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理性对待现代煤化工

来源::《煤化工》编辑部摘编 浏览次数: 日期:2013-05-07 18:33:10

编者按:“十一五”期间,现代煤化工产业快速发展,主要产品产能、产量均保持世界第一,工程示范项目取得重大进展,科技创新成果显著。同时产能过大,开工率不足,能源转化效率低,环境污染严重等严重问题也开始暴露。“十二五”开局,国家对现代煤化工发展定调由“适度发展”转为“谨慎发展”。如何理解这个“谨慎发展”,如何在保持“十一五”发展热情的基础上更加科学务实地促进煤化工发展,这是整个煤化工产业所面临的重要课题。近日,记者就此问题采访了中国工程院副院长、本刊编委会高级顾问谢克昌先生。

记者:我国正处于重新规划能源发展战略的关键时期。您认为,在这个关键时期中,煤炭和现代煤化工产业应处于什么地位?

    谢院士以能源的有效利用支持经济社会的可持续发展,是中国能源发展的战略目标。从国际能源形势看,石油和天然气作为基础能源,其储量与开采成本已经是世界各国不得不考虑的问题了。据BP20116月世界能源统计报告,全世界探明的原油储量到2010年底已不足1900亿吨,储采比(RP)仅有46.2。而煤炭的探明储量则达到8600多亿吨,按目前的产量还可供人类开采118年,因此,煤炭仍将长期是世界主要能源来源之一。

    从国内能源形势看,中国的能源储备和消费更是以煤为主,而且这一煤炭主导的能源结构在未来长时间内难以改变。

    另外从新能源的角度看,风能与太阳能虽是清洁能源,但其有效性与实用性现在还在完善之中;水能的开发与应用又存在着地域和生态局限性;核能在安全性与原料方面存在着隐忧……衡量来衡量去,还是煤炭资源的利用可依赖性更高一些。

    因此,我认为,立足世界能源结构格局和国内产业结构现状,发展现代煤化工,实现煤的清洁高效和低碳化利用,部分直接或间接替代我国短缺的油气资源、平衡能源结构及国民经济持续稳定发展具有重大战略意义和现实意义。这里所说的现代煤化工主要是指以煤气化为龙头,以一碳化学为基础,合成各种替代燃料及化工产品的过程工业。

    记者我们注意到,目前国内现代煤化工发展势头非常猛。几乎所有煤炭资源丰富的省份和地区,在“十二五”规划中都将煤化工作为重头戏,各路企业出于对煤化工项目的利好预期,纷纷做出投资煤化工的决策,并为此不惜斥巨资。此情此景,很想听听您的感受。

    谢院士我的感受是既兴奋又担心。煤化工的发展成就与隐忧共存,光明与阴霾同在。我国目前已基本掌握煤的直接、间接液化技术,以煤为原料的甲醇、甲醇制烯烃、合成气制乙二醇技术开发国际领先,但这些项目都还是处于工业示范阶段,技术、经济、环保、工程建设等全方位评价尚在进行之中。然而,从目前的项目布局看,部分地方和企业不顾资源、生态、环境等的承载能力,忽视技术的成熟程度和经济的长期效益,出现了盲目规划、竞相建设的过热状况。目前全国在建和拟建的煤化工产品产能近2亿吨。这个产能是世界上没有的,尤其值得注意的是,某些中西部省区市,由于资源相近,产业布局趋同,发展项目重复,现代煤化工发展规划表现出同质化竞争的趋势。这对普遍存在发展方式粗放、产品结构单一、资源依赖偏重、生态脆弱缺水、高端人才短缺、创新能力不强的那些省区经济社会的持续健康发展必将产生负面影响。

    所以,如何正确引导现代煤化工产业以科学发展观统领全局,真正转变增长方式,走循环经济之路,通过技术创新提高核心竞争力,这是一件涉及煤化工产业发展全局乃至我国经济发展全局的大事。

    记者您认为这是国家对现代煤化工发展定调由“适度发展”转为“谨慎发展”的原因吗?

    谢院士在回答这个问题前,我们首先应该科学认识现代煤化工。现代煤化工的学科基础、技术进步、发展方向均与煤的清洁高效利用密切相关,后者是我国的重大战略需求,而前者正是后者的重要支撑,因为其发展趋势是以单元技术的新型化、生产技术的绿色化和工艺工程的集约化,通过循环经济型的能源与化工联产为后者提供保证的。而且现代煤化工产业本身对国家的能源安全和后石油时代的能源保障有重大的战略意义。因此,不管是“适度发展”,还是“谨慎发展”,对现代煤化工的发展,重要的是必须“科学认识、理性对待、统筹规划、积极示范”。我仔细研究了近期国家出台的一系列发展现代煤化工的相关政策,发现以下几个重点完全符合上述认识:

    一是要加快对已投入运行的现代煤化工大型工业示范项目从技术、经济、环保和工程建设等方面的全方位评价,推进示范成功项目的有序商业化;

    二是合理统筹煤炭资源、水资源、生态环境、技术进步和基础设施等因素,按照大型化、一体化、基础化和高效化模式发展新型煤化工产业;

    三是积极推进煤制天然气和煤制油规模化技术的研发示范,突破技术瓶颈,有序扩大生产规模;

    四是积极引导和规范甲醇、二甲醚作为车用燃料的使用;

    五是加强煤制烯烃技术研发,稳步推进煤制乙烯、丙烯等精细化工及下游衍生物产业的规模化发展。

    记者刚才您提到,实现煤的清洁高效和低碳化利用是我国的重大战略需求,为什么?

