今年1月,國務(wù)院印發(fā)的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出,要加快能源生產(chǎn)和利用方式變革,強(qiáng)化節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略,全面提高能源開發(fā)轉(zhuǎn)化和利用效率,合理控制能源消費總量,構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系。“十二五”時期,新開工煤制天然氣、煤炭間接液化、煤制烯烴項目能源轉(zhuǎn)化效率分別達(dá)到56%、42%、40%以上。
此外,由國家發(fā)改委、國家能源局編制的《煤炭深加工示范項目規(guī)劃》也指出,國家發(fā)改委有望在“十二五”期間批復(fù)15個煤炭深加工示范項目,而項目能否得到核準(zhǔn)的3項硬性指標(biāo)之一就是能源利用效率。企業(yè)申報的項目建成投產(chǎn)后,能源利用效率、煤炭消耗指標(biāo)應(yīng)明顯優(yōu)于“十一五”期間同類示范項目的水平,原則上要達(dá)到“基本要求”,部分示范項目則要達(dá)到或超過“先進(jìn)值”,如煤制天然氣項目能效基本要求要大于等于56%。
圖為神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤制烯烴項目全景。該項目總投資約170億元,設(shè)計規(guī)模為年產(chǎn)52萬噸聚丙烯,同時每年副產(chǎn)18.48萬噸汽油、4.12萬噸液態(tài)燃料、1.38萬噸硫黃。 (本報記者 張育 攝)
這兩項規(guī)劃都提到的能源轉(zhuǎn)化率在業(yè)界引起廣泛關(guān)注,眾多業(yè)內(nèi)人士都有一個同樣的疑問:能源轉(zhuǎn)化率是否已成為企業(yè)日后新上馬煤化工項目的新指標(biāo)?
作出規(guī)定只為提升技術(shù)
就煤化工項目來講,什么是能源轉(zhuǎn)化率?
中科合成油工程有限公司技術(shù)顧問唐宏青告訴記者,對煤化工項目來說,能源轉(zhuǎn)化率是裝置最終產(chǎn)出的有效產(chǎn)品的熱值之和,與進(jìn)入裝置的煤、電、水、蒸汽、催化劑、溶劑等各種原料熱值和之比。對于現(xiàn)代煤化工而言,煤不僅是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原料之一,而且還是整個產(chǎn)業(yè)正常運營的能源保障,工程項目運行過程所必需的蒸汽、動力的供應(yīng)以及配套鍋爐設(shè)備的運行等都需要燃料煤。能源轉(zhuǎn)化率高,則說明原料煤的利用率高。
在市場需求旺盛的推動下,煤基甲醇制芳烴近來成為煤化工投資熱點,該工藝的能源轉(zhuǎn)化率能達(dá)到50%以上。圖為慶華集團(tuán)10萬噸/年甲醇制芳烴裝置。 (本報記者 張興剛 攝)
煤化工裝置為什么要規(guī)定能源轉(zhuǎn)化率呢?
