清洁高效利用 天然气无法完全替代煤炭成主力能源

现代煤化工产业，一度被认为是化解煤炭过剩、实现煤炭高效清洁利用的重要途径。曾备受资本热捧的现代煤化工如今却面临着如此窘境：前有低价油，后有页岩气上有日趋严格的环保政策，下有难见起色的市场需求。煤化工项目高耗能、高耗水、高污染排放等问题也让其备受争议。近期，不少地方在“十三五”规划中对现代煤化工的定位，也开始变得谨慎起来。那么，“十三五”现代煤化工产业发展前景如何?面临着哪些挑战?究竟该如何实现突围?中国化工报记者对此进行了采访。

告别“大发展” 升级示范先行

“‘十三五’现代煤化工不能再提‘大发展’了。”这句话是记者在日前举行的中国煤炭加工利用协会六届四次理事会暨第九届全国低阶煤热解提质及下游产品技术研讨会上，听到与会代表说得最多的一句话。

“‘十二五’期间，现代煤化工的发展是石油和化工行业的最大亮点之一。从技术和产业规模看，我国现代煤化工已经走在了世界的前列。但是‘十三五’期间，现代煤化工产业最应该注重的是发展质量而不是发展速度。”中国化学工程集团股份有限公司总工程师汪寿建说。

石油和化学工业规划院副院长白颐也认为，“十三五”行业要重新认识现代煤化工，推动煤化工产业健康发展，而不能使其发展过热。发展煤化工对于我国来说是一个长期战略，无论油价涨跌，坚持煤炭资源清洁高效转化的大方向始终不变。当前的市场困境，恰恰可以使已经有过热苗头的煤化工产业冷静下来，重新审视和定位产业发展方向。

记者了解到，相比于昔日“逢煤必化”的发展冲动，如今煤化工行业已显得更为冷静和理性。比如，业界曾估算，2015年我国将形成煤制油产能1200万吨，但是根据最新的行业数据，预计到2020年，我国煤制油产能将达1200万吨，煤制天然气产能将达200亿立方米，煤制烯烃产能将达1600万吨，煤制芳烃产能将达100万吨，煤制乙二醇产能将达600万吨，相比之前的规划均有不同程度的缩水。

不少现代煤化工企业亦如此。今年1月，神华集团确定的“十三五”发展目标中，提出将现代煤制油化工产业建设成为行业升级示范标杆，主要煤化工产品中，油品583万吨、合成树脂366万吨、甲醇554万吨。

对此，白颐认为，“十三五”期间我国现代煤化工应该做好三件事一是研究低油价条件下的发展机会成本和竞争力二是加大各项技术创新和工艺优化的力度，提高发展效率三是完善和落实可持续发展措施，注重资源保护、环保和节能。

采访中，不少业内人士表示，目前现代煤化工发展遭遇困境，与其本身工艺技术还不够成熟不无关系，因此，“十三五”行业还应该以示范为主，并需要进一步升级示范。

中国煤炭加工利用协会理事长张绍强认为，投资大、水资源消耗大、碳排放强度大、对原料要求比较苛刻等，都是现代煤化工行业现存的问题。对此，业内要有清醒的认识，而不应该只盯着“高大上”的那几条工艺路线。

张绍强提出，“十三五”期间，要科学规划现代煤化工产业布局。总结煤制油、煤制烯烃、煤制气等示范工程取得的经验。深入研究煤质与气化炉的适应性，开展高富油、高挥发分低阶煤节水型干馏提质、高硫煤化工、新型催化剂等关键技术攻关，提高设备运行的稳定性和可靠性。有序建设一批大型煤制油、煤制烯烃、煤制气等示范项目，推进具有自主知识产权的煤炭间接液化技术研发示范和产业化进程，加大煤炭转化力度，推动煤炭由燃料向原料与燃料并重转变，提高煤炭对国家能源安全的保障能力。

汪寿建认为，“十三五”期间，现代煤化工产业应围绕能效、环保、节水及技术装备自主化等内容开展产业化升级示范工程，依托示范项目不断完善现代煤化工自主创新升级技术，加快转变煤炭清洁利用方式，为煤炭绿色化综合利用提供坚强支持。

