新型煤化工：示范大面積成功

 圖為國家煤化工示范項目之一、全球首套180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴大型聯合裝置，于今年8月21日在神華集團包頭煤化工有限公司成功投產。（CFP供稿）

      煤化工的異軍突起，是“十一五”中國化工發展的一道獨特風景線。

    進入“十一五”，中國的氮肥、電石、焦炭等傳統煤化工產品的產能產量，繼續名列世界前茅。而具有石油替代作用的新型煤化工產業，在高漲的油價推動下，更是出現了迅猛發展勢頭。

    但縱觀全球，幾乎所有新型煤化工生產尚無工業化先例，中國要大規模實現工業化生產，無疑是第一個吃螃蟹者，具有很大風險。為集中力量建設，避免投資風險，“十一五”之初，中國政府就嚴格實行了“先個別示范、后逐步推廣”的產業政策。 


    2006年7月14日，國家發改委出臺了1350號文件——《關于加強煤化工項目建設管理，促進產業健康發展的通知》，明確要求，“十一五”期間，焦炭、電石等行業結構調整仍是煤化工產業工作重點。煤制石油替代產品的發展要待試點、示范項目取得成功后，才能逐步展開。目前大規模發展煤化工產業的條件還不成熟。

    根據這一政策方針，“十一五”前期，國家發改委先后在有條件的地區布局了一批新型煤化工示范項目。這些示范項目包括：神華集團鄂爾多斯直接煤制油項目，內蒙古伊泰集團間接煤制油項目，神華集團包頭煤化工有限公司煤制烯烴項目，內蒙古金煤化工有限公司煤制乙二醇項目，中天合創能源公司、內蒙古新奧集團的2個煤制二甲醚項目，大唐集團內蒙古克旗公司、大唐集團阜新公司、內蒙古匯能公司的3個煤制天然氣項目等。這些示范項目均屬現代煤化工技術發展的前沿項目。

    經過這些示范企業的積極努力，到目前，神華集團鄂爾多斯年產108萬噸直接煤制油項目已于2008年12月30日建成投產。內蒙古伊泰集團年產16萬噸間接煤制油項目已于2009年3月27日建成投產。內蒙古新奧集團年產40萬噸煤制二甲醚項目于2009年9月投產成功。內蒙古金煤公司年產20萬噸煤制乙二醇項目于2009年12月投產成功。神華集團包頭煤化工有限公司年產60萬噸煤制烯烴項目于今年8月21日投產成功。

    與此同時，大唐集團克旗年產40億立方米、大唐集團阜新年產40億立方米、內蒙古匯能公司年產16億立方米3個煤制天然氣項目在建設中。另一個年產300萬噸煤制二甲醚示范項目還在籌劃階段。該項目由中天合創能源公司在內蒙古烏審旗建設，總投資達430億元，中石化是主要股東。由于配套的水資源量巨大，當地正在采取節約農業用水、壓小上大的辦法為該項目上馬創造條件，目前項目配套的水資源量已經落實，環境影響評價已經獲得通過。

    “十一五”期間，通過示范項目的實踐和全行業努力，中國在新型煤化工領域集中突破了一批重大關鍵技術，多項科技成果創造了世界第一。

    在煤制化學品方面，我國自主開發建成了世界首套60萬噸級煤制烯烴工程，并于今年8月在神華集團包頭煤化工有限公司一次投料試車成功，生產出了合格的聚乙烯和聚丙烯產品；我國自主開發的流化床甲醇制丙烯技術，目前已經完成了3萬噸級工業性試驗；擁有我國自主知識產權的全球首個20萬噸級煤制乙二醇工業示范項目，目前已經打通全流程，探索出了產業化的新路線。

    在煤制油方面，我國自主開發并建成了世界首套煤直接液化大型制油裝置。目前，神華集團百萬噸級油品裝置已進入長周期試運行階段；我國創新開發的煤間接液化制油技術也相繼在內蒙古鄂爾多斯和山西潞安等地建成了3套16萬噸級裝置。 

