http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-05-14
煤制油新局
在沉寂了五年多之后，国家政策的转向激发了煤制油产业压抑已久的热情。在工业化示范迈向百万吨级量产的十字路口，煤制油产业将会经历怎样的考验？
文 | 本刊记者 沈小波
榆林榆横工业园区北区是兖矿未来能化公司煤制油项目所在地。进入四月，最新一批从兖矿本部调来的员工已经就位，正分批次在项目空地进行“军训”，简单安全培训等程序后，他们将进入车间，跟随熟练工人，贴身学习，为最快明年5月份投料试车的煤制油项目作准备。
兖矿新任董事长上任之后，鉴于煤制油的盈利前景和战略意义，未来能化煤制油项目被列为兖矿“1号工程”，内部将其定位为兖矿“经济增长极”、“利润源”。项目所属的上千名职工，以牺牲假期的代价，不间断推进工程建设。
不算具有技术试验、改进性质的神华直接液化项目，兖矿煤制油项目极可能是国内第一个投产的煤制油百万吨级工业化项目。兖矿项目于2011年3月开工建设，目前主体设备已全部安装完毕，如果一切顺利，明年上半年将实现投产。紧随其后的，是神华宁煤间接液化项目和潞安煤制油项目，2012年煤制油审批松动，这两个项目相继获得前期“路条”。
今年2月，国家能源局召开内部咨询会，煤制油、煤制气新政出台在即，需例行专家咨询。能源局官员内部通报了初定规划：到2020年规划煤制油产能3000万吨、煤制气500亿立方米。
相较于目前煤制油所处的工业化示范阶段，能源局新定的煤制油产业规划，将使煤制油产业进入一个百万吨级的工业化新时代。但自煤制油产业化起步，种种质疑声音从未远去，水耗、二氧化碳排放、技术成熟度、经济性等，一直萦绕在煤制油产业左右。
时至今日，即便国家能源局逐渐“松绑”煤制油产业，态度也极其审慎。能源局内部对煤制油定调为“不能不发展，不能乱发展。”因此，这些即将投产或开工建设的百万吨级煤制油项目，除在更大规模上验证煤制油最新技术外，还将承担向外界展示煤制油在上述受诟病领域新进展的责任。而这，或将决定煤制油更长远发展天平的导向——是政府调控趋紧，还是进一步放开？
坎坷的项目
兖矿煤制油项目，从获取前期工作“路条”到未来正式投产，前后跨越时间将近十年。命运坎坷的背后，折射的是国内煤制油产业受政策波动影响的事实。
“2006年2月8日拿到路条，到2009年1月8日，申报核准文件做了147个，去年根据新的要求，又增加了21个。”2013年底某内部论坛上，兖矿集团副总经理张鸣林言语中难掩无奈，“现在主体设备已经立起，就是还没拿到核准。”
兖矿煤制油项目远景规划煤制油产能1000万吨，分两期建设。一期产能500万吨，第一条生产线采用低温费托合成工艺，设计产能110万吨，第二、三条生产线各200万吨，分别采用低温、高温费托合成工艺。
兖矿发展煤制油可追溯至2002年。该年兖矿以百万年薪从南非沙索公司聘请孙启文博士，开始研发煤制油间接液化技术。“我和兖矿一开始签的是五年合同，保证煤制油间接液化从研发到工业试运行。”孙启文说。
兖矿在四年时间内，完成了间接液化低温、高温费托合成工艺包和催化剂研发，并利用兖矿鲁南化肥厂前端气头(煤气化部分)进行万吨级中试。同期进行的还有榆林煤制油项目推进。
2006年兖矿煤制油项目获得发改委“路条”，和神华直接液化项目一共列入“十一五”规划。彼时神华采用直接液化路线，兖矿选择具有自主知识产权的间接液化路线。国家能源局曾对兖矿项目寄予厚望。
令人始料未及的是，兖矿高层领导人事变动，企业发展战略亦随之改变，省外投资收缩，兖矿煤制油项目亦随之搁浅。此时由于各产煤大省出台就地转化政策，各地出现煤制油项目报批潮。国家发改委开始收缩审批，控制煤制油发展。
