煤制芳烴滯緩困局何在？

文//華仙

五年前神華包頭烯烴項(xiàng)目的成功投產(chǎn)，拉開(kāi)了國(guó)內(nèi)煤制烯烴投資熱的序幕。依托煤基烯烴的巨大成本優(yōu)勢(shì)，神華包頭項(xiàng)目年利潤(rùn)以十億元計(jì)。神華包頭項(xiàng)目的標(biāo)桿作用，亦激起國(guó)內(nèi)資本紛紛進(jìn)入煤制烯烴領(lǐng)域，最終使煤制烯烴成為國(guó)內(nèi)新興煤化工中最熱門的一種化工形式。

但對(duì)與烯烴共同構(gòu)成“三苯三烯”，為有機(jī)化工及合成材料提供原料的芳烴來(lái)說(shuō)，其煤基路線發(fā)展并不順?biāo)?。?jīng)歷2012年華電甲醇制芳烴工業(yè)試驗(yàn)裝置之后，煤制芳烴的工業(yè)化示范即處在停滯之中。

時(shí)下油價(jià)一路下行，對(duì)整體煤化工經(jīng)濟(jì)性形成挑戰(zhàn)。芳烴價(jià)格亦一路下滑，傳統(tǒng)石油基芳烴在低成本原料油基礎(chǔ)上再次展現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力，在這一背景下，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)化再次蒙上一層陰影。

盡管如此，產(chǎn)業(yè)技術(shù)仍在持續(xù)進(jìn)化。在清華大學(xué)甲醇制芳烴技術(shù)獲得工業(yè)化驗(yàn)證之后，產(chǎn)業(yè)界亦正在動(dòng)議煤直接液化制芳烴技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，從而在能源轉(zhuǎn)化及經(jīng)濟(jì)性上進(jìn)一步提升。

得益于國(guó)內(nèi)資源稟賦，及PX(對(duì)二甲苯，芳烴主產(chǎn)品)絕大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)實(shí)狀況下，煤制烯烴所具備的戰(zhàn)略意義不言而喻。因而在當(dāng)下的逆勢(shì)期，如何為煤制芳烴產(chǎn)業(yè)化打下根基，即成為產(chǎn)業(yè)界及主管部門面前的關(guān)鍵問(wèn)題。

試驗(yàn)項(xiàng)目

華電推進(jìn)的60萬(wàn)噸煤制芳烴工業(yè)項(xiàng)目仍在穩(wěn)步推進(jìn)之中。但受制于發(fā)電集團(tuán)紛紛退出煤化工業(yè)務(wù)大背景下，該煤制芳烴工業(yè)項(xiàng)目也被蒙上一層陰影。

華電煤制芳烴工業(yè)項(xiàng)目由華電集團(tuán)下屬華電煤業(yè)負(fù)責(zé)推進(jìn)。按照規(guī)劃，該項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于陜西省榆林市，總投資133億元，最終生產(chǎn)出55萬(wàn)噸對(duì)二甲苯。鑒于煤制甲醇及芳烴聯(lián)合裝置國(guó)內(nèi)均有成熟技術(shù)，該項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)即為清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù)。

該技術(shù)由清華大學(xué)于2000年開(kāi)始開(kāi)發(fā)并進(jìn)行小試，其后華電集團(tuán)進(jìn)入，共同開(kāi)發(fā)煤基甲醇制芳烴催化劑與成套工業(yè)技術(shù)。并于2011年7月開(kāi)始在榆林開(kāi)始建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)甲醇制芳烴工業(yè)試驗(yàn)裝置，2013年1月投料試車。

“現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)停了，我們建這個(gè)項(xiàng)目主要為了拿到數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)拿到，任務(wù)就完成了?！鼻迦A大學(xué)教授魏飛說(shuō)。魏飛為清華大學(xué)甲醇制芳烴技術(shù)開(kāi)發(fā)的負(fù)責(zé)人。按照計(jì)劃，工業(yè)試驗(yàn)裝置完成，下一步將進(jìn)行工業(yè)示范項(xiàng)目的建設(shè)。即華電榆林60萬(wàn)噸煤制芳烴項(xiàng)目。但在發(fā)電集團(tuán)推出煤化工的大背景下，這一項(xiàng)目蒙上了不確定性。

五大發(fā)電集團(tuán)中布局煤化工最早為大唐集團(tuán)，在煤化工領(lǐng)域投入巨資后，由于在技術(shù)、人才方面的欠缺，所投資的煤化工項(xiàng)目成為拖累大唐集團(tuán)的負(fù)累。此后大唐集團(tuán)宣布退出煤化工，并將資產(chǎn)暫時(shí)轉(zhuǎn)移給國(guó)資委下屬國(guó)新控股公司。