汪寿建告诉记者，“十三五”期间要有序推进现代煤化工产业化、技术升级示范工程，规范标定评价工作，做好三个有数。一是掌握标定示范工程物耗、能耗、水耗以及“三废”排放等主要指标，如示范工程能源转化效率和二氧化硫、氮氧化物及二氧化碳排放强度二是掌握示范工程的生产负荷等各机组及转动设备运行情况、产品品种及质量指标、安全环保措施、投资强度及经济效益，判断以上指标是否达到设计值三是掌握示范工程运行经验并总结查找分析存在的问题，为进一步优化操作和技术升级改造提供可靠的数据依据。

面临五大挑战 低油价最头痛

现代煤化工产业未来发展仍然面临诸多挑战，这是与会代表们所达成的共识。汪寿建将现代煤化工产业所面临的挑战归纳为五个方面。

一是煤化工规划布局制约问题。“十三五”期间，国家对现代煤化工项目的布局有严格的要求，要优先布局在有煤炭资源的开发区和重点开发区，优先选择在水资源相对丰富、环境容量较好的地区进行布局，并符合环境保护规划对没有环境容量的地区布局现代煤化工项目，要先期开展经济结构调整、煤炭消费等量或减量替代等措施腾出环境容量，并采用先进工艺技术和污染控制技术，最大限度减少污染物的排放。

二是水资源利用瓶颈问题。我国煤炭资源和水资源分布不匹配。主要煤炭产地和煤化工项目基地多分布在水资源相对匮乏、环境相对脆弱的地区。由于煤化工要消耗大量的水资源，主要用于工艺蒸汽用水获取氢源、循环冷却水蒸发或跑冒滴漏损失需要系统补充水、除盐水补充水及生活用水等。同时产生大量废水，对环境产生巨大威胁。

“若不采取确实可行的节水措施，如开式循环冷却水系统节水技术、空冷技术、闭式冷凝液回收技术、水的梯级利用及重复利用等措施，单位水耗和废水排放量降不下来，布局的煤化工项目就会成为泡影。”汪寿建说。

三是环境排放污染问题。此前，我国现代煤化工由于废水不达标排放，或者排放标准过低，出现了一些“三废”排放污染环境、污染水源和沙漠的事件。目前高浓盐水和有机废水的处理回收技术还没有得到很好的解决。大量的二氧化碳排放也是产业发展不容回避的问题，如何综合利用如捕集、驱油和埋存，相关问题还有待于探索和完善。

“今年年初，环保部发布的《关于华电榆横煤基芳烃项目环境影响报告书审批权限的复函》指出，华电榆横煤基芳烃项目包括年产300万吨的煤制甲醇装置环境影响评价文件将由环保部直接审批。这说明，从2014年开工以来，目前华电榆横煤基芳烃项目还没有通过环保部环评。这也从侧面说明了现代煤化工环评难。”汪寿建说。

四是产品同质化问题。现代煤化工产业起步时间短、研发时间不长，加上投入资源有限，核心装备技术又不能完全掌握，导致煤化工的中间产品雷同现象比较严重。产业链也做不长，不少终端产品是低附加值产品，比如聚乙烯、聚丙烯等，产业竞争力不强。若不走差异化的发展道路，现代煤化工产业还将形成新一轮的产能过剩。

五是低价油气冲击经济性问题。在高油气价格的前提下，现代煤化工的竞争力毋庸置疑。但是到了低油气价阶段，如油价在每桶60美元、50美元以下的时候，煤化工成本优势遇到了极大的挑战。如何采取应对措施扶持政策，是行业和有关部门必须考虑的问题。

在业内人士看来，“十三五”现代煤化工面临的诸多挑战中，首当其冲的便是油价问题。

近日，国际原油期货价格跌至12年来新低点。对此，不少分析机构预计，整个“十三五”期间国际油价都将保持在中低位。

白颐表示，预计“十三五”期间，石油价格大部分时间将保持在每桶50～70美元，前3年价格会低一些，后2年价格会上涨一些，但是也有分析机构预计的油价更低。这说明，现代煤化工产业很可能将长期受到低油价的冲击。

