推动煤炭燃料与原料并重，转变发展思路

海角7号

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推动煤炭燃料与原料并重，转变发展思路

中国煤炭工业协会洁净煤综合利用部主任，选煤分会会长  张绍强

    中国最主要的能源就是煤炭，目前在发电清洁化方面已经取得了很大的进展，煤化工也是煤炭清洁化的一方面，可以将资源有效利用，特别是品种短缺的调剂。今天，我从煤炭目前整体利用的情况、煤化工的科学发展、以及应当注意的几个问题上谈谈个人看法。

一、我国煤炭利用现状与前景

我国传统原煤的使用方式（2013年我国煤炭消费总量约39.5亿吨）：

从图中7种使用方式看消费增长潜力和污染排放：

    工业锅炉及窑炉用煤，我国工业燃煤锅炉和窑炉有60多万台，年耗煤超过5亿吨。我国工业锅炉主要用于供热、供暖，锅炉均是层燃炉型（链条炉）原煤散烧，能效较低（60-65%），大多数没有烟尘、SO2、NOx排放净化装置或过于简陋，污染很大。新型煤粉型中小工业锅炉和水煤浆锅炉使用还不普及，这些层燃型锅炉均属于限制发展、加快淘汰类型。随着人民生活水平的提高，对集中供热、供暖且需求还将有所增长，但是出于对环境污染控制的考虑，供热供暖燃料已趋于多元化（燃气、电热）、清洁化（太阳能、地热、热泵等），直接燃煤供热、供暖已经基本稳定，煤炭消费的发展潜力不大。

    居民生活用煤，我国民用煤1.6亿吨左右，除约3000万吨蜂窝型煤稍好外，均为散煤。民用燃煤灶具落后、污染极大且属于面源污染、难以治理。随着人民生活和城镇化水平的提高，对污染控制和使用便捷性的要求，管道天然气、罐装液化气和电热以及利用风能、太阳能、沼气的大量普及，民用燃煤将大幅度快速下降。   

民用燃煤预测图

    炼焦用煤，我国目前燃煤发电装机约8.2亿千瓦，年耗煤20亿吨左右，是煤炭最主要的消费领域。由于我国工业化和城镇化水平还不高，未来电力需求还会有较大的增长，虽然目前对燃煤发电的污染排放颇有微辞，但已经出现了燃煤超低排放清洁发电技术，燃煤清洁高效发电转化仍然是未来发展的主要方向，预计我国最终燃煤发电装机总容量在12亿千瓦左右。峰值出现在2020－2025年，耗煤量在36亿吨左右。之后将逐步下降并开始“去煤化”燃料结构调整。

    煤化工用煤，我国目前煤化工耗煤量在2.2亿吨左右，主要用于化肥、电石、甲醇等传统煤化工产品的生产原料和少量现代煤化工原料。随着现代煤化工技术的发展和商业化，采用煤炭为原料生产油料和清洁燃气以及其它油气化工产品的产业正在快速发展。由于我国自然资源的局限，石油天然气自给能力严重不足，还在不断增长的石油、天然气需求，为煤制油气提供了广阔的发展空间，发展潜力较大。通过现代煤化工转化，也是大幅度提高煤炭的清洁化程度的主要手段。

    建材行业用煤，我国水泥产能接近28亿吨，年耗煤稳定在6.2亿吨左右，已接近峰值。由于产能已经严重饱和，预计未来的增长空间已经不大，加上技术进步和余热利用，其产品能耗将有所下降，建材行业煤炭消耗将逐步下降。我国水泥生产随着技术进步，污染物减排成效显著，但制砖行业污染物排放较大、急需加强治理。

    其它特殊用煤，其它特殊用煤极少（煤基碳材料、增碳剂、滤料等），且随着技术发展，逐步被替代，没有太大潜力。

    以上分析可以看出：

    1、由于大气污染问题越来越严峻，燃煤污染越来越受到关注，低效率的煤炭直接燃烧越来越受到限制、分散型用能需求将快速被清洁能源所置换和替代，煤炭需求的增长空间越来越小。

    2、电力是最清洁、最便捷的二次能源，是未来发展方向，煤炭高效清洁转化为电力是未来努力和发展的主要方向，也是未来煤炭需求的主要增长空间。有人预计到2050年，我国能源消费比例中化石能源消费比例可能下降到20%左右，新能源和可再生能源比例将提高到80%左右，发电从2030年以后也要逐渐出现“去煤化”。

