煤化工产业发展现状与对策研究
2023-12-22*周明
*周 明
(滕州市化建工业服务中心 山东 277500)
1.现状和问题
煤化工行业面临着严格的能源消费总量控制和碳排放限制,这意味着我国煤化工行业必须在保证产量和质量的同时,大幅提高能源利用效率和降低碳排放强度,实现低碳发展[1]。
(1)发展现状。“十三五”以来,我国煤化工产业进入转型升级时期。化工产业向追求高质量、高端化学品转型;从以前的高耗能、高污染逐渐向绿色、低碳、零排放方向发展;从劳动密集产业转向自动化、数字化和智能化产业,同时推动着工业互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与安全管理深度融合。一是原料来源多元化。在石油化工仍处于现代化工的主导产业同时,以煤、生物质资源为原料的替代路线等关键技术的不断突破,以及页岩气资源的开发利用等,正在改变以石油化工为主导的化学品供应,化工产业的原料多元化成为化工产业发展现状。二是下游需求高端化。目前,我国煤化工产业链较为完善,实现从低端的尿素、甲醇到高端的新能源、新材料全覆盖,为下游提供了廉价和充足的原料保障。目前全球市场逐渐出现的高端化学品、新材料产品以及定制化牌号的相关聚烯烃产品等,都凸显着消费高端化带来的化学产业发展成就和演变的趋势。三是发展模式趋于规模化、一体化。从国内国际看,园区化、一体化已成为化工产业发展方向和趋势,煤气化、合成气净化、产品合成、产品分离和精制以及“三废”利用和治理等都需要“一体化”建设。随着工艺技术、工程技术和设备制造技术的不断进步,化工装置大型化、一体化技术日趋成熟,产业链条不断延伸,基地化建设成为必然,化工园区成为产业发展的主要模式[2]。
表1 2022年大宗煤化工产品产销量统计表
“十三五”以来,我国煤化工产业技术也取得了长足的进步,在焦化技术方面,我国已经形成了以顶部充填式焦炉、槽式焦炉、卧式焦炉为主的多种焦炉类型,实现了焦炉的大型化、节能化、减排化和智能化。在气化技术方面,我国已经掌握了多种气化反应器类型,实现了不同煤种和不同产品的适应性。我国还开发了地下煤气化技术,利用地下煤层作为反应器,实现了难采煤层的清洁利用。在液化技术方面,我国已经建成了多个间接液化和直接液化示范项目,掌握了多种液化催化剂和工艺路线,实现了不同煤种和不同产品的匹配性。在碳中和技术方面,我国已经开展了多个碳中和示范项目,掌握了多种碳中和方法,以及多种碳中和评估方法,实现了碳中和目标的评估。
(2)存在问题。煤化工行业面临着激烈的市场竞争和替代压力。随着国际油价波动、可再生能源发展、新型能源材料创新等因素的影响,煤化工产品在价格、性能、环保等方面与其他能源和原料之间的竞争日趋激烈。特别是在“碳中和”背景下,以生物质、水电、风电、太阳能等为原料或动力的清洁能源和原料将成为未来发展的主流趋势,对煤化工产品形成替代压力。煤化工行业面临着复杂的社会环境和舆论压力。由于煤化工过程中会产生大量的废水、废气、废渣等污染物,对环境造成一定的影响。特别是在一些地区,由于规划不合理、管理不到位、监测不完善等原因,导致了一些安全和环境事故,引起了社会公众的不满和抵制。因此,煤化工行业必须加强环境保护和社会责任,树立良好的形象和声誉,赢得社会的理解和支持。
2.形势和方向
2030年,我国碳排放将达到峰值,在此之前7年时间内,将是我市新型煤化工产业发展最后机遇期。展望2023年及未来一段时期,我国煤化工行业将面临着机遇和挑战并存的局面[3]。
