——在“2021(第十屆)中國國際煤化工發展論壇暨展覽會”上的講話
中國石油和化學工業聯合會會長 李壽生
2021年10月18日
2021年9月13日,習近平總書記在視察國家能源集團榆林化工有限公司時,對我們煤化工的發展做出了極其重要、極其完整、極其前瞻的重要指示,指明了我國煤化工未來發展的重要方向。他明確指出,能源產業要繼續發展,否則不足以支撐國家現代化。煤炭作為我國主體能源,要按照綠色低碳的發展方向,對標實現碳達峰、碳中和目標任務,立足國情,控制總量,兜住底線,有序減量替代,推進煤炭消費轉型升級。這樣既不會超出資源、能源、環境的極限,又有利于實現碳達峰、碳中和的目標。他特別強調,煤化工產業潛力巨大、大有前途。要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能,促進煤化工產業高端化、多元化、低碳化發展。把加強科技創新作為最緊迫任務,加快關鍵核心技術攻關,積極發展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等。
習近平總書記的重要講話,對我國石油化工行業、特別是煤化工行業上上下下都帶了極大的鼓舞,全行業上上下下正在形成自覺學習、自覺貫徹落實的熱潮。下面,我結合學習落實習近平總書記的重要講話精神,聯系我國煤化工發展的實際,講三點意見。
我國現代煤化工產業經過十幾年的快速發展,已經形成了相當的規模。“十三五”期間主要產品煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制氣均已實現大規模工業化生產,逐步形成了寧東能源化工基地、鄂爾多斯能源化工基地、榆林國家級能源化工基地等多個現代煤化工產業集聚區,部分化工基地已實現與石化、電力等產業多聯產發展,產業園區化、基地化發展的優勢已經初步顯現。
一是產業發展已經初具規模。截至“十三五”末,我國煤制油產能達到823萬噸/年,與2015年度相比增加了505萬噸,增幅為158.81%;煤制天然氣產能達到51.05億立方米/年,與2015年度相比增加了20億立方米,增幅為64.41%;煤(甲醇)制烯烴產能達到1672萬噸/年,與2015年度相比增加了844萬噸,增幅為101.93%;煤(合成氣)制乙二醇產能達到597萬噸/年,與2015年度相比增加了367萬噸,增幅為159.57%。2021年上半年,隨著全球經濟復蘇,油價及化工品景氣上行,現代煤化工產業發展穩中向好,煤制烯烴盈利增長明顯,煤制乙二醇實現扭虧為盈,煤制油氣大幅減虧。今年上半年,煤制油產能保持823萬噸,產量319.5萬噸,同比增加44.7%;產能利用率77.6%。煤制天然氣產能51.05億立方米,產量22.4億方,同比降低1.8%;產能利用率87.8%;煤制烯烴產能1122萬噸/年,產量599萬噸,同比增加11.3%;產能利用率106.8%。煤(合成氣)制乙二醇產能597萬噸,產量153.9萬噸,同比增加5.8%;產能利用率51.6%。面對復雜多變的外部環境,以及當前“雙碳”目標下的節能減排相關政策要求,預計下半年產能利用率、營收及利潤水平或有所下降,部分在建裝置也可能推遲投產。
二是裝置實現長周期穩定運行。“十三五”期間,現代煤化工示范項目生產運行水平不斷提升。國家能源集團鄂爾多斯煤直接液化示范項目,“十三五”期間累計生產油品388萬噸,平均生產負荷為79%左右,單周期穩定運行突破了420天,超過設計310天運行時間。國家能源集團寧夏煤業公司400萬噸/年煤間接液化項目于2016年12月21日打通工藝全流程,目前已實現油品線保持90%以上負荷運行。新疆慶華煤制天然氣項目碎煤加壓氣化爐單爐連續運行超過287天、甲烷化系統單套穩定運行超過265天。大唐克旗項目一期工程已具備長周期滿(超)負荷運行的能力,最高產量460萬方/天(達到設計值的115%)。內蒙古匯能煤制天然氣項目產品質量、消耗指標均接近或優于國家控制指標,生產系統安全、穩定、滿負荷運行最長達652天。國家能源集團包頭煤制烯烴項目基本實現兩年一大修,“十三五”期間達到滿負荷運行,最長連續運行突破528天,累計生產聚烯烴約315萬噸。
