煤制芳烴困局

沈小波

在缺乏工業(yè)化項目示范支撐的情況下，當前油價持續(xù)下跌，芳烴價格亦隨之回落，隨之給煤制芳烴帶來經(jīng)濟性上的挑戰(zhàn)，工業(yè)化之路也再次蒙上陰影。

五年前神華包頭烯烴項目的成功投產(chǎn)，拉開了國內煤制烯烴投資熱的序幕。依托煤基烯烴的巨大成本優(yōu)勢，神華包頭項目年利潤以十億元計。神華包頭項目的標桿作用，亦激起國內資本紛紛進入煤制烯烴領域，最終使煤制烯烴成為國內新興煤化工中最熱門的一種化工形式。

但對與烯烴共同構成“三苯三烯”，為有機化工及合成材料提供原料的芳烴來說，其煤基路線發(fā)展并不順遂。經(jīng)歷2012年華電甲醇制芳烴工業(yè)試驗裝置之后，煤制芳烴的工業(yè)化示范即處在停滯之中。

時下油價一路下行，對整體煤化工經(jīng)濟性形成挑戰(zhàn)。芳烴價格亦一路下滑，傳統(tǒng)石油基芳烴在低成本原料油基礎上再次展現(xiàn)競爭力，在這一背景下，煤制烯烴產(chǎn)業(yè)化再次蒙上一層陰影。

盡管如此，產(chǎn)業(yè)技術仍在持續(xù)進化。在清華大學甲醇制芳烴技術獲得工業(yè)化驗證之后，產(chǎn)業(yè)界亦正在動議煤直接液化制芳烴技術進一步改進，從而在能源轉化及經(jīng)濟性上進一步提升。

得益于國內資源稟賦，及PX（對二甲苯，芳烴主產(chǎn)品）絕大部分依賴進口的現(xiàn)實狀況下，煤制烯烴所具備的戰(zhàn)略意義不言而喻。因而在當下的逆勢期，如何為煤制芳烴產(chǎn)業(yè)化打下根基，即成為產(chǎn)業(yè)界及主管部門面前的關鍵問題。

試驗項目

當前，華電推進的60萬噸煤制芳烴工業(yè)項目仍在穩(wěn)步推進之中，但受制于發(fā)電集團紛紛退出煤化工業(yè)務大背景下，該煤制芳烴工業(yè)項目也被蒙上一層陰影。

華電煤制芳烴工業(yè)項目由華電集團下屬華電煤業(yè)負責推進按照規(guī)劃，該項目建設地點位于陜西省榆林市，總投資133億元，最終生產(chǎn)出55萬噸對二甲苯。鑒于煤制甲醇及芳烴聯(lián)合裝置國內均有成熟技術，該項目關鍵技術即為清華大學開發(fā)的甲醇制芳烴技術。

該技術由清華大學于2000年開始開發(fā)并進行小試，其后華電集團進入，共同開發(fā)煤基甲醇制芳烴催化劑與成套工業(yè)技術。并于2011年7月開始在榆林開始建設萬噸級甲醇制芳烴工業(yè)試驗裝置，2013年1月投料試車。

“現(xiàn)在這個項目已經(jīng)停了，我們建這個項目主要為了拿到數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)拿到，任務就完成了。”清華大學教授魏飛說。魏飛為清華大學甲醇制芳烴技術開發(fā)的負責人。按照計劃，工業(yè)試驗裝置完成，下一步將進行工業(yè)示范項目的建設。即華電榆林60萬噸煤制芳烴項目。但在發(fā)電集團推出煤化工的大背景下，這一項目蒙上了不確定性。

五大發(fā)電集團中布局煤化工最早為大唐集團，在煤化工領域投入巨資后，由于在技術、人才方面的欠缺，所投資的煤化工項目成為拖累大唐集團的負累。此后大唐集團宣布退出煤化工，并將資產(chǎn)暫時轉移給國資委下屬國新控股公司。

隨著大唐、國電等發(fā)電集團也逐漸退出煤化工業(yè)務。華電集團進入煤化工領域較晚，2009年持續(xù)收購煤炭資源，次年開始進入煤化工。去年7月，華電與天龍控股、陜西益泰能源簽訂了華電榆林百萬噸煤基芳烴項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，意圖打通煤制芳烴上下游。

同樣在去年7月，華電集團政法部主任陳宗法在公開講話中提到，華電集團煤化工項目在謹慎推動，盡管目前存在虧損，但沒有剝離計劃。

華電煤業(yè)一名內部人士介紹，60萬噸煤制芳烴項目關鍵為甲醇制芳烴技術，該技術經(jīng)過萬噸級工業(yè)試驗，“從萬噸級到60萬噸級，未超過已有技術放大倍數(shù)，風險可控。”

盡管華電煤業(yè)內部對該工業(yè)項目最終能否上馬亦存在疑慮。但上述內部人士介紹，“目前我們還在一步一步做前期，穩(wěn)步推進，至少到現(xiàn)在，我們的工作還沒有受到任何干擾。”

技術革新

由清華大學聯(lián)合華電集團開發(fā)的甲醇制芳烴技術，革新了原有技術路線，且經(jīng)歷了世界上首套萬噸級工業(yè)試驗項目的驗證。但隨煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，業(yè)內同時提出了另一條煤直接液化制芳烴思路。

2013年3月，由清華大學與華電聯(lián)合開發(fā)的甲醇制芳烴技術獲得了國家能源局委托的中國石油與化學工業(yè)聯(lián)合會的科技成果鑒定。借助萬噸級甲醇制芳烴試驗裝置，中國在甲醇制芳烴技術上進行了一個新階段，并在國際上處于領先地位。

