陕西煤化工,出路在精深

作者:李军 文章来源:中国化工报 发布时间:2015-12-25
作为煤炭资源大省的陕西,煤化工产业“十二五”期间科技创新取得多项突破,园区集群建设初具规模,成为我国现代煤化工的先行者和探路者。“十二五”收官在即,站在两个五年规划的交汇点上,面对产能严重过剩、化工市场疲软和低油价的新常态,对于煤化工的质疑声时有出现。

作为煤炭资源大省的陕西,煤化工产业“十二五”期间科技创新取得多项突破,园区集群建设初具规模,成为我国现代煤化工的先行者和探路者。“十二五”收官在即,站在两个五年规划的交汇点上,面对产能严重过剩、化工市场疲软和低油价的新常态,对于煤化工的质疑声时有出现。陕西煤化工未来形势如何?“十三五”该怎么发展?日前,中国化工报记者进行了深入采访。

产品精细化

据了解,近年来煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇等项目在陕西相继开花结果。其中煤制油产能达到360万吨;煤制烯烃已形成产能310万吨,占全国总产能的41.3%。近年来,陕西围绕甲醇开发下游产品,建成或在建甲醛、二甲醚、聚甲氧基二甲醚、醋酸、1,4-丁二醇、聚四氢呋喃、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮等多个项目,形成了发展精细化工和化工新材料的基础条件。

延长石油集团依托拥有自主知识产权的Y-CCO技术,在陕西靖边建设的全球首套45万吨/年煤油共炼工业示范项目装置。

“陕西煤化工的特点是‘大’,产品大多为基本化工原料和农用化学品,结构仍处于低端水平,精细化率仍然偏低。今后煤化工应该重点做‘精’,出路在延伸产业链,发展精细化工产品和化工新材料,改变精细化工产业薄弱的局面。”陕西省决策咨询委员会委员胡海峰告诉记者,“十三五”陕西应重点围绕特色工业,配套化工新材料及专用化学品,在煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇等产业基础上,最大限度延伸产业链,提高产品附加值。譬如在过剩产能没有消化之前,不宜再扩大甲醇、低碳烯烃等项目的建设规模,应努力开发“吃”甲醇的下游产品;甲醇、芳烃和低碳烯烃向新材料和专用化学品转化;新的煤制烯烃项目不能再重复建设聚烯烃,应接续精细化学品。

2015年9月,中国工程院院士谢克昌(右四)到陕西未来能源化工有限公司考察刚刚建成试运行的100万吨/年煤间接液化示范项目。

“煤化工规划决策最重要,一定要深思熟虑。市场需要什么就做什么,而不是我们会什么就干什么。”中国工程院院士、清华大学化工系教授金涌说,目前陕西大多是基础初级煤化工产品,缺乏附加值高的终端产品。因此,陕西应大力发展甲醇下游,以甲醇为原料生产烯烃、芳烃、聚甲氧基二甲醚等;依托“三烯”“三苯”不断延伸产业链,提高产品附加值;煤制油不应仅作为燃料,趁现在规模还不大回头还不晚,尽快转型进一步加工航空煤油、润滑油等特殊油品或添加剂;煤制烯烃装置除加工聚乙烯、聚丙烯外,要开发适合市场需求的多牌号汽车专用或特殊塑料制品;煤制芳烃要大力发展对二甲苯,满足国内需求,还可继续延伸产业链。

中国石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林认为,未来低油价或中低油价将成为常态,国内消费结构也在发生变化,需要大量的化工材料。陕西化工企业在做大做强上游的基础上,应瞄准高端专用化学品、化工新材料,延伸产业链,大胆拥抱终端。

记者了解到,陕西煤化工企业在布局“十三五”重点项目时纷纷瞄准下游深加工。延长石油集团围绕煤油气资源综合利用做文章。企业正在延安新建的煤油气一体化综合利用项目,除甲醇制聚乙烯、聚丙烯外,还配套了丁辛醇、异辛醇、乙丙橡胶等产品。

