煤化工技術(shù)尚稚嫩

在焦化、電石、甲醇等傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)能過(guò)剩、供大于求的情況下，目前，推出的新型煤化工，經(jīng)國(guó)家允許的共有五類(lèi)重點(diǎn)項(xiàng)目：煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制二甲醚以及煤制乙二醇。

此五項(xiàng)在國(guó)家的規(guī)劃中定調(diào)為“適度發(fā)展”，在內(nèi)蒙古、山西、陜西、新疆等地試點(diǎn)，目前仍處于起步和示范階段。

經(jīng)過(guò)多年的科研創(chuàng)新，以傳統(tǒng)煤化工為基礎(chǔ)，中國(guó)已研發(fā)出一系列擁有自主產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù)，但仍存在兩方面問(wèn)題：其一，實(shí)驗(yàn)室技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的穩(wěn)定性等，以及反應(yīng)器等相應(yīng)設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)及其影響，能否支撐起龐大產(chǎn)能的煤化工，仍存疑；其二，關(guān)鍵設(shè)備依然需要高成本引進(jìn)，且國(guó)外的一些煤化工技術(shù)亦缺少工業(yè)示范驗(yàn)證，有的并未具備可產(chǎn)業(yè)化的條件，引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)很大。

因此，正著手啟動(dòng)一項(xiàng)煤化工專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)科研的中國(guó)科學(xué)院山西煤化所副所長(zhǎng)房倚天對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說(shuō)：“有必要延長(zhǎng)煤化工示范工程的示范時(shí)間，給一個(gè)寬裕的糾錯(cuò)時(shí)間，不宜立即把口子放開(kāi)。”

多位接受采訪的專(zhuān)家也指出，不能將煤化工看成是朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，或新型產(chǎn)業(yè)，因?yàn)檫@種技術(shù)已有多年歷史，只是在傳統(tǒng)煤化工的基礎(chǔ)之上實(shí)施進(jìn)一步的科研和創(chuàng)新，且一個(gè)重大投資項(xiàng)目一旦上馬，就是一個(gè)長(zhǎng)期工程，再想關(guān)閉代價(jià)很高，況且其對(duì)環(huán)境存在的影響甚至破壞，將很難得到真正恢復(fù)。這樣一個(gè)爭(zhēng)議比較大的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)當(dāng)三思而后行。

技術(shù)外包

煤化工屬系統(tǒng)工程，一般采取“兩步法”，第一步先將原煤通過(guò)氣化制成甲醇；然后將有用氣體成分合成，最終制成油、烯烴、天然氣等終端產(chǎn)品。

在諸多環(huán)節(jié)中，一旦某個(gè)中間環(huán)節(jié)出意外，帶來(lái)的環(huán)境影響和工程安全問(wèn)題不可預(yù)估。中國(guó)石化工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技部副主任王秀江告訴《財(cái)經(jīng)》記者，在第一步煤炭氣化環(huán)節(jié)，技術(shù)障礙不大，當(dāng)前一部分依靠國(guó)外引進(jìn)，另一部分則采用國(guó)產(chǎn)技術(shù)。

該環(huán)節(jié)的核心技術(shù)是氣化爐裝置，除了引進(jìn)荷蘭皇家殼牌石油公司、西門(mén)子等國(guó)外企業(yè)技術(shù)，華東理工大學(xué)、清華大學(xué)、西北化工研究院等多家國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)也有自主研發(fā)，且設(shè)備運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定。但大型項(xiàng)目配套的核心反應(yīng)器、壓縮機(jī)、關(guān)鍵泵閥等主要裝備，國(guó)內(nèi)目前尚未掌握。

而在第二步，先分離有用氣體，再制成油、烯烴、乙二醇等五類(lèi)產(chǎn)品，則技術(shù)水平不一，示范項(xiàng)目進(jìn)展也參差不齊（參見(jiàn)圖表）。

以煤制乙二醇為例，催化劑是其核心技術(shù)之一，雖然國(guó)內(nèi)多家科研院所均已開(kāi)發(fā)出催化劑，但存在壽命短、貴金屬組分含量與反應(yīng)過(guò)程中熱點(diǎn)控制難等問(wèn)題。華東理工大學(xué)教授房鼎業(yè)分析，轉(zhuǎn)化所需設(shè)備如一氧化碳脫氫反應(yīng)器、催化耦聯(lián)羰基化反應(yīng)器、加氫反應(yīng)器等，如果按工程放大，目前也尚存瓶頸。

中國(guó)石化工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)周竹葉在年前召開(kāi)的一次煤化工高端論壇上指出，無(wú)論是煤制油的間接液化，還是煤制天然氣、煤制乙二醇，示范工程都是十幾萬(wàn)噸小規(guī)模運(yùn)行，一旦將來(lái)動(dòng)輒百萬(wàn)噸，裝置系統(tǒng)是否穩(wěn)定、催化劑技術(shù)瓶頸能否過(guò)關(guān)，值得深思。

