9月13日,習(xí)近平總書(shū)記在榆林考察國(guó)家能源集團(tuán)榆林化工有限公司時(shí)深刻指出,煤炭是我國(guó)的主體能源,要按照綠色低碳的發(fā)展方向,對(duì)標(biāo)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù),立足國(guó)情、控制總量、兜住底線,有序減量替代,推進(jìn)煤炭消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)。煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途,要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能,促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展,把加強(qiáng)科技創(chuàng)新作為最緊迫任務(wù),加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),積極發(fā)展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等。習(xí)近平總書(shū)記的講話高屋建瓴、內(nèi)涵豐富,站在國(guó)家能源安全和現(xiàn)代化建設(shè)的高度,深刻揭示了我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律,指出了我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,對(duì)指導(dǎo)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
保障國(guó)家能源安全 必須發(fā)揮煤炭的主體能源作用
富煤缺油少氣是我國(guó)能源資源稟賦的突出特點(diǎn),目前煤炭占一次能源消費(fèi)的比例在57%左右,而石油和天然氣對(duì)外依存度則分別達(dá)到了73%和43%。
在我國(guó),油氣除用于燃料外,還用作化工原料生產(chǎn)基礎(chǔ)化工產(chǎn)品。2020年我國(guó)原油加工量6.7億噸,其中成品油產(chǎn)量3.3億噸,超過(guò)40%的原油用于生產(chǎn)石化化工產(chǎn)品。
近年來(lái)我國(guó)煤化工技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破,現(xiàn)代煤化工示范項(xiàng)目取得重大進(jìn)展,煤炭能夠替代原油生產(chǎn)成品油、天然氣以及“三烯”“三苯”等化工原料,可實(shí)現(xiàn)煤炭經(jīng)深加工對(duì)原油的替代,成為世界化工原料多元化進(jìn)程中的重要組成部分。
發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)已成為發(fā)揮我國(guó)能源資源稟賦特點(diǎn),推進(jìn)煤炭消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí),保障國(guó)家能源資源安全,支撐國(guó)家現(xiàn)代化的重要途徑和手段。
科技創(chuàng)新和綠色低碳成為煤化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展兩大動(dòng)力
“十三五”以來(lái),我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)積極應(yīng)對(duì)全球油價(jià)大幅波動(dòng)、經(jīng)濟(jì)增速放緩、新冠肺炎疫情沖擊等不利影響,主動(dòng)參與應(yīng)對(duì)全球氣候變化、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的統(tǒng)一行動(dòng),在科技創(chuàng)新、低碳環(huán)保、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型等方面均取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。特別是以煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇為主的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,產(chǎn)業(yè)化示范取得了重要階段性成果。
一是技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)突破,取得一批世界級(jí)科技成果。
在煤氣化領(lǐng)域,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)、航天粉煤加壓氣化技術(shù)等先進(jìn)煤氣化技術(shù)進(jìn)入大型化、長(zhǎng)周期運(yùn)行階段。在煤制油領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)了超清潔汽、柴油以及軍用柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特種油品先進(jìn)制造技術(shù),開(kāi)展了煤直接液化油品的戰(zhàn)機(jī)試飛和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn);研制出煤瀝青制備中間相瀝青以及中間相瀝青連續(xù)聚合技術(shù),建成首套百噸級(jí)中間相瀝青連續(xù)聚合裝置;高溫流化床費(fèi)托合成關(guān)鍵技術(shù)完成了10萬(wàn)噸/年中試。在煤制天然氣領(lǐng)域,煤制天然氣甲烷化技術(shù)具備了工業(yè)化條件。在煤制烯烴、芳烴領(lǐng)域,新一代甲醇制烯烴技術(shù)在甲醇轉(zhuǎn)化率、乙烯丙烯選擇性、噸烯烴甲醇單耗等方面優(yōu)勢(shì)明顯,合成氣直接制低碳烯烴技術(shù)是具有里程碑意義的創(chuàng)新突破。此外,低階煤分級(jí)分質(zhì)利用技術(shù)創(chuàng)新也取得積極進(jìn)展,為有效推動(dòng)煤炭分質(zhì)清潔高效利用提供了重要支撐。
二是綠色低碳發(fā)展成為共識(shí),節(jié)能減排水平顯著提升。
