吴 进
〔内容摘要〕 我国煤制油技术已经取得突破,以煤制油为龙头的重化工发展迅猛。本文通过对国内先进城市煤化工行业发展的调查研究,结合我市实际,提出六盘水市煤化工发展的思路。
〔关 键 词〕 煤化工 发展思路
〔作者介绍〕 市人民政府研究室 高级工程师
最近,通过赴上海、北京、陕西、内蒙等地对上海兖矿能源开发有限公司、神华集团等单位的调研考察,感觉到西部地区,尤其是西北地区,煤化工产业发展如火如荼、方兴未艾。煤化工产业作为我市“十一五”的发展重点,应抓紧跟踪国内外技术进展,结合实际,加快发展。
一、神华、兖矿掌握了煤制油的核心技术
将煤炭转化成汽、柴油的计划,正在我国最具实力的两大煤炭集团神华集团和兖矿集团紧锣密鼓地实施:神华建在鄂尔多斯的项目已于去年8月开工,将于2007年投产,年产108万吨油品;兖矿煤变油中试研究项目也已通过专家审查,正在申请投入产业化建设。
神华集团的煤制油项目从1997年起步,1999年完成了各项研究工作,2001年3月项目建议书获得原国家发展计划委员会的批准。神华集团与德、日、美三国合作,采众家之长,在上海建立了具有自主知识产权的中试工厂,2004年12月正式运转出油。在这个中试项目基础上,日处理6000吨煤的神华煤液化先期工程,已于去年8月25日在神华煤炭基地鄂尔多斯开工建设,一期工程投资245亿元,三条生产线,第一条生产线将于2007年投产,年产108万吨油品。预计到2010年,将形成年产1000万吨油的生产能力,到2020年,能力达到3000万吨。
上海兖矿能源开发有限公司采用的是间接液化技术。兖矿集团煤变油项目从2001年起步,属于国家863计划项目技术。在上海张江高科技园区建立了兖矿能源科技研发公司,目前已基本掌握了相关核心技术。2003年7月在山东鲁南化工厂建立了万吨级中试装置,2004年4月出油。今年1月底通过了中国石化协会组织的专家鉴定,正在申请投入产业化项目建设。
二、陕蒙宁重化工基地建设方兴未艾
1、内蒙神华煤直接液化项目进入实质性建设阶段。1997年,神华集团在中国政府和国际合作的支持下开始神华煤直接液化预可研。1997至2001年,利用国内外的试验装置对神华煤进行了多次评价试验。试验结果表明,神华煤具有较好的液化性能,油收率较高。2002年2月完成了项目可行性研究报告,3~4月,先后通过专家和中国国际工程咨询公司的评估,7月通过原国家计委的批准,8月上报国务院,并得到最终批准。自2004年8月25日正式开工以来,神华煤直接液化项目进展顺利,完成了基础设计及审查工作和大部分主要装置及系统工程的合同招标、谈判和签约工作,现场住宿和办公等临时设施基本具备入住条件。截至今年3月底,完成项目总进度的11.5%。神华煤直接液化项目4月18日打下核心装置第一桩,这标志着神华煤液化项目进入实质性建设阶段。
2、陕西依托榆横、榆神着力打造陕北能源化工基地。2004年8月8日,由陕西新兴煤化工科技发展有限责任公司与中国科学院大连化学物理研究所、中国石化集团洛阳石化工程公司三家共同开发以甲醇为原料生产低碳烯烃的MTO(以煤替代石油为原料,生产乙烯、丙烯等化工产品)工业化试验项目正式启动。该项目总投资6000万元,试验装置建设期12个月,试验运行期6个月,计划于2005年年底前完成全部试验工作。神华与南非萨索尔1000万吨煤间接液化项目、陕西煤业与安格鲁公司合作的240万吨甲醇制烯烃项目、山东兖州煤业股份有限公司投资建设的年产230万吨甲醇工程一期60万吨甲醇项目等一批大中型项目沿由南向北连接榆阳区、神木县和府谷县的榆神二级公路及府店一级公路正全面铺开。榆天化三期20万吨甲醇项目、神木10万吨聚氯乙烯工程、米脂10万吨聚氯乙烯工程有序开展。到2010年,将形成甲醇600万吨、煤制油400万吨、盐化工产品300万吨、煤焦油加工100万吨、电解铝和铁合金等载能工业品500万吨的全国重要能源重化工基地.
