大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司, 027300
摘要:在全球生态环境急需保护,技术竞争日益激烈,化工市场竞争逐渐加剧,不可再生资源相对紧张,可再生资源技术进步明显的大环境下,结合目前煤化工发展现状,从政策体系、行业标准、创新、绿色发展、多元化、高端化和低碳化等多个方面,对我国现代煤化工产业生态发展路径进行探讨和分析。煤化工产业在我国能源战略发展规划占据着重要地位,应得到足够的重视,推动煤化工产业走高端、绿色、多元、融合的可持续发展之路。
关键词:现代煤化工产业;绿色发展;发展路径
引言
我国以煤炭为主的能源消费格局短期难以改变,发展现代煤化工是合理清洁利用丰富的煤炭资源,弥补我国原油资源不足的有效途径,对保障国家能源安全、丰富化工原料来源等具有十分重要的战略意义。我国现代煤化工产业在快速发展的同时,也存在一系列亟待解决的突出矛盾和问题,如在低油价下竞争力较弱,受环境制约较大和用水矛盾突出等,这些问题已经严重影响到现代煤化工产业健康有序发展。
1政策体系,行业标准
现代煤化工产业政策不断成熟,政府对于现代煤化工产业的认识不断深化。在强调环境保护标准和水资源保障条件的情况下,政府及时出台在强调分类别、分规模和分地区的产业政策,从源头引导煤化工行业健康有序发展,在整个行业依法依规进行运行,对全过程进行有效监管,提高煤化工行业的竞争力。为推进结构性改革,化解煤炭过剩产能,推动企业实现脱困发展,国家出台《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》和《关于在化解过剩产能工作中发挥先进产能作用促进煤炭行业转型升级的意见》,推进企业改革重组和行业调整转型。
2现代煤化工产业发展现状
我国资源禀赋是富煤、缺油、少气,油气供应受制于人。2020年原油对外依存度73.5%,天然气对外依存度42%,以油气为原料的下游乙烯、丙烯、乙二醇等化工产品也严重依赖进口原油和相关进口产品。现代煤化工是以煤为主要原料生产多种清洁燃料和基础化工原料的煤炭加工转化产业,经过近20年的发展,我国现代煤化工行业整体技术位于世界领先水平,行业的发展对保障国家能源安全、推动产业结构调整和地方经济发展具有重要的作用。现代煤化工目前主要发展了煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等四大类产业,此外,在煤制乙醇、低阶煤热解、煤制可降解塑料等方面的发展也突飞猛进。我国现代煤化工的发展,带动了煤炭气化、大型空分、油品合成、大型特种压缩机、专业泵阀等装备制造业的发展,多个领域的技术走在世界前列。截至2020年,煤制油、气、烯烃、乙二醇等四大类投产项目累计完成投资约6060亿元[8],生产主要产品2647万t,开工率分别达到63.4%、91.7%、96.37%、55.8%,年转化煤炭约9380万t(标煤),年营业收入1212亿元。煤(甲醇)路线乙烯和丙烯产能分别占比20.1%和21.5%,煤制乙二醇产能占全国乙二醇总产能的38.1%。
3现代煤化工产业发展路径研究
3.1优化完善现有工厂生产运行
国家能源集团现代煤化工项目已基本具备安全、稳定、长周期生产能力,但部分项目距离满负荷、优质运行还有差距。“十四五”期间,集团将继续推动已建成的现代煤化工项目优化运行,实现满负荷条件下的连续、稳定、安全、清洁生产,降低生产成本,积极改善生产经济性。
3.2稳步发展煤制油及下游产业
