劉中民：煤化工應(yīng)與石油化工聯(lián)動

——訪中國工程院院士、中科院大連化物所所長劉中民

在央視《大國科學(xué)家》系列報(bào)道中，中國工程院院士、中科院大連化物所所長劉中民作為把煤變成烯烴的“魔術(shù)師”，介紹了這一戰(zhàn)略新興工業(yè)的技能打破和經(jīng)濟(jì)效益。連日來，多家企業(yè)公布了煤制烯烴項(xiàng)目進(jìn)展。新疆能化80萬噸煤制烯烴項(xiàng)目、內(nèi)蒙古寶豐100萬噸煤制烯烴項(xiàng)目等均在積極推動，這表明地方、企業(yè)在重視煤炭清潔高效使用的一起，對煤化工節(jié)能降碳也有著相應(yīng)布局。

近來，劉中民在接受中能傳媒記者采訪時(shí)介紹了近十年來煤化工技能的打破和商業(yè)化成功事例。他認(rèn)為，從動力安全保底方面考慮，煤化工要與石油化工聯(lián)動，以補(bǔ)償石油化工因優(yōu)質(zhì)石腦油質(zhì)料缺乏構(gòu)成的烯烴和芳烴短缺，促進(jìn)精細(xì)化工工業(yè)鏈的展開。

我國煤炭清潔使用居世界前列

中能傳媒：這十年來，您認(rèn)為在煤炭清潔高效使用方面，值得重視的技能打破有哪些?

劉中民：近年來，我國在煤炭清潔高效使用技能方面獲得了顯著前進(jìn)，繼續(xù)推動煤炭由燃料向燃料與質(zhì)料耦合改變，部分技能現(xiàn)已走在世界前列，煤化工進(jìn)入快速展開期，高耗能工業(yè)能耗目標(biāo)顯著下降。

一是燃煤發(fā)電機(jī)組供電煤耗逐步下降。煤電正在逐步推動深度靈敏調(diào)峰技能的開發(fā)與施行，以平抑可再生動力的間歇性、動搖性問題，提升電力體系對可再生動力的接納才能。近年來，部分煤電企業(yè)不斷下探負(fù)荷深度調(diào)峰空間，如國家動力出資集團(tuán)有限責(zé)任公司開發(fā)的超低背壓微出力切缸技能和高低旁聯(lián)合供熱技能完結(jié)煤電機(jī)組20%負(fù)荷深度調(diào)峰及靈敏性供熱改造調(diào)試。

二是煤化工技能和工業(yè)快速展開。第三代甲醇制烯烴技能正在展開百萬噸級工業(yè)演示設(shè)備建設(shè)，可完結(jié)噸烯烴甲醇單耗2.6~2.7噸，比現(xiàn)在職業(yè)目標(biāo)下降10%以上。煤制乙醇技能累計(jì)答應(yīng)產(chǎn)能到達(dá)285萬噸/年，世界首套50萬噸/年項(xiàng)目計(jì)劃年內(nèi)投產(chǎn)，將在替代糧食乙醇及鋼廠煤氣制乙醇方面發(fā)揮效果。以乙酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯為平臺的含氧化合物工業(yè)鏈有望快速構(gòu)成，合成氣直接制烯烴、芳烴等新技能獲得打破性進(jìn)展。煤化工職業(yè)整體規(guī)劃保持增加，產(chǎn)能使用率逐漸進(jìn)步，多數(shù)設(shè)備具備“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運(yùn)轉(zhuǎn)才能，質(zhì)料煤耗、歸納能耗、水耗繼續(xù)下降，能效繼續(xù)提升。

三是重點(diǎn)高耗能職業(yè)節(jié)能降耗效果顯著，正在探究低碳化轉(zhuǎn)型升級。化工、鋼鐵、有色、水泥等用煤職業(yè)作為重要的支柱性工業(yè)，遍及存在高能耗、高排放問題。從“十三五”開端，我國在工業(yè)過程節(jié)能提效方面加大科技立異力度，獲得顯著成效。以水泥職業(yè)為例，與2015年相比，2020年規(guī)劃以上水泥企業(yè)噸水泥熟料歸納能耗下降3.6%。開發(fā)的水泥回轉(zhuǎn)窯富氧焚燒技能，可使回轉(zhuǎn)窯節(jié)煤率到達(dá)8%。鋼鐵職業(yè)作為典型高耗能職業(yè)，深化推動節(jié)能減排，截至2021年底，1.4億噸鋼鐵產(chǎn)能完結(jié)全流程超低排放改造。采用氫基熔融還原冶煉技能成功出產(chǎn)出高純鑄造生鐵水。