陕西载元派尔森化工有限公司以甲醇为原料新建的2万吨/年γ-丁内酯和N-甲基吡咯烷酮项目。

陕西煤业化工集团规划的7大化工园区中,榆神园区注重多元化深加工,发展功能材料;清水工业园重点围绕煤炭分质清洁利用;渭北园区依托现有的蒲城清洁能源、陕化、渭化等煤化工企业,开发聚烯烃下游产品,打造百万吨烯烃及下游深加工的高端材料和精细化工园区。

陕西未来能源化工有限公司在百万吨级煤间接液化工业示范项目投产的基础上,“十三五”将进一步开发煤液化产品精细化加工技术,在生产汽油、柴油等燃料油品的同时,通过多联产和深加工开发高碳α-烯烃、超硬蜡、高碳醇、溶剂油,以及以费托合成产物为原料的表面活性剂、助剂等高附加值化工产品。

陕西煤业化工集团常务副总经理尤西蒂对记者说,煤化工过去主要是依托资源优势选择技术和发展方向,为了转化煤炭资源而做煤化工,注重产能规模和多联产,较少关注产品的市场需求。这造成基础产品和初级产品过剩,也是富煤地区不可逾越的发展阶段。虽然现在低油价影响较大,但煤化工仍有发展空间,企业依然有热情,要科学布局,坚持市场导向,尊重市场规律,深度延伸产业链,从市场需求侧倒推产业路线,选择寻找替代石油化工或市场稀缺的产品,比如功能材料、高分子化工材料等。

记者从陕西省工信厅获悉,“十三五”陕西将做大做强现代煤化工产业,鼓励发展精细化工,培育壮大化工新材料,形成现代煤化工、基本化学品、化肥氯碱、精细化工和化工新材料4条主产业链。

技术高端化

近年来,代表当今煤制油产业发展水平的煤间接液化、直接液化(煤油共炼)、煤焦油加氢、甲醇制汽油等4种典型煤制油工艺技术示范项目,均在陕西建成投产,使陕西成为我国煤化工技术的洼地和试验田。比如陕西未来能源的国内首套百万吨级煤间接液化制油项目采用50项专利技术,核心的低温费托合成等技术达到世界先进、国内领先水平;延长石油集团自主开发的煤油共炼(Y-CCO)工业化技术,以中低阶煤与重(劣)质油为原料,采用浆态床加氢裂化与固定床加氢裂化在线集成生产轻质油品,突破了煤化工行业煤炭清洁高效转化和石化行业重(劣)质油轻质化两个领域的技术难题,达到世界领先水平。

甲醇下游开发新技术在陕西也开花结果,日臻完善,如新型柴油添加剂DMM3-8、甲苯甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃、甲醇制丁烯副产丙烯等。

“煤化工似乎又走到了一个十字路口,由热到冷需要反思。为什么会出现这样的尴尬局面?我认为最关键的还是缺乏核心技术,难以从根本上解决煤炭清洁化利用问题。”延长石油集团煤化工首席专家李大鹏告诉记者,“十三五”期间要想让煤化工重获新生,打破现有的困局,重点是技术创新,核心是煤炭清洁化利用,关键是提高能源转化效率。

据介绍,延长石油2012年8月成立碳氢高效利用技术研究中心,走出了一条引进、消化再创新与自主创新相结合的新路子,成功实施了一大批具有行业领先水平的重大科技项目。比如,企业除依托自主开发的Y-CCO技术建成全球首套煤油共炼工业化装置外,还创新将石油化工领域的悬浮床、沸腾床、输运床、流化床等工程技术嫁接到煤化工领域,成功开发了日处理煤量5000吨的新型超大型输运床气化技术(KSY)、粉煤快速加压热解制油与焦末制合成气一体化(CCSI)技术。

其中,CCSI技术突破了粉煤热解大型化这一制约煤炭分质分级高效清洁利用的难题,可在一个反应器内完成煤的热解和气化反应,吨煤焦油收率超过15%;同时生产可作化工原料的粗合成气,最大化提高煤炭资源利用率、转化效率和附加值;还可与IGCC(循环联合发电)技术集成,能源转化效率大幅提高,排放大幅减少,使煤化工跨行业耦合发展。

