一方面，受宏觀經(jīng)濟下行壓力增大影響，大型能源企業(yè)盈利水平下降、資金緊張，對投資巨大的現(xiàn)代煤化工項目逐漸力不從心；另一方面，2015年以來，國家環(huán)保部對眾多現(xiàn)代煤化工項目環(huán)評的鐵腕否決，引發(fā)人們對煤化工政策收緊的猜想。加之國際油價持續(xù)下跌并低位運行，已建成的幾套現(xiàn)代煤化工示范裝置綜合效益未達到設(shè)想。在這些因素共同打壓下，現(xiàn)代煤化工已經(jīng)由高燒不退變得理性甚至略顯冷清，行業(yè)發(fā)展步入十字路口。
    要不要發(fā)展現(xiàn)代煤化工？該怎樣發(fā)展現(xiàn)代煤化工？應發(fā)展什么樣的現(xiàn)代煤化工？這些問題成為業(yè)內(nèi)當下關(guān)注的焦點。為此，筆者走訪了中國工程院院士、清華大學化工學院原院長金涌。
    發(fā)展現(xiàn)代煤化工很有必要
    筆者：受多種因素影響，國際石油價格自2014年下半年以來持續(xù)大幅下跌，近期更有加速探底之勢，且短期內(nèi)大幅反彈或反轉(zhuǎn)的希望十分渺茫。加之中國多渠道、多元化進口石油天然氣的格局已形成，國內(nèi)油氣供應保障能力顯著增強。在這種情況下，是否還有繼續(xù)發(fā)展煤化工的必要？
    金涌：中國的資源稟賦是富煤、缺油、少氣。其中，煤炭資源儲量占世界總儲量的11.6%，石油、天然氣資源量分別只占世界資源總量的2.4%和1.2%。按照近幾年中國煤炭、石油、天然氣產(chǎn)量計算，煤炭可開采與使用年限遠高于石油和天然氣。加之中國人口多，又處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展階段，對能源資源需求巨大并呈持續(xù)攀升態(tài)勢，若以短缺的石油、天然氣作為主要能源，進口量將十分龐大，對外依存度會持續(xù)攀升。這既不現(xiàn)實，也使我國能源安全面臨諸多威脅和考驗，決定了煤炭中長期作為中國主導能源的地位不會改變。
    而煤的主要使用方式，一是作為燃料燃燒，二是作為原料生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品。前者主要體現(xiàn)在民用燃料和火力發(fā)電等領(lǐng)域；后者就是我們通常所說的煤化工。煤作為燃料使用會產(chǎn)生并排放大量二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染氣體，對環(huán)境造成較大影響。而隨著煤化工技術(shù)的進步，尤其現(xiàn)代煤化工技術(shù)的突破和裝置大型化、產(chǎn)業(yè)集約化，不僅能生產(chǎn)出高附加值化學品，減少生產(chǎn)這些產(chǎn)品對油氣資源的消耗，還為煤炭高效清潔轉(zhuǎn)化開辟了現(xiàn)實可行的路徑，也有利于“三廢”集中處理與資源化利用。因此，雖然各方對發(fā)展現(xiàn)代煤化工的時機、規(guī)模、節(jié)奏、方式存在爭議，但現(xiàn)代煤化工是煤炭清潔高效利用的有效途徑這一事實，已經(jīng)得到社會廣泛認可。在這種情況下，只要煤炭依然是中國的主導能源，就有必要也必須發(fā)展現(xiàn)代煤化工，以便最大限度地減少使用煤炭對環(huán)境的影響。
    筆者：您剛才說現(xiàn)代煤化工是煤炭高效清潔利用的有效途徑，但為何近幾年，現(xiàn)代煤化工污染事件頻見報端？今年以來，環(huán)保部還接連否決了數(shù)個現(xiàn)代煤化工項目的環(huán)評報告。
    金涌：現(xiàn)代煤化工剛剛起步，目前只是攻克了關(guān)鍵技術(shù)難題，處于打通流程和對技術(shù)的可行性、先進性驗證的初級階段，還無法做到對工程和工藝的集成優(yōu)化，更缺乏運營與管理經(jīng)驗，甚至連設(shè)計都在“摸著石頭過河”。在這種情況下，難免會因設(shè)計、設(shè)備與工藝選型，以及操作管理不當?shù)瘸霈F(xiàn)這樣那樣的問題，這其中也包括安全環(huán)保風險。只要及時總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓、集中力量攻克相關(guān)技術(shù)難題、持續(xù)改進優(yōu)化工藝設(shè)計，相信現(xiàn)代煤化工的環(huán)境問題一定能解決。
