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煤化工产业该如何发展呢?

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  • 时间:2019-01-08
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  近年来,随着社会的发展进步,煤化工产业也在不断做出改变发展,但是发展的道路上并不总是顺利的,对于发展前景的规划应该有一个清晰的认知和掌控,现在来跟招标网一起看看煤化工产业的发展战略吧!

  一、 近期我国现代煤化工产业发展现状简述

  我国现代煤化工初具产业化规模。煤制燃料方面,随着几个大项目相继建成投产,直接液化产能达到108万吨/年,间接液化产能达到770万吨/年。煤制天然气产能达到51.05亿立方米/年。煤制化学品方面,煤制烯烃、甲醇制烯烃和煤制乙二醇产能快速增快,不到10年的时间里,产能分别达到779万吨/年、550万吨/年和310万吨/年,行业占比均达到20%以上,成为石油化工的重要补充。甲醇已发展成为重要的能源和化工平台产品,煤制甲醇产能达到约5400万吨/年,约占全国甲醇有效产能的75%。

  二、煤化工产业运行各自特点

  1、 煤制油方面,建成工厂的生产运行和管理水平不断提高,但遭遇了效益困境,新建示范项目的前期工作推进缓慢。神华108万吨/年直接液化工厂生产负荷稳定在80%左右,环保水平不断提高,实现了废水的近零排放。伊泰16万吨/年间接液化装置生产负荷保持110%高位水平。神华宁煤400万吨/年间接液化工厂经过一年的试运行即具备满负荷生产能力,工厂节能、节水、降耗、减排水平不断提高。国际油价徘徊在50-60美元/桶,处于煤制油项目盈亏平衡点附近,而煤制油的柴油和石脑油消费税减免仍没有落实。“十三五”示范的新建项目中,潞安长治项目一期工程100万吨/年于2017年底建成投产,完成了两项示范任务;伊泰鄂尔多斯项目于2016年12月获得核准,继续优化设计;伊泰伊犁项目于2017年7月获得核准,仍未重新开工;渝富毕节项目于2017年底上报核准,环评即将上报,仍需落实煤炭资源、环境指标等问题。

  2、煤制天然气方面,建成工厂的生产运行管理水平不断提高,但天然气长输管道的接收量和接收价格很低导致企业亏损,新建示范项目前期工作推进缓慢,部分项目基本停滞。受天然气长输管道接收的压制,大唐克旗、庆华伊犁、浙能新天的年均生产负荷只有60%左右。相对之下,汇能煤制天然气工厂产品是液化天然气,可以自主销售,对市场的把握性更强,又因市场需求较旺,开工率很高。面对现实,煤制天然气在建项目被迫重新调整方案,克旗二期、阜新一期都调整为天然气联产化学品,煤气化装置的甲烷直接作为天然气产品,其余合成气用于生产乙二醇或甲醇。“十三五”示范的新建项目中,苏新能源新疆和丰和北控鄂尔多斯两个年产40亿方煤制天然气项目已通过核准,但出于经济性担忧等原因,均未能有效推进;山西大同项目尚未提交中海油集团投委会决策;国电投伊犁项目放弃煤制天然气方向;安徽能源项目重新优化了产品方案和项目经济性。

  3、低阶煤分质分级利用方面,“十三五”示范的新建项目中,京能锡盟项目完成了两段转体炉煤热解百万吨级示范装置基础设计和半焦水煤浆气化研究试验,陕煤化榆林项目粉煤热解和煤焦油悬浮床加氢进行入详细设计阶段,延长石油榆林项目煤焦油与制合成气一体化(CCSI)技术完成了万吨级工业试验,50万吨/年煤油共炼试验示范装置已实现稳定运行,但百万吨装置尚无实施计划。陕西龙成项目推进详细设计工作。呼伦贝尔圣山项目受阻于项目实工和运行用水不能保障而陷入停滞。

