受低油價(jià)等諸多因素影響,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的幾大現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力明顯減弱。其中,煤制油、煤制天然氣均陷入行業(yè)性虧損;煤制乙二醇只能微利;煤制烯烴雖然盈利狀況較好,但利潤(rùn)空間已經(jīng)被大幅擠壓,并有產(chǎn)能過(guò)剩、利潤(rùn)進(jìn)一步下降的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下,尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的煤制芳烴前景如何?能否經(jīng)得住低油價(jià)沖擊?后期該如何發(fā)展?帶著這些業(yè)內(nèi)關(guān)注的問(wèn)題,記者進(jìn)行了調(diào)研采訪。
技術(shù)先進(jìn)推廣遇冷
2017年12月7日,陜煤化神木富油能源科技有限公司50萬(wàn)噸/年煤焦油全餾分加氫生產(chǎn)芳烴、航空煤油、輕質(zhì)白油及環(huán)烷基系列基礎(chǔ)油項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)通過(guò)評(píng)審。該項(xiàng)目總投資24.93億元,產(chǎn)品包括潤(rùn)滑油、芳烴、硫磺等。這是我國(guó)煤制芳烴又一重大探索和實(shí)踐。
事實(shí)上,經(jīng)過(guò)10多年艱苦攻關(guān),煤化工領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)發(fā)出包括高溫煤焦加氫制芳烴、中低溫煤焦油加氫制芳烴、固定床甲醇制混合芳烴(也叫甲醇制汽油)、流化床甲醇制芳烴、固定床甲醇甲苯制芳烴、流化床甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴、流化床苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯等多條煤制芳烴新技術(shù)。而且,除煤焦油加氫制芳烴、甲醇制汽油技術(shù)與國(guó)際同步外,其余技術(shù)均達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
其中,清華大學(xué)教授魏飛團(tuán)隊(duì)自主開(kāi)發(fā)的煤經(jīng)甲醇流化床制芳烴技術(shù),能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)甲醇芳構(gòu)化、輕烴芳構(gòu)化和苯/甲苯甲醇烷基化。該技術(shù)還具有抗金屬燒結(jié)等功能的流化床甲醇制芳烴專用催化劑,以及兩段內(nèi)構(gòu)件循環(huán)流化床和兩段構(gòu)件湍動(dòng)流化床再生器特殊設(shè)備。僅以甲醇為原料就可獲得目標(biāo)產(chǎn)品芳烴,這在世界芳烴發(fā)展史上具有里程碑意義。其整個(gè)流程如下:煤(天然氣、焦?fàn)t煤氣、煉廠干氣)→甲醇→脫水→二甲醚→低碳烯烴→齊聚與環(huán)化反應(yīng)→混合芳烴→芳烴聯(lián)合裝置→對(duì)二甲苯。整個(gè)過(guò)程的甲醇轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.99%,產(chǎn)品中“三苯”含量超過(guò)85%,對(duì)二甲苯含量超過(guò)50%。該技術(shù)工藝于2011年取得成功,2011年至2013年期間,建成運(yùn)行了3萬(wàn)噸/年工業(yè)化試驗(yàn)裝置,并成功開(kāi)發(fā)了60萬(wàn)噸/年工藝包。
中石化上;ぱ芯吭洪_(kāi)發(fā)的固定床甲苯甲醇甲基化制對(duì)二甲苯技術(shù)在完成5000噸/年中試后,于2012年年底在中石化揚(yáng)子石油和化工有限公司一套20萬(wàn)噸/年甲苯擇形岐化裝置上實(shí)現(xiàn)嫁接應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了全球甲苯甲醇甲基化制對(duì)二甲苯技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域零的突破。
中科院大連化物所開(kāi)發(fā)的流化床甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴技術(shù),可在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)和一種催化劑下同時(shí)高選擇性生產(chǎn)對(duì)二甲苯和乙烯、丙烯等低碳烯烴,開(kāi)創(chuàng)了非石腦油路線流化床甲苯甲醇制對(duì)二甲苯的先河。
陜西煤化工技術(shù)工程中心有限公司開(kāi)發(fā)的甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴新技術(shù)、苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯技術(shù),被業(yè)內(nèi)稱為第二代甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴新技術(shù),不僅進(jìn)一步拓寬了對(duì)二甲苯的原料來(lái)源,降低了此前對(duì)原料較為苛刻的要求,而且甲苯轉(zhuǎn)化率較中科院大連化物所的技術(shù)提高了一倍多。該技術(shù)可根據(jù)市場(chǎng)需要,靈活調(diào)整對(duì)二甲苯和烯烴產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目利潤(rùn)最大化。
