2020年煤化工现状及煤制烯烃发展趋势分析
中国已建成163万吨煤制石油、720万吨煤(甲醇)制烯烃、170万吨煤制乙二醇和31亿立方米煤制天然气的产能。目前,我国煤化工产业基地格局已初具规模,培育了宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、新疆准东、伊犁等多个煤化工产业集群,为煤炭综合利用、区域废弃物集中处理、上下游产业配套创造了条件。近年来,随着现代煤化工关键技术的突破和示范项目的完成和投产,中国煤化工的发展已经初具规模,并逐步从传统向现代转变。中国成功开发了具有自主知识产权的先进煤气化技术,如对置式多喷嘴水煤浆和航天煤粉加压技术,以及煤制油、煤制烯烃和煤制乙二醇等煤基能源化工产品的合成技术。8万级大型空点、百万吨煤制油反应器、60万吨甲醇制烯烃反应器等大型煤化工设备实现国产化,现代煤化工技术装备水平处于国际领先水平。
“十三五”期间,中国将与有关国家共同推进中蒙俄、新亚欧大陆桥、中国中亚西亚、中国中南半岛、中国巴基斯坦、孟加拉中国印度缅甸六大经济走廊建设。打造海上丝绸之路战略支点,畅通“一带一路”经济走廊。
虽然近两年国家对我国煤化工产业的审批政策似乎有所松动,但仅限于我国新型煤化工产业,而我国传统煤化工产业仍然有限。经过长期发展,传统煤化工生产技术已经成熟,分阶段供过于求,但产能具有逃逸序列、高能耗、高污染、资源利用率低、附加值低的特点。新型煤化工是以煤为原料制备的传统石化产品,是我国在上一轮石油价格高峰期开辟的一条独特的新型煤化工路线,主要包括煤制烯烃(MTO)、煤制石油和煤制天然气路线。
我国新型煤化工产业的复苏不是简单的经济周期,而是产业技术突破、示范提升和油煤比扩大的结合,导致工业生产效率的提高和生产成本的降低,从而增强产业竞争力,使我国新型煤化工产业首次在同一平台上竞争。新型煤化工产业已经从原来的示范补充转变为国内低端石化产品的实质性竞争和替代,煤化工装备产业的上升趋势才刚刚开始。
到2020年,中国的煤制油和煤制气产能将分别达到1206万吨和90亿立方米,其中煤制油低于煤炭深加工示范“十三五”规划中1300万吨/年的目标。中国的煤化工,尤其是新型煤化工,主要由大型国有企业和大型民营企业进行。一般来说,由于煤化工企业需要煤、水等资源,所以对地方政府的依赖程度很高。从新中国来看,新煤化工已经获批的地方,中国煤化工的主体是国有企业。
什么是煤制烯烃
煤制烯烃,即煤基甲醇制烯烃,是指由煤合成甲醇,再由甲醇制乙烯、丙烯等烯烃的技术。它的应用是制备烯烃如乙烯和丙烯,用于化工和燃料。
根据中国科研所普华研究报告《2020-2025年中国煤化工市场前景及未来投资策略分析报告》的数据,
2017-2019年中国新型煤化工细分市场分析——煤制烯烃
2017-2019年中国煤制烯烃状况综述
中国煤制烯烃工业发展现状
与石油资源相比,中国煤炭资源丰富,1000m以内储量约1万亿t,占世界总储量的34%,可采量约1800亿t,目前足够中国使用100多年。丰富的煤炭资源为中国煤化工产业的发展提供了原料基础。煤制烯烃产业是煤炭和能源规划的主要发展方向,也是我国石化振兴的主要内容。中国不断探索以煤制烯烃为标志的煤化工发展方向,取得显著成效。国内科研机构,如大连化工学院、中科院、石油大学、中石化石油化工科学研究院等。,先后开展了煤制烯烃的研究工作。大连化工学院经过多年的研究,在世界现有MTO生产工艺的基础上,开发了新一代二甲醚合成气制低碳烯烃工艺路线(简称DMTO)。与传统的甲醇制取工艺相比,二甲醚制取工艺中一氧化碳的转化率达到90%以上,投资和运行成本节约50% ~ 80%。使用D0123催化剂时以乙烯为主,使用D0300催化剂时以丙烯为主。
