新型煤化工：示范大面積成功

 圖為國家煤化工示范項(xiàng)目之一、全球首套180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴大型聯(lián)合裝置，于今年8月21日在神華集團(tuán)包頭煤化工有限公司成功投產(chǎn)。（CFP供稿）

      煤化工的異軍突起，是“十一五”中國化工發(fā)展的一道獨(dú)特風(fēng)景線。

    進(jìn)入“十一五”，中國的氮肥、電石、焦炭等傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品的產(chǎn)能產(chǎn)量，繼續(xù)名列世界前茅。而具有石油替代作用的新型煤化工產(chǎn)業(yè)，在高漲的油價(jià)推動(dòng)下，更是出現(xiàn)了迅猛發(fā)展勢頭。

    但縱觀全球，幾乎所有新型煤化工生產(chǎn)尚無工業(yè)化先例，中國要大規(guī)模實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，無疑是第一個(gè)吃螃蟹者，具有很大風(fēng)險(xiǎn)。為集中力量建設(shè)，避免投資風(fēng)險(xiǎn)，“十一五”之初，中國政府就嚴(yán)格實(shí)行了“先個(gè)別示范、后逐步推廣”的產(chǎn)業(yè)政策。 


    2006年7月14日，國家發(fā)改委出臺了1350號文件——《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，明確要求，“十一五”期間，焦炭、電石等行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整仍是煤化工產(chǎn)業(yè)工作重點(diǎn)。煤制石油替代產(chǎn)品的發(fā)展要待試點(diǎn)、示范項(xiàng)目取得成功后，才能逐步展開。目前大規(guī)模發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的條件還不成熟。

    根據(jù)這一政策方針，“十一五”前期，國家發(fā)改委先后在有條件的地區(qū)布局了一批新型煤化工示范項(xiàng)目。這些示范項(xiàng)目包括：神華集團(tuán)鄂爾多斯直接煤制油項(xiàng)目，內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)間接煤制油項(xiàng)目，神華集團(tuán)包頭煤化工有限公司煤制烯烴項(xiàng)目，內(nèi)蒙古金煤化工有限公司煤制乙二醇項(xiàng)目，中天合創(chuàng)能源公司、內(nèi)蒙古新奧集團(tuán)的2個(gè)煤制二甲醚項(xiàng)目，大唐集團(tuán)內(nèi)蒙古克旗公司、大唐集團(tuán)阜新公司、內(nèi)蒙古匯能公司的3個(gè)煤制天然氣項(xiàng)目等。這些示范項(xiàng)目均屬現(xiàn)代煤化工技術(shù)發(fā)展的前沿項(xiàng)目。

    經(jīng)過這些示范企業(yè)的積極努力，到目前，神華集團(tuán)鄂爾多斯年產(chǎn)108萬噸直接煤制油項(xiàng)目已于2008年12月30日建成投產(chǎn)。內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)年產(chǎn)16萬噸間接煤制油項(xiàng)目已于2009年3月27日建成投產(chǎn)。內(nèi)蒙古新奧集團(tuán)年產(chǎn)40萬噸煤制二甲醚項(xiàng)目于2009年9月投產(chǎn)成功。內(nèi)蒙古金煤公司年產(chǎn)20萬噸煤制乙二醇項(xiàng)目于2009年12月投產(chǎn)成功。神華集團(tuán)包頭煤化工有限公司年產(chǎn)60萬噸煤制烯烴項(xiàng)目于今年8月21日投產(chǎn)成功。

    與此同時(shí)，大唐集團(tuán)克旗年產(chǎn)40億立方米、大唐集團(tuán)阜新年產(chǎn)40億立方米、內(nèi)蒙古匯能公司年產(chǎn)16億立方米3個(gè)煤制天然氣項(xiàng)目在建設(shè)中。另一個(gè)年產(chǎn)300萬噸煤制二甲醚示范項(xiàng)目還在籌劃階段。該項(xiàng)目由中天合創(chuàng)能源公司在內(nèi)蒙古烏審旗建設(shè)，總投資達(dá)430億元，中石化是主要股東。由于配套的水資源量巨大，當(dāng)?shù)卣诓扇」?jié)約農(nóng)業(yè)用水、壓小上大的辦法為該項(xiàng)目上馬創(chuàng)造條件，目前項(xiàng)目配套的水資源量已經(jīng)落實(shí)，環(huán)境影響評價(jià)已經(jīng)獲得通過。