三是企業能效管控水平不斷提升。“十三五”以來,隨著現代煤化工系統配置優化和提升,新建項目的能源轉化效率普遍提高,單位產品能耗、水耗不斷下降。鄂爾多斯中天合創煤炭深加工示范項目整體能源清潔轉化效率超過44%。中煤陜西榆林能源化工有限公司通過智能工廠建設實現降本增效,與同類煤制烯烴項目比,用工人數減少40%,單位生產成本低1000元,各主要生產經營指標位于行業前列。國家能源集團新疆煤制烯烴項目2019年度單位乙烯、丙烯綜合能耗為2657千克標煤(以GB 30180-2013測算),產品能耗創歷史新低,能效水平繼續領跑煤制烯烴行業。目前煤炭間接液化、煤制天然氣示范項目的單位產品綜合能耗和水耗已基本達到“十三五”示范項目的基準值。國家能源集團神華百萬噸級煤直接液化項目噸油品耗水由設計值10噸降到5.8噸以下。內蒙古伊泰化工有限責任公司120萬噸/年精細化學品示范項目噸油品水耗為5.1噸(冬季),遠低于內蒙古伊泰16萬噸/年煤間接液化示范項目的水耗12.81噸(2014年考核值)。國能寧煤400萬噸/年煤炭間接液化項目,通過采用節水型工藝技術和措施,完善污水處理系統及廢水回收利用體系,噸產品新鮮水消耗降至6.1噸,遠低于南非沙索公司煤炭間接液化工廠噸產品12.8 噸的新鮮水耗量。
四是安全環保水平不斷提升。現代煤化工項目大多屬于近幾年新建的項目,從技術路線選擇、設備選型、安全設施配套、自動化控制系統、工程建設等方面起點較高,具備安全生產的硬件基礎。中鹽安徽紅四方股份有限公司30萬噸/年煤(合成氣)制乙二醇項目以提升安全環保管理為核心,引入MES生產制造系統,利用智能化的制造執行系統(MES)實現安全環保管理的系統化、動態化。國家能源集團中國神華煤制油化工公司持續推進HAZOP分析,實現了在役裝置HAZOP分析工作常態化和自主化;在役生產裝置安全儀表系統評估工作完成100%。隨著國家環境保護要求的日趨嚴格,示范項目依托單位不斷加強廢水資源化及末端治理等技術攻關,項目環保水平不斷提高。國能鄂爾多斯煤制油公司研發了高選擇性多元協同強化催化降解新技術及生物與化學耦合分級處理關鍵技術,解決了煤直接液化高濃污水中溶解性有機毒物的選擇性降解難題,大幅提高了廢水的可生化性,保障了后續生化的穩定高效運行,廢水回用率可達98%,其余2%的高濃鹽水進入蒸發結晶系統結晶成鹽,基本實現了污水不外排。中煤鄂爾多斯能源化工有限公司集成高級氧化、降膜式蒸發、超濾、納濾、蒸發結晶技術處理礦井水和煤化工濃鹽水,廢水回用率達98%,每年可回收利用廢水470萬噸,按照每噸水10元價格計算,通過廢水回收利用每年可節約500萬元左右,實現了廢水減量化與資源化。內蒙古榮信化工有限公司建成高濃鹽水提濃裝置,使高濃鹽水外排量由133m3/h降至10m3/h,回用率90%以上,廢水基本實現了“近零排放”。
五是科技創新走在世界前列。在煤氣化方面,多噴嘴對置式水煤漿氣化技術、航天粉煤加壓氣化技術、水煤漿水冷壁廢鍋煤氣化技術、SE-東方爐粉煤氣化技術、“神寧爐”干煤粉氣化技術等先進煤氣化技術已經進入大型化、長周期運行階段。在煤制油方面,國家能源集團依據煤直接液化反應的產物分布特點,著力開發超清潔汽、柴油以及軍用柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特種油品的生產技術,目前已完成了煤直接液化油品的戰機試飛和火箭發動機試驗。