3、宁夏以新建宁东煤田为基础,建设宁东能源重化工基地。2004年初正式启动建设的宁东能源重化工基地,符合国家关于大力发展和推广洁净煤技术,寻求以煤代油的产业发展方向,是我国能源发展战略的必然选择,也是宁夏落实国家“西电东送”战略方案的重大举措。2004年以来,澳大利亚必和必拓公司、英国英格纳财团等国际大公司先后采取多种方式考察了解基地情况;国内的鲁能集团、国电公司、山东华电、北京大唐等大型企业已开始在基地投资项目。北京京煤集团、北京世纪新华控股有限公司、广东珠江投资管理有限公司等数十家国内大中型企业已多次派人到宁夏商谈合作事宜。
正在建设的宁东煤田,煤炭探明储量270多亿吨,规划中的煤化工项目区占地12平方公里左右,建设年产83万吨的煤基二甲醚项目、320万吨的煤炭间接液化项目和170万吨的煤制甲醇项目及中下游产品。按规划至2010年宁东能源重化工基地初步建成后,将形成火电装机容量1500万千瓦、年产煤炭间接液化产品1000万吨、年产煤基二甲醚200万吨和年产甲醇170万吨的生产能力。基地计划实施周期15年,预计总投资2055亿元,2004年初至今,已完成总投资8亿多元。
三、调研的重点企业和重点工程基本情况
(一)上海兖矿能源开发有限公司
该公司自主开发的低温费托合成煤间接液化技术,2003年7月在山东鲁南化工厂建立了万吨级中试装置,2004年4月出油,实现平稳运行6706小时。今年1月底通过了中国石化协会组织的专家鉴定,正在申请投入产业化项目建设。为年产100万吨煤制油示范工程提供了技术支撑。中试运行数据表明,100万吨煤制油示范工程(实际产量108万吨油品)的主要技术经济指标为:
1、建设投资:91.6亿元。其中:固定资产投资67亿元。
2、产品产量:柴油83.84万吨、石脑油17.67万吨、LPG5.98万吨。
3、主要消耗:原料煤(灰份<30%、水份<9.6%)376万吨,燃料煤28.4万吨,新鲜水1781吨/小时,电10万千瓦时/小时,高压蒸汽(9.8MP、540度)1040吨/小时。
4、辅助设备:汽化炉6台(开5,备1,日处理干煤10584吨),空分(造氧2.8万立方米/小时)。
5、原料价格:原料煤120元/吨、燃料煤100元/吨、新鲜水0.3元/吨、电0.35元/度。
6、销售价格:柴油3000元/吨、石脑油2800元/吨、LPG 2600元/吨。
7、主要技术经济指标:吨油完全成本1538元(与原油价格23美元/桶相当)。建设期3年,生产期15年,每年工作8000小时。盈亏平衡点54.04%,财务内部收益率(税前)13.62%,财务内部收益率(税后)12.37%,财务回收期10.14年。
(二)神华集团有限责任公司
神华集团有限责任公司(简称神华集团),是由国家投资,按照现代企业制度组建的国有独资公司。公司成立于1995年10月,注册资金25.8亿元,由原国家计委暂行股东权利,是国务院大型试点企业集团之一。神华集团主要负责统一规划和开发经营神府东胜煤田的煤炭资源和与之配套的铁路、电路、港口、航运船队等项目,实行矿、路、电、港、航一体化开发,产运销一条龙经营;开展与上述业务有关的国内外投融资业务、贸易业务;开展金融、通讯、高新技术等相关的实业。神华集团在国家计划中实行单列,享有对外融资权、外贸经营权、煤炭出口权和外事权。神华集团公司,是一个以能源、交通为主,多元化经营,跨地区、跨行业、跨国发展的新型企业集团。2004年,原煤产量10197万吨,煤炭销售10143万吨,总资产超过1000亿元,在世界煤炭企业中名列第五。
