现代煤化工发展面临三大挑战
本帖最后由 宣话 于 2019-7-12 10:39 编辑●大型产业化成套技术的挑战
●应对气候变化碳排放的挑战
●炼化一体化快速发展的挑战
现代煤化工经过多年的创新与发展，尤其是在“十三五”期间，按照《现代煤化工产业创新发展布局方案》布局的内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东、新疆准东4个现代煤化工产业示范区的产业化和升级示范，现代煤化工技术取得突破性进展，煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃等一些关键技术的水平已居世界领先地位，并积累了非常宝贵的工程化、产业化经验和实际运行数据。
成绩固然可喜，但同时也要看到，在全球经济下行压力和国际经济环境不确定性因素不断增加的情况下，现代煤化工产业发展面临的困难和挑战更加复杂多变，除了受国际原油价格因国际政治环境、大国博弈、地区动荡等因素影响出现波动，以及耗水量大、原料限煤“一刀切”政策影响以外，现代煤化工的未来发展主要还面临着三个突出的挑战：
一是大型产业化成套技术的挑战。现代煤化工技术方面的进步是显著的，这也是发达国家和跨国公司十分重视我国现代煤化工发展所关注的焦点。技术创新不断取得进步，煤制油直接法和间接法都居国际领先水平，煤制乙二醇去年华鲁恒升的单套50万吨/年装置开车成功；高温费托合成技术在未来能源建成首套10万吨/年工业示范装置，并一次投料成功，今年4月份专家鉴定认为已达到国际领先水平；煤制烯烃技术在中国工程院刘中民院士的带领下不断创新，已研发成功第三代技术，甲醇单耗2.7吨/吨、双烯收率80.23%，并且能耗、水耗都大大降低；延长的煤油气共炼技术、陕煤化的低阶煤分质利用技术等都取得了很好的升级示范阶段性成果。
然而，值得注意的是，这些很多都是单项技术的突破，大型成套技术就存在明显的差距，过去为解决这类问题组织过很多“一条龙”技术攻关项目。现在回过头来看，工业性试验做了、产业化示范做了，往往是单项技术水平领先，但是其成套性及其关键设备仍然是制约瓶颈。如煤制烯烃，这是现代煤化工项目中具有典型性、开车率最高、效益最好的一个代表，但就已建成的装置全流程来看：甲醇制烯烃工段都是采用中国工程院院士刘中民的MTO或DMTO技术，而气化技术虽然有的采用国内多喷嘴水煤浆气化技术、加压粉煤气化技术等，也有的是采用美国GE公司水煤浆气化技术，气体净化技术采用的是德国林德公司的低温甲醇洗，甲醇合成工段采用的是英国戴维公司的技术，烯烃分离采用美国ABB鲁姆斯和Univation公司的技术，聚丙烯采用美国陶氏公司的技术或英力士的气相法聚合工艺，高密度聚乙烯采用英力士的淤浆环管技术，线型低密度聚乙烯采用美国Univation气相流化床聚合工艺，这是矗立在我们面前的一个个障碍。
二是应对气候变化碳排放的挑战。全球气候变化是21世纪人类面临的最复杂的挑战之一，联合国气候变化大会达成的《巴黎协定》为2020年以后全球合作应对气候变化明确了方向。全世界每年向大气中排放CO2约340亿吨，已远远超过大自然自身的平衡能力，降低化石资源利用过程中的CO2排放，进而降低大气中的CO2浓度已成为全球面临的重大挑战。由于我国能源结构一直以煤炭为主，近几年我国CO2的排放总量居各国首位，因此我国面临的CO2减排国际压力巨大。在我国已向联合国提交中国应对气候变化国家方案，并承诺到2030年CO2排放达到峰值、单位GDP排放量比2005年下降60%-65%的情况下，更是一个需要高度关注的问题。同时，我国正在积极试点并探索建立碳交易市场，炼化、化肥、煤化工等碳排放量较高的企业将作为石化领域首先纳入碳交易市场的行业，这一问题不容忽视，如果处理不好将严重制约现代煤化工产业的发展。
三是炼化一体化快速发展的挑战。我国现在是第二石化大国、第一化工大国，中国石化产业对世界石化产业增长的贡献约38%，2017年中石油云南1300万吨/年和中海油惠州二期1000万吨/年相继投产，2017年中国新增炼油能力占全球新增的70%。大连恒力2000万吨/年已于2018年12月15日正式投料、今年5月17日全面投产；浙江石化一期2000万吨/年设备安装已全部完毕、正在抓紧工程扫尾，将于近期投产；江苏盛虹1600万吨/年一体化装置和中石油揭阳基地都于年前开工，中石化镇海二期、古雷炼化一体化装置以及南京、上海、茂湛基地，都在施工过程中，埃克森美孚大亚湾新项目、巴斯夫湛江新材料项目及其扬巴二期等新项目都在紧锣密鼓的筹备过程中。
现代煤化工与石油化工只是原料不同，产品结构都归于油品、烯烃、芳烃等石化产品链，市场的竞争将殊途同归。以烯烃为例，据《2019重点化工产品产能预警报告》统计，乙烯2019年将新增产能500万吨/年，总产能将达到3050万吨/年，其后5年将是乙烯新装置的密集投产期，预计2025年我国乙烯产能将超过5000万吨/年；如果乙烷裂解制乙烯项目有所突破的话，其产能将进一步增加。丙烯2019年将新增产能400万-500万吨/年，总产能将突破4000万吨/年，按照在建和拟建的项目预测，2025年总产能将达到5600万吨/年；如果已公布的在建和拟建的丙烷脱氢45个项目如期建成的话，其总产能将超过6200万吨/年。
另两个相关产品，乙二醇由于大型炼化一体化装置的相继投产，今明两年将新增产能600万吨/年，2020年总产能将达到1662万吨/年，表观消费量约1710万吨，基本平衡；若现有规划的项目都能建成，2025年总产能将达到2200万吨/年，届时表观消费量也就2230万吨。对二甲苯(PX)有多套装置将于近期投产，今年将新增产能896万吨/年，总产能将达到2275万吨/年；目前在建的项目11个，产能2080万吨/年；拟建项目还有6个，产能1060万吨/年，2025年总产能将达到4400万吨/年，产销也将处于饱和状态。
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