煤化工是技术和资金密集型产业,且关乎国家能源发展战略,涉及生态、环保、安全等问题,因此煤化工深受政策影响和驱动,国家政策导向直接决定了其发展规模和速度。2013年起,国家政策从严控逐渐转向正面肯定,煤化工建设有望提速。
政策从严控转向肯定:我国煤化工政策大致经历4个阶段:2006年之前“宽松”;2006-2009年“限制”;2010-2012年“严控”;2013年审批重新开闸,14个新型煤化工项目获得路条,政策转向“肯定”。政策转向的主要原因:1)资源禀赋决定:我国富煤贫油少气;2)国家能源战略决定:我国石油、天然气对外依存度连年攀升,2012年分别高达56.4%和26.2%,发展煤化工是缓解能源安全问题的一大途径;3)我国现代煤化工技术日异成熟,已具备发展现代煤化工的基础。上万亿的现代新型煤化工投资热潮即将来临。虽然备受关注的《煤炭深加工示范项目规划》和《煤炭深加工产业发展政策》至今尚未正式出台,但根据在建项目和拟建项目,预计新型煤化工投资将超过万亿元。2013年9月22日,新疆准东300亿m3煤制天然气项目获得“路条”。至此,2013年以来,共有14个新型煤化工项目(9个煤制气、4个煤烯烃、1个煤制油)获得“路条”,预计总投资额为3000-4000亿元;预计2012-2017年,仅煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制油等这4类新型煤化工项目的总投资规模将超过10560亿元。
煤化工的概念和发展史:煤化工指以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品的过程,迄今已有200多年发展史:
煤化工形成于18世纪后半叶,19世纪形成完整体系,并发挥着重要作用。但第二次世界大战后,随着石油化工的兴起,很多以煤为原料的化学品转为以石油和天然气为原料,从而削弱了煤化工的地位。
20世纪70年代的石油危机,使欧美等发达国家重新开始重视煤化工技术的研发。目前,煤化工产业主要在南非和中国有大规模的应用和发展,欧美发达国家主要着重开发煤化工技术和装备。
煤化工的主要工艺路线:主要有煤焦化、煤气化和煤液化等3种:
炼焦化:指煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏),发生一系列物理化学变化,最终变成焦炭的过程。炼焦是现代钢铁工业的一个重要环节。原料煤主要是气、肥、焦、瘦等煤种。
煤气化:指煤与气化剂作用最终转化为气体燃料的过程。煤气化产生的煤气主要成分为CO、H2、CH4和CO2等,是合成氨、煤制天然气、煤制甲醇、二甲醚、醋酸、烯烃等产品的原料气。
煤液化:1)直接液化:指煤与H2、催化剂、溶剂共同作用,最终转化为液体油的过程,也称催化加氢液化;2)间接液化:先进行煤气化,生成合成气,然后再合成液体油,例如F-T合成和Mobil工艺。
现代新型煤化工是未来的重点发展方向。按不同的技术路径,煤化工分为传统煤化工和现代新型煤化工,国家对两者的态度截然不同:
传统煤化工产能过剩,国家将严控其发展:传统煤化工包括合成氨、甲醇、焦炭和电石等,我国多种产品产量位居世界第一,产能严重过剩,且具有高能耗、高污染,资源利用率低,附加值低的特点。我国仍将严格控制传统煤化工的发展,淘汰落后产能、调整产业结构。新型煤化工产品附加值高,市场前景向好:现代新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主,包括煤制天然气、煤制烯烃、煤制油、煤炭分质利用、煤制芳烃、煤制乙二醇等,其产品附加值高,市场缺口大,是我国优化能源结构、保障能源安全的重要途径之一。
表1:煤化工产业的几大分类
综合考虑技术成熟度、经济性、市场空间等因素,新型煤化工各路径的发展前景排序为:煤制天然气>煤制烯烃>煤制乙二醇>煤制油。目前,大多数新型煤化工项目仍处于产业化示范和开发研究阶段,预计部分项目将在未来3-5年内建成并投产。
图1:煤化工主要技术路线图
表2:“十二五”现代新型煤化工示范任务