(三)神华煤液化项目工程
神华集团公司投资建设的世界上第一套大型煤炭直接液化工业化生产厂,是国家“十五”计划重点项目之一。该项目以煤炭为原料,通过化学加工过程,生产油品和石油化工产品的产业。项目总规模为年产油品500余万吨,分两期建设,其中一期工程投资250亿元,由三条主生产线组成,包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质、催化剂制备等14套主要生产装置。投产后,年生产成品油500万吨,副产品18万吨,年可就地转换煤炭1500万吨。该项目采用美国碳氢技术公司(HTI)的生产工艺,通过对煤的化学加工使其转化成液体油及化学品,分煤液化、液化油提质和制氢三大部分,是目前世界上首条煤直接转油的工业化生产线。神华煤液化项目工程最终将建成1000万吨的规模。
(四)鄂尔多斯市补连塔煤矿
补连塔煤矿是神华集团神东煤炭有限责任公司建设的世界第一大井工矿井,位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内,1997年10月16日建成投产,井田面积达130.9平方公里,可采储量14.3亿吨,矿井生产能力为2000万吨/年。与矿井相配套建有年处理原煤2000万吨的筛选厂,年外运能力2000万吨的铁路专用线。补连塔煤矿生产布局为一井两面,生产组织模式为两综三连,综采和连采工作面全部装备了世界一流的采矿设备,整个矿井生产及辅助运输系统均采用微机模拟、工业电视监控和综合自动化控制;矿井辅助运输实现了胶轮化;经营管理实现了计算机网络化;技术装备及综合自动化达到了世界先进水平;煤质优良,被誉为绿色的环保煤炭。
2004年,全年生产原煤1006.9万吨,全员工效达135吨/工,直接工效达756吨/工。2005年1月7日,补连塔煤矿顺利通过南非NOSA五星管理体系三星级认证,成为全国煤炭行业首家推行并获得NOSA三星级的煤炭企业。
(五)兖州煤业年产60万吨甲醇项目
该项目是山东兖州煤业股份有限公司在陕西投资建设的年产230万吨甲醇工程一期60万吨甲醇项目,是目前陕北能源化工基地建设的最大煤气化制甲醇项目,总投资约25亿元。该项目立足“高起点、大联合、多联产”发展煤化工产业战略,利用榆林地区丰富的煤炭资源,采用先进的洁净煤技术和装备,高起点建设节能、高效、环保型煤化工产品工业生产装置,既符合国家产业发展规划和环保要求,又具有较强的技术、成本和市场优势,并有较好的经济效益和发展前景。据介绍,该项目将于2007年建成投产,预计年销售收入可达9.6亿元,利润2.4亿元。
(六)陕西榆林天然气化工有限责任公司
陕西榆林天然气化工有限责任公司(简称榆天化)座落在陕西历史文化名城榆林市,是陕西省第一个天然气化工企业。公司的前身是榆林天然气化工厂,始建于1992年,1996年11月改制为有限责任公司。公司以陕北气田丰富的天然气为原料生产优质工业甲醇,现有两套现代化甲醇生产装置,总生产能力23万吨,位居全国前列。该厂采用国内先进的一段蒸汽转化、低压合成和双塔精馏的工艺技术。六万吨甲醇装置自动控制采用国际先进的DCS系统。2005年4月1日,榆林天然气化工厂投资3亿多元的二期甲醇生产线成功投产,该厂以年产43万吨的能力一跃成为全国最大的甲醇生产企业。