發(fā)揮煤炭的“質(zhì)料特色”

中能傳媒：為什么說相比煤炭焚燒供能，使用相同數(shù)量的煤炭轉(zhuǎn)化成其他產(chǎn)品更劃算?

劉中民：煤炭是我國動力工業(yè)的主導(dǎo)資源，也是基礎(chǔ)工業(yè)的主要燃料和質(zhì)料。“富煤、貧油、少氣”的動力資源稟賦決定著煤炭將在我國經(jīng)濟(jì)展開中發(fā)揮長時(shí)間效果。我國煤炭主要用于燃煤發(fā)電、工業(yè)出產(chǎn)及化工質(zhì)料。以2020年煤炭消耗為例，燃煤發(fā)電占52%、鋼鐵占17%、化工占8%。

我國的煤化工職業(yè)承擔(dān)著補(bǔ)償石油資源缺乏、保證動力安全的任務(wù)，特別在當(dāng)前復(fù)雜的世界形勢下，煤制油氣及大宗化學(xué)品對保證國家動力安全及工業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全具有戰(zhàn)略意義。一起，展開現(xiàn)代煤化工也可以有效補(bǔ)償石油化工質(zhì)料(主要是石腦油)缺乏及其結(jié)構(gòu)性缺陷，推動化工職業(yè)整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化。相比燃煤發(fā)電，現(xiàn)代煤化工發(fā)揮了煤炭的質(zhì)料特色，二氧化碳排放大幅下降。

另一方面，現(xiàn)代煤化工技能與可再生動力有效耦合，不只可以充分發(fā)揮現(xiàn)代煤化工職業(yè)氫氣使用規(guī)劃化特色和技能積累優(yōu)勢，還以氫為紐帶，通過非化石動力制綠氫，進(jìn)而與現(xiàn)代煤化工及二氧化碳耦合等立異技能結(jié)合，大幅下降現(xiàn)代煤化工的碳排放，到達(dá)低碳展開目標(biāo)的一起，促進(jìn)煤炭作為質(zhì)料向高端化、多元化、低碳化展開。

煤化工處于大規(guī)劃推廣使用時(shí)期

中能傳媒：相關(guān)技能成果是否有成功的商業(yè)事例?現(xiàn)在效益如何?怎樣招引更多的傳統(tǒng)動力企業(yè)參與進(jìn)來?

劉中民：近年來，我國在煤化工范疇現(xiàn)已構(gòu)成了一批核心技能，正處于完結(jié)工業(yè)演示并大規(guī)劃推廣使用的有利時(shí)期。

煤制油方面，現(xiàn)已完結(jié)百萬噸級工業(yè)化使用。全球單套最大規(guī)劃、神華寧煤400萬噸/年煤制油項(xiàng)目于2016年建成投產(chǎn)，并于2017年滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，于2018年完結(jié)獲利。現(xiàn)在，3套百萬噸級商業(yè)演示項(xiàng)目完結(jié)了滿(超)負(fù)荷安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，已構(gòu)成650萬噸/年的產(chǎn)能。其中新一代直接液化成套技能全面提升了核心技能的先進(jìn)性，體系能效由現(xiàn)有百萬噸商業(yè)化設(shè)備的43%~44%進(jìn)步至49%。