    在煤氣化方面，我國在自主開發并大面積推廣應用日處理千噸級多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化技術的基礎上，又成功地開發出了日處理2000噸級煤量的大型爐型，現已投入工業化運行；我國自主開發的航天（HT-L）粉煤加壓氣化技術，填補了國內空白，達到世界領先水平。 

    在多聯產方面，我國突破關鍵技術，成功建成了世界首套24萬噸級甲醇和71.8兆瓦發電的煤電聯產工業示范裝置，實現了長周期運行。延長石油集團的西灣煤化工多聯產項目已于2010年4月9日簽約開工，目前正在建設中。該項目將建設640萬噸/年原煤低溫干餾裝置、200萬噸原煤/年流化床多聯產裝置、100萬噸/年煤焦油綜合利用裝置、160萬噸/年甲醇裝置及80萬噸/年乙二醇裝置等。

    中國新型煤化工技術的突破和一批示范項目的建設成功，為適應我國資源稟賦特征、擺脫對石油的過度依賴、調整化工原料結構、實施石油替代戰略作出了重大貢獻。同時也是中國對世界煤化工發展所作的一大貢獻，標志著中國已開始從煤化工大國邁向煤化工強國。

傳統煤化工：空前擴產

    “十一五”時期，由于電石、甲醇等傳統煤化工產品生產技術成熟，同時又是發展高端產品的基礎原料產品，因此，在煤化工高端產品——煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制二甲醚、煤制天然氣的發展處于示范階段時期，甲醇、合成氨、電石等原料型煤化工產業首先獲得迅猛發展。

    甲醇 掀起建設熱潮

    甲醇是煤化工產業重要的基礎原料性產品。同時新型煤化工產業如間接煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制汽油等，都要由煤制甲醇起步，通過甲醇進一步加工來實現。2005年國內甲醇產能還只有720萬噸，產量535.6萬噸。進入2006年，全國各地掀起大規模甲醇建設的熱潮，僅內蒙古、陜西、寧夏等地就新上甲醇項目約2000萬噸。2006年我國甲醇產能達到1344萬噸，產量達到762.3萬噸。2007年甲醇產能突破1760萬噸，產量達到1076.4萬噸。2008年甲醇產能超過2800萬噸，產量1126.3萬噸。2009年，我國甲醇產能達到3200萬噸，甲醇產量1133萬噸。從2006年到2009年4年間，年均甲醇產量增長率達到20.6%，年均產能增長率達到45.2%。2006年到2009年，中國甲醇產能年均增長率比“十一五”時期提高了30個百分點，發展速度創造了歷史新高。

    “十一五”期間，我國在實現甲醇裝置大型化方面取得重大進展。華東理工大學完成了“十一五”國家科技支撐計劃課題——氣冷-水冷串聯式大型甲醇合成反應器，并已形成180萬噸/年甲醇合成反應裝置設計工藝包，為實現大型甲醇合成反應器國產化提供了有力的保障。他們還設計建設了連續換熱式固定床催化反應器，單臺反應器的產能達到90萬噸/年。2007年，杭州林達化工技術工程公司研發的單臺日合成2000噸甲醇臥式合成塔研究開發和示范項目，作為我國大型煤基甲醇生產裝備及技術研究開發的重大課題列入了國家科技支撐計劃。南京國昌公司成功開發了軸徑向絕熱甲醇合成塔、徑向水冷板甲醇合成塔兩種大型甲醇裝置，單套生產能力可達到日產2000噸規模。中國五環工程有限公司設計的上海焦化有限公司20萬噸/年甲醇裝置采用了德士古水煤漿氣化、林德低溫甲醇洗凈化和國內的低壓合成技術，是當時國內已投產的最大單系列規模的甲醇裝置。同樣，由五環公司設計的湖北雙環集團油改煤項目是中國第一套采用殼牌潔凈煤氣化技術生產煤化工燃料氣的生產裝置，也是世界上第一套采用該技術生產化工產品的裝置。