    “十一五”期間，通過示范項(xiàng)目的實(shí)踐和全行業(yè)努力，中國在新型煤化工領(lǐng)域集中突破了一批重大關(guān)鍵技術(shù)，多項(xiàng)科技成果創(chuàng)造了世界第一。

    在煤制化學(xué)品方面，我國自主開發(fā)建成了世界首套60萬噸級煤制烯烴工程，并于今年8月在神華集團(tuán)包頭煤化工有限公司一次投料試車成功，生產(chǎn)出了合格的聚乙烯和聚丙烯產(chǎn)品；我國自主開發(fā)的流化床甲醇制丙烯技術(shù)，目前已經(jīng)完成了3萬噸級工業(yè)性試驗(yàn)；擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首個(gè)20萬噸級煤制乙二醇工業(yè)示范項(xiàng)目，目前已經(jīng)打通全流程，探索出了產(chǎn)業(yè)化的新路線。

    在煤制油方面，我國自主開發(fā)并建成了世界首套煤直接液化大型制油裝置。目前，神華集團(tuán)百萬噸級油品裝置已進(jìn)入長周期試運(yùn)行階段；我國創(chuàng)新開發(fā)的煤間接液化制油技術(shù)也相繼在內(nèi)蒙古鄂爾多斯和山西潞安等地建成了3套16萬噸級裝置。 

    在煤氣化方面，我國在自主開發(fā)并大面積推廣應(yīng)用日處理千噸級多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上，又成功地開發(fā)出了日處理2000噸級煤量的大型爐型，現(xiàn)已投入工業(yè)化運(yùn)行；我國自主開發(fā)的航天（HT-L）粉煤加壓氣化技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。 

    在多聯(lián)產(chǎn)方面，我國突破關(guān)鍵技術(shù)，成功建成了世界首套24萬噸級甲醇和71.8兆瓦發(fā)電的煤電聯(lián)產(chǎn)工業(yè)示范裝置，實(shí)現(xiàn)了長周期運(yùn)行。延長石油集團(tuán)的西灣煤化工多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目已于2010年4月9日簽約開工，目前正在建設(shè)中。該項(xiàng)目將建設(shè)640萬噸/年原煤低溫干餾裝置、200萬噸原煤/年流化床多聯(lián)產(chǎn)裝置、100萬噸/年煤焦油綜合利用裝置、160萬噸/年甲醇裝置及80萬噸/年乙二醇裝置等。

    中國新型煤化工技術(shù)的突破和一批示范項(xiàng)目的建設(shè)成功，為適應(yīng)我國資源稟賦特征、擺脫對石油的過度依賴、調(diào)整化工原料結(jié)構(gòu)、實(shí)施石油替代戰(zhàn)略作出了重大貢獻(xiàn)。同時(shí)也是中國對世界煤化工發(fā)展所作的一大貢獻(xiàn)，標(biāo)志著中國已開始從煤化工大國邁向煤化工強(qiáng)國。

傳統(tǒng)煤化工：空前擴(kuò)產(chǎn)

    “十一五”時(shí)期，由于電石、甲醇等傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)成熟，同時(shí)又是發(fā)展高端產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料產(chǎn)品，因此，在煤化工高端產(chǎn)品——煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制二甲醚、煤制天然氣的發(fā)展處于示范階段時(shí)期，甲醇、合成氨、電石等原料型煤化工產(chǎn)業(yè)首先獲得迅猛發(fā)展。

    甲醇 掀起建設(shè)熱潮

    甲醇是煤化工產(chǎn)業(yè)重要的基礎(chǔ)原料性產(chǎn)品。同時(shí)新型煤化工產(chǎn)業(yè)如間接煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制汽油等，都要由煤制甲醇起步，通過甲醇進(jìn)一步加工來實(shí)現(xiàn)。2005年國內(nèi)甲醇產(chǎn)能還只有720萬噸，產(chǎn)量535.6萬噸。進(jìn)入2006年，全國各地掀起大規(guī)模甲醇建設(shè)的熱潮，僅內(nèi)蒙古、陜西、寧夏等地就新上甲醇項(xiàng)目約2000萬噸。2006年我國甲醇產(chǎn)能達(dá)到1344萬噸，產(chǎn)量達(dá)到762.3萬噸。2007年甲醇產(chǎn)能突破1760萬噸，產(chǎn)量達(dá)到1076.4萬噸。2008年甲醇產(chǎn)能超過2800萬噸，產(chǎn)量1126.3萬噸。2009年，我國甲醇產(chǎn)能達(dá)到3200萬噸，甲醇產(chǎn)量1133萬噸。從2006年到2009年4年間，年均甲醇產(chǎn)量增長率達(dá)到20.6%，年均產(chǎn)能增長率達(dá)到45.2%。2006年到2009年，中國甲醇產(chǎn)能年均增長率比“十一五”時(shí)期提高了30個(gè)百分點(diǎn)，發(fā)展速度創(chuàng)造了歷史新高。