煤化工企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到綠色低碳是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生命線,主動(dòng)采用新的節(jié)能減排技術(shù),加強(qiáng)企業(yè)用能和排放管理,煤化工產(chǎn)品的單位能耗和污染物排放強(qiáng)度顯著下降。正在運(yùn)行的百萬(wàn)噸級(jí)煤間接液化項(xiàng)目單位產(chǎn)品綜合能耗、煤耗和水耗分別下降到約2噸標(biāo)煤/噸、3.5噸標(biāo)煤/噸和5.7噸標(biāo)煤/噸;煤制天然氣項(xiàng)目能源轉(zhuǎn)化效率在55%左右,單位產(chǎn)品煤耗1.84噸標(biāo)煤/千標(biāo)準(zhǔn)立方米、水耗5.77噸/千標(biāo)準(zhǔn)立方米,產(chǎn)品質(zhì)量、消耗指標(biāo)均接近或優(yōu)于國(guó)家控制指標(biāo);煤制烯烴項(xiàng)目噸乙烯和丙烯綜合能耗降至2.4噸標(biāo)煤以下,甲醇單耗降至2.8噸左右;煤制乙二醇裝置噸蒸汽耗可達(dá)到6噸以下。與燃燒發(fā)電相比,煤化工排放的二氧化碳濃度高、易回收、成本低,其中70%可實(shí)現(xiàn)回收,用于碳捕集、利用與封存(CCUS)以及其他工業(yè)領(lǐng)域。
三是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)集中度大幅提升。
“十三五”以來(lái),我國(guó)煤化工在優(yōu)化布局上培育了寧東能源化工基地、鄂爾多斯能源化工基地、榆林國(guó)家級(jí)能源化工基地等多個(gè)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),重點(diǎn)發(fā)展煤制油、煤制氣、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇等煤化工及下游精細(xì)化工產(chǎn)業(yè),基本形成品類(lèi)齊全的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)集群。2020年,我國(guó)煤制油、煤制天然氣、煤(甲醇)制烯烴、煤制乙二醇年產(chǎn)能分別達(dá)到823萬(wàn)噸、51.05億立方米、1672萬(wàn)噸、597萬(wàn)噸。其中,煤(甲醇)制烯烴產(chǎn)能占全國(guó)聚烯烴產(chǎn)能的31.8%,煤制乙二醇產(chǎn)能占全國(guó)乙二醇總產(chǎn)能36.9%。煤制化學(xué)品已成為我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,為我國(guó)石化原料多元化發(fā)展提供了重要支撐。
提高煤炭資源的綜合利用效能 必須要加快關(guān)鍵核心技術(shù)的持續(xù)突破
當(dāng)前,世界正處于百年未有之大變局中,國(guó)際環(huán)境更趨復(fù)雜嚴(yán)峻,全球疫情持續(xù)演變,不穩(wěn)定性不確定性明顯增強(qiáng),影響能源安全的因素更多、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,生態(tài)環(huán)保特別是碳達(dá)峰、碳中和對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的約束越來(lái)越緊,要求越來(lái)越高。我國(guó)已建和在建煤化工項(xiàng)目主要集中在中西部煤炭資源豐富的地區(qū),這對(duì)于減少煤炭物流成本、緩解運(yùn)煤通道壓力、拉動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和轉(zhuǎn)型升級(jí)等方面具有顯著效果,但是這些地區(qū)普遍面臨遠(yuǎn)離產(chǎn)品終端市場(chǎng)、水資源短缺、環(huán)境資源承載力不足、缺乏納污水體等問(wèn)題。同時(shí),受能耗“雙控”目標(biāo)限制,目前現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目難以獲得相應(yīng)的增量指標(biāo)。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,基礎(chǔ)產(chǎn)品占比過(guò)高,同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重,是長(zhǎng)期制約煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題之一。煤制油品產(chǎn)品類(lèi)型基本一致,同質(zhì)化產(chǎn)品供應(yīng)激增,加劇了煤制油項(xiàng)目的生存壓力。煤制烯烴產(chǎn)品以中低端為主,乙烯丙烯產(chǎn)品集中在一些少數(shù)通用料或中低端專用料牌號(hào)上,高端專用料牌號(hào)基本空白。煤制乙二醇的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,已建成的項(xiàng)目通常以乙二醇為絕對(duì)主產(chǎn)品,下游用于聚酯的高端應(yīng)用比例還不高。如果現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目不從高端化、差異化上解決同質(zhì)化問(wèn)題,勢(shì)必會(huì)造成產(chǎn)能過(guò)剩、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的被動(dòng)局面。
造成煤化工發(fā)展面臨的這些問(wèn)題,主要原因在于科技創(chuàng)新仍未跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。許多關(guān)鍵工藝技術(shù)尚未取得突破,煤化工產(chǎn)業(yè)鏈過(guò)短,高端產(chǎn)品比率較低,是當(dāng)前煤化工發(fā)展的一個(gè)突出矛盾。雖然目前煤化工新技術(shù)研發(fā)活躍,但是大多處于實(shí)驗(yàn)室或中試階段,仍需進(jìn)行工業(yè)化示范驗(yàn)證。特別是亟待開(kāi)發(fā)二氧化碳資源化利用技術(shù),減少溫室氣體排放對(duì)環(huán)境影響。強(qiáng)化煤化工科技創(chuàng)新,突破制約綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù),提高煤炭資源的綜合利用效能,推進(jìn)產(chǎn)品的高端化多元化低碳化,是“十四五”時(shí)期煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