四、对六盘水市煤化工发展的思考
(一)发展煤化工要认真贯彻《能源中长期发展规划纲要》,加快发展步伐,打造贵州重化工基地
能源是经济发展战略的重点,要为全面建设小康社会提供稳定、经济、清洁、可靠、安全的能源保证,以能源的可持续发展和有效利用支持经济社会的可持续发展。一要节能,显著提高能源利用率;二要大力调整和优化结构。煤炭属低效、高污染能源,在新形式下煤化工能否实现可持续发展取决于环境及经济效益。为此,煤化工产业的发展要努力实现速度和结构、质量、效益相统一,经济发展和人口、资源、环境相协调,不断保护和增强发展的可持续性。发展需要数量的增长,但不能把发展简单地等同于数量的增长,要采取对环境友好的政策,在环境容量许可的条件下发展是其赖以生存、可持续发展的先决条件。
无论是煤的直接液化和煤的间接液化技术,在神华集团和兖矿集团中试已经取得成功,在技术上有了保障。煤制油、煤制甲醇和煤制化工产品有很大的市场空间,尤其是油品更不缺市场,西北各地发展以煤制油为主线的重化工产业如火如荼。六盘水一定要抓住这一轮发展契机,分享国内市场,建成贵州乃至西南重要的重化工基地。否则,将会错过大好机会。主要是通过开展与神华集团、兖矿集团、悉尼天然气公司等大公司的技术和资金合作,招引象台塑这样的大型集团公司或大型财团从资金上给予保障。力争我市煤制油项目和煤层气开发在“十一五”取得实质性进展,通过结构调整使我市焦碳产量达到2100万吨的生产能力。
(二)加强宏观调控,加快《六盘水市煤化工基地发展规划》的修编步伐
政府是经济发展的责任主体,应充分运用行政、法律、经济等手段,规范经济秩序,保障可持续发展。一是科学制定区域煤化工产业发展规划。二是改革现行的经济核算体系,从国家到企业都建立一套“绿色经济核算制度”,研究发展过程中的环境损失和环境效益。从生产到消费各个领域,倡导新的行为规范和行为准则。要加快《六盘水市煤化工基地发展规划》的修编,用以指导我市煤化工产业的发展。
(三)焦炉炉型选择一定要向大型化方向发展
根据六盘水煤化工发展规划,新建炼焦装置的最低规模为100万吨/年。因此,应选择国内最先进的JN60型焦炉(2×55孔)。对于新建200万吨/年炼焦装置,可选用JN60型焦炉(4×55孔)。
日本、德国、美国、法国、俄罗斯已建成投产炭化室高7m以上的焦炉,并已有8m以上的焦炉。目前国内所涉及的焦炉炭化室最高为6m。生产规模相同条件下,炭化室高6m 和4.3m的焦炉进行对比,焦炉大型化具有如下优越性:高焦炉的投资低21~25%、劳动生产率高30%、出炉次数少36%、占地面积节约40%、维修费用低、热工效率高、堆积密度大、焦炭质量好、环境的污染小。
(四)加大煤层气开发,为煤制油工程提供有益保障
加快与外商的合作,在大湾矿区、格木底矿区、金佳矿区和盘南先首先铺开试验项目,通过盘南煤层气的地面开采,为煤制油工程的实施提供气源保障。煤的间接液化工艺为:第一阶段为煤加入水制水煤浆,加入空气后先造气(CO和H2),再水煤气转化,脱硫、酚等;第二阶段为F-T合成;第三阶段为粗油品加H2裂解,精馏出产品。在第一阶段水煤气转化中,由于CO多而H2少,要转化为富氢的合成气,必须提供氢源。用CH4替代水制H2可节约该工艺投资的40-60%。因此,加快煤层气的开采,可以说迫在眉睫,可为煤制油项目的促成奠定又一基础。
(五)积极发展以焦炉气制甲醇的路子