中科合成油技術有限公司開發的煤炭分級液化工藝解決了傳統煤炭液化技術存在的操作條件苛刻、油品質量較差、過程能效偏低等問題,操作條件溫和、油品化學結構豐富、節能減排效果顯著。陜西未來能源化工有限公司自主開發的高溫流化床費托合成關鍵技術已完成10萬噸/年中試,該技術將大大豐富和改善煤制油產品方案,與低溫費托合成等其他現代煤化工、石油化工單項技術結合,將逐步打破煤制油、煤制烯烴產業的界限,形成具有較強競爭力的煤基能源化工新產業。在煤制化學品方面,中國科學院大連化學物理研究所開發的“第三代甲醇制烯烴(DMTO-III)技術”在甲醇轉化率、乙烯丙烯選擇性、噸烯烴甲醇單耗等方面優勢明顯,繼續引領行業技術進步。在低階煤分級分質利用方面,陜西煤業化工集團分別完成了低階粉煤氣固熱載體雙循環快速熱解技術(SM-SP)、煤氣熱載體分層低階煤熱解成套工業化技術(SM-GF)、輸送床粉煤快速熱解技術、大型工業化低階粉煤回轉熱解成套技術等一系列熱解技術的開發和示范。這些技術的進步為推動我國煤炭清潔高效轉化提供了重要支撐??傊?,“十三五”以來,我國現代煤化工示范工程項目在前期打通工藝流程、試車和商業化運行的基礎上,著力工藝優化和管理提升,運行水平顯著提高,示范項目效應明顯。
當前,新冠肺炎疫情仍在全球蔓延,國際形勢中不穩定不確定因素增多,世界經濟形勢復雜嚴峻。國內經濟恢復基礎尚不牢固,投資增長后勁不足,加上我國現代煤化工產業由于自身的原因和特點,在新形勢下還面臨著許多尖銳挑戰,具體表現在以下四個方面:
一是CO?排放的挑戰。現代煤化工行業面臨更加巨大的減排壓力,據測算,煤間接液化制油、煤直接液化制油、煤制烯烴和煤制乙二醇,噸產品CO?排放量分別約為6.5噸、5.8噸、11.1噸和5.6噸。圍繞碳達峰、碳中和這一宏大目標,在“十四五”時期將有更多新的節能減排政策出臺,必將會對現代煤化工企業和產業發展帶來新的壓力。
二是大批石油煉化一體化項目投產,市場競爭更加激烈。隨著國內煉化市場進一步放開,民營、國有、外資煉化企業紛紛上馬大型煉化一體化項目。當前,全國煉油產能已經過剩,化工產能還存在不足,石油加工的產業鏈正在向化工方向延伸,生產高附加值的化工產品已經成為煉化一體化項目發展的主流方向,石油化工與煤化工的產品存在交叉和重疊,必然構成市場競爭。
三是水資源短缺的挑戰。現代煤化工項目重點項目均分布在黃河中上游的寧夏、陜西、內蒙等省區,用水主要依賴黃河。目前,黃河流域現代煤化工行業用水總量約5.3億立方米/年。習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出,黃河流域生態環境脆弱,水資源保障形勢嚴峻,發展質量有待提高。當前,生態脆弱區水資源短缺,已成為現代煤化工項目發展的瓶頸。
四是能效雙控政策的挑戰。今年5月31日,生態環境部公布了《關于加強高耗能、高排放建設項目生態環境源頭防控的指導意見》,要求各級生態環境部門審批“兩高”項目環評文件時應銜接落實有關碳達峰行動方案、清潔能源替代、煤炭消費總量控制等政策要求,明確碳排放控制要求。目前,受能耗“雙控”和“雙碳”目標等政策影響,各地方政府的政策措施還不夠完善,也不盡統一,甚至有些還受到了停工或暫緩建設的影響,但我們應該充分認識到這些影響都是暫時的,發展仍然是我們國家、我們行業、我們煤化工高質量發展的硬道理。我們應該充分利用“能耗雙控”和“雙碳”目標倒逼現代煤化工行業產業升級,圍繞節能減排、綠色發展開展技術創新和技術改造。
三、“十四五”期間我國現代煤化工要走出一條低碳發展的新路子
在新的發展階段、新的發展形勢下,我們全行業要認真學習習近平總書記重要講話精神,全面領會習近平總書記高瞻遠矚的戰略要求,全面認識現代煤化工發展面臨的挑戰,緊緊抓住科技創新這一最緊迫的任務,大力推進煤化工產業高端化、多元化、低碳化發展,努力走出一條具有中國特色的高碳原料低碳排放的新路子。下一步我們全行業要全力以赴抓好以下六個方面的重點工作:
