试解多元N次方程——内蒙古煤化工项目实地调查报告

文/一粟

试解多元N次方程
——内蒙古煤化工项目实地调查报告

文/一粟

种种迹象表明，冰封了3年的煤化工项目有可能被松绑。据悉，由国家发改委、国家能源局编制的《煤炭深加工示范项目规划》以及《煤炭深加工产业发展政策》有望在近期出台，内蒙古、新疆、山西和陕西等11个省区的15个煤炭深加工示范项目或将逐步启动，投资总额接近1万亿元。

作为煤炭深加工的主要组成部分，现代煤化工产业在我国受到了高度的关注。这不仅仅是因为现代煤化工产业的发展已经上升到了国家经济战略层面，同时还因为，“十一五”以来现代煤化工被当作各资源大省（区）招商引资、拉动经济和提升实力的重要手段，呈现出爆发式增长。然而，大多数的现代煤化工生产技术还处于工业化示范阶段，技术工艺尚不完善，能源转换效率不确定，成本如何核算，有限的水资源能不能有效支撑大规模煤化工项目，二氧化碳的排放是否可以有效控制……凡此种种，让高速发展的现代煤化工产业显得有些纠结。

内蒙古是我国现代煤化工产业的重要起源地之一，集聚了一批具有典型意义的煤化工项目，目前已建成和在建的现代煤化工项目多达三四十个，在全国煤化工产业中占有举足轻重的地位。8月下旬，记者随《能源》杂志社组织的内蒙古煤化工行记者团，考察参访了位于内蒙古境内的6个煤化工项目。

考察过程中记者的感受是，作为一个新兴产业，中国的现代煤化工更像是一个多元N次方程式，没有现成的答案。无论是生产技术还是工艺装备，无论是市场运营还是节能减排，现代煤化工要想真正担当起中国未来能源与化工产业支柱的角色，能效、煤耗、水耗、二氧化碳排放这些元素都必须有个明确的指标。中国现代煤化工产业还需要在精心呵护中逐步长大。

技术篇：关键技术要为我所有

记者走访的第一站就是内蒙古伊泰煤制油有限责任公司。8月下旬是鄂尔多斯草原最美的时节，矗立在准格尔旗大陆工业园区伊泰集团的间接液化煤制油装置，在蓝天白云的映照下显得格外耀眼。

内蒙古伊泰煤炭股份有限公司总经理葛耀勇在向记者介绍企业情况时，特别强调了煤化工领域拥有自主知识产权的重要性。“伊泰的间接液化煤制油项目是我国拥有完全自主知识产权的第一条生产线。伊泰最早是一家煤炭企业，在考虑业务多元化的时候，我们选择了煤制油项目。之所以在煤化工行业中选择这项技术，是因为从技术开发伊始，我们就是技术的主导者，从实验室到工业化放大，经过近十年的探索和努力，投入了几十亿元的资金，才真正拥有间接液化煤制油自主知识产权工业化技术。”

据悉，伊泰集团煤制油项目的先进性主要体现在其核心专利技术上，而浆态床费托反应催化剂、油品精制和系统集成3项核心技术全部由我国科学家自主研发，该项目申请的国家发明专利就有80多项，涵盖间接液化煤制油所有的核心技术。

“我们的煤制油技术已经超过了南非沙索公司。沙索公司1吨催化剂可以生产600吨油，我们的催化剂1吨可以生产1500～1800吨油，效率是沙索公司的2倍多，而价格只有沙索催化剂的1/3。”葛耀勇自豪地说。

与伊泰集团相同，新奥集团也是凭借着世界领先的自主知识产权技术走在了我国现代煤化工产业的前沿。新奥能源化工集团CEO赵义峰在达拉特旗的煤制甲醇生产基地介绍企业情况时，也不止一次地强调了科技创新和自有技术在现代煤化工中的重要作用。

