然氣、煤制二甲醚、碳?xì)浠衔锖鸵叶迹瑢鹘y(tǒng)的煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)與煤炭焦化廠、電石、煤制環(huán)氨等進(jìn)行了區(qū)分。近年來,隨著國際油價不斷攀升和應(yīng)對全球氣候變化壓力的不斷增大,美國、印度、韓國以及非洲部分國家啟動了一些新型煤化工商業(yè)化項目,部分項目已進(jìn)入實施階段。我國面臨發(fā)展新型煤化工的市場需要,也面臨資源、技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn),從而有必要針對生態(tài)環(huán)境、資源供應(yīng)、技術(shù)保障、裝備配套等進(jìn)行分析、研究。1新煤礦的發(fā)展1.1能源安全問題成為制約國內(nèi)能源格局的根本問題隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的加速推進(jìn),我國石油消費(fèi)快速增長,進(jìn)口量也隨之快速增長,對外依存度由2000年的27%飆升到目前的57%,預(yù)計2030年有可能超過80%,以石油安全為核心的能源安全問題日益成為制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的瓶頸。在加強(qiáng)國內(nèi)石油生產(chǎn)和節(jié)約的同時,必須采取有效的石油替代措施,大力發(fā)展煤基替代、生物質(zhì)替代、天然氣替代和電力替代。我國有豐富的煤炭資源,發(fā)展煤制油和煤化工等新型煤化工、實現(xiàn)煤基替代具有很大的發(fā)展?jié)摿?應(yīng)予高度重視。1.2有助于提高煤炭的再利用和環(huán)保我國煤炭消費(fèi)分類占比是:發(fā)電用煤51%,鋼鐵行業(yè)消費(fèi)16%,建材行業(yè)11%,化工用煤約5%,其他行業(yè)及居民生活消費(fèi)17%。與直接燃燒的傳統(tǒng)利用方式相比,新型煤化工有利于減少二氧化硫、氮氧化物、粉塵、有害重金屬等污染物的排放,大幅提高煤炭轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)品附加值,更符合煤炭綠色、高效、低碳的利用方向。發(fā)展新型煤化工也有利于帶動傳統(tǒng)煤化工結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,低效落后的煤炭利用方式將逐漸淘汰,清潔高效轉(zhuǎn)化的比例將進(jìn)一步提高。1.3政策進(jìn)一步完善,結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善。在做我國主要產(chǎn)煤地區(qū)地處中西部、東北等經(jīng)濟(jì)相對落后地區(qū),隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略以及支持新疆、內(nèi)蒙等省區(qū)發(fā)展一系列政策的深入實施,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度逐步加大,延伸和豐富煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的要求迫切。但是,這些地區(qū)除能源與資源產(chǎn)業(yè)外,發(fā)展其它產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢不強(qiáng),需要發(fā)展一定規(guī)模的現(xiàn)代新型煤化工帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。1.4優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提升產(chǎn)業(yè)競爭力隨著新型煤化技術(shù)創(chuàng)新力度的加大和示范工程建設(shè)的加快,新型煤化工技術(shù)進(jìn)步將不斷加快,其工藝流程和方案設(shè)計將更加合理,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將不斷優(yōu)化,資源環(huán)境方面的不利影響將逐步降低,產(chǎn)業(yè)競爭力將日益增強(qiáng),為我國從煤炭大國向煤炭強(qiáng)國奠定了堅實的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。特別是新型煤化工技術(shù)的發(fā)展,也將帶動煤氣化技術(shù)及生物質(zhì)能綜合利用技術(shù)的進(jìn)步,催生了煤炭氣化、煤氣凈化等新型通用技術(shù),帶動了二氧化碳捕獲利用、特種裝備制造技術(shù)的發(fā)展。2煤制天然氣的提出、建設(shè)取得了一個良好的發(fā)展起點(diǎn)我國煤化工發(fā)展歷史較長,傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,2010年煤制合成氨、甲醇、電石等產(chǎn)品產(chǎn)量分別為4963萬t、1574萬t、1462萬t,均居世界首位。“十一五”期間,在石油需求快速攀升而產(chǎn)量增長緩慢、油價高企的背景下,以石油替代產(chǎn)品為主要方向的新型煤化工快速發(fā)展,建成1套百萬噸級煤直接液化裝置、3套16萬噸級煤間接液化裝置、3套大型煤制烯烴裝置、1套20萬t/a煤制乙二醇裝置、一批采用先進(jìn)氣化技術(shù)的大型煤制甲醇和甲醇制二甲醚裝置,開工建設(shè)了4個16億~40億m3/a的煤制天然氣項目。