新型煤化工包括煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇等，白颐指出，这些工艺产品对油价的承受能力各不相同。

煤价在每吨200～300元的情况下，煤制油项目可承受每桶70～80美元的油价，若煤制油项目享受30%税费优惠，则可承受每桶60～70美元的油价。

煤制天然气方面，目前世界各地区天然气定价机制存在显著差异，气价与油价脱钩已逐渐成为世界天然气贸易定价的新趋势，我国煤制天然气与油价不完全挂钩，所以煤制天然气项目更多的不是考虑油价，而是考虑目标市场和运输途径。

煤制烯烃方面，在煤炭价格每吨200～300元的情况下，新建煤/甲醇制烯烃项目可承受每桶70～80美元的油价，已建煤或甲醇制烯烃项目的承受能力(按照边际成本考虑)可承受每桶50～55美元的油价。价格和市场环境是煤制烯烃企业必须考虑的因素。白颐认为，东部地区项目将主要面临海外低价原料产品的冲击，如果项目在东部地区，船运费用较低，就要考虑国外产品的竞争项目要是在西部煤炭产地，就要考虑液体运输半径和消费能力，尽可能在周边解决销售问题。此外，煤制烯烃除了生产聚丙烯、聚乙烯等通用产品外，产品还要往高端和精细化学品方向发展。

由于项目投资高，煤制芳烃项目对原油价格下降的承受能力略低于煤制烯烃，而且PX不宜长距离运输、PTA产能过剩，白颐建议企业在进行布点时充分考虑产业链衔接。

煤制乙二醇项目还无法与乙烷路线工艺竞争，因此新建项目应尽可能分布在中西部地区，目标市场控制在一定销售半径内，以产业链形式发展。

突围需靠创新 瞄准成套技术

业内人士普遍认为，在当前的形势下，技术创新依然是现代煤化工行业实现困境突围的重要途径。业内专家认为，在示范阶段，应在煤炭分质高效利用、资源能源耦合利用、污染控制技术(如废水处理技术、废水处置方案、结晶盐利用与处置方案等)等方面承担环保示范任务，并提出示范技术达不到预期效果的应对措施同时严格限制将加工工艺、污染防治技术或综合利用技术尚不成熟的高含铝、砷、氟、油及其他稀有元素的煤种作为原料煤和燃料煤。

技术创新不仅在于原创性发明，更在于具有重大应用价值的技术集成。汪寿建表示，“十三五”期间，应通过对煤化工单项工艺技术、工程技术和信息技术的重组，获得具有统一整体功能的全新成套技术，并努力形成现代煤化工的品牌要进一步加大核心工艺技术、工程技术和环保技术的创新力度，在关键及核心技术方面取得突破煤化工项目应创新工艺技术、工程技术和环保节能减排技术，项目建设规模应符合国家产业政策要求，采用能源转换率高、污染物排放强度低的升级工艺技术，并确保原料煤质相对稳定。

在汪寿建看来，有四类技术是构成“十三五”现代煤化工生存和发展的关键。

一是现代煤化工污染物控制技术(“三废”处理排放及废弃物回收利用环保技术、节能技术和节水技术)二是现代煤化工核心工艺示范升级创新技术(煤气化、合成气净化、合成、煤质分质分级综合利用技术)三是现代煤化工后续产品链技术(合成材料、合成树脂、合成橡胶等高端化学新材料技术以及精细化学品专业化、高附加值化技术)四是现代煤化工耦合集成技术(产品耦合技术、催化剂技术、多领域多元节能信息控制技术耦合和国产大型装备技术)。

“第一类解决环保问题，第二类解决生存问题，第三类解决同质化问题，第四类解决现代煤化工智能竞争力问题。这些技术都有很大的创新空间，等待行业去开拓。”汪寿建说。

白颐介绍说，在热解提质技术方面，行业要注重规模化应用的工业热解反应设备开发，装备和自控的系统集成和整体提升，热解产品深加工技术开发，配套的环保节能技术的应用和创新在煤气化技术方面，要开发安全环保、可靠性强、效率高、消耗小、适应性强的技术，对煤种、煤质的适应性强(如高灰熔点)的气化技术，煤气化新工艺如催化气化工艺、共气化、地下气化等，开发国产大型煤气化装备，超高温3000～4000吨/天的大型气化炉，大型粉煤输送泵，煤气化废水处理技术。