    “十一五”期間，我國在實(shí)現(xiàn)甲醇裝置大型化方面取得重大進(jìn)展。華東理工大學(xué)完成了“十一五”國家科技支撐計(jì)劃課題——氣冷-水冷串聯(lián)式大型甲醇合成反應(yīng)器，并已形成180萬噸/年甲醇合成反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)工藝包，為實(shí)現(xiàn)大型甲醇合成反應(yīng)器國產(chǎn)化提供了有力的保障。他們還設(shè)計(jì)建設(shè)了連續(xù)換熱式固定床催化反應(yīng)器，單臺反應(yīng)器的產(chǎn)能達(dá)到90萬噸/年。2007年，杭州林達(dá)化工技術(shù)工程公司研發(fā)的單臺日合成2000噸甲醇臥式合成塔研究開發(fā)和示范項(xiàng)目，作為我國大型煤基甲醇生產(chǎn)裝備及技術(shù)研究開發(fā)的重大課題列入了國家科技支撐計(jì)劃。南京國昌公司成功開發(fā)了軸徑向絕熱甲醇合成塔、徑向水冷板甲醇合成塔兩種大型甲醇裝置，單套生產(chǎn)能力可達(dá)到日產(chǎn)2000噸規(guī)模。中國五環(huán)工程有限公司設(shè)計(jì)的上海焦化有限公司20萬噸/年甲醇裝置采用了德士古水煤漿氣化、林德低溫甲醇洗凈化和國內(nèi)的低壓合成技術(shù)，是當(dāng)時(shí)國內(nèi)已投產(chǎn)的最大單系列規(guī)模的甲醇裝置。同樣，由五環(huán)公司設(shè)計(jì)的湖北雙環(huán)集團(tuán)油改煤項(xiàng)目是中國第一套采用殼牌潔凈煤氣化技術(shù)生產(chǎn)煤化工燃料氣的生產(chǎn)裝置，也是世界上第一套采用該技術(shù)生產(chǎn)化工產(chǎn)品的裝置。

    電石 大舉新舊交替

    “十一五”時(shí)期，國內(nèi)市場對于聚氯乙烯、乙炔等產(chǎn)品的需求量迅速增長，帶動(dòng)了電石行業(yè)的發(fā)展。據(jù)中國電石工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì)，2009年雖然遭遇國際金融風(fēng)暴的沖擊，中國電石產(chǎn)能仍發(fā)展到2200萬噸/年，比2008年增長了150萬噸/年；產(chǎn)量為1500萬噸，同比增長了10%。2005年，中國電石產(chǎn)能只有1500萬噸/年，產(chǎn)量895萬噸。“十一五”前4年，中國電石產(chǎn)能增長率分別達(dá)到21.3%、9.95%、2.5%和7.3%，電石產(chǎn)量增長率分別達(dá)到30.7%、25.9%、-8.2%和10%。目前，中國電石產(chǎn)量和出口量均在世界占第一位。全國電石生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到400多家。

    在擴(kuò)建新的先進(jìn)產(chǎn)能同時(shí)，中國電石行業(yè)大力貫徹國家節(jié)能減排政策，加大了淘汰落后產(chǎn)能力度。至2009年底已累計(jì)淘汰落后產(chǎn)能231萬噸，超額完成了國家確定的“十一五”目標(biāo)任務(wù)。2010年，又嚴(yán)格執(zhí)行國家工信部產(chǎn)業(yè)政策，淘汰電石落后產(chǎn)能近100萬噸。落后的開放爐和1.25萬千伏安以下的內(nèi)燃爐全部淘汰完畢，先進(jìn)的大型密閉電石爐在全行業(yè)的比例由“十一五”初期的10%左右發(fā)展到40%左右，大大提升了中國電石行業(yè)整體技術(shù)裝備水平。