  4、煤制烯烃方面,煤制烯烃建成工厂大多实现了满负荷运行,效益较好,例如陕西延长中煤榆林能化公司煤制烯烃项目2017年平均负荷达108%以上,产销两旺,利润达13亿元。在建的煤制烯烃项目有序推进,中安联合、久泰鄂尔多斯、延长延安能源等项目预计于2018-2019年建成投产,延长中煤榆林能化一期启动项目填平补齐工程计划于2019年建成投产。甲醇制烯烃项目由于2017年甲醇价格高位运行,多数经营惨淡,仅个别项目实现了盈利。从应用技术看,大连化物所DMTO技术、UOP公司MTO技术、中石化SMTO技术得到了较多应用。

  5、煤制乙二醇方面,建成工厂的生产运行水平不断提高,产品质量稳步改进,产品在聚酯化纤领域的应用量和应用比例越来越高,煤制乙二醇成为现代煤化工最活跃的亮点。以通辽金煤乙二醇装置为例, *ST丹科控股子公司财务年报显示,2017年通辽金煤乙二醇装置运行325天,生产乙二醇13.73万吨、草酸7.14万吨,同比分别增长11.32%和15.53%,年均生产负荷86.48%;2018年继续进行扩能技改项目,消缺调试。煤制乙二醇在建项目数量多,策划中的单个项目规模越来越大,有的甚至达到100万吨/年以上。截至2018年4月,煤制乙二醇在建项目10个,产能合计240万吨/年,单个项目规模10-30万吨/年;拟建项目的规模提到50-60万吨/年、100万吨/年甚至180万吨/年。从应用技术看,福建物构所和永金公司联合技术、上海浦景技术、日本宇部高化学技术、五环华烁宝马WHB技术等得到了较多应用。

  6、煤制芳烃方面,华电全面退出了煤化工产业,将榆林3万吨/年甲醇制芳烃装置转让给延长石油。

  从现代煤化工示范项目的推进情况看,示范项目推进速度较慢,产业化进程跟不上“十三五”规划要求的节奏。分析原因,主要有以下方面:

  一是油、煤、气、化工产品比价关系大幅变化,煤价大幅上升,油价低位波动,相关化工产品价格总体下滑,煤化工项目“两头受挤”,“煤价低”优势不在。2013年初-2017年末,国内秦皇岛动力煤价上涨了76%,同期原油价格只上涨了4%,LNG价格上涨了9%,甲醇价格上涨了24%,而油品、双聚产品和乙二醇的价格降幅达12%-15%,国内天然气门价站于2013年6月至2018年5月历经4次调整后下降16.8%。高煤价、低油价、低气价以及化工产品价格走低,使煤化工“转化煤”经济性受到严重挑战。煤化工产品既是原料价格的接受者,也是产品价格的接受者,处于两头受挤的状态。

  二是示范项目承担的关键技术产业化示范任务较重,每个示范项目都要承担2-3项具有开拓性和创新性的任务,需要慎重对待。《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》和《现代煤化工产业创新发展布局方案》对每个示范项目都提出了示范任务要求,《现代煤化工建设项目环境准入条件(试行)》还要求环保示范任务,客观上对示范项目带来了技术性挑战。

  还有一些外部原因也存在不同程度的影响。当前化工行业清洁生产、治污降霾、危化品企业搬迁等方面的压力很大,煤化工项目的用煤、用水、用能、环境容量指标获取难度越来越大,有的省份甚至要求“不新增煤炭消费量”,尽管不直接针对现代煤化工示范项目,但仍需先腾出相应指标。煤炭行业深化改革,煤化工项目的配套煤矿不能如期开工或者资源配置不能及时到位。天然气管输政策改革深化,但市场化、第三方参与仍有待落实。大型石化项目和轻烃化工(以乙烷、丙烷、碳四为原料的化工)项目提速,也对煤化工的市场空间判断有所影响。

  三、对我国现代煤化工产业发展的思考及建议

  面向长远,我国现代煤化工产业应在能源和化工行业体系整体背景下,认真考量其竞争层次关系,统筹内外内发展要素,客观分析自身特点和优劣势,找准自身发展定位。

  1.煤化工和相关产业的竞争层次关系分析

  市场供需关系是影响市场变化的主要因素。当供给增长小于或等于需求增长,新增产能可以共同分享增量市场,形成利益共享共赢格局。如果供给增长大于需求增长,新增产能不仅要分享增量市场,也要分享存量市场,竞争就会加剧。