唐宏青認(rèn)為,國家有關(guān)部門擬訂的示范裝置能源轉(zhuǎn)化率最低標(biāo)準(zhǔn),是對示范裝置作出的剛性約束,希望煤化工新技術(shù)的應(yīng)用能夠在一個新水平上。
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會煤化工專業(yè)委員會秘書長胡遷林也認(rèn)為,煤是資源,煤做化工產(chǎn)品,就要達(dá)到一定的效率,并不斷提高轉(zhuǎn)化率?!赌茉窗l(fā)展“十二五”規(guī)劃》及尚未公布的煤化工技術(shù)規(guī)范,都規(guī)定了能源轉(zhuǎn)化率最低標(biāo)準(zhǔn)。“十二五”期間,由于我國現(xiàn)代煤化工仍以升級示范為主,技術(shù)上就要不斷進(jìn)步,能源轉(zhuǎn)化率、水耗等指標(biāo)也應(yīng)該達(dá)到新要求。
石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院院長顧宗勤表示,與石油化工相比,煤化工原料路線長,生產(chǎn)條件苛刻,資源耗用量大,其能效僅為石油路線的50%左右,碳排放強(qiáng)度更是后者的數(shù)倍。煤化工生產(chǎn)的技術(shù)路徑,決定了其必須要通過更大的投入和資源支持,才能獲得石油替代產(chǎn)品。特別是煤制油、煤制天然氣是將一種能源轉(zhuǎn)化為另一種能源的利用方式,其能耗水平只有達(dá)到先進(jìn)水平,才能在國民經(jīng)濟(jì)中站穩(wěn)腳。否則,現(xiàn)代煤化工就無法體現(xiàn)煤炭清潔高效利用這一優(yōu)勢。“現(xiàn)代煤化工若要得到長足的發(fā)展,必須努力提高能效水平,降低污染物排放,爭取更好的發(fā)展前景。”
不能作為單一衡量指標(biāo)
雖然國家的相關(guān)規(guī)劃對能源轉(zhuǎn)化率提出了要求,煤化工的能源轉(zhuǎn)化率也隨著技術(shù)的進(jìn)步在近幾年得到了提高,但一些業(yè)內(nèi)人士也提出,不能單用能源轉(zhuǎn)化率來衡量一個煤化工項目。
上海達(dá)門化工工程技術(shù)有限公司總經(jīng)理於子方直言:“研究煤化工項目的能源轉(zhuǎn)化率是個誤區(qū)。煤轉(zhuǎn)化成甲醇、天然氣、油品、烯烴,是轉(zhuǎn)化成不同的化工產(chǎn)品,消耗不一樣,不同的原料也有不同的轉(zhuǎn)化率,不好比較。因此,我們看待煤化工項目的角度要調(diào)整,評價一個項目不能看某一指標(biāo),最終要看單位產(chǎn)品的綜合能耗。”
中石化洛陽石化工程公司副總工程師梁龍虎也表示,煤化工項目的能源轉(zhuǎn)化率不是越高了越好,能源轉(zhuǎn)化率高,也有一定的限度。高了,投資會不會大?經(jīng)濟(jì)性合算不合算?有的產(chǎn)品工藝流程長,能源轉(zhuǎn)化率就是低。選擇上什么煤化工項目,不是靠能源轉(zhuǎn)化率這一單一指標(biāo)來衡量,而要綜合考慮。
兗礦國泰化工有限公司副總經(jīng)理孫永奎、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)有限公司高工林惠鶴等多位業(yè)內(nèi)人士均向記者表示,對能源轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)辯證地看,企業(yè)投資什么產(chǎn)品,得看市場需求和所得到的效益,不能完全看能源轉(zhuǎn)化率。
延長石油集團(tuán)西灣煤化工項目技術(shù)顧問李佩玉舉例說,煤制天然氣的能源轉(zhuǎn)換效率很高,但有的地方煤制天然氣生產(chǎn)成本達(dá)1.84元/立方米,企業(yè)財務(wù)內(nèi)部收益率低,還面臨管網(wǎng)制約,對企業(yè)來說沒效益。因此,不能簡單因為煤制天然氣的能源轉(zhuǎn)換效率高,就去發(fā)展煤制天然氣。
李大尚也指出,不能絕對地將能源轉(zhuǎn)化率作為煤化工的投資依據(jù)。煤發(fā)電,能源轉(zhuǎn)化率低,只有40%左右,脫硫、脫硝后,能源轉(zhuǎn)化率只有30%多。但是不能因為能源轉(zhuǎn)化率低,我們就不用煤發(fā)電,或者不去進(jìn)行脫硫脫硝,因為我們需要電。煤制油也是如此。煤制油比煤制烯烴、煤制天然氣的能源轉(zhuǎn)化率都低,但是烯烴、天然氣不能完全代替柴油,因此煤制油還是需要發(fā)展。