金涌也认为,煤化工发展方向就是煤炭分质利用,延伸产业链,比如粉煤提质、焦油(胶质和沥青质)全馏程加氢、焦油全裂解等。

胡迁林建议,陕西煤化工企业“十三五”要下大力气开展CCSI、KSY等关键技术工程示范,通过工业化装置进行验证;在布局煤化工时应注重技术创新,向高端化、高附加值发展。

发展差异化

“油价低了对煤化工有影响,但煤化工产品含氧,具有先天优势,所以应大力发展甲醇、乙醇、醋酸等小分子含氧化合物。”中国工程院院士、中科院大连化物所副所长刘中民认为,差异化是煤化工今后发展出路。比如二甲醚与CO合成乙酸甲酯,乙酸甲酯与甲醛缩合一步生产丙烯酸甲酯;生产乙苯可用乙醇做,就不用乙烯了;烯烃要开发高牌号的新产品。

“目前陕西煤制烯烃产能已达310万吨,今后还有新项目布局,为制造产业配套化工新材料的基础条件已经具备,关键是创新发展。我们绝不能跟在别人后面走,眼光要超前,跨越思维障碍,要盯住某个领域集中精力开展技术攻关,抢占制高点,形成自己的特色产业,避免同质化竞争。”胡海峰认为,“十三五”乃至今后10年,陕西要重点围绕新能源、汽车、装备等行业发展配套的化工新材料。比如三星电子芯片及电动车动力锂离子电池项目已落户西安,可开发特种新型聚氨酯(非光气法)、电池正负极材料、电解液、膜材料(四氟乙烯共聚物)等,以及汽车配套材料,如汽车轻量化工程塑料、特种橡胶、车用油漆涂料等。

据了解,陕西石油和化工两大产业发展极不均衡。2015年石油工业产值占比71.4%,化工行业仅占28.6%,“油大化小”的格局多年未能改变。目前该省化工产品数量仅有100多种,主要产品仅30种左右,以基本化工原料和农用化学品为主,合成橡胶、合成纤维及先进合成树脂三大材料严重缺乏,高端的合成材料、煤基精细化工品等刚刚起步,新一代有机化工、精细化工和化工新材料等开发不足,精细化工产品产值在化工行业占比不到25%。

我国石化行业是一个贸易逆差很大的行业,陕西更是如此。记者从陕西省石油和化学工业联合会获悉,2015年1~10月该省石化行业进口总额5.58亿美元,排在前3位的产品分别是无机化学品、有机化学品和专用化学品。

然而记者了解到,陕西一些地方和大型企业在制定“十三五”规划时,仍热衷局限于煤制油、煤制气、煤制烯烃等项目。“这些企业规划的项目同质化程度高,基本都是大宗化工产品,原料和技术路线趋同,未能实现错位发展和差异化发展,也没有形成产品上下游衔接,导致相互模仿、产品雷同,低端产品产能过剩,高端产品短缺。”陕西省决策咨询委员会办公室主任郭卫东对记者说,目前煤化工产品一般只做到高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、车用燃料等大宗产品,下游的高附加值化工新材料、树脂基复合材料、重要有机化学品、精细化学品、航空燃料、低碳燃料、高级润滑油、表面活性剂等深加工产品较少。

郭卫东建议,陕西煤化工要大力发展化工新材料、基础有机化学品和精细化工产业,重视差别化延伸产业链,避免产品雷同、产能重复建设和产能过剩。譬如陕西的煤制烯烃技术,规模在全国领先,产业基础好,要丰富聚合物的品种和牌号,减少通用料,增加改性树脂、工程塑料、塑料合金、功能化纤、彩色化纤、BOPP膜、管材(PP-B、PP-R)、薄型无纺布、电器注塑制品等高档专用料的比例,逐步降低常规聚合物比例,开发α-烯烃、1-己烯共聚PE、高模量高强度聚乙烯、含氟乙烯树脂、氟碳树脂等新品种,加快发展烯烃下游有机化学品。此外,企业还可通过广泛承接海外和沿海产业转移与自主创新,大力发展下游塑料制品,围绕PE、PP和PVC原料形成一批深加工塑料制品产业园区,打造西部塑料原料及制品网上网下交易平台。