    至于去年以來數(shù)個現(xiàn)代煤化工項目環(huán)評被否，這是環(huán)保部在履行自己的職責。從被否的幾個項目看，確實存在選址不當、當?shù)丨h(huán)境容量不足、項目環(huán)境治理措施效果有待重新評估等問題，但這并不代表國家層面不再支持現(xiàn)代煤化工發(fā)展。相反，由于項目環(huán)評屬前期工作內(nèi)容，事關(guān)選址是否科學合理、將來運行起來是否有足夠的環(huán)境容量、水資源能否支撐巨量耗水需求、項目建成后“三廢”處理能否達到相關(guān)法規(guī)要求等，是項目成敗的關(guān)鍵因素之一。如果此時考慮不周、把關(guān)不嚴，即便僥幸蒙混過關(guān)，一旦項目建成，也會因水資源或環(huán)境問題而無法投入生產(chǎn)，給企業(yè)造成更大損失。
    關(guān)于這一點，一些已建成的現(xiàn)代煤化工裝置已經(jīng)嘗到了苦頭——一些項目當初在搞環(huán)評時急于求成、馬虎過關(guān)，安全環(huán)保欠賬較多，投產(chǎn)后不得不持續(xù)追加安全環(huán)保投入，使得項目投資遠超概算，財務費用激增，盈利能力驟減甚至連續(xù)虧損。可見，對項目環(huán)評嚴格把關(guān)，不僅不能看作是國家打壓現(xiàn)代煤化工。相反，應理解為國家對現(xiàn)代煤化工的呵護，是國家為了從源頭上防止現(xiàn)代煤化工再度出現(xiàn)環(huán)境問題而陷入被動。這種事前把關(guān)的做法有利于減少和控制風險，有利于煤化工行業(yè)健康發(fā)展。
    低油價時期應減少煤炭使用
    筆者：如您所言，發(fā)展現(xiàn)代煤化是鑒于中國資源稟賦作出的戰(zhàn)略選擇，加之中國現(xiàn)代煤化工整體技術(shù)水平領(lǐng)先，且已建成并運行了數(shù)個現(xiàn)代煤化工示范裝置，一些項目還取得了較好收益。這是否意味著，中國可以盡快擴大現(xiàn)代煤化工規(guī)模？
    金涌：雖然相比傳統(tǒng)煤化工或作為燃料使用，現(xiàn)代煤化工煤炭高效清潔轉(zhuǎn)化的特點比較明顯，但由于所用原料是分子大、結(jié)構(gòu)復雜的高碳能源，加工過程仍存在能耗高（相比石油天然氣化工）、水耗大、污染物產(chǎn)生與排放量大等問題，且一些問題（如廢水處理）至今尚無理想的解決方案。因此，現(xiàn)代煤化工只能作為戰(zhàn)略性技術(shù)與產(chǎn)業(yè)儲備，不到萬不得已，不能肆意擴大規(guī)模。
    筆者：何為“萬不得已”？
    金涌：就是發(fā)生大的局部性戰(zhàn)爭、中國進口油氣的通道受阻、能源安全受到威脅時。
    筆者：那么當前我們應該怎么做呢？
    金涌：在當前國際油價處于低位、供應充足且進口渠道暢通的情況下，我們應壓縮包括現(xiàn)代煤化工在內(nèi)的所有用煤規(guī)模，盡量多地進口油氣資源并做好國家石油戰(zhàn)略儲備，減少國內(nèi)煤炭資源的開發(fā)和使用。
    筆者：如您所言，若繼續(xù)大量進口油氣資源，中國的石油對外依存度豈不再度攀升，導致能源安全將面臨較大威脅？
    金涌：近幾年，總有人對中國持續(xù)攀升的石油對外依存度表示擔心。這種擔心有兩層含意：一方面擔心中國石油對外依存度過高，一旦國際形勢發(fā)生變化，馬六甲海峽等主要能源運輸通道被封鎖后，中國能源安全、政治經(jīng)濟安全甚至國家安全就會受到威脅；二是作為體量大、能源需求大的中國，油氣資源一旦過分依賴進口，國際賣家便會跟風炒作，甚至合力抬高價格，使中國陷入壟斷性高油價陷阱。事實上，這兩種擔心都沒有太大道理。