由于技術(shù)難題未能徹底解決，以及乙二醇總收率偏低在短期內(nèi)難以解決，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)從事煤制乙二醇的企業(yè)還沒(méi)有一家能進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營(yíng)。

更為關(guān)鍵的是，國(guó)內(nèi)的煤化工企業(yè)往往與一些國(guó)際專(zhuān)業(yè)公司采取技術(shù)合作，或者關(guān)鍵技術(shù)完全外包，這種商業(yè)化模式成為一種新現(xiàn)象。

中國(guó)電力投資集團(tuán)公司與法國(guó)石油巨頭道達(dá)爾合作，在內(nèi)蒙古鄂爾多斯建設(shè)煤制烯烴項(xiàng)目。據(jù)一位知情人士透露，雖是兩強(qiáng)合作，但在專(zhuān)業(yè)技術(shù)上甚至還需依賴(lài)第三方技術(shù)。

另一國(guó)企神華集團(tuán)，與美國(guó)陶氏化學(xué)公司合建年產(chǎn)122萬(wàn)噸的甲醇制烯烴項(xiàng)目，還與荷蘭皇家殼牌石油公司在寧夏擬建煤液化廠，并與世界上唯一將煤間接液化技術(shù)商業(yè)化的公司——南非薩索爾公司就獲取煤制油技術(shù)談判了八年，薩索爾公司要價(jià)10億美元，且未拿出最先進(jìn)的工藝，同時(shí)要求，如果規(guī)模擴(kuò)大應(yīng)增加技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)。

房倚天分析，進(jìn)口技術(shù)往往會(huì)有一定限制，比如在產(chǎn)能規(guī)模上有一定范圍，而所用的催化劑都需國(guó)外企業(yè)提供，即使用完的催化劑也必須回收。顯然，這對(duì)中國(guó)煤化工企業(yè)形成鉗制。

國(guó)外鏡鑒

中國(guó)的五類(lèi)新型煤化工示范工程，在國(guó)際上也歷經(jīng)不同的發(fā)展階段，且每類(lèi)煤化工工程無(wú)論在技術(shù)路線還是在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)上，都存在很大差異。

以煤制油為例，煤制油有直接液化和間接液化兩種主要技術(shù)。德國(guó)是世界上最早從事煤制油科學(xué)研究的國(guó)家，早在20世紀(jì)20年代就開(kāi)始了煤的間接液化技術(shù)研究，并于1936年在世界上首先建成工業(yè)規(guī)模的合成油廠。但之后煤化工的發(fā)展延遲跌宕，即與能源市場(chǎng)息息相關(guān)。

“二戰(zhàn)”結(jié)束后，由于石油價(jià)格下降、煤液化產(chǎn)品成本無(wú)法與天然石油競(jìng)爭(zhēng)，一些工廠相繼倒閉，甚至實(shí)驗(yàn)裝置都擱置了。

但到了上世紀(jì)50年代末，特別是1953年世界石油大幅提價(jià)后，煤制油直接液化工程又得到重視，并相繼開(kāi)發(fā)出一批新的工程技術(shù)，如美國(guó)的溶劑精煉煤法、氫煤法等。歐盟在煤制油方面較有建樹(shù)的國(guó)家主要有德國(guó)、荷蘭、丹麥等。

在1973年中東石油危機(jī)之后，美國(guó)和歐洲的一些國(guó)家，希望通過(guò)煤炭來(lái)替代石油，從能源安全、科研儲(chǔ)備的角度建立了一批煤化工項(xiàng)目。但由于原油大規(guī)模開(kāi)發(fā)，油價(jià)暴跌，導(dǎo)致一些煤制油項(xiàng)目虧損，甚至研發(fā)工作也難以為繼，而其他類(lèi)型煤化工項(xiàng)目也謹(jǐn)慎并陸續(xù)下馬。

之后，由于油價(jià)攀升，煤化工項(xiàng)目在少數(shù)國(guó)家有所反彈，但從近十年來(lái)看，這些國(guó)家對(duì)煤化工都比較謹(jǐn)慎，規(guī)模上遠(yuǎn)非中國(guó)這般追求龐大。

中國(guó)的煤炭液化起步時(shí)間并不晚，從20世紀(jì)50年代就進(jìn)行了間接液化技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究。自上世紀(jì)80年代開(kāi)始，中國(guó)科學(xué)院在技術(shù)上已有所突破， “十五”期間研制出工業(yè)級(jí)煤基合成油工藝軟件包。在直接液化技術(shù)上，煤炭科學(xué)研究總院成功地完成了技術(shù)開(kāi)發(fā)和工程試驗(yàn)。