“我国煤化工行业的发展，最重要的是要有自己的技术。”赵义峰说，“过去的几十年里，我国花费了大量的外汇从国外购买技术使用权，而由此带来的不仅是设备运行水土不服，而且还制约了我国设备制造业的发展，更换一个小小的零部件都必须从国外进口。新奥为什么每年都要投入2亿～3亿元用于新技术的开发，就是为了试图改变这种受制于人的局面，开发出针对我国市场和资源特点的自有知识产权的煤化工技术，让装置运行更加可靠，更加适合国内的条件，更具有经济性。”

“中国的煤化工要想健康发展，并且适应中国的资源和能源结构特点，最重要的一条就是要有针对性地开发拥有自主知识产权的技术。在煤化工领域，没有一项技术是万能的，针对不同的煤种、不同的产品、不同的区域，都要有差异化的技术。”赵义峰表示，无论是在已经投产的60万吨/年煤制甲醇项目上，还是处于中试阶段地下煤气化项目，或是即将工业化的微藻生物固碳项目，新奥之所以可以领先于国内外同行，靠的就是原创性自主知识产权技术的开发与技术合理集成。

新奥气化采煤有限公司总经理庞旭林在乌兰察布地下煤气化基地向记者介绍项目进展情况

节水篇：不能让水拖了后腿

除了二氧化碳的排放问题，需要消耗大量的水资源也是煤化工发展中的另一根软肋。有知情人士透露，在内蒙古，有的煤化工项目就因为没有充足的水资源可用，几度被迫停工。如何解决好水的问题，对煤化工企业而言也是一个复杂的难解之题。因为我国的煤炭资源和水资源呈现出逆向分布的特点，有煤的地方缺水，有水的地方没煤。

采访中记者了解到，在煤化工项目中，水主要用作反应原料和冷却水。在煤制气过程中，一部分水作为原料被消耗掉，大部分的水是用于冷却的，而这部分水是可以循环利用的。煤化工项目中之所以吨产品的耗水量动辄就要几吨，甚至十几吨，主要还是在水的循环利用上没有形成闭路循环，造成循环水的大量蒸发。

以内蒙古伊泰煤炭股份有限公司16万吨/年的间接液化煤制油项目为例，目前生产1吨油品需要耗水13.5吨，经过节水改造，水的消耗量可以降到8吨左右，如果装置规模扩大到200万吨/年，耗水量就可能降到3.68吨左右，但这仍然是个不小的数字。

为了不让水拖了后腿，各煤化工企业在水的循环利用上做起了文章。

伊泰煤炭股份有限公司环境监察部副部长王越告诉记者，要想降低水耗，就要实现水的闭路循环。企业要有大量设备和维护费用的投入，特别是在内蒙古地区，这个投入就更高。这里水硬度高，其他地区的水的循环倍率可以达到4～5倍，而内蒙古地区的水循环倍率只有3倍，且水质对设备的腐蚀性极强，因而对设备材料要求也高，投资巨大。企业在考虑节水的同时，还要兼顾经济效益。

记者在神华集团的生产基地参观时，看到了多项水处理装置以及先进的污水处理技术在运用。神华鄂尔多斯煤制油分公司党委副书记乔宝林告诉记者，神华这套直接液化煤制油装置设计的水耗是每吨油品耗水10吨，装置投运后经过技术改造，水耗降到了7吨，最好水平达到过5.6吨。但目前神华的用水取自100千米以外的地方。在规划二期工程时，用水量将更大，神华计划采用黄河水。“我们正在与内蒙古黄河水利委员会协调此事，希望通过修建农业节水灌溉设施，将节约下来的水用于煤化工项目。”

赵义峰也谈到，内蒙古地区生态环境十分脆弱，水资源缺乏，水的价格也在逐年提高。“我们刚来时，1吨水只要几毛钱，现在是几块钱，将来可能涨到10块钱。水这种宝贵资源已经成为制约煤化工发展的突出问题。一方面我们通过微藻生物固碳项目进行一部分浓盐水处理；另一方面，计划在生产区东部的黄河凌汛泄洪区建设一个大型水库，将每年春季黄河凌汛期泄掉的黄河水收集起来，用于煤化工生产。既可减灾防灾，又解决了水资源匮乏的问题，一举两得。”