經(jīng)過“十一五”的努力,我國煤炭液化、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣等工程取得了階段性成果,新型煤化工產(chǎn)業(yè)有了一個良好的發(fā)展開端,并培養(yǎng)了一批具備較強(qiáng)的新型煤化工的企業(yè)和科研團(tuán)隊,為新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅實的人才基礎(chǔ)。同時,我國新型煤化工發(fā)展也面臨著以下挑戰(zhàn)和困難。2.1知識和裝備水平偏低,節(jié)能減排壓力較我國傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)長期粗放發(fā)展引發(fā)的矛盾比較突出。主要表現(xiàn)為傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,原料路線不盡合理,初級產(chǎn)品多、深加工產(chǎn)品少,整體技術(shù)和裝備水平偏低,資源和能源消耗大,環(huán)境污染嚴(yán)重,節(jié)能減排壓力很大。目前,我國甲醇產(chǎn)能過剩50%左右,電石產(chǎn)能過剩30%左右,合成氨產(chǎn)能過剩20%左右。傳統(tǒng)煤化工企業(yè)小、布局分散,產(chǎn)業(yè)集中度低,整體競爭力弱,面臨淘汰落后產(chǎn)能、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)峻局面。2.2煤炭、電力、石化等新的重點(diǎn)投資領(lǐng)域新型煤化工是高技術(shù)、高投資、高風(fēng)險、高回報的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在高油價下具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,成為近年來煤炭、電力、石化等企業(yè)新的重點(diǎn)投資領(lǐng)域。新型煤化工項目投資大,對地方經(jīng)濟(jì)拉動作用大,所以有部分煤炭生產(chǎn)地不顧本地煤炭資源、水資源、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)能力等方面的約束,紛紛規(guī)劃和開工建設(shè)了一批煤化工項目,加劇了局部地區(qū)煤炭供需矛盾,也加大了節(jié)能減排壓力。2.3新型煤化工企業(yè)實際用電我國煤炭資源主要分布在水資源相對匱乏和生態(tài)比較脆弱的西部地區(qū),有些地區(qū)已經(jīng)沒有多余的供水空間。新型煤化工項目普遍耗水高,三廢排放量大。在較低技術(shù)水平條件下過快發(fā)展煤化工,將進(jìn)一步破壞一些地區(qū)脆弱的水資源平衡和生態(tài)環(huán)境平衡,有可能對當(dāng)?shù)厣鐣€(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成負(fù)面影響。2.4核心技術(shù)未得到充分應(yīng)用大型新型煤化工項目技術(shù)復(fù)雜,資金投入大,工程建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行難度較大。一些核心技術(shù)初次商業(yè)化,工藝流程和技術(shù)集成尚需優(yōu)化,全流程設(shè)備選擇還需定型,在項目建設(shè)和運(yùn)行管理上沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可借鑒,許多工程問題需要通過進(jìn)一步實踐予以解決,項目經(jīng)濟(jì)性也需要長周期運(yùn)行的驗證。2.5制定相應(yīng)規(guī)范和輸送、使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范部分新型煤化工產(chǎn)品質(zhì)量和物化性質(zhì)與傳統(tǒng)石化產(chǎn)品有所區(qū)別,需要制定相應(yīng)的輸送、使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。目前,醇醚燃料缺乏國家標(biāo)準(zhǔn)及配套法律、法規(guī),在生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用方面存在較大的安全隱患,需要加強(qiáng)引導(dǎo)和規(guī)范。3加快現(xiàn)代煤化工發(fā)展模式發(fā)展新型煤化工,應(yīng)堅持與傳統(tǒng)煤化工結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合,堅持提高效益與節(jié)能減排相結(jié)合,堅持單項技術(shù)發(fā)展與系統(tǒng)優(yōu)化集成相結(jié)合,統(tǒng)籌規(guī)劃,優(yōu)化布局,以重大示范項目建設(shè)為突破口,以新疆、內(nèi)蒙、陜西、寧夏、山西等五個富煤地區(qū)為重點(diǎn),加快先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,建設(shè)五大現(xiàn)代新型煤化工基地,推動我國傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進(jìn)煤炭利用和消費(fèi)方式革命,探索符合我國國情的新型綠色、低碳、高效煤化工發(fā)展道路,實現(xiàn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展。