在煤间接液化领域，要注重新型催化剂技术开发，产品要向特种油品、精细化学品方向发展，工艺向系统优化集成方向发展，关键技术装置向大型化、低能耗方向发展。在煤制天然气领域，要注重国产甲烷化工艺的优化及工业化、新型甲烷化反应器技术，创新国产催化剂的工业化应用，提高寿命、耐高温特性，注重节能降耗、余热利用。甲醇制烯烃领域，要注重催化剂改性、工艺条件和反应器优化、产品分离工艺，加强下游产品技术开发，减少同质化，优化原料结构，废水处理，节能降耗等。甲醇制芳烃领域，要注重国产技术的工业化验证，加强关键技术优化、提高芳烃产率、芳烃技术集成、煤制芳烃技术多元化、反应设备及优化。甲醇制汽油领域，要注重提高国产催化剂的活性、寿命、选择性，加强大型化反应器开发。工艺系统优化、副产物集成利用。

北京凯瑞英科技股份有限公司总经理唐强博士认为，以甲醇为原料生产聚甲氧基二甲醚(DMMn)，将DMMn用作柴油调和组分，能明显减少污染物排放，提升油品质量，可以利用我国已经过剩的甲醇，替代部分油品，是“十三五”现代煤化工产品多元化的发展方向之一。该公司与清华大学、山东玉皇化工集团合作，已经开发全球首个万吨级DMMn生产装置，并通过鉴定，总体技术处于国际领先水平。目前，90万吨DMMn生产项目已被列为山东省重点建设项目，一期30万吨装置设备加工安装及现场建设工作已经启动。“我国目前柴油年消费量超过1.6亿吨，如果DMMn能替代20%柴油，其年需求量将超过3000万吨，市场空间十分广阔。”唐强告诉记者。

来源：中国化工报

山西是中国第一产煤、输煤大省及能源重化工基地，煤炭资源优势得天独厚，储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。近年来能源、化工品的需求出现较高的增长速度，煤化工在能源、化工领域中已占有重要地位。

依托能源优势和较为雄厚的产业基础，“煤老大”山西已确定将煤化工作为“十一五”时期最具优势的潜力行业给予重点扶持培育，使之成为继煤炭、焦炭、冶金、电力等传统支柱产业之后的新兴支柱产业。

2006年山西10余煤化工技术研发企业入驻太原高新区，形成了煤基合成气、煤制油、煤焦油、煤层气、焦化及焦炉气综合利用、型焦生产、煤炭生产信息化、活性炭、碳纤维、二甲醚等20多个专业研发中心，山西煤化工技术研发基地初见雏形。

新一轮煤化工热潮目前正在能源大省山西悄然兴起，煤化工项目成为各路资本追逐的焦点。2008年上半年，山西省煤化工业投资同比增长了45.7％，成为山西省投资增长最快的行业。近年来，山西签订的煤化工合作项目有上百个，拟引进资金千亿元。2007年山西省城镇煤化工业完成投资114.7亿元，同比增长34.2%；煤化工业增加值同比增长23.8%，比山西省工业平均增幅高2.8个百分点。煤化工的“资金汹涌”、“高歌猛进”，迅速在山西形成了社会各层面的煤化工“共振”。

