我國(guó)發(fā)展煤制油的可行性和前景分析

□張揚(yáng)健

我國(guó)發(fā)展煤制油的可行性和前景分析

□張揚(yáng)健

我國(guó)發(fā)展煤制油項(xiàng)目的重要意義

目前，全球可采石油儲(chǔ)量的38%以上分布于中東，17.3%和16.5%分布于前蘇聯(lián)和北美地區(qū)，歐洲不足4%。我國(guó)化石能源資源在世界已探明儲(chǔ)量中，石油占1.7%，天然氣占0.9%，煤炭占15%，呈現(xiàn)“缺油、少氣、多煤”的資源狀況。高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致石油需求快速增長(zhǎng)，而我國(guó)原油產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢，1999年原油產(chǎn)量為1.6億噸，到2009年原油產(chǎn)量為1.89億噸，巨大的石油供應(yīng)缺口只能依靠進(jìn)口。我國(guó)石油（包括原油、成品油、液化石油氣和其他石油產(chǎn)品）凈進(jìn)口量增長(zhǎng)迅速，1999年凈石油進(jìn)口量為0.48億噸，到2009年石油凈進(jìn)口量達(dá)到2.19億噸；1999年石油對(duì)外依存度為22.74%，到2009年石油對(duì)外依存度達(dá)到了53.68%（見(jiàn)下頁(yè)圖），對(duì)外依存度越來(lái)越高，嚴(yán)重威脅著我國(guó)的石油安全。而高企的國(guó)際油價(jià)，更是給我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。

我國(guó)政府十分重視能源多源化問(wèn)題，大力推進(jìn)多元化替代石油能源的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)。目前，石油替代技術(shù)開(kāi)發(fā)集中在煤制油、煤制烯烴、生物柴油、燃料乙醇等領(lǐng)域。由于我國(guó)土地資源有限而糧食又處于緊平衡狀態(tài)，生物柴油和燃料乙醇產(chǎn)業(yè)難有大的發(fā)展，石油替代主要還得依靠煤制油和煤制烯烴，這給煤制油產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)會(huì)。

我國(guó)煤制油項(xiàng)目可行性分析

煤制油項(xiàng)目的前景是可以預(yù)見(jiàn)的，由煤制成的液體燃料也必將在液體燃料領(lǐng)域中占有相當(dāng)重要的份額。以下從資源、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度分析煤制油項(xiàng)目的可行性和前景。

1.資源問(wèn)題

資源要素主要包括煤炭資源和水資源。煤直接液化法生產(chǎn)1噸油品需要煤炭3～4噸，煤間接液化法生產(chǎn)1噸油品需要煤炭5～7噸。如果按照煤直接液化法生產(chǎn)1噸油品需要煤炭4噸以及煤制油工廠50～100年的壽命計(jì)算，對(duì)應(yīng)年產(chǎn)300萬(wàn)噸油品的煤制油工廠原煤總計(jì)需求為6億～12億噸。假定煤炭的可采系數(shù)按50%計(jì)，配套煤礦的探明儲(chǔ)量應(yīng)當(dāng)不少于12億～24億噸。如果采用間接液化法煤制油，則需要更多的煤炭。煤制油工藝需要消耗大量的水，煤直接液化法生產(chǎn)1噸油品需要消耗8噸至9噸水，SASOL公司所采用的間接液化方式，耗水量更是直接液化法的1.5倍。所以發(fā)展煤制油項(xiàng)目必須考慮配套的煤礦資源和水資源情況。

根據(jù)第三次全國(guó)煤田預(yù)測(cè)資料，我國(guó)垂深2000米以內(nèi)的煤炭資源總量為55697.49億噸，其中探明保有資源量10176.45億噸。我國(guó)煤炭資源較為豐富，擁有多個(gè)煤炭資源豐富的煤炭基地，這為我國(guó)發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)提供良好的煤炭資源條件，但煤產(chǎn)區(qū)大多處于干旱和半干旱的中西部地區(qū)，可用水的數(shù)量和時(shí)間等均需要仔細(xì)考證。

2.技術(shù)可行性分析

煤制油有直接液化和間接液化兩種技術(shù)路線。在全球范圍內(nèi)，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的也只有南非沙索公司的間接液化技術(shù)；在直接液化技術(shù)中，美國(guó)、德國(guó)、日本均號(hào)稱(chēng)擁有成熟的技術(shù)，但均未有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的例子。

在煤間接液化技術(shù)路線上，采用國(guó)外技術(shù)，無(wú)論是沙索公司或者殼牌技術(shù)，最大優(yōu)點(diǎn)是成熟可靠，而缺點(diǎn)是引進(jìn)費(fèi)用高，使項(xiàng)目總體造價(jià)可能大幅度上升。而采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)最大缺點(diǎn)是，工程放大存在一定風(fēng)險(xiǎn)，放大倍數(shù)越大，風(fēng)險(xiǎn)也越大。好處是項(xiàng)目總體造價(jià)可以大幅降低。

我國(guó)神華集團(tuán)、潞安礦業(yè)集團(tuán)、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)和兗礦集團(tuán)在煤制油項(xiàng)目上從催化劑到煤制油工藝等方面都有著豐富的技術(shù)基礎(chǔ)和較為雄厚的人才基礎(chǔ)，煤制油中試及工業(yè)化示范運(yùn)行取得了初步成果。當(dāng)前煤制油所面臨的最大的問(wèn)題是缺少大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)所需要的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，即如何規(guī)避大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)以保證裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行。