    其一，日本、韓國、德國、印度等不少國家，其能源自給率甚至不如中國，油氣資源對外依存度遠高于中國，美國的石油對外依存度也一度超過60%。但這些國家并未引發(fā)所謂的能源安全危機，為何能源自給率高達90%的中國，多進口一點石油天然氣，能源安全就會受到威脅呢？
    其二，全球石油年貿(mào)易量約23億噸，參照世界幾大油氣進口大國經(jīng)驗并結(jié)合中國現(xiàn)狀，只要中國石油進口量不超過全球石油貿(mào)易量的四分之一，就不會掉入所謂壟斷高油價陷阱，更不會像鐵礦石那樣，讓出口國掙得盆滿缽滿而使最大買家中國的利益受到損害。另外，根據(jù)中國產(chǎn)油能力和石油消費情況推算，中國最多再增加1億噸石油進口量（即年進口石油4億多噸）就可達到石油消費峰值。而屆時中國石油進口量同樣不足世界石油貿(mào)易量的四分之一，不足以引起國際石油市場波動，也不大可能掉入高油價陷阱。
    第三，經(jīng)濟全球化格局已經(jīng)形成，國與國之間的經(jīng)濟合作日益密切。作為世界第二大經(jīng)濟體和最大消費市場，中國與包括美國在內(nèi)的世界各國都建立了你中有我、我中有你、互利互惠的經(jīng)濟伙伴關(guān)系。一旦中國利益受到巨大損害或政治經(jīng)濟出現(xiàn)波動，同樣會影響相關(guān)方的利益甚至影響世界政治經(jīng)濟的穩(wěn)定與發(fā)展，這是任何一方都不愿看到的。因此，雖然國際局部摩擦不斷甚至不排除小范圍沖突，但和平穩(wěn)定是大趨勢，油氣運輸大通道受阻、威脅中國能源安全的概率不大。
    再從現(xiàn)實考慮，雖然自2014年下半年以來，我國石油進口量明顯增加，去年前7個月，我國原油進口量更攀升至1.94億噸的歷史新高，成品油進口量也增長了6%，有了一定的戰(zhàn)略石油儲備。但若按2013年中國日均消耗原油139萬噸計算，我國目前的戰(zhàn)略原油儲備僅供用8.9天，加上商業(yè)原油儲備可用13.8天，全國原油儲備靜態(tài)能力總共只有22.7天，距離國際能源署設(shè)定的90天儲備能力標準還相差甚遠。這將真正威脅到國家能源安全。
    因此，目前不應過分擔心石油對外依存度增高的問題，而應抓住國際油價相對低位、國際政治環(huán)境相對寬松、我國擁有大量外匯儲備的有利時機，在搞好國家石油戰(zhàn)略儲備的同時，進一步放開原油進口管制，鼓勵民營企業(yè)進口并儲存原油，形成多層次的石油存儲體系，以確保國內(nèi)石油市場穩(wěn)定供應。
    筆者：這與發(fā)展煤化工相矛盾嗎？
    金涌：抓住有利時機進口油氣資源、促進國內(nèi)石油化工和天然氣化工發(fā)展并提升國家能源安全保障能力，與發(fā)展現(xiàn)代煤化工并不矛盾，也不等于要暫緩現(xiàn)代煤化工發(fā)展。相反，我們應繼續(xù)支持煤化工相關(guān)技術(shù)研究、建好示范項目。
    清潔高效轉(zhuǎn)化煤 分質(zhì)分級利用煤 　
    筆者：您認為該怎樣發(fā)展現(xiàn)代煤化工？
    金涌：發(fā)展煤化工要有大視野、新理念。 所謂大視野，就是用戰(zhàn)略眼光看待煤化工尤其是現(xiàn)代煤化工。這其中必須明確兩個概念。
    一是無論傳統(tǒng)煤化工還是現(xiàn)代煤化工，都是中國為適應富煤貧油少氣的資源稟賦的無奈之舉。在全球尚處于油氣時代的背景下，煤化工只能是石油天然氣化工的補充，不可能取代石油化工或與其爭奪市場。那樣既不利于現(xiàn)代煤化工發(fā)展，也不利于油氣化工發(fā)展，還會帶來環(huán)境生態(tài)問題、重復建設(shè)和投資浪費。
    二要清醒認識到所謂“富煤”，只是相對于油氣資源而言的，并不是說煤炭資源多得用不完。事實上，中國人均煤炭資源量僅為世界平均水平的一半，容不得肆意開發(fā)和浪費，必須備加珍惜。我們要管好煤、用好煤，科學合理地規(guī)劃包括現(xiàn)代煤化工在內(nèi)的各種煤炭利用方式和途徑。
