现代煤化工产业，一度被认为是化解煤炭过剩、实现煤炭资源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。
图为陕西未来能源化工有限公司兖矿榆林100万吨/年煤间接液化示范项目。
“‘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。
图为庆华集团新疆伊宁55亿立方米/年煤制天然气及其配套项目。该项目被列为国家新型煤化工示范工程。
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。
“十三五”煤制烯烃需加强下游产品技术开发，减少产品同质化。图为中煤榆林能源化工有限公司线型低密度聚乙烯生产线一角。
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。
延长石油碳氢研究中心试验示范基地拥有目前全球最先进的石油碳氢试验装置之一。图为科研人员正在实验室内操作。
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。