    3、现代煤化工技术的成熟和产业化，以及我国油气自给能力不足，给煤制油气和化工产品开拓了新的发展空间，改变煤炭由单一燃料向燃料与原料并重发展是大势所趋。

    二、现代煤化工产业发展思路

    关于煤化工发展，最近几年相对很热，中国煤炭工业协会、中国煤炭加工利用协会于2013年12月联合发布了《关于促进煤炭工业现代煤化工科学发展的指导意见》，提出我国现代煤化工发展的总体目标是：1、到2020年，完成现代煤化工大规模工程化示范、技术升级示范和新技术、新产品示范。实现煤焦化产业绿色发展，低阶煤分质高效利用产业化、现代煤化工产业格局基本形成。2、未来力争最终实现10亿吨煤炭的油气和化工原材料转化的产业规模（2亿吨油当量，不含炼焦）。

    （1）、积极依托和借鉴最新现代煤化工技术成果，优先改造提升煤焦化产业

    高效清洁利用现成的6亿吨炼焦产业中焦炉气、焦油等高附加值和清洁燃气潜力巨大。

    发展煤焦化清洁生产和循环经济，以规模化、集群化、园区化发展模式，大力发展煤焦化产高质高效利用，延伸煤焦化产业链，提升我国煤焦化产业的绿色生态化水平和整体经济效益。

    （2）、大力推动低阶煤省水型煤化工产业的发展，促进煤炭分质利用和提质加工水平的提高

    根据我国褐煤、长焰煤等中低阶煤种资源量大、产量越来越大，以及高含油、高挥发分煤炭低效利用的实际，开展以不单不耗水还可回收利用水资源的中低温干馏制气、制油为主要产品路线，实现特殊煤种分质梯级利用。单系统年处理原料煤100万吨/年级大规模煤炭分质利用示范工作，使我国低阶煤分质利用技术达到世界领先水平。

    （3）、有序推动现代煤化工产业发展

    通过示范项目建设，依托重大示范工程推动自有知识产权技术、装备的创新并实现产业化，使煤化工产业技术水平大幅提升，能源转化效率进一步提高，对生态环境的负面影响进一步降低，产业发展模式进一步明确。这其中：大力鼓励和优先发展高硫、褐煤等低质煤发展现代煤化工产业。

    （4）、做好顶层设计，推动分质梯级利用，积极规划建设和发展煤化电热一体化项目

    改变“十一五”时期现代煤化工示范项目产品单一、配套小规格自备电站的单一煤化工的发展模式，提高煤化工热利用效率和水平，开展煤化电热一体化、低阶煤分质利用等煤基多联产示范，提高资源综合利用效率，实现煤化工与电力、热力联产和负荷的双向调节。提高现代煤化工能效和资源利用水平。

    三、应当注意的主要问题

    1、坚定信心，积极推进现代煤化工产业的发展

    我国煤炭面临着产能过剩、直接燃烧比例过大、污染严重，我国石油、天然气资源短缺，现代社会发展离不开石油、天然气这些不争的事实，所以要利用煤炭资源丰富的特点，必须清洁化利用。

    2、现代煤化工要尊重科学发展规律，不能拔苗助长

    几个现代煤化工主导产品技术刚刚开发出来、示范工程还处于长周期考验阶段、很多还没有进行标定和技术经济评价、系统优化和升级示范项目正在建设，尚没有准确的结论。仅仅依据现有的示范项目就完全肯定或一味否定都是不科学的。现在只能说流程已经打通，可以生产出合格的目标产品。目前还需要慎重研究、观察和考验，要进一步对关键工艺、核心技术、大型关键装备进行改进、完善和提高。

    3、必须因地制宜、与企业自身条件紧密结合、统筹规划

    现代煤化工也不是万能的，必须与煤炭开采企业整体效益最大化统筹考虑，不能只搞单打一的孤立发展模式。例如：现代煤化工的核心是煤气化，必须充分重视自身煤种、煤质与气化炉型的匹配问题，充分重视高硫煤、高灰煤、褐煤这些煤种的煤化工发展，不宜一窝蜂都采用优质煤进行煤化工。

    4、切忌贪大求洋，努力发展各种经济、实用的煤制油气产业

    发展煤化工市场容量最大的产品还是燃油和清洁燃气，其它化工品虽然目前也有一定的缺口，但是毕竟空间有限，按照目前的投资冲动，要不了几年各种细分产品的产能就要过剩，一旦产能过剩，造成的损失将十分巨大。

    此外，要充分关注电动汽车的发展，由于城市环境治理的需要，我国乘用车的未来发展必然要走电动等新能源汽车的方向，而且进展会十分神速，一旦大规模发展，对汽柴油的需求将大幅度下降，市场空间就要压缩，煤制油规模不宜过大。