但令人遺憾的是,這些國(guó)際領(lǐng)先且全部經(jīng)過(guò)中試驗(yàn)證的煤制芳烴生產(chǎn)技術(shù),工業(yè)化推廣應(yīng)用的步伐卻十分緩慢,甚至可以說(shuō)尚無(wú)一項(xiàng)技術(shù)獲得推廣應(yīng)用。
以被業(yè)內(nèi)寄予厚望的流化床甲醇制芳烴技術(shù)為例。2011年3月,由中國(guó)華電集團(tuán)投資建設(shè)的全球首套百萬(wàn)噸級(jí)示范項(xiàng)目就已經(jīng)啟動(dòng),但時(shí)至今日,該項(xiàng)目依然在做項(xiàng)目前期工作,并未進(jìn)行實(shí)質(zhì)性動(dòng)工建設(shè);中石化上;ぱ芯吭洪_(kāi)發(fā)的固定床甲苯甲醇甲基化制對(duì)二甲苯技術(shù),雖然早在2012年底就完成了在揚(yáng)子石化一套20萬(wàn)噸/年甲苯擇形岐化裝置上的嫁接,但直到2015年3月該裝置才實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行,且至今沒(méi)有對(duì)外許可第二套裝置;中科院大連化物所開(kāi)發(fā)的甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)至今未獲得工業(yè)化應(yīng)用;2017年8月25日完成工業(yè)化中試成果鑒定的陜西煤化工技術(shù)工程中心有限公司甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴新技術(shù)、苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的道路同樣艱難。據(jù)該公司董事長(zhǎng)張軍民介紹,技術(shù)成果鑒定完成后,有20余家企業(yè)前來(lái)洽談合作事宜,公司市場(chǎng)開(kāi)發(fā)人員更與國(guó)內(nèi)外近百家潛在客戶進(jìn)行了接觸。但到目前為止,尚未簽訂一份技術(shù)許可合同。
市場(chǎng)出現(xiàn)過(guò)剩危險(xiǎn)
“不愿意冒險(xiǎn)、不愿意第一個(gè)吃螃蟹,是煤制芳烴技術(shù)難以推廣的主要原因。”談到技術(shù)難獲推廣的原因,張軍民這樣表示。
他說(shuō),傳統(tǒng)石油制芳烴工藝是對(duì)常壓石腦油和減壓石腦油分別連續(xù)重整和加氫裂化,再經(jīng)芳烴抽提獲得苯、甲苯和二甲苯;甲苯選擇性岐化、烷基化轉(zhuǎn)移后生成二甲苯,二甲苯異構(gòu)化后最終轉(zhuǎn)化為對(duì)二甲苯。由于歷史悠久、技術(shù)工藝成熟穩(wěn)定,目前,全球95%以上芳烴采用該技術(shù)。而煤制芳烴,尤其世界領(lǐng)先的流化床甲醇制芳烴、甲醇甲苯制芳烴以及苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯等技術(shù),則是近10年才開(kāi)發(fā)成功的新技術(shù),且沒(méi)有經(jīng)過(guò)工業(yè)化裝置示范驗(yàn)證。任何一項(xiàng)技術(shù)的成熟,都是在反復(fù)的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、改進(jìn)問(wèn)題、優(yōu)化工藝最終得以完善,有些技術(shù)甚至歷經(jīng)反復(fù)失敗最終才得以成功。不少企業(yè)擔(dān)心技術(shù)工業(yè)化過(guò)程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題,因此望而卻步,都希望別的企業(yè)先行先試,待成功后自己再跟上。這樣的心態(tài)導(dǎo)致對(duì)煤制芳烴技術(shù)關(guān)注的多,試用的少。
張軍民的話在記者隨后的采訪中得到驗(yàn)證。
陜西陜焦化工有限公司、山西天脊集團(tuán)、中海油惠州石化有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受記者采訪時(shí)均表示,雖然甲苯甲醇制芳烴能夠節(jié)約大量混芳資源,且相比石腦油,甲醇仍有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì),理論上煤制芳烴成本會(huì)低于石腦油制芳烴,但相比傳統(tǒng)技術(shù),新技術(shù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)使用驗(yàn)證和完善,存在較大應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn),所以不敢輕易采用。
“除了上述原因外,對(duì)二甲苯產(chǎn)能擴(kuò)張迅猛,存在產(chǎn)能過(guò)剩和價(jià)格下跌風(fēng)險(xiǎn),也是我們謹(jǐn)慎應(yīng)用煤制芳烴技術(shù)的一大原因。”陜焦公司董事長(zhǎng)姚繼峰表示。