    2008年11月成立的陜西煤業(yè)化工集團(tuán)重點(diǎn)實(shí)施了兼并小廠、循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化項(xiàng)目，包括30萬噸/年電石、260萬噸/年蘭炭、焦?fàn)t煤氣發(fā)電4×50兆瓦項(xiàng)目，一舉成為國內(nèi)電石、蘭炭傳統(tǒng)煤化工的航母企業(yè)。

    合成氨 繼續(xù)高位發(fā)展

    十一五期間，中國煤頭合成氨行業(yè)克服了金融危機(jī)和干旱、冰凍災(zāi)害等惡劣氣候帶來的重重困難，繼續(xù)保持了較高的發(fā)展速度，在內(nèi)蒙、新疆、山西晉城等資源地建成了一批50萬噸級以上的大型合成氨裝置。2009年全國生產(chǎn)合成氨5324.5萬噸，其中煤頭合成氨產(chǎn)量占到總產(chǎn)量的76%，“十一五”前四年，合成氨產(chǎn)量在原來已經(jīng)很大的基數(shù)上又增長了15%。

    許多傳統(tǒng)煤化工企業(yè)正是在此期間進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。國內(nèi)煤頭合成氨龍頭企業(yè)之一——天脊煤化工集團(tuán)有限公司完成了合成氨裝置30萬噸提高到45萬噸擴(kuò)能改造項(xiàng)目，成功首創(chuàng)我國大型煤制合成氨裝置擴(kuò)能改造的先例。接著他們又和世界500強(qiáng)的中化集團(tuán)合作，建設(shè)了40萬噸合成氨60尿素項(xiàng)目，于2006年6月建成投產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)化肥產(chǎn)品多元化，在傳統(tǒng)氮肥產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，他們利用本部公用工程和裝置生產(chǎn)的氫氣，建設(shè)了年產(chǎn)13萬噸苯胺項(xiàng)目，于2006年9月建成投產(chǎn)，為實(shí)現(xiàn)“肥化并舉”戰(zhàn)略邁出了第一步。他們還和潞安集團(tuán)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，利用潞城西部已形成規(guī)模的焦炭副產(chǎn)焦?fàn)t氣建設(shè)年產(chǎn)30萬噸甲醇和20萬噸二甲醚工程，2008年底建成投產(chǎn)。2010年11月25日，天脊集團(tuán)新建13萬噸苯胺和25萬噸硝酸銨鈣項(xiàng)目開工奠基。兩大優(yōu)勢轉(zhuǎn)型項(xiàng)目建成后，將給天脊集團(tuán)新增工業(yè)產(chǎn)值20億元，實(shí)現(xiàn)利潤3億元，為“十二五”搭建了新的發(fā)展平臺。

圖為國家煤化工示范項(xiàng)目之一、采用全球首創(chuàng)國產(chǎn)化技術(shù)建設(shè)的神華集團(tuán)鄂爾多斯108萬噸/年直接煤制油裝置全景。（CFP供稿）

源頭控制產(chǎn)業(yè)政策規(guī)范引導(dǎo)

    “十一五”一開局，各地紛紛上馬煤化工項(xiàng)目，國內(nèi)煤化工尤其是新型煤化工產(chǎn)業(yè)一時(shí)出現(xiàn)發(fā)展過熱勢頭。針對這一情況，2006年7月國家發(fā)改委出臺了1350號文件——《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》。文件強(qiáng)調(diào)要求：“在規(guī)劃編制完成并得到國家發(fā)展改革部門確認(rèn)之前，暫停核準(zhǔn)或備案煤化工項(xiàng)目”。“‘十一五’期間，焦炭、電石等行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整仍是煤化工產(chǎn)業(yè)工作重點(diǎn)。煤制石油替代產(chǎn)品的發(fā)展要待試點(diǎn)、示范項(xiàng)目取得成功后，才能逐步展開。目前大規(guī)模發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的條件還不成熟。”國家發(fā)改委要求各地區(qū)要嚴(yán)格按照《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建立管理促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》精神，切實(shí)做好煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的項(xiàng)目審核工作，對擬建和在建項(xiàng)目認(rèn)真清理；科學(xué)制定區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，認(rèn)真做好相關(guān)產(chǎn)業(yè)的銜接，為煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    2008年8月，煤制油項(xiàng)目的地方審批權(quán)被直接收歸中央。由于煤制油項(xiàng)目投資巨大，示范項(xiàng)目尚未建設(shè)成功，地方政府不得擅自批準(zhǔn)上馬煤制油項(xiàng)目。

