煤化工行业技术、经济可行性分析
本文导读:我国二甲醚生产能力已经超1000万吨/年左右,受需求增长缓慢和提价困难影响,2010年二甲醚产量和消费量仅250万吨左右,行业整体开工率不足30%。
2005年之前,中国煤化工主要集中在煤制电石、煤焦化、煤合成氨和煤制甲醇,统称为传统煤化工。“十一五”开始,国家大力发展现代煤化工项目,主要包括煤制油、煤制乙二醇、煤制二甲醚、煤制天然气和煤制烯烃共计五类。
煤化工技术路线及分类
一、煤制二甲醚项目
(1)产能过剩,市场低迷。我国二甲醚生产能力已经超1000万吨/年左右,受需求增长缓慢和提价困难影响,2010年二甲醚产量和消费量仅250万吨左右,行业整体开工率不足30%。二甲醚产业仍然缺乏微观配套政策技术平台支持、产能过剩、用途单一等一系列问题,产业发展依然面临众多挑战。
(2)城镇燃气二甲醚标准出台。《城镇燃气二甲醚国家标准》,2010年9月,经国家质检总局、国家标准化管理委员会批准,已于2011年7月1日正式实施。国家标准的出台将使二甲醚作为城镇燃气在全国范围内推广应用有了可依循的标准和合法身份。尽管标准的出台说明二甲醚以应用于城市燃气,但该标准只是中间标准,而不是最终产品标准(标准要求城镇燃气用二甲醚质量分数≥99.0%即要求纯烧,而且专瓶专用。
(3)二甲醚推广中存在一系列问题。在二甲醚实际推广过程中,还受到燃烧稳定性、混配气标准、瓶阀、钢瓶标准以及储运等国家标准缺失、物流运输限制、生产成本等多方面的综合影响。2008年3月,国家质量监督总局质检特函(2008)17号文明确禁止在液化气钢瓶中掺入二甲醚。
二、煤制油项目
(1)间接液化示范装置商业化运行。伊泰16万吨煤间接液化项目2010年基本满负荷运行。2010年2月,内蒙古伊泰成品油销售有限公司获得商务部赋予的成品油批发经营资格。间接液化的优点是技术成熟可靠,具备产业化经验,运行稳定,设备维修难度小,对原煤品质要求较低。缺点是物耗能耗明显比直接液化高,平均5-6吨煤产出1吨油;投资也较大,每万吨油建设投资需要上亿元。
(2)直接液化基本成功。神华煤直接液化装置自2008年第一次投煤试车以来,开工率过70%;产品以柴油为主,大约占70%,另有20%的石脑油,还有液化石油气等其他产品。截至2010年末,全套装置的负荷率最大达到设计的80%-85%;煤转化率达到设计的91%,产品收率达到57%。直接液化合成油的优点是收率较高,可达到60%以上;物耗较低,平均3-4吨煤能产出1吨油,电力消耗也较间接液化少30%左右;流程相对较短,投资相对较少。缺点是缺乏大规模工业化经验;装置运行稳定性不够,磨损、结焦、腐蚀等问题尚未完全解决;对煤种的要求高。
序号 | 生产企业 | 装置规模 | 试车时间 | 备注 | 成本及盈利状况 |
1 | 神华煤制油化工公司 | 108 | 2008年12 | 直接液化 | |
2 | 潞安集团 | 16 | 2009年8 | 间接液化 | 吨煤按260元,煤制油成本5015元/吨,原油价格高于60美元/桶时可盈利 |
3 | 伊泰集团 | 16 | 2009年3 | ||
4 | 神华煤制油化工公司 | 18 | 200912月 |
资料来源:中企顾问网整理
三、煤制烯烃
(1)甲醇制烯烃技术主要类别。目标产品为乙烯、丙烯的MTO技术和目标产品为丙烯的MTP技术。美国环球油品公司UOP的MTO技术和MTO+OCP技术、鲁奇MTP技术;国内DMTO技术、DMTO-Ⅱ、FMTP、SMTO等。