他說(shuō),雖然我國(guó)對(duì)二甲苯多年來(lái)產(chǎn)不足需,進(jìn)口量不斷攀升,進(jìn)口依存度由2010年的37.4%上升至2016年的56.95%,2017年甚至?xí)^(guò)59%,但自2014年國(guó)務(wù)院發(fā)布新版《政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄(2014年本)》,將包括新建對(duì)二甲苯、乙烯、甲苯二異氰酸酯以及精對(duì)苯二甲酸項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)下發(fā)給省級(jí)政府以后,國(guó)內(nèi)對(duì)二甲苯裝置建設(shè)明顯提速,現(xiàn)已蘊(yùn)含著產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。而甲苯的情況正好相反。由于下游需求旺盛,上游受國(guó)家整治煉焦行業(yè)影響,煤焦油及粗苯供應(yīng)緊張,價(jià)格堅(jiān)挺且穩(wěn)步上揚(yáng),盈利頗豐。綜合考慮,利用公司自產(chǎn)的甲醇、甲苯、苯為原料新建甲苯甲醇制對(duì)二甲苯項(xiàng)目,經(jīng)濟(jì)性并不明顯,甚至還面臨一定風(fēng)險(xiǎn)。
事實(shí)上,國(guó)內(nèi)對(duì)二甲苯確實(shí)存在產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。
記者梳理發(fā)現(xiàn),目前全國(guó)在建和開(kāi)展前期工作的大型對(duì)二甲苯項(xiàng)目包括:恒力石化(大連)有限公司大連長(zhǎng)興島2000萬(wàn)噸/年煉油聯(lián)產(chǎn)450萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、浙江石油化工有限公司舟山4000萬(wàn)噸/年煉油聯(lián)產(chǎn)800萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、兵器工業(yè)集團(tuán)欽州140萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、中石化海南煉化有限公司100萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、揚(yáng)帆能源化工投資有限公司欽州100萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、中化泉州石化有限公司80萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、盛虹石化集團(tuán)有限公司連云港1600萬(wàn)噸/年煉油聯(lián)產(chǎn)280萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、中石化新疆塔河分公司100萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、河北新華聯(lián)合石化有限公司曹妃店2000萬(wàn)噸/年煉油聯(lián)產(chǎn)400萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯、中海油惠州石化有限公司100萬(wàn)噸對(duì)二甲苯,合計(jì)產(chǎn)能2550萬(wàn)噸/年。
如果再算上東營(yíng)、維坊濱海新區(qū)、日照崗橋、無(wú)棣鑫岳等地的山東地方煉廠申請(qǐng)的合計(jì)1000萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯產(chǎn)能,未來(lái)5年,中國(guó)新增對(duì)二甲苯產(chǎn)能將達(dá)3550萬(wàn)噸。加上現(xiàn)有實(shí)際運(yùn)行的1256萬(wàn)噸/年產(chǎn)能,總產(chǎn)能達(dá)4806萬(wàn)噸/年,年均增長(zhǎng)達(dá)36.53%。其中,僅2018年,就將新增850萬(wàn)噸/年產(chǎn)能,增長(zhǎng)率達(dá)67.68%。
而根據(jù)行業(yè)規(guī)劃,2017年至2020年,我國(guó)精對(duì)苯二甲酸產(chǎn)量將由2017年的3398萬(wàn)噸增至4043萬(wàn)噸,對(duì)應(yīng)的對(duì)二甲苯需求量將分別為2243萬(wàn)噸和2668萬(wàn)噸,年均增長(zhǎng)僅6.32%。
“未來(lái)10年,中國(guó)新增對(duì)二甲苯產(chǎn)能遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)需求,存在較大產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。”中石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院石化咨詢中心副主任駱紅靜提醒。
陜西省能源化工地質(zhì)工會(huì)主席薛躍認(rèn)為,對(duì)于煤制芳烴項(xiàng)目而言,除了要應(yīng)對(duì)對(duì)二甲苯產(chǎn)能過(guò)剩、價(jià)格走低的風(fēng)險(xiǎn)外,還要直面成品油需求減少、石腦油價(jià)格走低、項(xiàng)目成本優(yōu)勢(shì)減弱甚至不復(fù)存在的風(fēng)險(xiǎn)。
成本優(yōu)勢(shì)厚積薄發(fā)
“對(duì)二甲苯產(chǎn)能過(guò)剩正好為推廣甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴新技術(shù)、苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯技術(shù)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。因?yàn)樵绞钱a(chǎn)能過(guò)剩,就越要比拼成本。而甲苯甲醇制對(duì)二甲苯及苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯技術(shù)更具備成本優(yōu)勢(shì)。”張軍民表示。