目前,我国在第一代DMTO技术的基础上,继续加大攻关力度,开始组织开发新一代DMTO-ⅱ技术,通过优化技术性能实现甲醇制烯烃技术的再创新。该工艺已于2010年5月完成万吨产业化试验,并于6月26日通过中国石油化工联合会组织的技术鉴定,成果达到世界领先水平。采用新一代技术,每吨烯烃产品甲醇原料单耗降低10%以上,经济性显著提高。
中国在MTP过程研究方面也取得了重大突破。MTP煤制丙烯技术由中国化工集团公司、清华大学和淮南化工集团公司联合开发。这项研究始于1999年,经过八年的技术研究,成功开发出具有自主知识产权的新一代MTP技术,即f MTP。2009年10月,世界首台30000 Ta-1流化床FMTP工业试验装置一次性成功启动。甲醇转化率达到99.9%,丙烯选择性(C组)%达到67.3%,吨甲醇/吨丙烯比为3.39。
2006年12月,经国家发改委批准,中国神华集团投资170多亿元在包头建设煤制烯烃示范工程,采用中国自主知识产权的DMTO工艺技术,包括年产180万吨煤基甲醇联合化工厂和年产60万吨甲醇基聚烯烃联合石化厂。该项目于2010年竣工投产,8月份正式实现商业化运营。该示范厂不仅是中国第一个MTO煤制烯烃装置,也是世界上第一个实现工业化生产的装置。装置投产后,甲醇单程转化率、乙烯和丙烯选择性等主要技术指标均超过预期水平,充分证明了该技术的先进性和可靠性。DMTO技术成功应用后,引起了国内外的极大关注,同时也极大地鼓舞和增强了我们发展煤制烯烃的信心和决心。
2010年10月,神华宁夏煤业集团有限公司建设的年产52万吨煤基聚丙烯大型煤化工示范项目投入试运行,成功生产出纯度为99.69%的丙烯产品。这是世界上第一个MTP大规模工业化装置。
两个煤制烯烃示范项目的成功表明,中国率先掌握了煤制烯烃产业化的关键技术,为世界高碳能源和低碳化发展开辟了一条新路。随着MTO和MTP示范项目在中国的成功,中国的煤制烯烃行业必将迎来一个快速发展的时期。
图表:2010-2019年第一季度中国Q1煤制烯烃产能及增速
数据来源:中国普化工业研究院整理
图表:截至2019年Q1中国烯烃厂产能的地区分布
数据来源:中国普化工业研究院整理
三.我国煤制烯烃存在的问题及对策
中国是一个煤炭相对丰富而石油相对较少的国家。发展煤制烯烃具有一定的战略意义。但是发展煤制烯烃也要以科学的态度,不能盲目发展,搞重复建设。对发展煤制烯烃的客观条件和市场风险要有清醒的认识。
1.煤制烯烃仍然面临着来自以原油为原料的传统石化行业的竞争,尤其是中东石化行业的快速发展,势必会对中国的煤制烯烃行业产生一定的影响。因此,在开发煤制烯烃项目之前,应进行充分的经济分析,以避免不必要的损失和浪费。
2.虽然我国煤制烯烃产业化技术逐渐成熟,但在操作速度和设备稳定性方面仍存在一些问题。因此,要继续加大关键技术的研发力度,特别是新一代高效催化剂的研发,积极鼓励R&D企业组织新一代甲醇制烯烃技术产业化示范,为煤制烯烃产业技术升级创造条件。
3.现代煤化工消耗大量的煤和水,因此在发展煤制烯烃时应充分考虑当地的煤炭资源和水资源能否满足需求。煤化工用煤应尽可能与发电用煤和民用煤不冲突。建议利用高硫高灰劣质煤发展煤化工。同时,考虑到煤制烯烃项目用水量巨大,必须根据当地水资源情况来确定,以免与人争水。
4.大部分煤化工基地远离市场,产品需要运往国外,运输条件往往较差。因此,煤制烯烃项目必须整合到煤坑口工业园区,以减少运输,保证煤炭价格低廉,充分利用工业园区公共设施,减少投资。
5.煤化工是高能耗、高污染的产业,发展煤制烯烃要符合国家节能减排的要求。基于以上条件,可以看出,我国发展煤制烯烃要兼顾多种情况,同时国家要统筹规划、合理布局、科学引导、规范发展,走安全、经济、环保的循环经济发展道路,确保煤制烯烃产业健康发展。
《2020-2025年中国煤化工市场前景及未来投资策略分析报告》对中国煤化工发展趋势进行了详细分析,并对煤化工发展趋势进行了判断。关于中国煤化工产业的具体情况,可以点击查看《中国普化研究院研究报告》、《2020-2025年中国煤化工产业市场前景及未来投资策略分析报告》。