(2)煤制烯烃示范项目已商业化试运行。神华包头60万吨DMTO装置投产,实现了煤制烯烃的工业化;大唐多伦46万吨MTP项目、神华宁煤52万吨MTP项目基本建成,目前正在进行装置调试。神华包头项目总投资165亿元,假设开工率80%,年产50万吨烯烃、吨煤价格300元计算,聚烯烃综合成本8074元/吨。目前聚乙烯、聚丙烯出厂价格均在1.1万元左右,仅在2008年底和2009年初时出厂价低于煤制烯烃成本价格,对应当时的原油价格30-40美元/桶(或4600-4800元/吨)。当原油价格高于50美元/桶时,煤制烯烃具有明显竞争优势。
(3)国内多家煤制烯烃项目进入实质性运作阶段。目前,中煤能源、延长石油、陕煤化集团、中国石化、华能、国投、神华集团、中电投&道达尔等大型能源、化工企业均在进行煤制烯烃项目的前期工作,其中部分项目已进入实质性运作阶段。
(4)沿海进口甲醇制烯烃项目迅速起步。沿海地区企业依托临港物流条件好、临近消费市场的优势,规划一批外购甲醇制烯烃项目。目前,宁波禾元、大连大化福佳、浙江兴兴新能源科技、江苏盛虹集团、正大能源化工等宣布了类似计划。其中宁波禾元180万吨甲醇制60万吨烯烃项目已经得到银行贷款支持,已经开工建设,并2011年10月已进入主体设备安装阶段。
四、煤制天然气
(1)多套装置获发改委核准。截至2010年底,已获得国家发改委正式核准的煤制天然气项目有大唐内蒙古赤峰40亿立方米/年、大唐辽宁阜新40亿立方米/年和汇能内蒙古鄂尔多斯16亿立方米/年,产能合计96亿立方米/年。目前,国内煤制天然气示范项目处于建设阶段,其中大唐克旗40亿立方米/年煤制天然气项目一期工程已于2011年建成。
(2)仍有众多企业涉足煤制天然气。2010年初以来,我国煤制天然气政策有所收紧,但天然气的需求前景和价格改革预期仍然在吸引着各路资金的进入。其中主力为神华、中海油、华能、华电、大唐、国电、中电投等大型能源央企,而新汶矿业、同煤、潞安、北京控股等地方国企也在积极推进。
(3)成本合宜,未来五年有望放量。以年产40亿立方米煤制天然气为例进行成本估算。假设煤炭价格200元/吨,煤制天然气的综合成本在1.55元/立方米。西气东输直供工业的出厂基准价为1.19元/立方米,到沿海消费区的管输平均价约1元/立方米。国内东中部地区的民用天然气价格平均在2.0-2.5元/立方米之间,工业用天然气价格在3元/立方米以上。
五、煤制二甲醇
(1)工业示范装置尚未真正成功。2010年,通辽金煤针对20万吨/年煤制乙二醇示范工程试车过程中暴露的问题,对产品方案进行优化调整为年产15万吨乙二醇和10万吨草酸。经过联动试车,与2010年5月试产出合格的草酸产品。
(2)多家技术争相涌现。国内部分企业看好煤制乙二醇产业的前景,一方面采用丹化科技煤制乙二醇技术,建设大规模商业化煤制乙二醇项目;另一方面,与工程公司、科研机构合作攻关煤制乙二醇技术。如东华工程科技股份有限公司、五环科技股份有限公司、上海华谊集团、上海浦景化工技术有限公司、天津大学。
(3)供需缺口大,生产成本合宜。2011年中国进口乙二醇727万吨。在生产成本方面,国内煤制乙二醇低于中东地区乙烷生产法,高于石脑油法,但中东地区乙烷总量有限。假设吨褐煤价格300元计算,国内煤制乙二醇生产成本4450元/吨,而石脑油合成乙二醇成本在8400元/吨。从历史情况来看,乙二醇价格仅在2008年底时低于煤制乙二醇的成本,当时原油价格30-40美元/桶。只要原油价格高于50美元/桶,煤制乙二醇具有明显竞争优势。