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)公布了煤制烯烴項目進(jìn)展。新疆能化80萬噸煤制烯烴項目、內(nèi)蒙古寶豐100萬噸煤制烯烴項目等均在積極推動，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。煤制乙醇技能累計答應(yīng)產(chǎn)能到達(dá)285萬噸/年，世界首套50萬噸/年項目計劃年內(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?；ぁ撹F、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/年煤制油項目于2016年建成投產(chǎn)，并于2017年滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，于2018年完結(jié)獲利。現(xiàn)在，3套百萬噸級商業(yè)演示項目完結(jié)了滿(超)負(fù)荷安穩(wěn)運轉(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”時期世界油價繼續(xù)低位運轉(zhuǎn)，帶動化工產(chǎn)品價格走低，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”時期世界油價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)化項目將陸續(xù)投產(chǎn)，一起國內(nèi)一批現(xiàn)代煤化工項目投產(chǎn)運轉(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高，項目落地難度加大，影響了項目經(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。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。