就甲苯甲醇制對(duì)二甲苯及苯、甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯技術(shù)而言,在低油價(jià)時(shí)代,由于與石油價(jià)格并無(wú)正向關(guān)系,加之技術(shù)適應(yīng)范圍廣,機(jī)會(huì)更多。比如,該技術(shù)用于焦化企業(yè),可以煉焦副產(chǎn)的甲醇和苯為原料,生產(chǎn)附加值較高的對(duì)二甲苯,延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈、提高資源綜合利用水平和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;嫁接到煉化一體化企業(yè)的芳烴聯(lián)合裝置,既可引入價(jià)格低廉的甲醇作為原料,又能大幅提高對(duì)二甲苯產(chǎn)率和產(chǎn)量,減少物料循環(huán)倍率和生產(chǎn)成本,提升企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力;與大型煤經(jīng)甲醇流化床制芳烴裝置耦合,可以彌補(bǔ)其二甲苯單程收率不高、生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量混合物等不足,優(yōu)化工藝,提升對(duì)二甲苯產(chǎn)率和整個(gè)裝置生產(chǎn)效率、資源利用率和能效水平,繼而提高項(xiàng)目盈利能力和競(jìng)爭(zhēng)力。
清華大學(xué)教授、流化床甲醇制芳烴首席專家魏飛表示,流化床甲醇制芳烴技術(shù)的原料為甲醇,項(xiàng)目的建設(shè)可以選擇具有豐富煤炭資源的西部區(qū)域,也可選擇能夠便捷進(jìn)口廉價(jià)甲醇的東部沿海地區(qū)。由于甲醇的來(lái)源十分廣泛,煤、天然氣、焦?fàn)t煤氣、煉廠干氣、油田半生氣均可生產(chǎn),還可根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)變化進(jìn)口,從而使得項(xiàng)目的原料選擇十分寬泛。加之項(xiàng)目的目標(biāo)產(chǎn)物既有對(duì)二甲苯,也可是混合芳烴,可根據(jù)市場(chǎng)行情,靈活調(diào)整參數(shù),多產(chǎn)苯、對(duì)二甲苯、碳九、氫氣等產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)效益最大化。
中國(guó)工程院士曹湘洪、劉中民以及延長(zhǎng)石油集團(tuán)煤化工首席專家李大鵬等的看法是,綜合考慮各種因素,無(wú)論煤制芳烴還是石油路線芳烴,都必須在大型、上下游一體化的基礎(chǔ)上,努力發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),靈活對(duì)接耦合以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、提高效益、降低風(fēng)險(xiǎn)。
以煤經(jīng)甲醇流化床制芳烴為例。一旦形成煤-甲醇-芳烴-精對(duì)苯二甲酸-聚酯-紡織產(chǎn)業(yè)鏈,芳烴的綜合成本可比石油路線低500元/噸以上。而且,能夠承接?xùn)|部紡織產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移并帶動(dòng)西部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,彰顯技術(shù)強(qiáng)大的生命力。
再以甲苯甲醇制對(duì)二甲苯,以及苯和甲醇選擇性烷基化制對(duì)二甲苯技術(shù)為例。其最大特點(diǎn)是投資小、工藝流程短,能夠方便地與大型芳烴和焦化項(xiàng)目配套,提升相關(guān)項(xiàng)目資源利用效率、對(duì)二甲苯收率與總體經(jīng)濟(jì)效益。后期應(yīng)積極尋求與大型煤-焦-化一體化企業(yè)、大型煉油-芳烴一體化企業(yè),以及大型煤經(jīng)甲醇流化床制芳烴項(xiàng)目合作,發(fā)揮輔助配套功能,在幫助業(yè)主節(jié)本增效的同時(shí),使技術(shù)獲得推廣應(yīng)用。
記者了解到,2017年,凡建成煉化-芳烴-精對(duì)苯二甲酸-聚酯-化纖產(chǎn)業(yè)鏈,或者在其所在園區(qū)配套了相關(guān)項(xiàng)目的企業(yè),收益率均顯著高于單純煉-化-芳烴或精對(duì)苯二甲酸-聚酯-化纖企業(yè)。這也用事實(shí)驗(yàn)證了專家的觀點(diǎn)。
華電煤業(yè)集團(tuán)煤化工管理部副主任王彤此前在接受記者采訪時(shí)也透露,為最大限度地減少項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)最大盈利,概算總投資360億元的華電榆林百萬(wàn)噸煤經(jīng)甲醇制芳烴工業(yè)化示范項(xiàng)目,已經(jīng)由原來(lái)年產(chǎn)300萬(wàn)噸煤制甲醇、100萬(wàn)噸甲醇制對(duì)二甲苯方案,調(diào)整為年產(chǎn)300萬(wàn)噸煤制甲醇、120萬(wàn)噸流化床甲醇制芳烴、100萬(wàn)噸芳烴聯(lián)合(即混合芳烴制對(duì)二甲苯)、160萬(wàn)噸精對(duì)苯二甲酸、60萬(wàn)噸聚酯大型上下游一體化項(xiàng)目。其中,一期工程調(diào)整為年產(chǎn)120萬(wàn)噸煤制甲醇、60萬(wàn)噸甲醇制芳烴、50萬(wàn)噸對(duì)二甲苯、80萬(wàn)噸精對(duì)苯二甲酸上下游一體化項(xiàng)目。