當(dāng)下對(duì)待煤化工，國(guó)際上普遍采取的是一種謹(jǐn)慎態(tài)度。房倚天分析，日本的煤化工工程主要是為了出口，上馬項(xiàng)目數(shù)量也有限，基本為提高電力效率所考慮。而美國(guó)的煤炭80％－90％都用于發(fā)電，雖然奧巴馬政府提出能源自給，但更多的仍是利用油頁(yè)巖，煤化工只是作為技術(shù)儲(chǔ)備，未大規(guī)模發(fā)展。美國(guó)只有一些產(chǎn)煤州會(huì)做一些煤化工項(xiàng)目，但從全國(guó)平均來(lái)看，大多數(shù)的州政府都不鼓勵(lì)該項(xiàng)目，因此從數(shù)量、產(chǎn)能上都是可控的。

德國(guó)亦很少再做大的煤化工項(xiàng)目，雖然其新液化工藝是世界上具有代表性的煤直接液化工藝技術(shù)，但現(xiàn)今還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。此外，丹麥的Topsoe公司研發(fā)的Tigas技術(shù)也是一種先進(jìn)的、但沒(méi)有進(jìn)行商業(yè)化的煤液化合成技術(shù)。由此可見(jiàn)，各國(guó)對(duì)煤化工態(tài)度更大程度是處于科研技術(shù)儲(chǔ)備的需要。

基于中國(guó)“多煤少油缺氣”的資源特征，以及國(guó)際石油價(jià)格上漲和中國(guó)石油對(duì)外依存度提高的雙重壓力，多位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，中國(guó)有必要進(jìn)行煤化工示范，做技術(shù)儲(chǔ)備。當(dāng)下發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的根本途徑還在于提高核心技術(shù)和裝備的國(guó)產(chǎn)化。

資料

甲醇制烯烴

中國(guó)科學(xué)院大連物化所研究的DMTO技術(shù)已成型。

應(yīng)用項(xiàng)目，神華集團(tuán)包頭60萬(wàn)噸級(jí)項(xiàng)目，該示范工程是“十一五”國(guó)家核準(zhǔn)的唯一煤制烯烴項(xiàng)目，于2011年8月投料試車(chē)成功。

此外，中石化在河南濮陽(yáng)的60萬(wàn)噸項(xiàng)目，采用中石化自主研發(fā)的SMTO技術(shù)，已建成投產(chǎn)，但裝置穩(wěn)定性有待觀察。

煤制油

中科合成油技術(shù)，相對(duì)穩(wěn)定成熟。已獲國(guó)家批復(fù)的山東兗礦在陜西榆林的百萬(wàn)噸煤制油項(xiàng)目，至今未投產(chǎn)，技術(shù)上尚無(wú)定論。

在直接液化技術(shù)上，獲批項(xiàng)目有神華位于鄂爾多斯的裝置是全國(guó)首套大型規(guī)劃裝置工程，一期工程第一條生產(chǎn)線的示范規(guī)模年產(chǎn)油品108萬(wàn)噸。示范情況相對(duì)穩(wěn)定；間接液化上，目前國(guó)家批復(fù)、已經(jīng)建成投產(chǎn)的共有三家：內(nèi)蒙古伊泰16萬(wàn)噸項(xiàng)目、山西潞安16萬(wàn)噸項(xiàng)目、神華集團(tuán)直接液化配套的18萬(wàn)噸間接液化項(xiàng)目。三者規(guī)模相對(duì)較小，不超過(guò)20萬(wàn)噸。

煤制天然氣

主要以引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備與技術(shù)為主，國(guó)內(nèi)的科研也有一定突破，但需進(jìn)一步示范。

獲國(guó)家批復(fù)了大唐克旗、大唐阜新、新疆慶華、內(nèi)蒙古惠能等四個(gè)項(xiàng)目，尚未建成。

煤制乙二醇項(xiàng)目

采用中國(guó)科學(xué)院研發(fā)的國(guó)產(chǎn)技術(shù)。該工程尚未示范成功。

獲批在建項(xiàng)目為內(nèi)蒙古通遼的上海金煤化工公司20萬(wàn)噸項(xiàng)目。

煤制二甲醚

目前技術(shù)上不是主要障礙，但還缺乏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的支持。

示范項(xiàng)目：鄂爾多斯300萬(wàn)噸二甲醚項(xiàng)目。

由中國(guó)中煤能源股份有限公司、中國(guó)石油化工股份有限公司、上海申能（集團(tuán)）有限公司和內(nèi)蒙古滿(mǎn)世煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司出資建設(shè)，是目前國(guó)內(nèi)最大的煤制二甲醚項(xiàng)目。