    有了上述認識，就能著眼長遠，更加關(guān)注煤化工技術(shù)進步與儲備技術(shù)的先進可靠性，而非急于擴大現(xiàn)代煤化工規(guī)模；就能用全球視野看待中國的能源安全問題，即只要中國有能力方便地進口油氣資源，就應盡量進口，并控制包括現(xiàn)代煤化工在內(nèi)的所有用煤規(guī)模；就不會再報怨國家煤化工政策忽冷忽熱，而應扎實細致地做好發(fā)展現(xiàn)代煤化工的基礎(chǔ)工作，為行業(yè)未來發(fā)展做好準備。
    所謂新理念，即不能人為局限于傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工，而應把凡是以煤為原料轉(zhuǎn)換為其他產(chǎn)品的過程都叫煤化工。這其中既包括傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工，也包括IGCC、超超臨界發(fā)電、碳纖維以及碳素材料、碳纖維衍生品和下游領(lǐng)域。比如核工業(yè)用的碳棒、航空航天領(lǐng)域用的高強度復合碳材、新能源汽車領(lǐng)域用的蓄電池等，都與煤化工產(chǎn)品有關(guān)。這種認識上的轉(zhuǎn)變，使我們從煤制化學品這一狹窄的領(lǐng)域擴大到航空航天、軍工、船舶、核工業(yè)、新能源汽車、高效清潔發(fā)電、城市熱電聯(lián)供等更廣闊領(lǐng)域，為煤化工與相關(guān)行業(yè)跨界耦合多聯(lián)產(chǎn)掃清認識障礙，促進行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
    筆者：您對現(xiàn)代煤化工還有什么詳細的看法和建議？
    金涌：我認為，發(fā)展現(xiàn)代煤化工要以煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化為目標，以燃料向原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹攸c，以煤炭分質(zhì)分級利用為方向。要規(guī)�；�發(fā)展煤制烯烴、煤制芳烴和煤制乙二醇，謹慎發(fā)展煤制氣，限制煤制油。
    這是因為，相比石油和天然氣，現(xiàn)有技術(shù)條件下煤炭再怎么轉(zhuǎn)化，都沒有石油天然氣化工更清潔、更節(jié)能，必須瞄準能夠使煤炭高效清潔轉(zhuǎn)化的前沿技術(shù)進行聯(lián)合攻關(guān)，才能最終打破制約煤化工健康發(fā)展的環(huán)境影響大、能耗高這一瓶頸問題。
    而從幾大現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品市場供需格局看，中國烯烴年缺口達上千萬噸，芳烴及乙二醇缺口也均在數(shù)百萬噸。巨大的需求和供需缺口，使這些產(chǎn)品暫無產(chǎn)能過剩之虞。且與石油路徑相比，即便在目前較低的油價情況下，煤制烯烴、芳烴、乙二醇仍然具有一定的成本優(yōu)勢，具備規(guī)�；�發(fā)展的條件。
    煤制油則不然，按熱值計算，1噸油只比1噸標煤高30%。但以目前的工藝技術(shù)，4～5噸煤才能生產(chǎn)1噸油品，無論經(jīng)濟效益、能量轉(zhuǎn)換效率都較低。加之生產(chǎn)過程還要排放大量二氧化碳，如果“十三五”期間開征碳稅，同時嚴格加征燃油消費稅，在油價中短期仍將低位運行的情況下，煤制油項目將很難盈利。因此，不應再擴大煤制油規(guī)模，而應將其作為戰(zhàn)略性技術(shù)儲備，搞幾套工業(yè)化示范試驗裝置，由國家給予一定補貼，支持其技術(shù)優(yōu)化升級，以備特殊情況發(fā)生時，能夠迅速形成應有的規(guī)模，保障國家戰(zhàn)略安全。
    退一步講，即便要搞煤制油，也不能再搞普通的燃料油，而應搞航油、基礎(chǔ)油、潤滑油、超硬蠟等高端特色且是石油化工難以生產(chǎn)的油品，以增強項目的盈利能力。