减排篇：高碳产业要低碳发展

煤化工的发展绕不开二氧化碳的排放问题，这也成为社会大众关注的焦点。

对此，神华鄂尔多斯煤制油分公司党委副书记乔宝林亮出了他的看法：“只要用煤作能源就不可避免会有二氧化碳排放。煤的主要成分就是碳，平均含量达到70%。如果直接拿去燃烧，碳将百分之百地直接排放到大气中；而采取煤制油的工艺，则可以将大部分的碳转化到油里面，煤制油过程中二氧化碳的排放主要是集中在燃料煤和煤制气部分。这二者的区别在于，煤直接燃烧是分散排放，煤制油是集中排放，集中排放就可以集中回收，而分散排放回收几乎是不可能的。”

出于这样的想法，神华集团在煤制油项目建设之初，就开始配套考虑二氧化碳的回收，并与美国合作开展了CCS项目研究工作。在神华鄂尔多斯煤制油分公司CCS示范项目的封存区现场，工作人员告诉记者，CCS示范项目是在2010年6月17日开工建设的；2011年1月2日成功将超临界二氧化碳注入到目标层；2011年5月开始正式连续注入，并完成生产测试。这标志着中国已形成全套的二氧化碳地质封存技术，成为世界上第一个实现全流程二氧化碳捕获及咸水层封存的国家。截至目前，该项目已累计封存注入二氧化碳4万多吨。预计到2014年6月，这套示范装置将完成一系列研究和试验，并实现注入30万吨二氧化碳的试注目标。

神华鄂尔多斯煤制油分公司党群工作部主任惠德建在现场告诉记者：“CCS项目主要作用是封存二氧化碳，这只是权宜之计。单纯的封存并不能产生经济效益。要想真正地实现二氧化碳减排，重要的还是要加快开发二氧化碳的综合利用技术，将二氧化碳变成资源。神华已经开始研究二氧化碳强化石油开采EOR技术、微藻吸收二氧化碳技术、二氧化碳作为惰性气体防治矿井火灾技术。”

如果说神华公司在CCS项目上进行了有益的尝试，新奥集团则是在二氧化碳的深加工和利用上迈出了更大的步子。

在达拉特旗新能能源有限公司的60万吨/年煤制甲醇生产基地，记者看到了新奥集团的微藻生物固碳示范项目。在养殖大棚里一排排的养殖器中，微藻这种神奇的生物被浸泡在工厂排放的浓盐水中，正在将人们厌恶的二氧化碳悄然转化成可以利用的生物质能源和高附加值的营养物质，用于航空、食品、饲料和化妆品中。

谈到微藻生物固碳项目，赵义峰滔滔不绝：“微藻生物固碳是个非常好的项目。微藻吸收二氧化碳将其转化成生物柴油、β-胡萝卜素和蛋白质等多种高附件产品。于此同时，微藻的养殖过程还可以处理大量浓盐水、利用低压蒸汽余热，是煤化工生产中节能减排的重要手段。我们这个项目年利用二氧化碳达2万吨。到2013年，由微藻生产的生物柴油将会飞机上试用。”

据悉，新奥的这个项目还得到了国家发改委工业司和国家能源局的关注，他们希望能尽快实现产业化，并将这一技术推广到新疆、内蒙古和甘肃的煤化工项目中，使我国的煤化工发展与环境保护的矛盾尽早得到妥善的解决。

新奥能源化工集团目前还在着力提高微藻的碳吸附能力和缩短微藻的生长周期，争取在“十二五”中试项目结束时，将碳吸附能力从20克提高到50克。“到那时，微藻生物固碳项目意义就不仅仅是体现在节能减排的社会效益上，而且还会为企业带来更多的经济效益。”赵义峰对这一项目充满信心。

新能能源有限公司技术人员在达拉特旗的微藻生物固碳中试基地介绍产品开发情况

成本篇：经济核算尚需时日

除了技术的先进性外，一个煤化工项目未来是否有前途，很重要的一点是看产品的成本，看它与传统的石油基产品和化工产品相比，价格是否有竞争力。这也是上至中央领导下到企业员工最为关注的一个焦点，更是记者在采访过程中每站必问的一个问题。