    2009年5月，國務(wù)院辦公廳下發(fā)《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃細(xì)則》全文，明確要求要穩(wěn)步開展現(xiàn)代煤化工示范，堅(jiān)決遏制煤化工盲目發(fā)展勢頭。今后三年停止審批單純擴(kuò)大產(chǎn)能的焦炭、電石等傳統(tǒng)煤化工項(xiàng)目，重點(diǎn)抓好現(xiàn)有煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制甲烷氣、煤制乙二醇等5類示范工程。

    2009年9月，國務(wù)院批轉(zhuǎn)發(fā)展改革委等部門《關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，要求嚴(yán)格執(zhí)行煤化工產(chǎn)業(yè)政策，穩(wěn)步開展現(xiàn)代煤化工示范工程建設(shè)，今后三年原則上不再安排新的現(xiàn)代煤化工試點(diǎn)項(xiàng)目。

    2010年6月，國家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于規(guī)范煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，將地方先前的煤制氣及配套項(xiàng)目的審批權(quán)收歸中央，從嚴(yán)審批新項(xiàng)目上馬。

    中國政府出臺的這些調(diào)控措施，欲意從源頭上遏制煤化工盲目發(fā)展的勢頭。

節(jié)能減排 成為行業(yè)發(fā)展主旋律

    國內(nèi)主要煤化工企業(yè)紛紛大力開展節(jié)能減排。在鄂爾多斯化工集團(tuán)所在地——內(nèi)蒙古棋盤井地區(qū)，幾年前這里小電石廠星羅棋布，企業(yè)起點(diǎn)低，生產(chǎn)技術(shù)落后，大多是開放爐，對當(dāng)時(shí)的環(huán)境污染嚴(yán)重。近年來，當(dāng)?shù)卣罅ν菩挟a(chǎn)業(yè)調(diào)整，小電石企業(yè)紛紛被淘汰、兼并，高起點(diǎn)發(fā)展大型電石集團(tuán)。目前這里的小電石爐均被淘汰，主力爐型均為3萬千伏安以上的大型密閉電石爐，全部帶尾氣除塵、氣燒石灰窯，生產(chǎn)環(huán)境大為改善。目前鄂化集團(tuán)的電石產(chǎn)能達(dá)130多萬噸/年，成為國內(nèi)最大的電石生產(chǎn)基地之一。環(huán)顧整個(gè)生產(chǎn)區(qū)，綠樹成蔭，空氣清潔，再也不見幾年前的粉塵污染了。

    由于煤化工高碳排放特性，其大量的二氧化碳排放備受關(guān)注。神華集團(tuán)鄂爾多斯煤的直接液化制油裝置，每生產(chǎn)一噸油要排放二氧化碳兩噸多，比用石油路線要高不少。為了實(shí)現(xiàn)低碳化生產(chǎn)，將煤化工產(chǎn)生的二氧化碳封存于地下，是目前減排二氧化碳最有效、技術(shù)要求最高的措施。2010年神華集團(tuán)上馬了鄂爾多斯１０萬噸/年二氧化碳封存項(xiàng)目，并爭取在2010年12月31日之前投產(chǎn)，把二氧化碳注入地下，第一步先實(shí)現(xiàn)每年封存10萬噸的能力，即每小時(shí)捕集約12噸二氧化碳進(jìn)行封存。這將是我國首次運(yùn)用封存技術(shù)減排二氧化碳。未來，神華集團(tuán)在示范項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，將分步實(shí)現(xiàn)100萬噸/年、300萬噸/年的封存能力。

    伴隨著以大型煤氣化為龍頭的新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，節(jié)能減排已成為煤化工行業(yè)發(fā)展的主旋律。

在“十一五”淘汰電石落后產(chǎn)能中，內(nèi)蒙古鄂爾多斯化工集團(tuán)對當(dāng)?shù)芈浜蟮碾娛a(chǎn)能進(jìn)行兼并重組，高起點(diǎn)發(fā)展大型密閉電石爐，全部帶尾氣除塵、氣燒石灰窯，大大提升了環(huán)保節(jié)能水平。圖為該集團(tuán)氯堿化工公司最近投產(chǎn)的60萬噸/年大型密閉電石爐裝置。    （劉方斌  攝）