    電石 大舉新舊交替

    “十一五”時期，國內市場對于聚氯乙烯、乙炔等產品的需求量迅速增長，帶動了電石行業的發展。據中國電石工業協會的統計，2009年雖然遭遇國際金融風暴的沖擊，中國電石產能仍發展到2200萬噸/年，比2008年增長了150萬噸/年；產量為1500萬噸，同比增長了10%。2005年，中國電石產能只有1500萬噸/年，產量895萬噸。“十一五”前4年，中國電石產能增長率分別達到21.3%、9.95%、2.5%和7.3%，電石產量增長率分別達到30.7%、25.9%、-8.2%和10%。目前，中國電石產量和出口量均在世界占第一位。全國電石生產企業已發展到400多家。

    在擴建新的先進產能同時，中國電石行業大力貫徹國家節能減排政策，加大了淘汰落后產能力度。至2009年底已累計淘汰落后產能231萬噸，超額完成了國家確定的“十一五”目標任務。2010年，又嚴格執行國家工信部產業政策，淘汰電石落后產能近100萬噸。落后的開放爐和1.25萬千伏安以下的內燃爐全部淘汰完畢，先進的大型密閉電石爐在全行業的比例由“十一五”初期的10%左右發展到40%左右，大大提升了中國電石行業整體技術裝備水平。

    2008年11月成立的陜西煤業化工集團重點實施了兼并小廠、循環經濟一體化項目，包括30萬噸/年電石、260萬噸/年蘭炭、焦爐煤氣發電4×50兆瓦項目，一舉成為國內電石、蘭炭傳統煤化工的航母企業。

    合成氨 繼續高位發展

    十一五期間，中國煤頭合成氨行業克服了金融危機和干旱、冰凍災害等惡劣氣候帶來的重重困難，繼續保持了較高的發展速度，在內蒙、新疆、山西晉城等資源地建成了一批50萬噸級以上的大型合成氨裝置。2009年全國生產合成氨5324.5萬噸，其中煤頭合成氨產量占到總產量的76%，“十一五”前四年，合成氨產量在原來已經很大的基數上又增長了15%。

    許多傳統煤化工企業正是在此期間進行擴產。國內煤頭合成氨龍頭企業之一——天脊煤化工集團有限公司完成了合成氨裝置30萬噸提高到45萬噸擴能改造項目，成功首創我國大型煤制合成氨裝置擴能改造的先例。接著他們又和世界500強的中化集團合作，建設了40萬噸合成氨60尿素項目，于2006年6月建成投產。為實現化肥產品多元化，在傳統氮肥產業的基礎上，他們利用本部公用工程和裝置生產的氫氣，建設了年產13萬噸苯胺項目，于2006年9月建成投產，為實現“肥化并舉”戰略邁出了第一步。他們還和潞安集團強強聯合，利用潞城西部已形成規模的焦炭副產焦爐氣建設年產30萬噸甲醇和20萬噸二甲醚工程，2008年底建成投產。2010年11月25日，天脊集團新建13萬噸苯胺和25萬噸硝酸銨鈣項目開工奠基。兩大優勢轉型項目建成后，將給天脊集團新增工業產值20億元，實現利潤3億元，為“十二五”搭建了新的發展平臺。

