我国煤制烯烃行业发展现状与思考

2018-09-03郑齐贵

安徽化工 2018年4期

郑齐贵

（中安联合煤化有限责任公司,安徽淮南 232092）

我国是一个化石能源分布不均衡的国家，整体呈现贫油、缺气、富煤的特点。随着我国经济持续高速发展，原油进口量不断增加，能源安全问题愈发突出。近年来，国家大力推进煤炭清洁高效利用，积极发展现代新型煤化工产业，对于发挥我国煤炭资源优势、丰富化工品供应结构、缓解供需矛盾、保障国家能源战略安全具有重要的现实意义。

煤制烯烃是指以煤炭为原料生产甲醇，进而由甲醇生产乙烯、丙烯等化工产品的技术路线，其主要工艺包括煤气化、甲醇合成、甲醇制烯烃及烯烃聚合等单元。经过多年的探索和发展，我国自主化的煤制烯烃产业化进程取得了长足的进步，投产厂家在装置负荷、甲醇转化率、产品选择性、长周期平稳运行等方面均超出预期，产出的聚乙烯、聚丙烯等产品技术指标也达到国际先进水平。作为煤化工技术的重要组成部分，煤制烯烃工艺的成功不仅实现了煤代油战略，而且对我国积极开发其他煤炭转化技术具有积极推动作用。

1 我国煤制烯烃行业现状

1.1 工艺技术明显提升

我国对煤制烯烃的关键环节甲醇制烯烃（简称MTO）技术的研究已有20多年的历史，通过大量的小试和中试阶段的研究和完善，逐步实现了产业化运行。目前被广泛认可的煤制烯烃技术主要有大连化物所的DMTO技术、中石化的SMTO技术、UOP/HYDRO公司的MTO技术、德国Lurgi公司的甲醇制丙烯(MTP)技术等[1]。

神华包头6×102kt/a煤制烯烃项目采用大连化物所的DMTO工艺，于2006年12月获得国家发改委核准，2010年5月31日项目建成，8月13日产出合格的乙烯和丙烯，其中甲醇转化率达99.87%，乙烯和丙烯的选择性为79%，是全球首套正式工业化生产的煤制烯烃装置，具有重要的里程碑意义。中原石化2×102kt/a MTO装置采用中国石化上海化工研究院的S-MTO工艺，装置于2011年8月全面交工，10月10日生产出合格的乙烯和丙烯产品。S-MTO成套技术甲醇转化率和双烯选择性达到较高水平。

1.2 产能产量快速增多

随着MTO和MTP项目的成功运行，国内煤制烯烃产业步入快速发展，产能快速增加，开工率稳步提升，产量明显增多，如利用大化所DMTO技术的年产60万吨中煤榆林项目，利用鲁奇MTP技术年产52万吨的神华宁煤项目，利用自主技术的中天合创和神华新疆煤制烯烃项目等装置顺利开工并平稳运行。至2017年底，我国已投产的煤制烯烃项目总产能达到962万t/a，年均增速达到13.96%，加上规划中的项目，总规模已远超过1 000万t/a；2017年产量在780万t附近，年均增长率高达14.78%。2015～2017年国内煤制烯烃产能产量如表1所示。

表1 2015-2017年国内煤制烯烃产能（数据来源：煤化网）

1.3 产品赢利能力较弱，竞争力有待提升

煤制烯烃项目工艺路线长、设备庞大、造价高、投资巨大，在经济性方面明显劣于石油路线项目。一方面，据测算，每吨煤制烯烃产品投资约3.5万元，为石油路线投资额的2倍以上；另一方面，对于煤制烯烃企业来说，原料煤的成本（包括煤炭价格、水灰分含量、运输费用等）是综合成本的主要组成部分，直接影响到企业产品的竞争力；此外，随着新环保法以及大气污染、水污染、土壤污染等专项行动计划的实施，煤制烯烃行业的污染控制更加严格，企业必须投入更多的资金，这也加大了盈利难度。数据显示，2016～2017年，中天合创、蒲城清洁能源、神华包头、延长中煤集团榆林能源化工等国内知名煤制烯烃企业均实现了一定的盈利，但赢利能力仍较弱，竞争力有待继续提升。

