国内现代煤化工技术路线现状及未来发展趋势

  • 2019-04-08
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我国的资源具有“富煤缺油少气”的特点,煤炭是我国的主要消费能源,在工业快速发展的几十年里做出了巨大的贡献的,同时随之而来的环境污染问题愈来愈重,现代煤化工是煤炭清洁高效利用的一种方式,对促进传统煤炭行业的转型升级、保持煤炭高消费占比下的环境清洁意义重大,本文简述了目前国内现代煤化工的技术现状,并阐述了现代煤化工技术的发展方向。

摘要:我国的资源具有“富煤缺油少气”的特点,煤炭是我国的主要消费能源,在工业快速发展的几十年里做出了巨大的贡献的,同时随之而来的环境污染问题愈来愈重,现代煤化工是煤炭清洁高效利用的一种方式,对促进传统煤炭行业的转型升级、保持煤炭高消费占比下的环境清洁意义重大,本文简述了目前国内现代煤化工的技术现状,并阐述了现代煤化工技术的发展方向。

现代煤化工主要以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制甲醇等为重点发展方向。近年来,国内现代煤化工的技术和装备自主化率已达到85%以上,产能已初具规模。

煤制油气生存困难、煤制烯烃和乙二醇效益较高

截止2018年,煤制油、煤制气、煤制烯烃和煤制乙二醇产能为878万吨/年、51.05亿m3/年、779万吨/年和310 万吨/年,其中煤制油气路线发展较为困难、煤制烯烃和乙二醇路线效益较高。

(1)煤制油方面,企业遭遇效益困境、示范项目推进缓慢。截止2018年,煤制油的直接液化制取路线产能108万吨/年、间接液化制取路线产能770万吨/年。其中,神华的108 万吨/年直接液化生产负荷在80% 左右,且实现了废水的近零排放;伊泰的16万吨/年间接液化生产超负荷运转,保持在110%左右、神华宁煤的400万吨/年装置则已通过试运行,达到满负荷生产水平,两家工厂通过工艺的处理,集节能节水、减排降耗于一体。由于煤制油和石油燃料油的消费税共用一套体系,导致其在低油价时竞争力较低,经多方论证,当国际油价处于60美元/bbl以上时,煤制油项目可以实现盈利。

(2)煤制天然气方面,长输管道高价垄断导致企业亏损,示范项目推进缓慢。截止2018年,煤制天然气产能达到51.05亿m3/a,主要企业为大唐克旗、庆华伊犁、浙能新天等,目前国内的气液长输管道主要由“三桶油”控制,对接业务中收取的费用较高导致企业长期亏损,后建的项目推进也较为缓慢,且已运营的企业生产负荷仅为60%左右。目前的煤制天然气企业已开始尝试规避管道运输,如开发多种天然气的联产产品、生产可以自主销售的液化产品等。

(3)煤制烯烃方面,现行运营厂商大多实现了满负荷运行,且效益较高。2018年煤制烯烃和甲醇制烯烃产能分别为779 和550 万吨/年, 且盈利性较好,其中的陕西延长中煤榆林能化公司煤制烯烃年平均负荷达108% 以上,利润达13亿元,2018年度中安联合、久泰鄂尔多斯、延长延安能源等煤制烯烃项目已陆续投产,延长中煤榆林能化的扩建项目与2019年建成。由于2018年甲醇的价格保持高位运行,导致了多数甲醇制烯烃项目盈亏惨淡,仅有沿海的个别地区项目实现盈利。国内目前较多采用大连化物所的DMTO 技术、UOP公司的MTO技术和中石化的SMTO技术。

(4)煤制乙二醇方面,在聚酯化纤领域的应用逐渐增多,是现代煤化工最活跃的亮点。煤制乙二醇的产能增长较快,2018年底的投产产能为310 万吨/年,行业占比均达到20%以上,是石油制乙二醇的重要补充。从应用技术看,福建物构所、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 技术等在国内得到了较多应用。从目前运营的企业生产水平来看,产品质量在逐年稳步提升,产品焦距在聚酯化纤领域,应用比例越来越高,成为现代煤化工最活跃的亮点。

  表1 截止2018年底国内现在煤化工产能情况

  

  资料来源:《现代煤化工产业进展及发展建议》

现代煤化工面临着石化供给不稳定和环保压力

在当前人民币贬值和中美贸易争端的大背景下,国际石化化工茶品的进出口具有一定的不稳定因素,国内现代煤化工产业面临更加错综复杂的环境。国内能源格局正处于调整期,但能源结构决定了国内能源会形成长期以煤炭为主,其他能源比例不断挤占的格局,而煤油气的供需结构及比价关系,将从供给端和需求端两侧对现代煤化工产业产生影响。

现代煤化工产业面临着严格的环保压力,国家层面近几年出台多项环保法律法规、省区层面环保政策更为严格,如京津冀和汾渭平原的雾霾治理政策、长江经济带的环境治理政策及山东化工园区的强制认证等。具体规定中较为严格的是针对挥发性有机物(VOCs)开始实行常态化管理,对特征污染物的监管也愈加严格。环保安全的从严要求对整个石化产生了巨大的压力,现代煤化工作为每天的清洁利用方式需更加认真地对待。

供给端多条路线长期竞争,应紧跟需求端市场风向

从供给侧看,现代煤化工与其他化工行业及轻烃化工、生物化工行业长期竞争。我国与现代煤化工产业并行的产能供给主要是石油化工产业、天然气化工产业和未来可能形成的轻烃化工产业以及少量的生物化工产业,缺口则由国外进口补充。

从需求侧看,由于部分化工产品有不同的制取方式,因此更高的产品质量、更低的产品价格和更优质的服务是在竞争中取胜的关键。产品的质量、价格和服务既是现代煤化工产业竞争发展的关键,也是石油化工、轻烃化工等产业的关键;产业间的竞争是相对的,长期竞争中决定不了哪个化工方向的绝对优势和劣势,而最先被淘汰的是各化工路线中的落后产能;产业内部优先发展的有竞争力的产品路线,如现代煤化工中的煤制烯烃和煤制乙二醇,该两类产品的国内自给率较低,尚有一定的增长空间。

从产业的长远发展来看,需密切关注国际和国内产品的供给增量及需求增量变化,根据市场需求及时调节产品产量,做到宜气则气、宜醇则醇、宜油则油,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。

结语

现代煤化工主要以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制甲醇等为重点发展方向。其中,煤制油气生存困难、煤制烯烃和乙二醇效益较高;现代煤化工面临着石化供给不稳定和环保压力;供给端多条路线长期竞争,应紧跟需求端市场风向。


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