胡迁林表示,陕西基础化工原料比较雄厚,但煤制烯烃通用产品面临同质化恶性竞争。乙烯可以开发各种专用料,丙烯可以做抗菌聚丙烯等国内紧缺产品。延长石油与中科院大连化物所合作的10万吨煤制乙醇示范项目,中间产品乙酸甲酯可以水解做乙酸、乙酸异辛酯等精细化工产品。

“煤化工发展不能动摇,核心是煤化一体化和煤炭资源就地转化,关键是如何选择适应市场、竞争力强的下游产品,选择石油化工做不出来的好产品,追求效益最大化。”中石油咨询中心专家门存贵告诉记者,陕西应依托丰富的资源发展化工新材料、高端新化学品,比如烯烃领域可通过乙烯、丁烯合成己烯,并进一步合成辛烯或癸烯聚合物。这些化工新材料作为高端的滴管管材寿命长、耐压性好,每年需求几百万吨,现在全部依赖进口。

“煤化工今后的发展方向是新型燃料(比如煤制乙醇、DMM3-8)和新材料。”中国石化行业联合会煤化工专委会专家、陕西省化工学会名誉理事长贺永德认为,“中国制造2025”战略需要大量的新材料,也需要技术支撑。一些碳纤维等高端产品的技术国内并不成熟,达不到医药、航天、核电等领域的需求,要么成本偏高,仍需要再下功夫开发突破,提高等级,降低成本。

相关评论

清洁高效是关键

中国工程院院士、清华大学化工系教授金涌:从长远看国际油价上涨是迟早的事,现在可能是抄底进军煤化工的好机会,但关键是工艺技术和产品路线要选择好。煤制油、煤制天然气可以作为战略技术储备,但不能盲目大力推广,最大挑战是电动车;煤制烯烃(MTO)、煤制芳烃(MTA)要差别化发展。

石油和化学工业规划院副总工程师刘延伟:“十三五”煤化工产业发展环境不同于以往,原油价格将保持在较低水平,对产业的影响错综复杂,变数较多,倒逼煤化工产业转型升级,向质量效益型发展,依靠技术创新驱动。煤化工今后发展的最大制约瓶颈是环保和水资源,根据环境容量和水资源承载力确定煤炭转化量,至于产业规模由市场决定。“十三五”期间,产品差异化、高端化和高附加值是煤化工的发展方向,重点延伸产业链,拓宽产品幅及开发新的煤基化学品,以打造拳头产品,提升竞争力、盈利能力和可持续发展能力。

中国石化行业联合会煤化工专委会专家贺永德:“十三五”煤化工要发展,但要坚持科学化、绿色化、高端化、可持续化发展,注重发展的质量和效益。现代煤化工仍以示范为主,要大力提高技术装备水平和可靠性,提高装置长周期满负荷稳定运行率;全面提高“三废”治理水平,使废水近零排放,废气达到大气污染物排放限值,废渣提高资源利用率;实现CO2回收利用,减少碳排放;加快以低阶煤热解为龙头的煤炭分质分级利用多技术耦合,加大煤焦油综合加工生产高附加值产品新技术研发力度,做好煤、热电、油、气化多联产技术示范,包括IGCC、CNG、城市热电联产及建材等多领域耦合跨行业发展。

延长石油集团煤化工首席专家李大鹏:高油价一去不复返,在较长时期内以煤炭为主的能源消费结构不会发生明显改变。低油价时代下发展现代煤化工要慎重,创新是煤化工唯一出路,其核心是提高煤炭能源转化效率,大幅减少排放物,实现高效清洁利用。这也是延长石油面向未来实现转型和可持续发展的战略选择。

陕西煤业化工集团副总经理尚建选:煤炭消费量将下降,但资源禀赋决定了主要依赖煤炭清洁转化利用途径是出路。陕煤化集团通过多年的研究总结和实践,探索出一条煤炭分质利用的途径,并提出以煤炭资源为龙头,热解技术为核心,由煤的四级分质转化与现代煤化工技术耦合集成的低阶煤分质清洁高效转化多联产路线。“十三五”期间,我们将在陕北能源化工基地规划建设亿吨级煤炭分质高效转化多联产示范产业园,通过煤炭分质和阶梯利用,实现高效多联产。

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