在提到煤化工产品的成本时，多数企业表示，目前谈成本为时尚早，因为目前的大多数项目处于示范工程阶段，有的还在中试，没有开始大规模工业化生产，运行中经常会暴露出各种各样的技术问题，需要不断地改造升级。而一套全新的装置如果没有长期、稳定、安全、满负荷和优化地运行，产品的成本就无法准确核算。乔宝林也是这样的观点。他认为，目前要核算煤制油项目的经济性还为时过早。老的企业有一套成熟的办法，设备折旧可以有一个固定的期限。但对于新项目而言，设备是第一次制造和使用，到底可以运行多少年是未知数。10年？20年？还是30年？只有经过时间的检验才能有结论。

记者在神华鄂尔多斯煤制油分公司CCS基地参观

“现在要做好的是解决好技术问题，掌握技术要领，保证装置可以稳定长期地运行，从而获得宝贵的基础数据。装置运行过程中，我们也在不断地发现和解决问题，不断地为降低成本、提高效益积累经验。比如一个减压阀，我们从国外进口花100多万元，经过改造，改用国产货，采购成本就降低了2/3；再比如，过去的阀门几天就得更换，经过改造，阀门的寿命已经达到了2000多小时。类似的改造潜力还很多，通过这样的探索和工艺改造，未来二期、三期工程的费用会降下来一大块。”乔宝林如是说。

多数企业分析认为，目前项目成本偏高主要原因有3个方面。首先是技术开发的周期长，一般的新型煤化工项目都属于世界首创，从实验室阶段到工业化示范项目要经过5～6年的开发期，前期的研发投入巨大；其次，工程的工业化放大过程也是极具挑战性的，很多设备都是花大价钱从国外进口的，项目建设投入非常高，比如神华108万吨/年的煤制油项目投资是126亿元，伊泰16万吨/年间接煤制油项目投资是34.4亿元；再次，示范项目前期运行不稳定，开停车频繁，技术改造费用也是居高不下。这就造成了在煤化工产业发展初期，企业的盈利能力普遍偏弱，产品成本普遍偏高。

提及成本，企业的负责人还不约而同地谈到了税收问题。企业普遍反映过重的税赋给煤化工企业目前的生产经营带来很大的困难。

内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司副总经理王文儒向记者反映：“到今年年末，公司到期的长、短贷款将达11.84亿元，产品外销资金回笼滞后不能形成有效补充。虽然高铝粉煤灰已经列入国家资源综合利用目录，但是目前并未真正享受到税收的优惠政策，使得产品成本偏高。”

和大唐一样有着减免税诉求的还有伊泰集团。据葛耀勇介绍，目前他们销售油品的价格是每吨6800元，而所有的税收加起来多达2800元，其中1500元是消费税，企业税后的利润只有800元。“消费税是国家针对石油基成品油制定的，作为石油的重要补充和替代，煤制油前期的投资都非常大。每吨油投资折合2万多元，而后期税收过重，超过了企业利润的2倍多。虽然目前伊泰集团煤制油技术已经成熟，但这么高的税收使企业扩大规模的积极性大打折扣。这对新兴煤化工产业的发展十分不利。”葛耀勇道出了他的担心和顾虑。

内蒙古大唐国际高铝煤炭研发中心常务副总经理孙俊民，是高铝粉煤灰综合利用示范项目的技术负责人。他告诉记者，从学校的实验室走向工业化装置是个十分艰难的过程，特别是对于像高铝粉煤灰综合利用这样的工业固体废物的高效利用项目，其价值更多是体现在环境效益上，特别是项目刚启动时如果没有经济效益的支撑，企业就没有能力履行更多的社会责任。

“现代煤化工项目就像是沙漠中的一棵小树，希望大家多去关心和呵护，为它多浇点水。”采访结束时，孙俊民对记者这样说。

我国现代煤化工的发展还处于起步阶段，除了上面提到的这些元素外，还有生产、技术、市场营销等诸多的细节需要行业在不断地探索中寻求答案。