“十二五”期間，現(xiàn)代煤化工的發(fā)展使煤制烯烴異軍突起，年產(chǎn)能共計約800萬噸，占據(jù)烯烴總產(chǎn)能的17.2%。“但在當(dāng)前低油價的背景下，煤制烯烴企業(yè)的生存愈加艱難，要想克服來自環(huán)保和成本方面的雙重制約，必須借力技術(shù)上的突破。”在中國化工學(xué)會3月底主辦的2016中國（國際）烯烴大會上，如何通過創(chuàng)新技術(shù)擺脫發(fā)展困境成為煤制烯烴工藝研討的熱點。
煤制烯烴要適度發(fā)展
我國富煤貧油的能源特點，烯烴原料輕質(zhì)化的政策導(dǎo)向，烯烴市場供不應(yīng)求的格局，以及較高的利潤表現(xiàn)，在“十二五”期間激發(fā)了一大批新興煤制烯烴產(chǎn)能。據(jù)統(tǒng)計，截至2015年年底，我國煤/甲醇制烯烴裝置共19套，產(chǎn)能總計770萬噸。
然而，烯烴新產(chǎn)能的激增，不僅帶來國內(nèi)供應(yīng)格局的變化，同時在低油價下，負(fù)面影響也凸顯，煤/甲醇制烯烴企業(yè)紛紛陷入“囧”境。特別是需要外采原料的烯烴企業(yè)，成本壓力的激增，使大幅虧損成為常態(tài)。今后是否還要布局煤制烯烴項目成為業(yè)界關(guān)注的話題。
“煤制烯烴項目要適度發(fā)展。”這是與會專家普遍認(rèn)同的觀點。一方面，我國煤炭資源相對豐富，發(fā)展煤制烯烴可以豐富烯烴的原料來源，減輕對原油的進(jìn)口依賴。另一方面，國際原油價格在30～40美元的時間不會很長。根據(jù)國際能源署的預(yù)計，2020年國際油價將會反彈至80美元，歐佩克預(yù)計的油價會在60～80美元。石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院副院長白頤在發(fā)言中指出，他們測算的煤制烯烴項目所能承受的原油價格在70美元，甲醇制烯烴承受的原油價格在60美元。正是基于這種預(yù)測，才做出煤制烯烴仍可適度發(fā)展的判斷。
環(huán)保成本雙重制約
煤制烯烴工藝的生產(chǎn)成本高，裝置盈利性差，特別是在當(dāng)前形勢下，想生存更不容易。據(jù)中國化工學(xué)會石油化工專委會委員王玉慶介紹，盡管近1年來煤價大幅下跌，但煤制烯烴成本仍明顯高于傳統(tǒng)的蒸汽裂解工藝和丙烷脫氫工藝。按今年1月份石油價格及煤價測算，各種烯烴生產(chǎn)工藝的成本為：蒸汽裂解＜丙烷脫氫＜煤制烯烴。市場數(shù)據(jù)也顯示，2015年下半年，甲醇制丙烯（MTP）工藝平均虧損760元/噸，單純MTP裝置全部停工，這無疑令其他正在建設(shè)及待建的相關(guān)企業(yè)備受打擊。
同時，與傳統(tǒng)的蒸汽裂解工藝和丙烷脫氫工藝相比，耗水量大、碳有效轉(zhuǎn)化率低、CO2排放高、廢水難處理也成為煤制烯烴工藝在環(huán)保方面飽受垢病的軟肋。此外，煤制烯烴裝置長周期運行的經(jīng)驗相對不足，尤其是大型煤氣化爐和空分裝置等仍是薄弱環(huán)節(jié)，需要在運行中積累經(jīng)驗。因此，王玉慶認(rèn)為，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)首先落實煤資源和水資源；尤其重視節(jié)能、減排、節(jié)水等環(huán)節(jié)，以適應(yīng)未來更為嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)。
白頤也強調(diào)，在目前現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)尚未完全優(yōu)化、成熟的情況下，大型煤制烯烴密集建設(shè)對區(qū)域水資源平衡和生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來較大壓力。在國內(nèi)甲醇供應(yīng)穩(wěn)定性和成本控制風(fēng)險未能完全把握的情況下，外購甲醇制烯烴項目也會存在原料供應(yīng)和投資風(fēng)險。因此，必須理性客觀地對待煤/甲醇制烯烴等新原料路線烯烴產(chǎn)能的發(fā)展。
借力創(chuàng)新突破瓶頸
“環(huán)保和成本瓶頸的突破必須依賴于技術(shù)上的創(chuàng)新。”這是與會專家達(dá)成的一致觀點。中科院大連化物所是國內(nèi)煤制烯烴工藝的領(lǐng)導(dǎo)者，該所研發(fā)的MTO/MTP技術(shù)已投產(chǎn)9套裝置，合計520萬噸烯烴產(chǎn)能。
據(jù)該所副所長劉中民院士介紹，在低油價下，這些煤制烯烴項目的盈虧狀況不盡相同，但有一個共同的特點就是采用新技術(shù)的裝置普遍盈利較好。比如寧夏寶豐集團(tuán)的煤經(jīng)甲醇制烯烴項目，由于部分采用了焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)，裝置在去年上半年實現(xiàn)凈利潤6.2億元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。白頤也強調(diào)，新上的煤制烯烴項目一定要把裝置的技術(shù)優(yōu)化工作做足，這樣才能保證裝置的盈利性。
在當(dāng)前的低油價態(tài)勢下，劉中民院士建議煤化工企業(yè)應(yīng)更多關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，比如最近取得進(jìn)展的甲烷制烯烴、合成氣制烯烴等新工藝，這兩項新工藝在降低煤制烯烴生產(chǎn)成本和解決環(huán)保問題上被寄予厚望。
甲烷制烯烴工藝是包信和院士團(tuán)隊創(chuàng)建的新催化過程，可在無氧條件下將甲烷高效轉(zhuǎn)化生成烯烴、芳烴及氫氣，與傳統(tǒng)路線相比更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)境友好。今年3月，大連化物所與沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司、中國石油天然氣集團(tuán)公司正在通過三方合作，加速推進(jìn)該技術(shù)從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。
同樣是在今年3月，合成氣制烯烴工藝也成功問世。該工藝摒棄了高水耗和高能耗的水煤氣變換制氫過程，創(chuàng)造性地直接采用煤氣化產(chǎn)生的合成氣，在一種新型復(fù)合催化劑的作用下，高選擇性地一步反應(yīng)獲得低碳烯烴。該突破性成果對于60%以上石油需要進(jìn)口、能源結(jié)構(gòu)以煤為主且水資源日益短缺的中國而言，重要性不言而喻。在不改變CO2總排放的情況下，開創(chuàng)了一條水耗低的煤轉(zhuǎn)化新途徑。
也是在今年3月，備受業(yè)界關(guān)注的中煤圖克化肥煤化工廢水處理及零排放系統(tǒng)項目，順利通過了中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定。專家認(rèn)為本項目開發(fā)的煤化工廢水零排放系統(tǒng)技術(shù)路線合理，實現(xiàn)廢水減量化與資源化，廢水回用率達(dá)98%。這一成果對于水資源匱乏地區(qū)發(fā)展煤化工具有示范和推廣意義。
專家表示，若以這樣的速度去研發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)，又何愁煤制烯烴工藝的明天不美好。