(1)形势分析。按照各省现行的“两高”项目管理目录,传统煤化工产业中焦化、甲醇、氮肥、醋酸等行业位列其中,传统煤化工项目的审批难度逐年增大,煤化工产业亟需转型升级。新型煤化工与石油化工、天然气化工和传统煤化工相比,属于朝阳产业,具有投资巨大、技术密集、带动作用强等特点。目前,我国已形成了西部煤化工产业做大、东部煤化工产业做精的产业格局,内蒙古、新疆等地煤化工产业以初级化工产品规模扩张为主,形成“量”的优势,东部沿海省份的煤化工产业以延伸拉长产业链条,对接终端市场为主,形成“质”的优势。新型煤化工发展主要有煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制芳烃、煤制油及煤制气等五大路径,“十四五”期间,我国高端化工产品市场将持续增长,但将呈现强烈的需求差异化,高端化产品需求将进一步提升。
(2)发展方向。“十四五”“十五五”期间,煤化工产业将继续向精细化、高端化新材料方向强势突破,围绕五大路径,持续拉长、加粗产业链,在拓宽产品面的同时,不断提升高附加值和终端产品比例,加快实现产业基础的保障供给和产业链的现代化。同时,实施传统煤化工工艺及相关系统改造、优化和升级,进一步降低消耗、减少污染,并积极推进企业上下游协同发展,走出一条资源、能源、环境一体化的高效清洁煤化工发展之路。
3.“四链联动”发展模式的探讨
根据《关于印发“十四五”时期能源发展规划纲要的通知》,到2025年,我国能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内,单位国内生产总值能耗下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放下降18%。不难看出,相较过去,传统煤化工产业已不具备大规模发展的政策条件,煤化工产业应立足现有的产业基础和优势,以规范的化工园区为载体,围绕产业发展全链条集成改革求突破,全力打造高端产业集群,实现产业链的全面起势[4]。
(1)围绕高端紧缺关键拉长“产业链”,塑造新优势
①发展重点。煤气化方面,以洁净煤气化为平台,实施合成气产品多元化,向下游发展醋酸酯、己二腊等深加工产品,以及聚甲醛、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66等煤基新材料。煤焦化方面,围绕焦炉煤气(氢气)综合高效利用、煤焦油深度加工、粗苯精制等技术路径,拓展延伸产业链条,提高化产比重,积极发展苯酐、特种炭黑、染料中间体、精萘、精蒽等深加工产品。同时,提高产品附加值和精细化程度,加快形成煤基含氧化学品、煤基化工中间体和煤基化工新材料三大门类为骨干的煤基化学品产业体系。
②实施路径。全面推行链式发展,形成头部企业带动、下游企业配套的连式发展格局,更好发挥项目集中、企业集聚、产业集群的乘数效应。一是聚力“建链”,建出新动能。依托“链主”龙头企业,增强产业链核心竞争力,培育形成区域特色产业链。二是聚力“强链”,强出竞争力。深化与世界领先、行业领军企业合作,进行产业链上下游横向联合、纵向整合,做粗做强。三是聚力“延链”,延出附加值。培育形成企业上下游协作配套、产品链条环环相扣、产品种类不断丰富、附加值不断提升的发展新格局。
(2)立足产业现实基础嵌入“创新链”,抢占制高点
①发展重点。围绕先进基础材料、前沿新材料和关键战略材料三大方向,重点突破一批“卡脖子”关键技术和重大成套装备,抢占制高点。突破高碳α-烯烃、聚烯烃弹性体(POE)、乙烯-乙烯醇共聚物等高端聚烯烃材料生产技术。发展用于航空、航天、高铁、新能源汽车、芯片、5G通讯等领域的聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯等高端氧硅材料。加强高强高模高导热碳纤维材料的研发以及在航空、航天、电子等领域的推广应用,发展耐高温聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、高性能芳香族纤维等高性能纤维及复合材料。