圖為國家煤化工示范項目之一、采用全球首創國產化技術建設的神華集團鄂爾多斯108萬噸/年直接煤制油裝置全景。（CFP供稿）

源頭控制產業政策規范引導

    “十一五”一開局，各地紛紛上馬煤化工項目，國內煤化工尤其是新型煤化工產業一時出現發展過熱勢頭。針對這一情況，2006年7月國家發改委出臺了1350號文件——《關于加強煤化工項目建設管理，促進產業健康發展的通知》。文件強調要求：“在規劃編制完成并得到國家發展改革部門確認之前，暫停核準或備案煤化工項目”。“‘十一五’期間，焦炭、電石等行業結構調整仍是煤化工產業工作重點。煤制石油替代產品的發展要待試點、示范項目取得成功后，才能逐步展開。目前大規模發展煤化工產業的條件還不成熟。”國家發改委要求各地區要嚴格按照《關于加強煤化工項目建立管理促進產業健康發展的通知》精神，切實做好煤化工產業發展的項目審核工作，對擬建和在建項目認真清理；科學制定區域產業發展規劃，認真做好相關產業的銜接，為煤化工產業健康發展奠定堅實的基礎。

    2008年8月，煤制油項目的地方審批權被直接收歸中央。由于煤制油項目投資巨大，示范項目尚未建設成功，地方政府不得擅自批準上馬煤制油項目。

    2009年5月，國務院辦公廳下發《石化產業調整和振興規劃細則》全文，明確要求要穩步開展現代煤化工示范，堅決遏制煤化工盲目發展勢頭。今后三年停止審批單純擴大產能的焦炭、電石等傳統煤化工項目，重點抓好現有煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制甲烷氣、煤制乙二醇等5類示范工程。

    2009年9月，國務院批轉發展改革委等部門《關于抑制部分行業產能過剩和重復建設引導產業健康發展的若干意見》，要求嚴格執行煤化工產業政策，穩步開展現代煤化工示范工程建設，今后三年原則上不再安排新的現代煤化工試點項目。

    2010年6月，國家發改委下發《關于規范煤制天然氣產業發展有關事項的通知》，將地方先前的煤制氣及配套項目的審批權收歸中央，從嚴審批新項目上馬。

    中國政府出臺的這些調控措施，欲意從源頭上遏制煤化工盲目發展的勢頭。

節能減排 成為行業發展主旋律

    國內主要煤化工企業紛紛大力開展節能減排。在鄂爾多斯化工集團所在地——內蒙古棋盤井地區，幾年前這里小電石廠星羅棋布，企業起點低，生產技術落后，大多是開放爐，對當時的環境污染嚴重。近年來，當地政府大力推行產業調整，小電石企業紛紛被淘汰、兼并，高起點發展大型電石集團。目前這里的小電石爐均被淘汰，主力爐型均為3萬千伏安以上的大型密閉電石爐，全部帶尾氣除塵、氣燒石灰窯，生產環境大為改善。目前鄂化集團的電石產能達130多萬噸/年，成為國內最大的電石生產基地之一。環顧整個生產區，綠樹成蔭，空氣清潔，再也不見幾年前的粉塵污染了。

    由于煤化工高碳排放特性，其大量的二氧化碳排放備受關注。神華集團鄂爾多斯煤的直接液化制油裝置，每生產一噸油要排放二氧化碳兩噸多，比用石油路線要高不少。為了實現低碳化生產，將煤化工產生的二氧化碳封存于地下，是目前減排二氧化碳最有效、技術要求最高的措施。2010年神華集團上馬了鄂爾多斯１０萬噸/年二氧化碳封存項目，并爭取在2010年12月31日之前投產，把二氧化碳注入地下，第一步先實現每年封存10萬噸的能力，即每小時捕集約12噸二氧化碳進行封存。這將是我國首次運用封存技術減排二氧化碳。未來，神華集團在示范項目的基礎上，將分步實現100萬噸/年、300萬噸/年的封存能力。

    伴隨著以大型煤氣化為龍頭的新型煤化工產業的發展，節能減排已成為煤化工行業發展的主旋律。

在“十一五”淘汰電石落后產能中，內蒙古鄂爾多斯化工集團對當地落后的電石產能進行兼并重組，高起點發展大型密閉電石爐，全部帶尾氣除塵、氣燒石灰窯，大大提升了環保節能水平。圖為該集團氯堿化工公司最近投產的60萬噸/年大型密閉電石爐裝置。    （劉方斌  攝）