应认真总结前期产业化示范经验教训,突破部分环节关键技术瓶颈,加快推进科研成果转化应用,引领现代煤化工产业向更高技术水平迈进。(1)从国家能源安全、企业资源战略层面适度发展煤制油项目,煤制油产品重点定位于特种油品,生产高品质清洁柴油及航空煤油,并且煤制油产品方案设计应具有一定的灵活性和抗风险能力。(2)加快推进产品的优化升级,向下游延伸产品链。煤间接液化产品链逐步形成以柴油为主,灵活联产多种精细化学品的产品加工技术方案,实现煤制油产品价值的最大化。煤直接液化产品链重点开发液化沥青下游产品。应开展以中间相沥青发展中间相沥青基炭纤维、碳微球、高性能泡沫炭、电极材料、炭/炭复合材料等高性能碳材料研究,拓展航空航天、新能源、医学、环保和电子等多领域的应用。
3.3升级发展煤制化学品产业
要主动适应产业发展新趋势和市场新要求,推动产业融合发展和技术创新,提高资源能源利用效率,减少污染物排放,应对环保和碳交易压力。(1)面向塑料污染治理、可降解材料发展提速的趋势,巩固国家能源集团现代煤化工产业在可降解材料领域的现有发展成果并不断创新,加快煤基生物可降解材料产业布局;发展有竞争力的含氧化合物及下游衍生物,向新型特种树脂及高端材料领域延伸产业链;实施煤制可降解材料和大规模合成树脂产品融合发展,形成新型煤基生物可降解材料规模化、系列化产品。(2)新建煤制烯烃项目下游产品方案以聚烯烃树脂为主,尽量减少液体产品出厂。考虑到拓宽下游产品方案,结合区域特点着力培育产品市场,带动中西部地区光伏、风电、果蔬产品下游加工业等产业发展。(3)对于有条件的地区和企业,重点关注节能减排类产品方案,采用先进清洁的氧氯化法聚氯乙烯、双氧水法环氧丙烷等生产工艺,加大产业融合力度,削减汞污染、废水和废渣污染。(4)以煤制甲醇为基础,面向醋酸、甲醛、碳酸二甲酯等方向,延伸发展醋酸乙烯、聚甲醛、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、季戊四醇等有机原料、化工新材料和高端电子级产品,注重选择技术先进、环境友好的技术路线,带动传统碳一化工产业升级。
3.4推动现代煤化工与新能源氢能产业融合发展
面对将要到来的碳达峰、碳中和时代,现代煤化工产业将积极践行安全、绿色、创新、高质量发展的理念,努力探索以减排二氧化碳为前提的产业创新发展新路径。研究化工产业以清洁能源-制氢-合成气补氢-碳减排融合发展的产业发展新路径,布局绿电-绿氢-储氢-储能-煤化工一体化发展工业示范和产业应用,大量使用“绿氢”“绿电”,打造氢能产业基地。充分利用现代煤化工产业副产高浓度二氧化碳的特点,推动二氧化碳捕集、利用和封存项目的布局,积极探索CCUS技术产业化路径,促进二氧化碳驱油等碳减排项目建设,积极布局以二氧化碳为原料的全新碳化学工业。
结束语
煤化工产业关系到国家的能源战略发展规划,政府及时出台分类别、分规模和分地区的产业政策,从源头引导煤化工行业健康有序发展,为推动现代煤化工产业创新发展提供清晰思路,在整个行业依法依规进行运行,对全过程进行有效监管,提高煤化工行业的竞争力。紧跟世界前沿技术发展步伐,以变革技术为引领,加强科技布局,实现技术突破,可明显提升生产稳定性和经济性,促进产业向规模化、精细化、高端化发展。通过相关行业之间的优势互补跨领域跨行业,推动产业高质量绿色创新发展,实现产业融合,科技创新。绿色发展已是科技革命和产业结构优化升级的主要方向,新环保法和大气污染、水污染、土壤污染等专项行动计划的实施推动现代煤化工走科学健康创新发展之路。对于现代煤化工而言,以市场为导向的高端精细化工产品的生产通过引进先进技术,调整产品结构,优化资源配置,生成高附加值化工产品。现代煤化工产业将朝着多元化、高端化、低碳化方向有序健康发展。
参考文献
[1]靳国忠,张晓,朱汉雄,等.应对碳减排挑战现代煤化工多能融合创新发展研究[J].中国煤炭,2021,47(3):15-20.
[2]亢万忠.我国“十四五"煤化工技术创新与产业发展趋势分析[J].2020,43(5):289-294.
[3]谢克昌.“十四五”现代煤化工发展的几点思考[N].中国能源报,2020-09-07(016).