②实施路径。针对产业链部署创新链,探索推进创新驱动发展的现实路径,形成长远发展的强劲动能。一是搭建创新平台。依托国家级、省级化工园区,联合化工科研院所,建立科技转化机制体制,从硬件、软件两方面着手搭建创新平台;打造科技成果中试放大平台,加速推进化工领域关键核心成果转化为现实生产力。二是培育创新主体。重点培育区域内实力雄厚、辐射带动能力强的头部企业,编制煤化工产业关键核心技术攻关动态清单,启动“技术攻关+产业化应用”科技示范工程,优化产品结构,吸附产业链配套企业和创新要素集聚。
(3)着眼延伸迭代升级优化“价值链”,提高竞争力
①发展重点。以优势产品塑造价值链。培育优势突出的特色产品,进一步提升产业品牌的影响力与凝聚力。以产业升级提升价值链。坚持金山银山就是绿水青山的发展理念,继续淘汰间歇式常压固定床气化炉,加快实施洁净煤气化技术,控制化肥产能总量,推进减肥增效。严格执行VOCs行业标准和产品标准,大力推进化工行业VOCs治理,建立完善全过程控制体系。重点针对有机液体储罐、装卸、敞开液面等无组织排放突出的环节,提高VOCS的收集效率,采取油气回收、燃烧法等高效的方法进行处理。
②实施路径。加快推进产业基础高级化和产业链现代化,打造自主可控、安全可靠的产业链、供应链。一是培育核心能力。瞄准全球前沿前端科技谋划产业布局,提升产品层次、质量等级,实现了价值链、供应链由低端环节向高端环节跃迁。二是聚焦合成氨、合成材料等重点领域,对照行业先进水平,完善产能退出机制,用好煤耗、能耗、污染物排放指标交易等政策,支持企业转型发展和接续项目建设。三是加快行业全流程清洁化、循环化、低碳化改造。积极开展“碳达峰”行动,制定二氧化碳达峰行动方案,实施碳减排示范工程,开展低碳技术创新。探索实施减污降碳协同治理和碳捕集、封存、综合利用工程试点、示范。
(4)搭建数字网络监管服务“信息链”,推进智能化
①发展重点。推动信息化、智能化技术与安全生产的深度融合,提升安全生产危险工艺和设备的机械化、自动化水平。大力实施智能化改造,在关键风险位置实施“机械化换人、自动化减人、智能化无人”,提高安全生产保障水平。加强“两重点一重大”智慧化控制系统建设,实施重大危险源在线监测监控。强化危险货物运输全链条信息化监管。推进化工园区软硬件升级,提升园区承载能力,全力打造产业项目发展、公用辅助环保、安全应急消防、交通物流信息、管理服务创新、投资融资平台“六个一体化”园区,开辟多元化合作渠道,推动高端化工产业内部凝聚力和市场竞争力持续提升。
②实施路径。探索实施以“互联网+产业”为核心的化工新材料产业链服务平台,以点带面推动产业链数字化转型。一是构建产业“数网”,加速数字设施体系化布局。加快5G网络、数据中心、工业互联网等新型基础设施建设,夯实产业数字经济发展基石,完善监测监控和风险预警体系。二是打造产业“数脑”,促进数字资源高效化配置。聚焦煤化工产业链转型升级需要,利用工业互联网、大数据、云平台等多种方式,对研、产、供、销全过程实现要素资源精准管理、高效配置。三是实施产业“数转”,推动数字赋能智能化技改。围绕推动数字化向全产业链延伸,加快数字化、网络化、智能化新技术与产业研发设计、生产制造、仓储物流、运维服务等环节深度融合。
4.结束语
我国煤化工产业发展已到达最后机遇期,产业层次偏低、产业布局集中度不合理、创新发展动力不足等问题亟待解决。未来一段时间,煤化工产业要积极融入“一带一路”和国内国际“双循环”,主动对接全球创新链、产业链、价值链、信息链,坚持“四链联动”的发展模式,加速企业技术改革、产业结构调整和产业升级,加强产业链延伸和集群培育,形成煤化工产业良性循环发展模式,不断增强企业国际竞争力。