努力開(kāi)創(chuàng)煤化工產(chǎn)業(yè) 高端化多元化低碳化發(fā)展的新局面
“十四五”時(shí)期是我國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)由大向強(qiáng)跨越的關(guān)鍵時(shí)期,煤化工行業(yè)要認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書(shū)記的指示精神,緊緊圍繞提高煤炭綜合利用效能,優(yōu)化布局,延鏈補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈,走出一條依靠科技進(jìn)步和管理提升的高端化多元化低碳化發(fā)展的新路子。
一是控制總量,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。
區(qū)分煤化工用的原料煤與供電、熱用的燃料煤,加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)分析,摸清家底,在嚴(yán)控燃料煤消費(fèi)量的前提下,合理制定煤化工原料煤的控煤方案,避免各地限煤“一刀切”運(yùn)動(dòng)式做法,既要確保大氣質(zhì)量的改善,也要避免對(duì)企業(yè)造成“誤傷”。統(tǒng)籌考慮資源條件、環(huán)境容量、生態(tài)安全、交通運(yùn)輸、產(chǎn)品市場(chǎng)等因素,科學(xué)合理布局示范項(xiàng)目。根據(jù)資源承載能力和環(huán)境容量安排發(fā)展速度,按照能源保障、運(yùn)輸和加工能力安排資源開(kāi)發(fā)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)布局,推進(jìn)大型化、園區(qū)化、基地化的可持續(xù)發(fā)展模式。
二是優(yōu)化結(jié)構(gòu),促進(jìn)高端多元化發(fā)展。
已建成的示范項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)“安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)”運(yùn)行,重點(diǎn)圍繞生產(chǎn)高端、差異化、高附加值產(chǎn)品,提高能效、降低資源單耗,降低污染排放,加強(qiáng)節(jié)水和環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)、裝備自主化等開(kāi)展升級(jí)示范。重點(diǎn)發(fā)展煤制超清潔油品和特種油品,同時(shí)加快下游化工產(chǎn)品向精細(xì)化、高附加值方向發(fā)展,特別是加快煤基特種燃料和煤基生物可降解材料的發(fā)展。繼續(xù)開(kāi)展甲烷化技術(shù)及催化劑開(kāi)發(fā),推進(jìn)10億立方米/年工業(yè)化示范。開(kāi)發(fā)差異化、高端化聚烯烴牌號(hào),加強(qiáng)對(duì)碳四資源綜合利用。不斷提升乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量,降低資源消耗,聯(lián)產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。穩(wěn)步推進(jìn)煤制芳烴工業(yè)化示范。
三是延鏈耦合,推進(jìn)綠色低碳發(fā)展。
要努力打破目前各行業(yè)按技術(shù)和工藝相互隔離的發(fā)展模式,積極探索以資源綜合利用為紐帶的不同行業(yè)耦合發(fā)展的新模式,共生共聯(lián),協(xié)同發(fā)展。要采取多聯(lián)產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)煤電化上下游一體化建設(shè)和運(yùn)營(yíng),大力推動(dòng)現(xiàn)代煤化工與石油化工、化纖、鹽化工、冶金、電力、建材等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,壯大產(chǎn)業(yè)集群,助力煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化。研發(fā)合成反應(yīng)熱高效利用、低位能有效利用、密閉式循環(huán)冷卻、高含鹽濃縮水處置、多種廢氣污染物處置等節(jié)能節(jié)水和環(huán)保技術(shù)。對(duì)缺少納污水體或納污水體不能接受廢水排放的,嚴(yán)格落實(shí)水功能區(qū)域限制納污紅線管理的要求,做到工藝廢水全部回收利用;對(duì)有納污水體條件的,嚴(yán)格執(zhí)行污水達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。組織攻克大規(guī)模、低能耗二氧化碳分離與捕集技術(shù),安全高效二氧化碳輸送工程技術(shù),低能耗、低成本、大規(guī)模二氧化碳利用技術(shù),安全可靠的二氧化碳封存技術(shù),積極開(kāi)展以二氧化碳為原料制高附加值及大宗化學(xué)品研究,減少溫室氣體排放對(duì)環(huán)境影響。
四是創(chuàng)新引領(lǐng),提升可持續(xù)發(fā)展能力。
開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān),進(jìn)一步開(kāi)發(fā)大型先進(jìn)煤氣化技術(shù);開(kāi)發(fā)合成氣一步法制烯烴、制低碳醇醚、制對(duì)二甲苯,甲醇一步法制備對(duì)二甲苯,合成氣直接制高碳醇,煤直接提取高附加值醫(yī)藥中間體和精細(xì)化學(xué)品等短流程技術(shù);開(kāi)發(fā)煤制超清潔油品和特種油品,同時(shí)加快向下游化工產(chǎn)品延伸生產(chǎn)特種化學(xué)品;研發(fā)差異化、高端化聚烯烴牌號(hào),加強(qiáng)對(duì)碳四資源綜合利用;不斷提升乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量,降低資源消耗,聯(lián)產(chǎn)高附加值產(chǎn)品;攻克粉煤熱解、氣液固分離工程難題,形成百萬(wàn)噸級(jí)低階煤大型熱解多聯(lián)產(chǎn)清潔高效分級(jí)分質(zhì)利用關(guān)鍵技術(shù),用技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)創(chuàng)煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途的新未來(lái)。