近年來(lái)，各行業(yè)對(duì)環(huán)保愈發(fā)重視，大氣污染治理更側(cè)重煤化工領(lǐng)域，曾經(jīng)有不少專家和業(yè)內(nèi)人士對(duì)現(xiàn)代煤化工路徑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性與前景進(jìn)行過(guò)預(yù)測(cè)和點(diǎn)評(píng)，但大都是基于高油價(jià)時(shí)期的預(yù)測(cè)，并且不同專家學(xué)者得出的結(jié)論也大相徑庭。低油價(jià)下，哪條現(xiàn)代煤化工路徑更具競(jìng)爭(zhēng)力?發(fā)展方向是什么?近日，中國(guó)工程院院士、DMTO首席科學(xué)家劉中民就包括煤基DMTO、煤制油、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴以及以熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)利用在內(nèi)的現(xiàn)代煤化工路徑相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析。

　　煤基DMTO

　　仍有較大發(fā)展空間

　　劉中民表示，油價(jià)下跌后，煤基DMTO、煤制油、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴以及以熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)利用這幾條工藝路線的成本、經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力差異已經(jīng)比較明顯。從2015年各裝置的表現(xiàn)看，煤基DMTO還是很有競(jìng)爭(zhēng)力的。由于聚丙/乙烯價(jià)格下跌與油價(jià)下跌并不同步，且油價(jià)跌幅大而聚烯烴價(jià)格跌幅小，使得絕大多數(shù)DMTO項(xiàng)目均取得了較好收益。考慮到中國(guó)烯烴缺口較大、需求仍將剛性增長(zhǎng)這一事實(shí)，DMTO仍有較大發(fā)展空間。

　　截至目前，DMTO技術(shù)已經(jīng)對(duì)外許可20套，合計(jì)產(chǎn)能1126萬(wàn)噸/年;建成投產(chǎn)項(xiàng)目9套，合計(jì)產(chǎn)能520萬(wàn)噸/年。這些項(xiàng)目均產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。尤其2015年在國(guó)際油價(jià)持續(xù)走低、眾多煤化工項(xiàng)目利潤(rùn)大幅縮水甚至虧損的情況下，DMTO項(xiàng)目依然實(shí)現(xiàn)了較好盈利。部分煤制烯烴工廠的凈利潤(rùn)甚至超過(guò)每年10億元。市場(chǎng)驗(yàn)證了DMTO技術(shù)及其工業(yè)化裝置較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和良好的前景。

　　經(jīng)濟(jì)性是一項(xiàng)技術(shù)是否成功最基本也是最現(xiàn)實(shí)的要求。DMTO技術(shù)真正的作用與價(jià)值不僅在于其經(jīng)濟(jì)性，還在于為富煤國(guó)家和地區(qū)探索了一條非石油路線的烯烴生產(chǎn)路徑，在于烯烴原料多元化成為可能，在于使以往受資源匱乏限制的烯烴產(chǎn)業(yè)終于迎來(lái)了發(fā)展的重大轉(zhuǎn)機(jī)，并使下游精細(xì)化工的發(fā)展成為了有米之炊。正因如此，DMTO技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世，也引起了歐美和日本等國(guó)家的高度關(guān)注，因?yàn)樗麄兠靼祝F(xiàn)代煤化工技術(shù)在中國(guó)應(yīng)用后，中國(guó)對(duì)石油資源的依存度將會(huì)改變，甚至還會(huì)引起下游產(chǎn)品供求關(guān)系的變化。考慮到全球煤炭資源比石油資源豐富得多且價(jià)格低廉這一事實(shí)，如果其他富煤多氣國(guó)家或地區(qū)，以煤或天然氣為原料生產(chǎn)石油化工及下游產(chǎn)品，那么，這些局部國(guó)家或地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生變化，也可能因此影響全球能源格局。

　　煤制乙醇

　　前景不遜于DMTO

　　劉中民強(qiáng)調(diào)，煤制乙醇技術(shù)的前景和意義，客觀的講并不遜于DMTO技術(shù)。一方面，作為清潔車用燃料乙醇的市場(chǎng)需求巨大。乙醇不僅含氧量高，能夠提高汽油辛烷值和燃燒效率，降低一氧化碳和碳?xì)浠衔锏任廴疚锱欧牛覠o(wú)毒無(wú)害，不會(huì)對(duì)地下水體造成污染，因此已被歐盟、美國(guó)、巴西等眾多國(guó)家廣泛用于汽車燃料或汽油添加劑。我國(guó)于2005年起，在部分省市開(kāi)始推廣使用乙醇汽油，目前已有11個(gè)省市在密閉推廣乙醇汽油。我國(guó)每年汽油表觀消費(fèi)量1億多噸，若使用乙醇汽油，不僅能夠節(jié)約石油，也能有效減少汽車尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境的影響。

　　國(guó)內(nèi)外乙醇生產(chǎn)目前大致有3種工藝路線，分別是煤氣化后合成氣直接制乙醇;煤氣化后先合成甲醇，再生產(chǎn)醋酸，酸酸加氫生產(chǎn)乙醇;醋酸酯化后進(jìn)一步加氫制得乙醇。但到目前為止，這3種工藝均未通過(guò)大型工業(yè)化裝置應(yīng)用驗(yàn)證。目前，大化所正與延長(zhǎng)石油集團(tuán)聯(lián)手，采用大化所煤經(jīng)甲醇制乙醇新技術(shù)在陜西興平建設(shè)10萬(wàn)噸/年全球首套煤制乙醇工業(yè)化示范裝置，將于今年10月建成投產(chǎn)。