煤制油需要消耗大量煤炭和水資源，同時(shí)排放大量的二氧化碳和污染物，面臨巨大環(huán)保壓力。因此，在當(dāng)前二氧化碳減排呼聲日益高漲的形勢(shì)下，發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)將面臨二氧化碳減排的壓力。煤制油項(xiàng)目必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

神華煤制油等項(xiàng)目就處于大規(guī)模工業(yè)化示范的階段，它的意義在于為國(guó)內(nèi)發(fā)展這一產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟一條途徑。

3.經(jīng)濟(jì)效益分析

投資巨大的煤液化項(xiàng)目是否有競(jìng)爭(zhēng)力取決于煤價(jià)與原油價(jià)格的差距。對(duì)煤炭液化工程經(jīng)濟(jì)效益影響最大的是四個(gè)因素：一是油價(jià)，二是投資額，三是工廠的開(kāi)工率，四是原料價(jià)格（包括煤、水、電）。

項(xiàng)目投資較大。煤液化是資金密集型項(xiàng)目，要達(dá)到比較好的收益，至少油品規(guī)模產(chǎn)量要達(dá)到100萬(wàn)噸/年，這大約需要100億元的投資額。應(yīng)當(dāng)說(shuō)從國(guó)家的決策層到各個(gè)投資企業(yè)，對(duì)煤制油項(xiàng)目的投資都是持相當(dāng)謹(jǐn)慎的態(tài)度。

神華集團(tuán)直接液化煤制油項(xiàng)目在立項(xiàng)之初，按每生產(chǎn)1萬(wàn)噸成品油需要投資7000萬(wàn)～8000萬(wàn)元人民幣測(cè)算，盈虧平衡點(diǎn)為原油每桶17美元。盡管在初步設(shè)計(jì)后，將投資上調(diào)到了生產(chǎn)1萬(wàn)噸成品油需要1億～1.2億元，若原油價(jià)格按照40美元/桶來(lái)測(cè)算，則100萬(wàn)噸規(guī)模的煤制油項(xiàng)目收益率為15%，從經(jīng)濟(jì)上看是可行的。

國(guó)際油價(jià)波動(dòng)對(duì)煤制油項(xiàng)目效益有直接影響。當(dāng)原油價(jià)格上漲時(shí)，煤制油項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)變強(qiáng)，反之，競(jìng)爭(zhēng)力變差。而國(guó)際原油價(jià)格受多種因素影響，波動(dòng)相當(dāng)大。因此，在對(duì)煤制油項(xiàng)目進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，必須對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的低油價(jià)有所考慮。

初步研究表明，如以項(xiàng)目稅后的內(nèi)部收益率12%為參考基準(zhǔn)，當(dāng)煤價(jià)為150元/噸時(shí)，煤制油項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)力相當(dāng)于原油28美元/桶；當(dāng)煤價(jià)為300元/噸時(shí)，煤制油項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)力相當(dāng)于35美元/桶。

煤炭?jī)r(jià)格的影響。由于原煤的費(fèi)用占了總可變成本費(fèi)用的80%以上，因此原煤的價(jià)格對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益影響也比較大。研究表明：煤炭?jī)r(jià)格每升高50元/噸，項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率要降低1.4%～1.5%左右，相當(dāng)于成本增加了約150元/噸油（直接液化法）或250元/噸油（間接液化法）。

煤制油項(xiàng)目啟動(dòng)之初，煤價(jià)非常低廉。當(dāng)時(shí)的一組測(cè)算數(shù)據(jù)是：褐煤價(jià)格按150元/噸，煙煤價(jià)格按180元/噸計(jì)算，煤液化燃料生產(chǎn)成本約在2000元～2400元/噸；煤價(jià)上升到350元/噸，生產(chǎn)成本上升到2810元～3020元/噸。

目前包頭地區(qū)發(fā)熱量5600千卡/千克的煙煤車(chē)板價(jià)為450元/噸左右，坑口價(jià)將更低；內(nèi)蒙古褐煤坑口價(jià)僅在200元～250元/噸之間，而WTI原油價(jià)格平均高達(dá)89美元/桶，煤制油項(xiàng)目將有較大的盈利空間。神華等大型煤炭企業(yè)還擁有成本低廉的坑口價(jià)格優(yōu)勢(shì)，也就獲得了巨大的成本優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，我國(guó)煤炭資源豐富而煤炭?jī)r(jià)格相對(duì)較低，神華集團(tuán)在煤直接液化方面，潞安礦業(yè)集團(tuán)、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)和兗礦集團(tuán)在煤間接液化方面具有較豐富的技術(shù)積累和工業(yè)化示范運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)煤制油項(xiàng)目雖然缺乏大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，但風(fēng)險(xiǎn)可控，工業(yè)化中遇到的問(wèn)題可以不斷克服。另外，相對(duì)于不斷上漲的國(guó)際原油價(jià)格，我國(guó)煤制油具有較低的成本優(yōu)勢(shì)，煤制油產(chǎn)業(yè)應(yīng)該具有發(fā)展前景。

但煤制油項(xiàng)目投入較大，還面臨水資源和環(huán)境影響評(píng)價(jià)等問(wèn)題以及缺乏明確的政策支持，所以煤制油立項(xiàng)也必須謹(jǐn)慎。

十建公司承建的內(nèi)蒙古神華煤制油裝置。鄒庭龍 攝