    另外，若從治理霧霾及社會綜合效益考慮，與發(fā)展煤制油相比，發(fā)展煤—甲醇—油品改良劑更合理。比如煤經(jīng)甲醇生產(chǎn)聚甲氧基二甲醚（DMMn）。目前，機動車尾氣對PM2.5的貢獻率近三分之一，其重要原因是國產(chǎn)柴油的十六烷值較低、燃燒不充分。若向柴油中加入含氧的DMMn，就能顯著提升柴油十六烷值和燃凈率，減少顆粒物排放和PM2.5產(chǎn)生。
    至于煤制天然氣，應堅持能進口盡量進口、謹慎發(fā)展的原則。雖然單從能源轉(zhuǎn)化效率看，煤制氣在幾條現(xiàn)代煤化工路徑中是比較高的，但其市場需求及項目的經(jīng)濟性存在較大變數(shù)。比如將煤制天然氣用于工業(yè)窯爐、小型燃煤鍋爐的改造，既能顯著減少大氣污染，整個過程能源利用率也較高，還能取得好效益；但若將煤制氣用于居民燃氣，居高不下的價格將很難被老百姓接受；若用于發(fā)電，其經(jīng)濟環(huán)保等綜合效益還不如進口天然氣發(fā)電，甚至比不上煤直接燃燒發(fā)電。目前，全球天然氣價格步入下降通道，國產(chǎn)天然氣與進口氣價已經(jīng)倒掛，煤制然氣風險正在增大。
    更何況，國內(nèi)已經(jīng)上馬或?qū)⒁�建設(shè)的煤制天然氣項目，基本借鑒美國大平原煤氣化廠所用的合成氣甲烷化技術(shù)（即兩步法技術(shù)）。為了從氣化氣中獲得較多甲烷，企業(yè)普遍采用魯奇爐，而魯奇氣爐最大的問題，就是運行過程會產(chǎn)生大量含酚、焦油等難處理的廢水，這已成為制約煤制氣項目正常運行盈利的一大瓶頸。建議新建項目眼光放遠，盡可能采用先進環(huán)保的新工藝。
    比如，河北新奧集團聯(lián)手美國巨點能源公司開發(fā)的煤高效催化加氫甲烷化技術(shù)，利用催化劑在加壓流化氣化爐中一步合成煤基天然氣，其粗煤氣中甲烷含量高達50%，每消耗1立方米氫氣就可多產(chǎn)1立方米天然氣。且氣化爐的原料適應范圍廣，整個裝置工藝流程簡單、投資省、單位產(chǎn)品煤炭和氧氣消耗均較兩步法工藝大幅降低，生產(chǎn)成本也較低，經(jīng)濟效益與節(jié)能減排效果十分顯著。
    筆者：您前面提到應將煤炭分質(zhì)分級利用作為方向，理由是什么？
    金涌：第一，以煤熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)分級利用，先通過溫和的物理方式，將煤中輕質(zhì)易揮發(fā)也是附加值高的部分“拔”出來，剩余部分該怎么用還怎么用，這符合高質(zhì)高用、低質(zhì)低用的客觀規(guī)律，已經(jīng)被公認為煤炭最合理的利用路徑和清潔高效利用的方向。
    第二，自上世紀80年代以來，中國的煤熱解技術(shù)得到了飛速發(fā)展，成功開發(fā)了固定床、流化床，固體熱載體、氣體熱載體，帶式爐、回轉(zhuǎn)窯等十幾種煤熱解工藝，攻克了塊煤熱解、粉煤熱解、全煤熱解、高溫煤氣中油塵分離、煤焦油全餾分加氫等制約煤分質(zhì)利用發(fā)展的世界性難題，處理高COD、高氨氮、苯、酚、焦油、金屬等煤焦油廢水的關(guān)鍵技術(shù)目前也取得突破，工業(yè)化裝置即將投入運行，從而使煤炭分質(zhì)利用擁有良好的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
    第三，國家科技部已將百萬噸煤定向熱解制高品質(zhì)焦油及煤氣確定為“十三五”重大科技攻關(guān)項目，要求2020年以前取得突破，建成百萬噸級工業(yè)化示范裝置。這表明煤炭分質(zhì)分級利用得到國家層面認可，擁有了政策基礎(chǔ)。
    第四，以煤熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)分級利用，在提取了包括煤焦油、煤氣等輕質(zhì)高附加值組分后，還能方便地與傳統(tǒng)煤化工、現(xiàn)代煤化工、超超臨界發(fā)電、IGCC、城市熱電聯(lián)供以及建材等煤的所有應用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)耦合，從而構(gòu)筑起跨行業(yè)發(fā)展的大煤化工構(gòu)架，使煤炭高效利用的途徑更豐富、前景更廣闊。