    谢院士煤对中国而言,是把双刃剑。一方面,煤炭是能源资源的主要提供者;另一方面,煤又是碳排放系数最高的化石能源,煤的开发与利用对生态环境的影响很大。二氧化碳、甲烷、二氧化硫、氮氧化物、渣尘等的排放量大,重金属污染和水资源破坏都较严重,有的远远超过环境自净能力。另外煤矿开采还会造成土地塌陷。在技术落后为主要原因的情况下,煤炭也是生态环境的主要污染源。长期以重化工业为主的产业结构和以煤炭能源为主的能源结构已经给我们留下了能耗高、污染重的环境包袱,再加上这两种结构性的矛盾在相当长时期内都难以根本改变。试想,如果煤的开发利用不能尽快实现清洁高效,我们辛辛苦苦地搞出的经济成果又有什么价值?

    其次,从能源的可持续利用上考虑,2010年中国GDP占世界总量9.5%,但一次能源消耗占世界总量的20.3%,居世界之首。虽然中国煤炭资源相对丰富,但探明可采储量也只占世界总量的13.3%,而生产量占世界的比例却高达48.3%,RP仅有35。所以,中国的煤炭其实并不富有,远远谈不上取之不尽用之不竭,根本容不得我们大手大脚地使用。

    还有,全球气候变化已然频频向世界各国发出预警,实现低碳排放刻不容缓。欧盟等发达国家提出全球到2050年实现碳排放减半。但发达国家能源消费的60%~70%是非生产性消费,而我国能源消费的60%~70%是生产性消费。也就是说,如果实现同等标准的低碳排放,中国面临的压力也比其他国家大得多。从道义上考量,中国虽然是发展中国家,但中国同时也是一个负责任的大国,碳减排虽然对我们来说是一项非常艰巨的任务,但该承担的责任我们也一定要承担。在最近召开的德班会议上,谢振华代表中国政府庄严表态再次表明了我们的责任。如果不搞煤的清洁高效和低碳化开发利用,这个责任你又怎么承担?

    所以我说,从开采、提质、输煤、燃烧、转化、利用整个产业链,实现煤的清洁高效和低碳化利用,不仅仅对中国有利,对全世界都有利,不仅仅是经济问题,也是政治问题。中国工程院将中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究列为2011年的重大咨询项目正是源于此因。

     记者您如何评价目前国内煤的清洁高效和低碳化利用水平?

     谢院士煤既是高碳能源又是碳氢资源,其清洁高效利用贯穿采、运、转化、利用的全过程。通过能量流和物质流的优化集成是可以实现煤的低碳、清洁、高效利用的。煤的清洁高效利用技术主要包括:煤的安全、高效与绿色开采;煤的提质技术与输配;煤利用中的污染控制和净化;新型清洁煤燃烧;先进的燃煤发电;先进输电;煤洁净高效转化;煤基多联产;煤利用过程中的节能等。目前在世界范围内上述方面都有一些突破和进展,我国在总体上基本同步,在某些方面还处于领先地位。

    据我了解,一批具有国际领先水平的洁净煤转化示范项目运行良好,其中5个煤制油示范项目已经建成;一个MTO项目运行中,两个MTP项目即将建成;一个煤制乙二醇示范项目正在运行。四个煤制天然气示范项目获批。但坦率地说,要真正实现洁净、高效、低碳转化还应该进一步加强创新,提升技术水准。一方面要进一步加强化工基础研究,主要是聚焦于原子经济性反应、原料路线选择优化、单元过程优化集成、新型分离技术组合和定向反应与合成等。另一方面,还要继续实现技术突破,改善优化煤液化、甲醇制烯烃、煤制乙二醇等产业化技术,提高产品收率、降低能耗;进一步研究开发合成天然气、甲醇制汽油、甲醇制芳烃等工艺,加快示范项目建设以及廉价可行的硫氧化物、氮氧化物、汞颗粒物减排技术和二氧化碳分离、封存、利用技术。对具有能源资源优势,但水资源短缺、生态环境脆弱的地区应大力发展节水、节能、减排、减污和充分利用低阶煤、劣质煤的新技术,如碳氢互补、分级利用、废热提质、化电联产等。

     对这个问题我还想强调一点。中国对煤的清洁高效和低碳化利用已有节能减排方面的刚性指标,但尚缺乏能源消费总量和煤炭科学产能的刚性指标。这对实现煤的清洁高效可持续开发利用是不利的。

     记者请您就现代煤化工与煤的清洁高效可持续开发利用的规划和发展总结几条建议。

     谢院士我考虑有以下几点:

     第一,现代煤化工的发展应以“绿色低碳为目标,原料资源为基础,市场效益为前提,生产技术为关键”,因地制宜完善规划,避免走“先建设,后调整”的老路。

     第二,花大力气,以最大限度提高能源转化效率,进一步加强对规划发展的煤化工产品的能耗分析、产业价值分析、经济性分析,特别是全生命周期的综合能耗和环境效益分析,以确定现代煤化工产业的最佳发展方向。要充分考虑煤、油、气等资源的能源化工一体化的发展途径。

     第三,对煤、油、气资源丰富的地区,应突破行政区域和行业界限,以区域内资源互补、共同发展为重,科学分工、合理安排能源化工产业链上下游产品布局,防止出现新的产能过剩。

     第四,充分体现节能优先,通过对煤、油、气等化石能源储量、特性、安全、水资源、生态环境、市场需求、技术成熟度等约束条件下的产能分析,克服GDP至上的观念,有效控制化石能源,特别是煤炭可持续开发利用的产能。

      第五,现代煤化工本身既是煤的清洁高效开发利用产业链中的重要组成部分,同时其技术又是该产业链提高整体效率的重要支撑。加强煤的清洁高效综合利用技术开发,推进传统能源清洁高效利用应该是中国国家能源战略的重中之重。

     记者谢谢您煤炭清洁高效利用的精辟见解。

 

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