中國煤化工如何平衡處理好高增長和高排放？

今年以來，煤化工用煤需求正向增長，成為帶動用煤需求釋放的關鍵行業(yè)。但從化工產業(yè)角度看，煤炭仍是“非主流”。相比石油和天然氣，煤炭組成復雜、加工難度較大，需要更長流程、更多投資。同時，低轉化、高排放也是煤化工需要克服的問題。

我國煤炭供應充足，煤炭作為化工原料的成本優(yōu)勢巨大，能夠抹平煤化工先天的多種不足。近年來，伴隨市場需求釋放、技術實現(xiàn)國產化，我國煤化工產能的大規(guī)模增加，市場規(guī)模穩(wěn)步增長。這一背景下，行業(yè)也積極探索煤化工高端化轉型，推動煤化工產品從大宗化學品向高附加值產品升級的同時，綠色化發(fā)展也穩(wěn)步推進。

煤是最佳化工原料嗎？

相比石油和天然氣，當前煤炭并不是最主流的化工原料，但煤化工產品多樣，包括甲醇、合成氨、烯烴等，產品鏈相比石油化工更加豐富。中國礦業(yè)大學（北京）化學與環(huán)境工程學院教授蓋恒軍介紹：“我國當前大部分煤化工企業(yè)，煤會先被氣化，成為合成氣后再合成各類化學品。相當于將煤先裂解成小分子后再組裝，因而產品鏈較為豐富和靈活。而石油多數的加工路線是將其分餾成燃料油、潤滑油、液化石油氣等，產品鏈相對單一。”

蓋恒軍也指出，目前石油產品鏈單一，是因為石油經過相對簡單的加工即可生產出市場長期大量需求的產品。而理論上，石油也完全可以打碎成小分子后再重新組裝，因而石油與煤作為化工原料的靈活性與可靠性并無本質差異。“有些國家在去煤化后，各類化學品就多數是以石油和天然氣為原料生產的。”

蓋恒軍認為，作為化工原料，天然氣比石油和煤炭更加靈活。“因為天然氣可以直接生產各類下游產品，也可以較短流程重整成合成氣后生產下游產品。國外大部分的合成氨、烯烴、炔烴、甲醇等大宗化學品是以天然氣為原料生產的。”

其中，甲醇是基本有機原料之一，也是我國煤化工的主要大宗產品之一。但與煤相比，天然氣雜質少，組成簡單，且重整反應比煤氣化反應條件溫和。因而以天然氣為原料時，甲醇生產流程大大縮短、設備投資顯著降低，大約只相當于煤為原料時的一半。但蓋恒軍指出，“我國富煤少氣，天然氣價格較高，因而多數時間，我國煤基甲醇的成本仍要低一些。整體來看，我們發(fā)展并在未來長期堅持‘以煤為主’的化工原料路線是符合國情的，從能源安全角度來看也更加可靠。”

歷經高速發(fā)展10年

近年來，我國現(xiàn)代煤化工多項關鍵技術實現(xiàn)國產化突破，促進了煤化工產品生產的降本增效。同時，石油化工產品的價格上漲，也使煤化工產品的替代效應增強，推動了煤化工市場規(guī)模的增長。2024年，我國煤化工市場規(guī)模達到5.9萬億元，同比增長8.8%，預計今年規(guī)模將進一步增長至6.5萬億元。盡管相比電力、鋼鐵和建材，當前煤化工市場規(guī)模依然有限，但全國煤化工行業(yè)原料用煤10年間增加了87.1%，成為煤炭清潔高效利用的主要方向。

蓋恒軍向《中國能源報》記者展示了一組數據：2013年至今，煤制甲醇年產能增加了7900萬噸，煤制烯烴年規(guī)模從176萬噸發(fā)展到1672萬噸，煤制乙二醇從90萬噸發(fā)展到約800萬噸，煤制天然氣從26億標立發(fā)展到91億標立。除煤制乙二醇外，上述產品生產線多數開工率長年在70%以上，體現(xiàn)了市場對這些產品的強勁的需求。

蓋恒軍指出，煤化工產品中，煤制烯烴的需求量和產能增長較快，近10年，需求量從4500萬噸增至去年的9000萬噸左右。市場基礎帶動煤制烯烴年產能增加了1500萬噸。“由于煤制烯烴是以甲醇為原料來進行生產的，一般生產1噸烯烴就需要3噸甲醇，所以這也帶動煤制甲醇產能的大規(guī)模增加。”

但在高速發(fā)展的同時，一些問題也逐漸顯現(xiàn)。當前，我國煤化工產品結構仍以大宗化學品為主，同質化競爭嚴重；煤制烯烴、煤制乙二醇等傳統(tǒng)路線盈利能力也會受油氣價格變動影響，需要實現(xiàn)向高附加值產品的產業(yè)升級才能提升產業(yè)整體效益。但現(xiàn)代煤化工資源利用與能源轉化效率還整體偏低，產品缺乏進一步科技創(chuàng)新，成為我國現(xiàn)代煤化工產業(yè)高質量發(fā)展的瓶頸。

高端轉型正在探索

煤化工的高端化轉型存在不同路線，包括開發(fā)石油化工難以生產或成本較高的特種產品、提升現(xiàn)有產品質量等級、向下游高附加值化學品延伸等。當前，寧夏寶豐能源、神華寧煤、魯西化工等行業(yè)領先企業(yè)紛紛布局高端聚烯烴、特種油品、碳材料等產品領域，推動產業(yè)鏈向高端延伸，開發(fā)具有差異化和高附加值的產品。

甲醇和烯烴是中煤陜西榆林能源化工有限公司當前主要的煤化工產品。據該公司相關負責人介紹，公司烯烴產品主要供貨給下游加工廠，用作農地膜、食品包裝膜、編織袋、玩具等多種產品生產。煤化工二期項目將于2026年建成投產，屆時公司聚烯烴裝置將由2套增至6套。二期項目采用氣相流化、低壓淤漿、高壓管式等先進方法生產高技術含量、高應用性能、高市場價值的聚烯烴產品，能夠滿足更多樣的客戶需求，具有更強的抗風險能力。

企業(yè)積極探索轉型路徑的同時，外部政策和引導也需加強，避免產業(yè)陷入惡性競爭。蓋恒軍說：“煤化工企業(yè)往往具有龐大的產能和雄厚的資金實力，而當前的大宗化學品利潤率相對較低，因而在一些較有經濟效益潛力的產品出現(xiàn)時，各企業(yè)一哄而上的情況比較普遍。比如，乙二醇當前產能過剩情況就比較嚴重。”

蓋恒軍也表示，高排放是煤化工的一大劣勢，不僅碳排放，硫化物、氮氧化物、粉塵顆粒物減排壓力也較大。近年煤化工綠色化發(fā)展穩(wěn)步推進，但當前規(guī)模依然較小，且路線存在不合理。“長遠來看，強化煤的原料屬性、弱化燃料屬性，才能觸及碳排放的最低點。煤化工過程能量應來自核能、風力、水力、光伏等清潔能源，而非煤的燃燒。煤的碳氫氧元素應轉移進產品中，而不是燃燒成二氧化碳和水。如果能進一步將二氧化碳捕集，并利用清潔能源進行轉化，未來煤化工甚至可以實現(xiàn)碳排放的負增長。但我們離這個目標仍有一段距離，需要更大力度的產業(yè)政策引導。”