2 我国煤制烯烃行业面临的挑战

2.1 低油价时代成本优势不再

煤制烯烃项目的主要竞争对手是石油路线的烯烃，而在全球范围内，约有50%的乙烯来自于石脑油蒸汽裂解。自2014年下半年开始，国际原油价格从100美元/桶以上一路下跌，最低时只有27美元/桶左右。原油价格的下跌，直接打压聚烯烃价格，导致煤制烯烃项目赢利能力大幅下降。

报告显示，若煤炭价格在300元/吨附近，当原油价格低于50美元/桶时，煤制烯烃将处于亏损境地；当原油价格在50～70美元/桶时，煤制烯烃竞争力较弱，但仍能盈利；当原油价格处于70～90美元/桶时，两者竞争力大体相当，盈利能力较强；当原油价格高于90美元/桶时，煤制烯烃优势明显[2]。随着国家“转方式、调结构”政策的深入，国内煤炭价格远高于300元/吨，而国际原油价格持续低位运行，煤制烯烃同传统石油路线制烯烃相比已不具备成本竞争优势。

2.2 资源消耗高，排放强度大

煤制烯烃工艺的资源消耗和CO2及污染物的排放明显高于石油路线工艺。据测算，煤制烯烃吨产品能耗约4.3～4.5吨标煤，综合耗水21～24吨，CO2排放量约10～12吨；在污染物排放方面，吨产品约需排放SO2为1.0～1.5 kg，NOx为 1.0～1.5 kg，COD 为 0.27 kg[2]；在固体废弃物方面，同其他煤化工或电厂类似，煤制烯烃仍然面临着大量的煤渣和粉煤灰需要处理的问题。

随着国内环保税及碳交易相关政策的落实，“十三五”期间新建煤制烯烃项目需在资源能源利用效率、污染物减排方面进行全系统优化，全面提高煤制烯烃项目的综合竞争力。

2.3 同质化竞争日趋严重

我国已建、在建或拟建煤制烯烃项目多位于中西部煤炭资源集中区域，终端产品多为聚乙烯和聚丙烯，且大多数都集中在少数通用料牌号或中低端牌号上，高端品牌、专用料牌号很少或基本空白。未来，虽然国内聚乙烯和聚丙烯供应仍存在较大缺口，但已由“绝对短缺”转变为“结构性短缺”，尤其在中东、北美低成本产品的冲击下，国内中低端产品将明显过剩，产品同质化严重，竞争将加剧。

3 当前形势下我国煤制烯烃产业发展对策

3.1 加强产业调控和引导，坚持科学、有序、健康发展

在“新常态”下，煤制烯烃产业要综合考虑我国的煤炭资源、交通运输、水资源、生态资源等多方面因素，认真总结前期产业经验教训，主动适应发展的新趋势和新要求，不断优化发展过程中的各种生产力要素，推动产业融合和技术升级。要严格产业准入政策，建立科学的准入标准，统筹考虑发展的速度、规模及效益，引导我国的煤制烯烃产业向更加科学、健康的方向发展。

3.2 加快技术创新，强化节能减排，发展基于清洁转化的现代化煤制烯烃产业

加强煤制烯烃技术创新和设备研发，突破关键环节技术瓶颈，提高煤制烯烃关键设备技术水平，加快关键设备国产化进程，减少设备投入，进而降低成本。贯彻落实国家“能源技术革命创新行动计划（2016～2030年）”，加强煤炭分级分质转化技术创新，开发煤基产品新技术，加强煤化工与其他相关能源技术的耦合集成。加强生产要素资源配置，推进产业升级，促进煤炭清洁高效利用，实现煤制烯烃产业的经济、高效、洁净的现代化发展。

3.3 关注市场动态，在产品设计和应用上走高端化、差异化道路

近年来，随着烯烃产能产量快速上升，同质化竞争严重，且国际油价持续处于相对低位，常规煤制烯烃产品赢利能力大幅下降，高端产品过分依赖进口。煤制烯烃企业应时刻关注市场动态，加快技术升级，优化工艺流程，逐步实现高科技含量、高附加值产品的进口替代。中国石油和化学工业联合会副秘书长、煤化工专委会秘书长胡迁林也指出：“十三五”及今后较长一个时期，是我国现代煤化工产业升级示范的关键时期，煤化工企业应在产品设计和应用上积极尝试走高端化、差异化和特色化道路[3]。