中国投资资讯网2009-2012年山西省煤化工产业投资分析及前景预测报告

山西煤化工重点企业

素有“工业粮食”之称。我国是能源生产和消费大

国,生产和消费总量逐年增加(见表1)。我国能源

资源一直富煤、缺油、少气,我国的经济发展水平和

表1　我国能源生产、消费总量及构成表

年份能源生产

总量/万t

占能源生产总量的比重/%

原煤原油其它

能源消费

总量/万t

占能源消费总量的比重/%

原煤原油其它

1980 63 735 69.4 23.8 6.8 60 275 72.2 20.7 7.1

1985 85 546 72.8 20.9 6.3 76 682 75.8 17.1 7.1

1990 103 922 74.2 19.0 6.8 98 703 76.2 16.6 7.2

1995 129 034 75.3 16.6 8.1 131 176 74.6 17.5 7.9

2000 128 978 72.0 18.8 10.0 138 553 67.8 23.2 9.1

2001 137 445 71.8 17.0 11.1 143 199 66.7 22.9 10.5

2002 143 810 72.3 16.6 11.1 151 797 66.3 23.4 10.3

2003 163 842 75.1 14.8 10.1 174 990 68.4 22.2 9.4

2004 187 341 76.0 13.4 10.6 203 227 68.0 22.3 9.7

2005 206 068 76.4 12.6 11.0 224 682 68.9 21.0 10.1

2006 221 000 76.9 11.9 11.2 245 669 69.1 20.6 10.3

注:1.电力折算标准的系数根据当年平均发电煤耗计算,其它项

为天然气和水电2.能源生产总量和能源消费总量的单位是万吨标

准煤3.本表所列数来自中国统计年鉴[1][2][3]。

经济实力决定了我国以煤为主的能源生产消费结

构。长期以来,煤炭在我国一次性能源生产和消费

中均占70%左右(见表1)。2004年6月30日,国务

院常务会议讨论并原则通过了《能源中长期发展规

划纲要(2004~2020年)》(草案),确定了“以煤炭为

主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的新战

略”。2007年1月国家煤炭工业发展“十一五”规划

中提出:尽管煤炭在多元化的能源结构中比重逐年

下降,但在相当长的时期内煤炭在一次能源生产和

消费中的主体地位不会改变。从我国能源资源和能

源安全战略考虑,在可以预见的几十年内,我国能源

仍将主要依靠煤炭。

2　煤炭企业是国民经济发展的重要支撑

我国煤炭行业是集采矿业、能源业、基础原材料

业特征于一体的行业,是国民经济发展的重要支撑。

我国是世界第一产煤大国,煤炭产量占世界的40%

左右。煤炭是我国的主要能源,分别占一次能源生

产和消费总量的70%左右,在未来相当长的时期

内,我国仍将是以煤为主的能源结构。随着煤炭工

业经济增长方式的转变、煤炭用途的扩展,煤炭的战

略地位仍然十分重要[4]。

煤炭行业为发电行业、运输行业提供强大的能源

保障。长期以来,煤炭运输占整个铁路运输的40%以

收稿日期:2007-04-28修订日期:2007-05-10

作者简介:马健(1975-),女,黑龙江呼兰人,中国矿业大学博士研究生,研究方向:矿业经济。

上煤炭发电机组的增加和火电小时数的增加,直接

对煤炭的供应提出了更高的要求,2005年全国发电

机组消耗煤炭已经达到10.54亿t,占煤炭生产总量

的67%[1]。

从成本的角度上看,国家在煤炭行业投入比量

从煤炭在价格上相对石油和天然气有很强的优势,

同等的发热量,用煤的成本只相当于用石油的

30%。

相对煤炭丰富的储量,我国石油储量严重不足,

必须利用国际石油资源弥补国内石油供应的短

缺[5]。从我国的能源供应和安全考虑,既要积极开

发利用国外的能源资源,又要注重开发利用国内的

能源资源。国内石油和天然气资源有限,水能和核

能的发展还存在许多制约因素,新能源的开发尚需

时日,煤炭具有不可替代的作用。专家预测,到

2010年,使用石油、天然气、的成本将会是煤炭的8

倍甚至更高[6]。依靠大量使用石油、天然气来解决

中国能源问题的设想,是不实际的,风险很大。煤炭

相当于石油和天然气,既具有储量优势,又具有成本

优势,且分布也最广泛,因此煤炭是我国战略上最安