在此之前，國內已相繼開發(fā)了甲苯甲醇制PX及甲醇直接制芳烴等技術。由清華大學、華電聯(lián)合開發(fā)的甲醇制芳烴技術，目前已完成了60萬噸/年甲醇制芳烴工藝包開發(fā)。據(jù)了解，該技術生產(chǎn)約消耗2.8-3噸甲醇生產(chǎn)1噸混合芳烴，并經(jīng)過成熟芳烴聯(lián)合裝置，最終生產(chǎn)出國內大量進口的PX。

“相對于石油路線生產(chǎn)芳烴原料，甲醇制芳烴路線可降低成本20%左右。”華電煤業(yè)一位內部人士透露，甲醇制芳烴路線的生產(chǎn)處的芳烴混二甲苯比例高，不含硫氮等雜質元素，本身也更適合生產(chǎn)PX。

但相對煤制甲醇再制芳烴路線，另一種路線亦逐漸引起業(yè)內的重視。其關鍵在依托國內近年來的煤直接液化技術，通過煤直接液化再制作芳烴。

一般來說，約為1.5噸煤生產(chǎn)一噸甲醇，考慮到供熱等能耗，實際約為2噸煤產(chǎn)一噸甲醇，按3噸甲醇產(chǎn)一噸混合芳烴計算，約需6噸煤最終生產(chǎn)出一噸混合芳烴。而煤直接液化約為4噸煤產(chǎn)一噸油，按8噸煤計算，最終將產(chǎn)出1.3噸柴油，石腦油可抽提出約0.7噸的混合芳烴。“用這個來比較，哪個能效更高，哪個更劃算，一目了然。”一名業(yè)內專家介紹。

事實上，煤直接液化制芳烴路線，生產(chǎn)出石腦油后，后端續(xù)加的是石油基制芳烴路線的芳烴聯(lián)合裝置，是久經(jīng)考驗的成熟技術。而煤直接液化，已經(jīng)過神華百萬噸煤直接液化項目的驗證。

鑒于原先直接液化獲得的石腦油，經(jīng)過重整后再芳構化，損壞了原石腦油中的芳烴結構，目前業(yè)內對煤直接液化提出的新思路是，如何通過技術改進，使得石腦油可以避免這一芳烴結構損壞，進而可摒棄重整裝置，并進一步提高能效。“目前這還只是一個思路，有許多難題需要解決。”上述專家透露。

不過在魏飛看來，煤直接液化制芳烴，包括煤焦油加氫制芳烴等路線盡管技術成熟，但很難在芳烴中占據(jù)主導地位。其中主要原因在于，煤制甲醇制芳烴路線產(chǎn)品主要為混合芳烴，煤直接液化獲得產(chǎn)品，芳烴僅是副產(chǎn)品，而煤焦油又數(shù)量有限。

據(jù)了解，我國芳烴進口量多年來接近總需求量的50%。芳烴產(chǎn)品中產(chǎn)能最大的PX， 2013年進口量為905萬噸，對外依存度高達50%以上。“未來大規(guī)模解決芳烴供給，還是得靠煤基甲醇制芳烴路線。”魏飛說。

困局待解

缺乏如神華包頭烯烴般的示范項目，致使煤制芳烴未能順利實現(xiàn)工業(yè)化。而隨油價持續(xù)下跌，芳烴價格亦隨之回落，隨之給煤制芳烴帶來經(jīng)濟性上的挑戰(zhàn)，工業(yè)化之路再次蒙上陰影。

目前依托萬噸級工業(yè)試驗項目，華電正在規(guī)劃60萬噸級煤制芳烴項目。但這一項目目前尚處于前期工作中，離開工建設尚有距離。作為一種新的技術路線，且投資規(guī)模數(shù)以百億計，缺乏實際運行的工業(yè)項目，為煤制芳烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展蒙上了陰影。

而在實施中，芳烴制PX為下游諸多精細化工提供必需的原材料，但這些下游精細化工產(chǎn)業(yè)均隨原石油基芳烴項目布局在東部沿海，而煤制芳烴依煤而建，未來將主要集中在中西部，割裂的產(chǎn)業(yè)鏈，也抑制了煤制芳烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“這種產(chǎn)業(yè)格局，要么煤制芳烴配套下游精細化工項目，但這增添了投資，要么就將芳烴或PX運輸至東部，這又增添了運輸成本。”一位業(yè)內專家解釋。

但在目前來看，對煤制芳烴產(chǎn)業(yè)化落地最大的威脅是油價的下跌。隨著油價的下跌，煤制芳烴的經(jīng)濟性進一步受到挑戰(zhàn)。而且盡管國內芳烴嚴重依賴進口，但亞洲整體芳烴產(chǎn)能充足，隨油價下跌，芳烴價格亦一路下行。

不過在魏飛看來，國內通過石油路線解決芳烴已不可能實現(xiàn)。從戰(zhàn)略全局來看，以煤為基生產(chǎn)芳烴對彌補國內能源稟賦缺陷具有戰(zhàn)略意義。亦因此，魏飛建議，對具有戰(zhàn)略意義的煤制芳烴技術，不應僅僅依賴市場自發(fā)的發(fā)展，國家部門應發(fā)揮主導作用，“至少先扶持建設數(shù)個工業(yè)示范項目，進一步驗證、改進技術。”endprint