“發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的是滿足市場需要。一旦某種產(chǎn)品市場迫切需要,就是能源轉(zhuǎn)化率低一些,也要生產(chǎn)出來。煤制甲醇比煤制油能源轉(zhuǎn)化率高一點,但是,我國缺柴油,而且強(qiáng)大的國防需求,驅(qū)使我們?yōu)樘箍?、裝甲車、艦船、潛艇和各種戰(zhàn)車提供柴油,國家對柴油的剛性需求是甲醇無法替代的。”唐宏青舉例說,我國目前最大的煤化工產(chǎn)品是煤制合成氨,幾十年來,該項目的建設(shè)從來都是由農(nóng)業(yè)需求來決定的,而非取決于氨和甲醇等產(chǎn)品的能耗差別;發(fā)展煤制天然氣是由于我國的天然氣資源不足,以及進(jìn)口天然氣的數(shù)量仍然不能滿足國內(nèi)需要,與能源轉(zhuǎn)化率的高低無關(guān);出于同樣的原因,發(fā)展煤制烯烴是為了彌補(bǔ)我國每年聚烯烴不足而造成的大量進(jìn)口,也與能源轉(zhuǎn)化率無關(guān)。因此,沒有必要過分認(rèn)真地用能源轉(zhuǎn)化率來進(jìn)行不同產(chǎn)品間的橫向比較,也不能完全根據(jù)能源轉(zhuǎn)化率來衡量煤轉(zhuǎn)化為某一種化工產(chǎn)品是否合適。
不過李志堅向記者強(qiáng)調(diào),雖然企業(yè)上項目的目標(biāo)是追求經(jīng)濟(jì)效益,但重視能源轉(zhuǎn)化率是國家的政策導(dǎo)向。國家鼓勵優(yōu)化煤炭資源利用,提升能源轉(zhuǎn)化率,所以,“十二五”煤炭深加工示范項目必須是企業(yè)目標(biāo)與國家目標(biāo)一致的項目。
工藝不同轉(zhuǎn)化率也各異
記者從采訪中了解到,隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步、催化劑性能的改進(jìn)以及設(shè)備制造能力的提高,我國煤化工項目的能源轉(zhuǎn)化率在近幾年不斷提高。
中科合成油工程有限公司總經(jīng)理唐益民介紹說,隨著催化劑性能和整體工藝水平的不斷提高,煤間接液化制柴油的能源轉(zhuǎn)化率近3年來提高到了40.53%,“十二五”期間將提高到43%~45%。
唐宏青認(rèn)為,煤化工項目的能源轉(zhuǎn)化率與工程設(shè)計、裝置運行有關(guān),還與裝置規(guī)模、原料、工藝流程、關(guān)鍵設(shè)備的結(jié)構(gòu)、裝置內(nèi)熱力系統(tǒng)的配置等多方面的因素有密切關(guān)系。設(shè)計同一個裝置,不同的設(shè)計院給出的能源轉(zhuǎn)化率是不同的,不同的煤氣化方法也有不同的能源轉(zhuǎn)化率。例如,內(nèi)蒙古克什克旗煤制天然氣裝置能源轉(zhuǎn)化率為56.6%;而同一設(shè)計單位在設(shè)計阜新煤制天然氣工程時,給出的能源轉(zhuǎn)化率為51.8%。
全國煤化工設(shè)計技術(shù)中心主任李大尚也表示,因采用的煤不一樣,如水分、灰熔點、熱值等不一樣,煤化工項目的能源轉(zhuǎn)化率就會有差別;采用的技術(shù)、設(shè)備不一樣,項目的能源轉(zhuǎn)化率也不一樣。只有采用同一種原料煤、同一種技術(shù),生產(chǎn)同一種產(chǎn)品,才好在同一個平臺上比較能源轉(zhuǎn)化率。此外,因項目的算法不一樣,能源轉(zhuǎn)化率也不一樣。有的項目把熱電站也放在一起算,而發(fā)電能源轉(zhuǎn)化率最低,這樣把整個項目的能源轉(zhuǎn)化率給拉下來了;有的項目空分、熱電都不折算成能源消耗進(jìn)行計算,這樣能源轉(zhuǎn)化率就高。
《煤炭深加工示范項目規(guī)劃》起草人之一、石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院無機(jī)化工處處長李志堅告訴記者,煤化工項目工藝流程不一樣,煤質(zhì)不一樣,能源轉(zhuǎn)化率也就不一樣。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,“十二五”期間煤化工示范項目的能源轉(zhuǎn)化率都要提高,“十三五”期間還將提得更高。
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