煤制烯烴方面，戰(zhàn)略性新興工業(yè)正在快速構(gòu)成。2010年，神華包頭項(xiàng)目在世界上初次完結(jié)煤制烯烴工業(yè)化。甲醇制烯烴技能(DMTO)現(xiàn)在已答應(yīng)31套工業(yè)設(shè)備，烯烴產(chǎn)能2025萬噸/年，已投產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)16套設(shè)備，烯烴產(chǎn)能超過903萬噸/年;2019年新一代甲醇制烯烴(DMTO)催化劑完結(jié)工業(yè)化出產(chǎn)，2020年完結(jié)第三代甲醇制烯烴(DMTO-Ⅲ)技能開發(fā)，一次性答應(yīng)5套工業(yè)設(shè)備，烯烴產(chǎn)能500萬噸/年。

煤制乙醇技能開啟大規(guī)劃工業(yè)化使用時(shí)代。2017年1月，全球首套10萬噸/年乙醇工業(yè)演示設(shè)備出產(chǎn)出合格乙醇。2022年6月，50萬噸/年煤基乙醇項(xiàng)目在陜西榆林根本建成，進(jìn)入中交試車階段。現(xiàn)在，乙醇技能已簽訂施行答應(yīng)合同9套，累計(jì)產(chǎn)能達(dá)285萬噸/年。煤基乙醇戰(zhàn)略性新興工業(yè)初具規(guī)劃。

推動動力體系資源優(yōu)勢合并

中能傳媒：煤制烯烴作為戰(zhàn)略性新興工業(yè)，展開面對哪些困難，需要哪些方針支撐?

劉中民：現(xiàn)代煤化工職業(yè)面對更劇烈的市場競爭。“十三五”時(shí)期世界油價(jià)繼續(xù)低位運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動化工產(chǎn)品價(jià)格走低，煤化工作為資源密布、技能密布、資金密布為特征的基礎(chǔ)工業(yè)，職業(yè)獲利情況遍及受到影響。鑒于煤化工的戰(zhàn)略意義，適當(dāng)?shù)姆结樦问潜匾摹?br />
首先，“十四五”時(shí)期世界油價(jià)受各方面要素影響具有較大不安穩(wěn)性，且世界上一批低成本質(zhì)料轉(zhuǎn)化項(xiàng)目將陸續(xù)投產(chǎn)，一起國內(nèi)一批現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，煤化工產(chǎn)品市場競爭會更加劇烈，部分落后產(chǎn)能將被快速篩選。其次，資源環(huán)境安全束縛加強(qiáng)，配套條件執(zhí)行難度大?，F(xiàn)代煤化工項(xiàng)目大多坐落西部地區(qū)煤炭資源地，受資源環(huán)境安全束縛加強(qiáng)的影響，部分項(xiàng)目的用地目標(biāo)、用水目標(biāo)、用能目標(biāo)以及環(huán)境容量目標(biāo)等不能按期執(zhí)行，或者有償獲取的代價(jià)高，項(xiàng)目落地難度加大，影響了項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性預(yù)期和業(yè)主出資積極性。

從動力安全保底方面考慮，煤化工要與石油化工聯(lián)動，補(bǔ)償石油化工因石腦油質(zhì)料缺乏構(gòu)成的烯烴和芳烴短缺，促進(jìn)精細(xì)化工工業(yè)鏈的展開。煤炭也要發(fā)揮適合做含氧化合物的優(yōu)勢，與石油化工構(gòu)成互補(bǔ)。也可進(jìn)一步與鹽化工、無機(jī)化工工業(yè)構(gòu)成聯(lián)動，如取代乙炔出產(chǎn)聚乙烯、聚氯乙烯等產(chǎn)品。

建議一方面從方針層面規(guī)范煤化工的展開，加快標(biāo)準(zhǔn)制定速度，調(diào)整煤化工標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，探究化石動力與新動力、清潔動力等多種動力互補(bǔ)交融與協(xié)調(diào)展開的新模式，以動力的基礎(chǔ)效果帶動工業(yè)結(jié)構(gòu)的全面升級。另一方面發(fā)揮國家體制優(yōu)勢，超越范疇及職業(yè)限制，將現(xiàn)代煤化工放在動力體系的大格式下統(tǒng)籌考慮，打破各動力品種和職業(yè)彼此獨(dú)立分割的局勢，推動各動力體系間資源優(yōu)勢合并，處理現(xiàn)代煤化工低碳清潔展開問題的一起，促進(jìn)構(gòu)成清潔低碳、安全高效的動力體系。