隨大唐集團(tuán)，國(guó)電等發(fā)電集團(tuán)也逐漸退出煤化工業(yè)務(wù)。華電集團(tuán)進(jìn)入煤化工領(lǐng)域較晚，2009年持續(xù)收購(gòu)煤炭資源，次年開(kāi)始進(jìn)入煤化工。去年7月，華電與天龍控股、陜西益泰能源簽訂了華電榆林百萬(wàn)噸煤基芳烴項(xiàng)目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，意圖打通煤制芳烴上下游。

同樣在去年7月，華電集團(tuán)政法部主任陳宗法在公開(kāi)講話中提到，華電集團(tuán)煤化工項(xiàng)目在謹(jǐn)慎推動(dòng)，盡管目前存在虧損，但沒(méi)有剝離計(jì)劃。

華電煤業(yè)一名內(nèi)部人士介紹，60萬(wàn)噸煤制芳烴項(xiàng)目關(guān)鍵為甲醇制芳烴技術(shù)，該技術(shù)經(jīng)過(guò)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)，“從萬(wàn)噸級(jí)到60萬(wàn)噸級(jí)，未超過(guò)已有技術(shù)放大倍數(shù)，風(fēng)險(xiǎn)可控?！?/p>

盡管華電煤業(yè)內(nèi)部對(duì)該工業(yè)項(xiàng)目最終能否上馬亦存在疑慮。但上述內(nèi)部人士介紹，“目前我們還在一步一步做前期，穩(wěn)步推進(jìn)，至少到現(xiàn)在，我們的工作還沒(méi)有受到任何干擾。”

技術(shù)革新

由清華大學(xué)聯(lián)合華電集團(tuán)開(kāi)發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù)，革新了原有技術(shù)路線，且經(jīng)歷了世界上首套萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目的驗(yàn)證。但隨煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，業(yè)內(nèi)同時(shí)提出了另一條煤直接液化制芳烴思路。

2013年3月，由清華大學(xué)與華電聯(lián)合開(kāi)發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù)獲得了國(guó)家能源局委托的中國(guó)石油與化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)的科技成果鑒定。借助萬(wàn)噸級(jí)甲醇制芳烴試驗(yàn)裝置，中國(guó)在甲醇制芳烴技術(shù)上進(jìn)行了一個(gè)新階段，并在國(guó)際尚處于領(lǐng)先地位。

在此之前，國(guó)內(nèi)已相繼開(kāi)發(fā)了甲苯甲醇制PX及甲醇直接制芳烴等技術(shù)。由清華大學(xué)、華電聯(lián)合開(kāi)發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù)，目前已完成了60萬(wàn)噸/年甲醇制芳烴工藝包開(kāi)發(fā)。據(jù)了解，該技術(shù)生產(chǎn)約消耗2.8～3噸甲醇生產(chǎn)1噸混合芳烴，并經(jīng)過(guò)成熟芳烴聯(lián)合裝置，最終生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)大量進(jìn)口的PX。

“相對(duì)于石油路線生產(chǎn)芳烴原料，甲醇制芳烴路線可降低成本20%”左右。”華電煤業(yè)一位內(nèi)部人士透露，甲醇制芳烴路線的生產(chǎn)處的芳烴混二甲苯比例高，不含硫氮等雜質(zhì)元素，本身也更適合生產(chǎn)PX。

但相對(duì)煤制甲醇再制芳烴路線，另一種路線亦逐漸引起業(yè)內(nèi)的重視。其關(guān)鍵在依托國(guó)內(nèi)近年來(lái)的煤直接液化技術(shù)，通過(guò)煤直接液化再制作芳烴。

一般來(lái)說(shuō)，約為1.5噸煤生產(chǎn)一噸甲醇，考慮到供熱等能耗，實(shí)際約為2噸煤產(chǎn)一噸甲醇，按3噸甲醇產(chǎn)一噸混合芳烴計(jì)算，約需6噸煤最終生產(chǎn)出一噸混合芳烴。而煤直接液化約為4噸煤產(chǎn)一噸油，按8噸煤計(jì)算，最終將產(chǎn)出1.3噸柴油，石腦油可抽提出約0.7噸的混合芳烴?！坝眠@個(gè)來(lái)比較，哪個(gè)能效更高，哪個(gè)更劃算，一目了然。”一名業(yè)內(nèi)專家介紹。