    目前从感觉上，清洁燃气（天然气）的需求更加长远，要多注重这方面的发展。

    5、应首先做好既有资源的高质、高效利用，切实避免低质、低效使用，减少污染和浪费。

    我国现有炼焦6亿吨，每年炼焦产生的焦炉气逾2000亿立方米、内含大量的甲烷和氢气，煤焦油1200多万吨，这些副产品如果不用，是极大的污染源，现在大多被处置性利用，低质、低效、低价，十分可惜。一边是烧着优质的甲烷、氢气炼焦，好一点的联产个小甲醇、小合成氨，或者搞个小发电，更有甚者是“点天灯”或直接排空，一边又是把煤炭费着“牛劲”合成甲烷，生产天然气，这样的现象十分普遍。

    煤矿瓦斯最主要的成分是甲烷，我国每年抽放瓦斯逾100亿立方米、通风排放瓦斯逾200亿立方米，更是大多数没有得到有效利用，造成的“隐形”大气污染十分严重，甲烷是严重的“温室效应”气体，其温室效应是CO2的21倍。

    随着技术的进步，大规模高效煤制合成氨－尿素、甲醇已经十分成熟、可靠。但是我国采用天然气为原料生产合成氨超过1000万吨、生产甲醇超过850万吨，采用焦炉气生产甲醇930万吨、生产合成氨逾100万吨，还有大量的兰炭和电石尾气，这些“天然气”气源完全可以置换出来。

    6、我国煤制甲醇市场潜力还很大，煤制甲醇工艺成熟、流程较短，甲醇下游延伸加工产业链很多很长，附加值也更高，甲醇汽油掺烧潜力也不小，不应恐慌

    2013年我国甲醇产能达到5781万吨，社会上纷纷传闻甲醇产能严重过剩，产能利用率很低，价格下滑严重等等。粗看甲醇产能过剩2900万吨，问题好象比较严重，但是内含有1000万吨天然气制甲醇、1100多万吨化肥和石化企业联产甲醇、850万吨左右焦炉煤气甲醇。这2950万吨产能因各种原因产量不稳定，属于低效、弹性产能和无效产能，真正大型独立煤制甲醇能力仅有2831万吨，开工率都在80%左右。

    但是，随着生产原料优化、甲醇汽油和甲醇下游深加工产业的发展，短期内甲醇产能略显过剩，长期看不足为虑。

    7、我国目前现代煤化工产能远远不足，短期内不可能过剩

我国现代煤化工产业发展才不到十年，五大现代煤化工产品的生产工艺和技术装备都还处于示范、升级示范和改进完善阶段，形成的产能很少，但规划建设的热情较高。除大型煤制甲醇因投资较小、工艺流程较短、技术相对成熟，产能较大外，到2013年底，煤制油才形成产能158万吨、煤制天然气不足40亿米3、煤制烯烃176万吨、煤制乙二醇130万吨、煤制芳烃只有11万吨。

8、我国现代煤化工与油气化工的关系是互补关系，不是竞争关系，要正确对待舆论的片面宣传

    我国油气化工经过建国60多年的发展，加工能力较大，但是我国自身的油气资源严重不足，产量不能满足需求，原料油气一直在大量进口，石油对外依存度接近60%、天然气对外依存度超过30%，已经严重危及国家的能源安全。

    在这样的形势下发展现代煤化工，充分利用我国丰富的煤炭资源清洁高效转化为燃料油和清洁燃气，以及有比较优势的煤基化工产品，部分置换进口油气及化工品，减少进口，少花一些“真金白银”，也减少油气进口的国际压力。

    9、现代煤化工涉及的水资源、能效和污废水和碳排放四个“瓶颈”，一定能得到较好的解决

    ① 由于我国煤炭产地大多干旱缺水，在这些地方发展煤化工水资源确实不富裕，但是随着技术的进步和工艺的优化，现代煤化工耗水将大幅度减少，除工艺耗水外，冷却用水可以空冷、油冷和废水循环利用，至少比现有首套示范工程耗水降低50%以上。

    ② 煤化工转化是解决自然资源品种短缺问题，有些品种是不能替代的，不能以牺牲生活品质来片面谈该发电还是该制气，部分转化的能效损失是必须承受的。

    ③ 煤化工污废水处理技术基本成熟，并不是技术空白，关键看你是否要真正治理！脱盐、脱酚、脱氮都有不少很好的技术。

    ④ 关于现代煤化工碳排放问题，要辩证的去看待。物质不灭是公理，我国只有煤炭这种优势资源，它的属性谁也不可能更改，煤化工生产中的工艺碳排放比例有限，大多都转化在产品中，大部分是其配套发电供热锅炉燃烧排放的。煤化工环节即使有部分CO2排放，也是高纯度的，可以作为产品加以进一步的利用，这比把煤炭分散到社会千家万户散烧所造成的污染，治理成本要低得多，数量也少得多， “两害相权取其轻”。

    ⑤把以煤炭为原料进行煤化工与以原油、天然气为原料进行油气化工来比较能效、排放、水耗，是无知或故意。如果我们有充足的石油和天然气资源，才可以有选择的余地。