3.1煤氣化聯(lián)動合利用效率或能源轉(zhuǎn)化效率切實扭轉(zhuǎn)煤化工項目生產(chǎn)單一產(chǎn)品的單純煤化工發(fā)展模式,著力發(fā)展煤-電-化-熱一體化,提高資源綜合利用效率和能源轉(zhuǎn)化效率,將煤炭液化、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等大型煤化工裝置與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)或超超臨界發(fā)電系統(tǒng)有機(jī)集成,實現(xiàn)煤化工與電力、熱力聯(lián)產(chǎn)和負(fù)荷的雙向調(diào)節(jié)。探索煤化工產(chǎn)品、副產(chǎn)物的綜合利用,如煤渣制氧化鋁、二氧化碳制綠藻、合成油產(chǎn)品綜合利用等。3.2大型化知識產(chǎn)權(quán)煤液化技術(shù)在神華鄂爾多斯108萬t/a煤直接液化裝置和伊泰、潞安、神華三個16萬t/a間接液化示范項目的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)和改進(jìn)技術(shù),加快實施我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)煤液化技術(shù)的大型化。近期要重點(diǎn)解決大型費(fèi)-托合成漿態(tài)床反應(yīng)器設(shè)計與制造、副產(chǎn)醇類催化氧化處理、合成尾氣甲烷轉(zhuǎn)化利用、費(fèi)-托合成反應(yīng)熱回收利用、費(fèi)-托合成油精細(xì)后加工、新型費(fèi)-托合成催化劑開發(fā)應(yīng)用與生產(chǎn)以及百萬噸級煤間接液化工藝包設(shè)計、工程化設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)問題,集中國內(nèi)外優(yōu)秀工程力量進(jìn)行系統(tǒng)集成優(yōu)化,進(jìn)一步降低間接液化裝置的單位產(chǎn)品投資、水耗和煤耗,實現(xiàn)百萬噸級以上大型裝置安全穩(wěn)定長周期運(yùn)行。3.3煤制天然氣項目加快推進(jìn)大唐克旗40億m3/a、大唐阜新40億m3/a、內(nèi)蒙古匯能16億m3/a和新疆廣匯40億m3/a四個煤制天然氣項目建設(shè),盡快實現(xiàn)安全高效穩(wěn)定運(yùn)行。加強(qiáng)煤制天然氣技術(shù)升級,逐步實現(xiàn)甲烷化關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化,開發(fā)高效污水處理和回用技術(shù),不斷提高技術(shù)水平、轉(zhuǎn)化效率和工藝裝置規(guī)模,探索煤氣化技術(shù)組合用于煤制天然氣和化工產(chǎn)品。3.4提升技術(shù),完善工藝包認(rèn)真總結(jié)分析神華包頭60萬t/a煤制烯烴項目、神華寧煤50萬t/a煤制烯烴項目和大唐多倫46萬t/a煤制烯烴項目運(yùn)行經(jīng)驗,不斷提升國內(nèi)自主開發(fā)的甲醇制烯烴技術(shù),積極推廣應(yīng)用大連化學(xué)物理研究所甲醇制烯烴二代技術(shù)(DMTOⅡ)、中石化甲醇制烯烴技術(shù)(SMTO)和流化床甲醇制丙烯技術(shù)(FMTP),努力形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型化甲醇制烯烴完整工藝包,提高大型甲醇制烯烴裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。探索煤制烯烴與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)的耦合技術(shù),提高能源效率。3.5煤制乙二醇型化技術(shù)積極開發(fā)和示范不同工藝路線的煤制乙二醇大型化技術(shù),實現(xiàn)煤制乙二醇生產(chǎn)大型化,解決合成水處理與回用問題,提高乙二醇精餾效率和產(chǎn)品質(zhì)量,不斷提高乙二醇生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。4支持措施和政策建議4.1加強(qiáng)項目審批管理,嚴(yán)格審批程序必須從戰(zhàn)略和全局的高度,加快制定國家發(fā)展新型煤化工規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)政策,進(jìn)一步加強(qiáng)項目審批管理,嚴(yán)格審批程序,促進(jìn)新型煤化工產(chǎn)業(yè)有序、健康、科學(xué)發(fā)展。對于不符合產(chǎn)業(yè)政策等規(guī)定的新型煤化工項目,國家相關(guān)管理部門應(yīng)不批準(zhǔn)用地,不得發(fā)放貸款,不得通過資本市場融資。4.2加大新型煤化工科技創(chuàng)新力度充分發(fā)揮已形成的各類新型煤化工技術(shù)研發(fā)平臺的作用,組織企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)推動新型煤化工領(lǐng)域的科技創(chuàng)新,形成“基礎(chǔ)科研、研發(fā)平臺、重大裝備、示范工程”四位一體的科技創(chuàng)新體系。發(fā)揮政府引導(dǎo)作用,加大公共財政投入,積極開發(fā)世界先進(jìn)技術(shù),并加快示范、推廣和應(yīng)用。4.3金融政策支持要研究制定符合新型煤化工特點(diǎn)的土地、環(huán)保、財稅和金融等方面的優(yōu)惠政策,支持國家批準(zhǔn)建設(shè)的新型煤化工發(fā)展。要在確保生活用水、農(nóng)業(yè)用水和生態(tài)用水的前提下,保障符合國家規(guī)定的新煤化工項目