  从供给侧看,我国与现代煤化工并行的产能供给主要是石油化工、天然气化工、未来可能形成的轻烃化工以及少量的生物化工,不足部分由进口补充。现代煤化工要密切关注相关方向的发展动态。

  从需求侧看,毫无疑问,市场需要更好的产品质量、更低的产品价格、长期稳定的供应、更周到的产品服务、更融洽的客户关系。生产企业要满足这些需求,就要做到生产稳定运行、成本尽可能降低、安全环保达标、销售费用低等。进一步剖析生产要素,生产企业要做到的是技术水平高、规模经济、原料燃料消耗低、自动化水平高、人工少、产品运输距离短和运输方式合理、投资和固定资产费用低、融资方案好、财务费用低等。如果再进一步剖析核心竞争力,短流程、高收率等工艺技术指标则是生产企业必须把握的内在价值关键要素。

  2.煤化工内在价值层次分析

  对于现代煤化工,要实现内在价值,做到短流程、高收率,最好的出发点就是将合成气组分优化利用,尽量减少中间转化环节,再结合市场需求,做到宜气则气、宜醇则醇、宜油则油。“一步法”技术是最短的流程,例如合成气一步法制烯烃技术、合成气一步法制乙二醇技术、合成气一步法制二甲醚技术等,需要加快技术研发和产业化,争取尽早实现产业层面的大跨越。

  在“一步法”技术还不能实现产业化之前,可以重点进行现有技术路线的再提升。例如DMTO二代技术完善和三代技术开发;高温费托合成技术与低温费托合成技术相结合,多产化学品或特色油品等。在产业层面,通过与其他产业结合,以多联产的方式降低或取消变换单元比例,或对中间物料进行组合优化利用,也是现代煤化工提升产业价值的有效途径。

  对于现状技术的再应用,要持续进行设计优化,从反应器、催化剂、物料系统、操作参数、设备、布局、公用工程等方方面面入手,不断追求低消耗、低能耗、低排放和更安全。要特别注重降低投资,通过规模经济、设计优化、建设时机选择、建设过程管理(质量、时间、费用)等将投资控制在最低水平。要注重提升产品档次和附加值,结合产品市场定位,发展品质好、性能优、使用方便、应用高端的产品。

  3 煤制油价值优化要点

  煤制油生产层面。直接液化与间接液化相结合,统筹空分、煤气化、净化单元,使合成气和氢气制备更加经济;统筹油品加工单元,生产更高品质的柴油、汽油或特种用途油品;直接液化柴油具有密度大、馏程较轻、体积热值高、超低凝点、硫氮含量低、环烷烃含量较高、十六烷值低的特点,间接液化柴油具有高十六烷值(70以上)、硫含量、芳烃含量低(小于1ppm)、密度较低的特点,二者结合可具有更先进的油品指标。低温费托和高温费托组合,规模化生产PAO、溶剂油、润滑油基础油、费托蜡等高附加值产品。费托尾气、石脑油等优化利用,生产高附加值化学品等。

  煤制油应用层面。煤制油企业宜积极争取配套加油站,自行组织油品调配,吸收加油站利润。参考石油化工路线的成品油价格形成机制,探索符合煤制油自身特点的清洁油品价格体系和消费税体系。按照《石油价格管理办法》(发改价格[2016]64号),我国汽、柴油最高零售价格以国际市场原油价格为基础,考虑国内平均加工成本、税金、合理流通环节费用和适当利润确定,即汽油/柴油最高零售价格=原油基础价+加工成本+税金+流通费用+利润。相比于石油路线的油品,基于煤制油产品质量高的特点,可尝试探讨煤制油品零售价格适当提高;基于煤制油加工成本偏高的特点,可尝试探讨煤制油税金适当降低。

  4 煤制天然气价值优化要点

  煤制天然气是煤炭“燃料”利用方向中生产环节能效最高的路线,从全生命周期角度比较,煤制天然气在民用领域和工业燃料领域也具有高能效优势,其发展价值值得肯定。煤制天然气作为常规天然气的必要补充,有利于形成国内天然气供应多渠道格局,对于调控天然气进口依存度和平抑天然气进口价格均具有积极意义。