　　而且，相比甲醇，乙醇后序深加工路線更加豐富、衍生品的附加值更高，不僅能夠生產(chǎn)乙烯、乙苯，還可生產(chǎn)醚、酮、酯及其他醇類等眾多大宗化學(xué)品和精細(xì)化工產(chǎn)品，應(yīng)用前景十分廣闊。尤其乙醇制乙烯工藝若能借助低成本煤制乙醇技術(shù)推廣應(yīng)用，項(xiàng)目的能耗更低、工藝流程更短、單程轉(zhuǎn)化率更高、經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)更強(qiáng)。正因?yàn)榭春妹褐埔掖剂己玫那熬埃嗄陙?lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家都在關(guān)注這一技術(shù)方向，希望我國(guó)能夠率先取得技術(shù)突破。

　　煤制乙二醇

　　大型工業(yè)化瓶頸待突破

　　理論上合成氣制乙二醇是最合理的路線，具有廣闊發(fā)展前景，我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。但技術(shù)上仍需再突破，尤其要盡快突破大型工業(yè)化技術(shù)這一瓶頸。目前，煤制乙二醇單套反應(yīng)器產(chǎn)能還不夠大，與大化工的概念及相應(yīng)的規(guī)模化效益還有差距，一定程度上遏制了煤制乙二醇的競(jìng)爭(zhēng)力。如果能開(kāi)發(fā)出單套50萬(wàn)噸/年的煤制乙二醇工業(yè)化技術(shù)和設(shè)備，煤制乙二醇的發(fā)展空間將真正打開(kāi)。

　　另外，從技術(shù)方面講，催化劑還需要再改進(jìn)，特別是非貴金屬催化劑的開(kāi)發(fā)，以及提高催化劑對(duì)一氧化碳或氫氣的耐受力。

　　煤制芳烴

　　煤熱解路徑更經(jīng)濟(jì)

　　由于石腦油原料的制約，我國(guó)的芳烴生產(chǎn)不足。劉中民贊成煤制芳烴，但贊成的是煤拔頭(煤熱解)獲取芳烴。他解釋說(shuō)，因?yàn)槊褐斜緛?lái)就有大量芳環(huán)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。通過(guò)熱解后將其分離出來(lái)，應(yīng)該是很好的芳烴原料，既實(shí)現(xiàn)了煤炭分質(zhì)分級(jí)利用，又降低了獲得芳烴的成本，無(wú)論從原子經(jīng)濟(jì)性還是投資經(jīng)濟(jì)性考慮都是比較劃算的。

　　劉中民對(duì)甲醇制芳烴表達(dá)了不贊同意見(jiàn)。他強(qiáng)調(diào)，主要因?yàn)樵虾彤a(chǎn)品的碳?xì)淦胶鈫?wèn)題，使得芳烴產(chǎn)率難以提高，且產(chǎn)品為混合芳烴，欲生成對(duì)二甲苯等高附加值產(chǎn)品，還需要進(jìn)一步加工和復(fù)雜的分離提純，擔(dān)心經(jīng)濟(jì)性有問(wèn)題。當(dāng)然，作為新技術(shù)路線，還是值得探索的，經(jīng)濟(jì)性也需要大型工業(yè)化和市場(chǎng)驗(yàn)證。如果能夠從合成氣直接制芳烴，是更理想的技術(shù)路線。

　　煤制油氣

　　技術(shù)儲(chǔ)備意義重大

　　對(duì)于煤制油氣，劉中民稱，從能源安全方面講，必要的技術(shù)儲(chǔ)備和工業(yè)化示范對(duì)我國(guó)無(wú)疑是有意義的。但目前建成和在建的幾套煤制天然氣裝置，均采用了國(guó)外技術(shù)，并無(wú)實(shí)質(zhì)性的技術(shù)突破和創(chuàng)新，還是不要走引進(jìn)消化吸收的老路了。

　　煤制油方面，我國(guó)的技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先。不過(guò)，油價(jià)比較低的時(shí)候，恐難有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)然，如果煤制油能夠兼顧與煉油工業(yè)及石油化工的互補(bǔ)，重點(diǎn)生產(chǎn)石油煉制無(wú)法生產(chǎn)的高純蠟、高分子硬質(zhì)蠟、高密度航空航天用油，或我國(guó)緊缺的高級(jí)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，彌補(bǔ)石油化工的不足，前途應(yīng)比較好。

　　煤分質(zhì)利用

　　應(yīng)重視熱解油分級(jí)利用

　　劉中民認(rèn)為，煤分質(zhì)利用的理念很好，也是煤炭梯級(jí)利用、高效清潔利用的有效途徑。但由于熱解難度大，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究單位及企業(yè)把主要精力放在了這方面，忽視了熱解油的細(xì)化分級(jí)利用。目前絕大多數(shù)企業(yè)對(duì)熱解油的加工方式是比較粗放的：寶貴的高含芳烴焦油，不論輕重一股腦兒加氫，生產(chǎn)柴油的同時(shí)將汽油餾分的寶貴芳烴變成了低附加值的石腦油。

　　他建議在裝置大型化、集約化基礎(chǔ)上，生產(chǎn)柴油的同時(shí)，兼顧生產(chǎn)高辛烷值汽油或芳烴。這無(wú)論從資源合理利用還是從投資經(jīng)濟(jì)性考慮，都比較科學(xué)合理。