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        煤制芳烴困局

        2015-03-31 18:23:15沈小波
        能源 2015年3期
        關(guān)鍵詞:華電煤制煤化工

        沈小波

        在缺乏工業(yè)化項目示范支撐的情況下,當前油價持續(xù)下跌,芳烴價格亦隨之回落,隨之給煤制芳烴帶來經(jīng)濟性上的挑戰(zhàn),工業(yè)化之路也再次蒙上陰影。

        五年前神華包頭烯烴項目的成功投產(chǎn),拉開了國內(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,神華包頭項目年利潤以十億元計。神華包頭項目的標桿作用,亦激起國內(nèi)資本紛紛進入煤制烯烴領(lǐng)域,最終使煤制烯烴成為國內(nèi)新興煤化工中最熱門的一種化工形式。

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

        時下油價一路下行,對整體煤化工經(jīng)濟性形成挑戰(zhàn)。芳烴價格亦一路下滑,傳統(tǒng)石油基芳烴在低成本原料油基礎(chǔ)上再次展現(xiàn)競爭力,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)進化。在清華大學甲醇制芳烴技術(shù)獲得工業(yè)化驗證之后,產(chǎn)業(yè)界亦正在動議煤直接液化制芳烴技術(shù)進一步改進,從而在能源轉(zhuǎn)化及經(jīng)濟性上進一步提升。

        得益于國內(nèi)資源稟賦,及PX(對二甲苯,芳烴主產(chǎn)品)絕大部分依賴進口的現(xiàn)實狀況下,煤制烯烴所具備的戰(zhàn)略意義不言而喻。因而在當下的逆勢期,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)鍵問題。

        試驗項目

        當前,華電推進的60萬噸煤制芳烴工業(yè)項目仍在穩(wěn)步推進之中,但受制于發(fā)電集團紛紛退出煤化工業(yè)務(wù)大背景下,該煤制芳烴工業(yè)項目也被蒙上一層陰影。

        華電煤制芳烴工業(yè)項目由華電集團下屬華電煤業(yè)負責推進按照規(guī)劃,該項目建設(shè)地點位于陜西省榆林市,總投資133億元,最終生產(chǎn)出55萬噸對二甲苯。鑒于煤制甲醇及芳烴聯(lián)合裝置國內(nèi)均有成熟技術(shù),該項目關(guān)鍵技術(shù)即為清華大學開發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù)。

        該技術(shù)由清華大學于2000年開始開發(fā)并進行小試,其后華電集團進入,共同開發(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月開始在榆林開始建設(shè)萬噸級甲醇制芳烴工業(yè)試驗裝置,2013年1月投料試車。

        “現(xiàn)在這個項目已經(jīng)停了,我們建這個項目主要為了拿到數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)拿到,任務(wù)就完成了?!鼻迦A大學教授魏飛說。魏飛為清華大學甲醇制芳烴技術(shù)開發(fā)的負責人。按照計劃,工業(yè)試驗裝置完成,下一步將進行工業(yè)示范項目的建設(shè)。即華電榆林60萬噸煤制芳烴項目。但在發(fā)電集團推出煤化工的大背景下,這一項目蒙上了不確定性。

        五大發(fā)電集團中布局煤化工最早為大唐集團,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,所投資的煤化工項目成為拖累大唐集團的負累。此后大唐集團宣布退出煤化工,并將資產(chǎn)暫時轉(zhuǎn)移給國資委下屬國新控股公司。

        隨著大唐、國電等發(fā)電集團也逐漸退出煤化工業(yè)務(wù)。華電集團進入煤化工領(lǐng)域較晚,2009年持續(xù)收購煤炭資源,次年開始進入煤化工。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噸煤基芳烴項目戰(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,華電集團政法部主任陳宗法在公開講話中提到,華電集團煤化工項目在謹慎推動,盡管目前存在虧損,但沒有剝離計劃。

        華電煤業(yè)一名內(nèi)部人士介紹,60萬噸煤制芳烴項目關(guān)鍵為甲醇制芳烴技術(shù),該技術(shù)經(jīng)過萬噸級工業(yè)試驗,“從萬噸級到60萬噸級,未超過已有技術(shù)放大倍數(shù),風險可控?!?/p>

        盡管華電煤業(yè)內(nèi)部對該工業(yè)項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,至少到現(xiàn)在,我們的工作還沒有受到任何干擾。”