全和最可靠的能源。目前,全球煤炭消耗占世界一次

能源消耗的25%[7]。随着其它一次能源的枯竭,煤

在一次性能源消费结构中的比重将进一步提高。

3　煤炭作为主要能源不可能被替代

我国能源种类有诸多种,真正起主导作用的仍

然是以煤炭、石油和天然气为主。它们都是重要的

一次能源,都具有不可再生性。但相比之下,煤炭资

源十分丰富、位居世界前列,石油次之,而天然气则

相对匮乏,据国家权威机构报道,我国的石油资源仅

能维持10 a左右。因此,尽管随着人们环保意识的

增强,节能技术的提高和新能源的出现,煤炭在能源

结构中的比重虽然有所下降[8],但在我国仍将高达

70%以上,到2050年也不会低于50%。

另外,同石油、天然气相比,煤炭除具有储量优

势之外,还具有石油、天然气不可比拟的独到优越

性。一是随着煤炭开采技术的进步,煤炭开采成本

将越来越低,具有十分明显的价格优势。以兰州市

场为例,块煤价格约为250元/t,汽油价格为3 400

元/t,天然气工业用1.20元/m3,按热值同比计算,天

然气价格为煤价的3倍左右汽油价格为原煤价格

的5倍左右,如果按价格计算,每2 kg煤可产1立方

气,2 kg煤折价0.5元,工业用天然气是煤价的2.4

倍,民用气价是煤价的2.9倍,商业用气是煤的3.6

倍。相比之下,可十分清晰地看出煤炭是最廉价的

能源,是最有市场竞争力的能源。二是煤炭易于储

存和运输,附加成本低,使用面广。三是随着节能技

术的进步、节能政策和措施的增强,煤炭的利用率将

大幅度提高。四是随着洁净煤技术和煤化工技术的

发展,煤炭将由燃料向原料转变,煤炭不仅可以和石

油、天然气一样清洁使用,而且还可以成为廉价的化

工原料。五是我国石油进口量逐年递增,而有限的

外汇储备不可能用于大规模进口原油,只能依靠煤

炭转化和深加工来实现“以煤代油”。因此,从全国

情况来看,煤炭依然是不可替代的重要能源,煤炭工

业亦不是“夕阳工业”,相反,煤炭工业具有广阔的发

展前景。

4　煤炭资源是可持续发展的重要一环

可持续发展战略旨在促进人与人之间以及人与

自然(资源和环境)之间的和谐,即发展是在资源的

永续利用和良好的生态环境中进行的。煤炭行业的

持续发展是涉及到国计民生的大事。据估计,人类

现在每年燃烧的矿物燃料相当于自然界花100万a

左右才生产出来的,另据预测地球煤储量按目前的

消费速度还可以维持200多a,石油和天然气储量仅

能使用约33 a和60 a。这就要求煤炭资源的衰竭速

度必须低于其再生速度,发展的速度和规模也不能

超越生态环境的承载限度[9]。在人口、资源、环境的

可持续发展链条上,人口是核心,环境是条件,资源

是基础,即只有人口增长适量、资源开发适度、生态

环境适宜的状态下,才能实现我国经济社会的可持

续发展。无论在原始的狩猎社会,还是在农业社会、

工业社会、以及知识经济社会,资源都是人类不可须

臾或缺的物质基础,没有资源的支撑,任何国家和地

区的经济和社会都不可能有相应的发展。资源还是

构成环境和生态系统的物质基础,没有自然资源构

不成自然环境,没有生物资源构不成生态系统,所

以,资源(煤炭资源)理所当然是可持续发展的基础。

爱护煤炭资源就是爱护人类自己,珍惜煤炭资源就

是珍惜人类的发展前途。

参考文献:

[1]　中国统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2006.

[2]　中国统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2005.

[3]　中国统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2005.

[4]　张绍强,张运章.我国煤炭资源、生产与环境概况[J].环境保

护, 2006,(13): 55-59.

[5]　傅志华,包全永,韩凤芹.我国能源发展战略及其与财税政策

的关系[J].经济研究参考,2006,(14): 4-15.

[6]　舒鹏.煤炭行业可持续发展的探讨[J].宏观经济管理, 2004,

(3): 25-28.

[7]　黄淑和.2005年煤炭行业分析报告[R].北京:中国经济出版

社,2005.

[8]　王海山.关于甘肃煤炭工业发展战略的思考[J].人大研究,

2002,(2):43-45.

[9]　王宇波.我国在构建和谐社会条件下的能源危机与应对策略

[J].中国建设动态(阳光能源),2006,(5): 58-61.

　·2·　煤　炭　技　术第26卷