事實(shí)上，煤直接液化制芳烴路線，生產(chǎn)出石腦油后，后端續(xù)加的是石油基制芳烴路線的芳烴聯(lián)合裝置，是久經(jīng)考驗(yàn)的成熟技術(shù)。而煤直接液化，已經(jīng)過(guò)神華百萬(wàn)噸煤直接液化項(xiàng)目的驗(yàn)證。

鑒于原先直接液化獲得的石腦油，經(jīng)過(guò)重整后再芳構(gòu)化，損壞了原石腦油中的芳烴結(jié)構(gòu)，目前業(yè)內(nèi)對(duì)煤直接液化提出的新思路是，如何通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，使得石腦油可以避免這一芳烴結(jié)構(gòu)損壞，進(jìn)而可摒棄重整裝置，并進(jìn)一步提高能效?！澳壳斑@還只是一個(gè)思路，有許多難題需要解決。”上述專家透露。

不過(guò)在魏飛看來(lái)，煤直接液化制芳烴，包括煤焦油加氫制芳烴等路線盡管技術(shù)成熟，但很難在芳烴中占據(jù)主導(dǎo)地位。其中主要原因在于，煤制甲醇制芳烴路線產(chǎn)品主要為混合芳烴，煤直接液化獲得產(chǎn)品，芳烴僅是副產(chǎn)品，而煤焦油又?jǐn)?shù)量有限。

據(jù)了解，我國(guó)芳烴進(jìn)口量多年來(lái)接近總需求量的50%。芳烴產(chǎn)品中產(chǎn)能最大的PX，2013年進(jìn)口量為905萬(wàn)噸，對(duì)外依存度高達(dá)50%以上?！拔磥?lái)大規(guī)模解決芳烴供給，還是得靠煤基甲醇制芳烴路線?！蔽猴w說(shuō)。

困局待解

缺乏如神華包頭烯烴般的示范項(xiàng)目，致使煤制芳烴未能順利實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。而隨油價(jià)持續(xù)下跌，芳烴價(jià)格亦隨之回落，隨之給煤制芳烴帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性上的挑戰(zhàn)，工業(yè)化之路再次蒙上陰影。

目前依托萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目，華電正在規(guī)劃60萬(wàn)噸級(jí)煤制芳烴項(xiàng)目。但這一項(xiàng)目目前尚處于前期工作中，離開(kāi)工建設(shè)尚有距離。作為一種新的技術(shù)路線，且投資規(guī)模數(shù)以百億計(jì)，缺乏實(shí)際運(yùn)行的工業(yè)項(xiàng)目，為煤制芳烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展蒙上了陰影。

而在實(shí)施中，芳烴制PX為下游諸多精細(xì)化工提供必需的原材料，但這些下游精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)均隨原石油基芳烴項(xiàng)目布局在東部沿海，而煤制芳烴依煤而建，未來(lái)將主要集中在中西部，割裂的產(chǎn)業(yè)鏈，也抑制了煤制芳烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“這種產(chǎn)業(yè)格局，要么煤制芳烴配套下游精細(xì)化工項(xiàng)目，但這增添了投資，要么就將芳烴或PX運(yùn)輸至東部，這又增添了運(yùn)輸成本?！币晃粯I(yè)內(nèi)專家解釋。

但在目前來(lái)看，對(duì)煤制芳烴產(chǎn)業(yè)化落地最大的威脅是油價(jià)的下跌。隨著油價(jià)的下跌，煤制芳烴的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步受到挑戰(zhàn)。而且盡管國(guó)內(nèi)芳烴嚴(yán)重依賴進(jìn)口，但亞洲整體芳烴產(chǎn)能充足，隨油價(jià)下跌，芳烴價(jià)格亦一路下行。

不過(guò)在魏飛看來(lái)，國(guó)內(nèi)通過(guò)石油路線解決芳烴已不可能實(shí)現(xiàn)。從戰(zhàn)略全局來(lái)看，以煤為基生產(chǎn)芳烴對(duì)彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)能源稟賦缺陷具有戰(zhàn)略意義。亦因此，魏飛建議，對(duì)具有戰(zhàn)略意義的煤制芳烴技術(shù)，不應(yīng)僅僅依賴市場(chǎng)自發(fā)的發(fā)展，國(guó)家部門應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用，“至少先扶持建設(shè)數(shù)個(gè)工業(yè)示范項(xiàng)目，進(jìn)一步驗(yàn)證、改進(jìn)技術(shù)?！?/p>