焦化工业的发展提供了大量的焦炉煤气,其成分为CO和H2,是合成气化工的重要原料。与煤制甲醇和煤层气制甲醇相比,直接提供了煤制合成气的气头,节省了汽化工艺的投资,也就是说节约了近三分之一的投资。其经济、环保效益是明显的。我市焦化工业的发展一定要走焦炉气制甲醇的路子,但焦炉气制甲醇要讲规模效益,因此,焦炉的大型化尤其重要,焦炉的最小规模一定要在100万吨以上,这样才能匹配相应的甲醇装置,实现联产。
(六)建立科学的资本运营体系
煤化工基地建设需要大量的资金投入,必须建立与之相适应的资本运营体系,多方多渠道筹集资金,可以采取多元化投资、集团公司控股的形式。此外,要大力地吸引外资参与我市煤化工产业建设。同时,还要引入CDM机制,利用外资为我市产业升级提供条件。
(七)实行严格的产业政策,落实取缔落后生产的具体工作
我市煤化工产业的发展要遵从“总量不变、市场不丢、弃小汰劣扬大”的方针,不再允许新建炭化室高度低于4.3米的机械化焦炉,焦炉煤气净化利用与化工产品回收工艺不完善的项目不予审批建设和验收,对现有条件较好的机焦厂要进行技术改造,更新炉型,完善焦炉煤气净化利用与化工产品回收工艺。2005年底之前坚决取缔土法炼焦(含联体炉、蒙古包、炭化室高度在2.4米以下的小焦炉),逐步关停工艺落后、污染严重的小型机焦,2007年底之前淘汰4.3m以下的机焦炉,完善焦炉煤气净化利用与化工产品回收工艺。
只有通过关停落后生产力,才能为大型煤化工项目腾出环境容量。发展与淘汰相结合,让先进的生产力逐步取代落后的生产力,从而推进产业的不断升级。
(八)加快与有实力和技术的公司合作步伐
1、促进我市与兖矿和台塑集团的三方合作取得实质性进展。鉴于六盘水煤的勘探程度高、储量大,水和煤层气资源丰富,场地、电、交通等组合条件较好,建议兖矿把示范工程放在六盘水。考虑六盘水出实验场地和资源、兖矿出技术、台塑集团出资金三家共同开发,实现多元化投资。一者实现优势互补,二者实现风险分担,三者还有重要政治意义。
2、加快与福田天然气能源公司和Sino Gas Enger的合作步伐。
3、促进西洋肥业早日进入盘县红果、响水。贵州西洋肥业有限公司是一家大型复合肥生产企业,该公司在贵州致力于磷化工、煤化工、铝化工三大领域的投资。目前,该公司正着手建设赫章、晴隆、纳雍和黔西的煤化工项目。
4、推进首钢对水钢的收购重组工作,促进首钢开展六盘水市煤炭资源的深加工利用。主要考虑把水钢焦化作大到500万吨,配30万吨甲醇和适当规模的焦油加工。
5、继续推进珠江投资公司对盘东煤电化联营工作。广东珠江投资有限公司是一家以房地产和基础设施投资为主,实行多元化经营的综合性企业集团。珠江投资公司目前正在抓紧盘东煤电化联营的前期工作。
(九)积极参与全国性煤化工交流,加大对外考察力度
今年考察的重点对象是神华集团有限责任公司、山东兖州煤业股份有限公司、宁东能源重化工基地、陕北能源化工基地、南非萨索尔公司(已考察)、澳大利亚悉尼天然气公司(Sydney Gas Ltd)等公司。
(十)成立行业管理办公室
煤化工产业是一个系统工程,涉及面宽、专业性强、产业发展速度快,建议市委、市政府成立专业行业管理办公室负责该项工作的开展。其职能一是收集煤化工产业发展前沿资料;二是调研主要化工产品的技术线路、发展动向和市场状况及市场前景;三是规范行业管理;四是组织协调,帮助实施煤化工项目;五是制定产业发展规划。