  煤制天然气生产层面。考虑合成气的优化利用,煤气化装置生产的甲烷直接作为天然气产品,一氧化碳和氢气用于生产化学品,做到“宜气则气、宜化则化”,提高全厂盈利能力。考虑组合气化,适应区域煤矿块煤和粉煤的平衡生产与销售。

  煤制天然气应用层面。煤制天然气企业应积极参与国家天然气管输体制改革,尽早打破天然气长输垄断;积极谋求“代输”,降低“量价约束”影响;与城市天然气终端分销公司结成战略联盟,提高销售份额,争取销售环节利润。

  5 煤制甲醇价值优化要点

  煤制甲醇优质产能增长,为满足我国甲醇市场需求起到了积极作用。2010年以来,甲醇制烯烃和醇醚燃料快速拉动了甲醇消费增长,也促使甲醇生产快速增长,甲醇成为化工产品中最耀眼的明星。当前甲醇在清洁锅炉燃料、清洁船舶动力燃料等领域的应用还在不断开拓。但目前甲醇或其再加工产品作为车用燃料方向,已到了面临方向性选择的阶段。

  甲醇作为车用燃料使用,有直接使用和间接使用两种途径。直接使用包括M100、M85汽油、汽油甲醇双燃料、柴油甲醇双燃料等方式。2012年工信部在“山西、陕西、甘肃、贵州、上海”四省一市共10个城市开展甲醇汽车试点工作,现已取得了阶段性成果。间接使用是以甲醇为原料生产二甲醚、汽油(MTG)、聚氧醚(DMMn)后再使用,但各有问题待解决:二甲醚添加柴油需解决与发动机适配问题,甲醇制汽油需解决经济性问题,聚氧醚需建立产品质量标准、打通使用流程,才能打开市场。

  甲醇汽车试点工作成效良好。试点工作主要考察了高比例甲醇汽车的适用性、可靠性、经济性、安全性、环保性,具体包括甲醇汽车整车运行、甲醇汽车发动机运行、甲醇加注站建设和运行、甲醇燃料供应体系、数据采集、试点检测(整车性能检测、排放检测、环境监测、司机和加醇站人员体检)、车辆维修与保养、运行经济性等内容。2012年1月至2018年2月,甲醇汽车试点车队规模逾千台,总行始里程达到1.84亿公里,甲醇汽车各项性能在试点工作中得到了较好验证,经济性与同期汽油价格相比,在甲醇不征收消费税的情况下,比纯汽油车低30%-40%。车用甲醇燃料对人体健康影响的主要观点是:根据《职业性接触毒物危害程度分级》(GBZ230-2010)分析,甲醇和汽油的毒性程度基本一致,职业危害均属于轻度危害;涉醇场所空气中的甲醇浓度符合我国职业接触限值要求;当前条件下涉醇人员职业健康风险处于低风险水平,其健康水平是可以接受的。甲醇汽车常规和非常规排放特性的主要观点是:甲醇汽车CO和THC不同程度地低于汽油车,NOx排放与汽油车大致相当,PM排放显著降低,甲醛排放比汽油车略高,但处于同一数量级;试点期间,满足国IV和国V标准的甲醇汽车污染物排放在全生命周期内均能满足我国现行排放标准要求;我国自主开发的柴油甲醇组合燃烧技术应用于重型载货汽车为代表的压燃型发动机,可满足现行各类法规排放要求,并且不需要在后处理上供助喷射尿素来还原NO。

  从甲醇汽车试点工作成果看,甲醇汽车具备了市场化推广的基础条件。但是,当前电动汽车、生物质乙醇汽油正在加速推广,甲醇汽车如何推广,仍有待政策指导。

  四、总结

  现代煤化工在煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等方面都处于积极应用新技术、进步发展的新阶段,但这也属于是初期发展阶段,现代煤化工仍需做好工程优化和升级示范。现代煤化工在将来发展的同时也会面临石油化工等激烈竞争,要想赢得这场战争就要从现在的基础发展做起。

 

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