一是堅定信心,發掘獨特優勢。我國煤炭消費主要用于燃煤發電、鋼鐵、化工和建材四大行業,其中電力行業用煤占52%左右,鋼鐵行業用煤占17%,化工行業用煤占7%左右,民用及其他用煤占11%?,F代煤化工用煤占煤炭消費的十分之一還不到,從二氧化碳減排的角度,原料煤中的有效元素可轉化為高附加值的化學品及能源產品,工藝中產生的CO?濃度高、易捕集封存與綜合利用,具有獨特的處理優勢。
二是優化工藝、節能增效,提高能源利用效率。現代煤化工項目大多屬于示范項目,系統優化集成不夠,主體化工裝置與環保設施之間、各單元化工裝置之間匹配度不夠,低位熱能、灰渣等資源綜合利用水平有待提高,從而增加了投資和資源消耗。因此工藝優化和節能增效空間很大,未來通過流程優化和關鍵部件提升,對主要耗能工序進行流程再造,達到減排、降耗目的。
三是采用先進技術,推動行業綠色低碳轉型。“雙碳”目標成為推動我們現代煤化工行業產業升級的重要推手,新建項目要選取具有國際領先或國際先進水平的技術引導行業發展。中國科學院大連化學物理研究所開發的“第三代甲醇制烯烴(DMTO-III)技術”在甲醇轉化率、乙烯丙烯選擇性、噸烯烴甲醇單耗等方面優勢明顯,噸烯烴(乙烯+丙烯)甲醇單耗顯著降低,刷新行業記錄。中科院福建物質結構研究所在第一代煤制乙二醇技術實現產業化后,成功開發了具有獨立知識產權的新一代煤制乙二醇技術,各項技術指標優于第一代。由清華大學山西清潔能源研究院等單位合作開發了水煤漿水冷壁廢鍋氣化爐技術,蒸汽產量在半熱回收流程基礎上能夠再增加20%-30%,節能減排效果明顯。青島聯信催化材料有限公司等單位開發的低水/氣(CO)比耐硫變換新工藝,可以顯著降低蒸汽的消耗和外排冷凝液的量,節能效果顯著。
四是延伸產業鏈,提高產品附加值。現代煤化工行業在“雙碳目標”下,生存是第一要務。要不斷向下游延伸,提高產品附加值。煤制油向超清潔油品、特種油品等高附加值油品發展,煤制化學品向化工新材料和高端精細化學品延伸,推動產業高端化、高值化發展。
五是推進煤化工與清潔能源多能互補應用,實現綠色發展。當前,綠色低碳循環發展已成為全球共識?,F代煤化工要擁抱“綠電”、“綠能”,減少碳排放。利用現代煤化工基地的可再生能源優勢,如風能、太陽能等可再生能源制取“綠氫”,部分替代煤制灰氫,大幅減少二氧化碳排放?,F代煤化工項目中燃煤工業鍋爐、電站鍋爐、火炬等公用工程需要的電能和熱能可以與可再生能源或其他能源相結合,從而減少燃料煤的使用,充分發揮煤炭的原料價值。
六是利用現代煤化工CO?濃度高等優勢,實現資源化利用。煤化工裝置排放的尾氣中CO?具有排放集中、量大、成分相對單一及CO?濃度高等特點,將可再生能源制氫技術引入到煤化工行業,通過CO?的加氫轉化制化學品,實現資源化利用成為當前關注的熱點。國內清華大學、天津大學、南京大學、北京化工大學、中科院大連化學物理研究所、中科院上海高等院、中科院過程所、中科院山西煤化所等高校院所在二氧化碳制芳烴、甲醇、碳酸酯、橡膠、DMF、生物基化學品等前瞻技術的領域正不斷開展研究。
各位來賓,“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,在有關政府部門、行業協會、煤化工企業、科研院所及高校的共同努力下,現代煤化工行業這十幾年來實現了從無到有,從小到大的跨越,如今在習近平總書記榆林重要講話的指引下,現代煤化工將發揮獨特優勢,不斷向綠色、低碳、高質量發展。衷心希望參加本屆論壇的各位代表、各位專家廣泛交流、深入合作,共享真知灼見,為推動現代煤化工產業綠色升級,作出新的更大的貢獻!
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