        技術(shù)革新

        由清華大學聯(lián)合華電集團開發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù),革新了原有技術(shù)路線,且經(jīng)歷了世界上首套萬噸級工業(yè)試驗項目的驗證。但隨煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,業(yè)內(nèi)同時提出了另一條煤直接液化制芳烴思路。

        2013年3月,由清華大學與華電聯(lián)合開發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù)獲得了國家能源局委托的中國石油與化學工業(yè)聯(lián)合會的科技成果鑒定。借助萬噸級甲醇制芳烴試驗裝置,中國在甲醇制芳烴技術(shù)上進行了一個新階段,并在國際上處于領(lǐng)先地位。

        在此之前,國內(nèi)已相繼開發(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、華電聯(lián)合開發(fā)的甲醇制芳烴技術(shù),目前已完成了60萬噸/年甲醇制芳烴工藝包開發(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)過成熟芳烴聯(lián)合裝置,最終生產(chǎn)出國內(nèi)大量進口的PX。

        “相對于石油路線生產(chǎn)芳烴原料,甲醇制芳烴路線可降低成本20%左右?!比A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)鍵在依托國內(nèi)近年來的煤直接液化技術(shù),通過煤直接液化再制作芳烴。

        一般來說,約為1.5噸煤生產(chǎn)一噸甲醇,考慮到供熱等能耗,實際約為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@個來比較,哪個能效更高,哪個更劃算,一目了然。”一名業(yè)內(nèi)專家介紹。

        事實上,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)考驗的成熟技術(shù)。而煤直接液化,已經(jīng)過神華百萬噸煤直接液化項目的驗證。

        鑒于原先直接液化獲得的石腦油,經(jīng)過重整后再芳構(gòu)化,損壞了原石腦油中的芳烴結(jié)構(gòu),目前業(yè)內(nèi)對煤直接液化提出的新思路是,如何通過技術(shù)改進,使得石腦油可以避免這一芳烴結(jié)構(gòu)損壞,進而可摒棄重整裝置,并進一步提高能效?!澳壳斑@還只是一個思路,有許多難題需要解決?!鄙鲜鰧<彝嘎?。

        不過在魏飛看來,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,而煤焦油又數(shù)量有限。

        據(jù)了解,我國芳烴進口量多年來接近總需求量的50%。芳烴產(chǎn)品中產(chǎn)能最大的PX, 2013年進口量為905萬噸,對外依存度高達50%以上?!拔磥泶笠?guī)模解決芳烴供給,還是得靠煤基甲醇制芳烴路線。”魏飛說。

        困局待解

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

        目前依托萬噸級工業(yè)試驗項目,華電正在規(guī)劃60萬噸級煤制芳烴項目。但這一項目目前尚處于前期工作中,離開工建設(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,缺乏實際運行的工業(yè)項目,為煤制芳烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展蒙上了陰影。

        而在實施中,芳烴制PX為下游諸多精細化工提供必需的原材料,但這些下游精細化工產(chǎn)業(yè)均隨原石油基芳烴項目布局在東部沿海,而煤制芳烴依煤而建,未來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化工項目,但這增添了投資,要么就將芳烴或PX運輸至東部,這又增添了運輸成本?!币晃粯I(yè)內(nèi)專家解釋。

        但在目前來看,對煤制芳烴產(chǎn)業(yè)化落地最大的威脅是油價的下跌。隨著油價的下跌,煤制芳烴的經(jīng)濟性進一步受到挑戰(zhàn)。而且盡管國內(nèi)芳烴嚴重依賴進口,但亞洲整體芳烴產(chǎn)能充足,隨油價下跌,芳烴價格亦一路下行。

        不過在魏飛看來,國內(nèi)通過石油路線解決芳烴已不可能實現(xiàn)。從戰(zhàn)略全局來看,以煤為基生產(chǎn)芳烴對彌補國內(nèi)能源稟賦缺陷具有戰(zhàn)略意義。亦因此,魏飛建議,對具有戰(zhàn)略意義的煤制芳烴技術(shù),不應(yīng)僅僅依賴市場自發(fā)的發(fā)展,國家部門應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用,“至少先扶持建設(shè)數(shù)個工業(yè)示范項目,進一步驗證、改進技術(shù)?!眅ndprint

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