2006年，国家发改委连续下发两道禁令：“停止批准年产规模在300万吨以下的煤制油项目”、“在国家煤炭液化发展规划编制完成前，暂停煤炭液化项目核准”。比及2008年，发改委再次发布《关于加强煤制油项目管理有关问题的通知》，除神华直接液化项目可继续开展工作，神华宁煤间接液化项目可进行前期可研，“一律停止实施其他煤制油项目。”
直到2011年未来能源化工有限公司成立，兖矿才开始重新推进煤制油项目建设。为解决土地审批问题，兖矿将煤制油项目改名为“榆横煤洁净综合利用示范项目”重新立项。
截至目前，兖矿一期第一条生产线110万吨煤制油项目四大工艺流程，煤气化、气体净化、费托合成、油品精炼主装置均已安装完毕。目前正在进行的是衔接管道的安装，以及污水处理厂的建设。
“我们计划今年7月进行单体试车，年底进行联合试车。”孙启文说，目前同时在进行的还有一期剩余四百万吨的可行性研究，“如果110万吨生产线调试运行稳定，西红墩煤矿配属到位，四百万项目将会随即开工建设。”
兖矿煤制油项目最大的不确定因素在于国家的核准。3月底，兖矿得到消息，国家能源局即将给兖矿煤制油项目通过核准。兖矿宣传部曾计划就此组织媒体实地采访，最终核准并未到位，媒体计划也随之搁后。
目前核准未到位对兖矿煤制油项目并不产生实质影响。兖矿仍按部就班推进煤制油项目建设。其最大风险在于，如项目正式投产，核准仍未通过，将对油品生产、销售产生极大限制。
不过孙启文对此并不担心。在他看来，兖矿煤制油项目迟迟未通过核准，原因在于该项目推进缓慢，历经三任能源局长，新任能源局长对前任遗留审核项目，不得不重新评估。而且借时下煤制油解禁大势，“我们通过核准只是时间问题。”孙启文说。
百万吨级时代
以2011年兖矿煤制油项目动工为开端，国内煤制油产业在沉寂了五年多之后，再次迎来了新一波发展热潮，与过往不同，此次煤制油项目建设潮，标志着煤制油已进入百万吨级工业化推广阶段。
“今天我收到了短信，吴新雄已经在毕节项目上签了字。”4月17日，曹立仁坐在他位于中科合成油总部大楼二层的副总经理办公室内，催促来访的伊泰新疆煤制油项目客人，“人家就是有办法，你们也要抓紧，先拿到(新疆)自治区路条再说。”
中科合成油是目前国内最炙手可热的煤制油技术公司，能源局规划的3000万吨煤制油产能中，神华鄂尔多斯项目采用直接液化技术，其余均采用间接液化技术，而这些项目中，除兖矿煤制油项目采用自己研发的间接液化工艺，其余均采用中科合成油技术。
伊泰集团作为中科合成油的大股东，在煤制油发展上不遗余力。或独资，或合资，伊泰规划伊犁、准东、大路(鄂尔多斯)、杭锦旗(鄂尔多斯)四大煤制油项目，远景目标将达到2000万吨产能，一期产能总和也将达到620万吨。伊泰下属煤制油项目部均有相应人员派驻中科合成油总部办公，以协同推进项目进展。伊泰杭锦旗一期120万吨煤制油项目被认为是推进最快的，但伊泰内部各煤制油项目部亦在竞争，互相比拼进度。
而在百万吨级煤制油项目中，最先投产第一批次当属兖矿榆林110万吨煤制油项目、潞安长治一期180万吨煤制油项目(潞安高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目)以及神华宁煤400万吨煤制油项目。
“今年中科合成油的第一要务就是协助推进项目建设。”曹立仁说。他所指的，即为潞安长治项目和神华宁煤项目。其它项目多处于前期可研阶段，距开工尚有时日。
目前潞安长治项目已被列入山西“省长工程”，每周向山西省长汇报一次，每日向出自潞安集团的山西副省长任润厚通报一次，全力推进潞安煤制油项目建设。神华宁煤自去年9月动工以来，亦在加速建设。
随着煤制油项目的密集上马，煤制油熟练工人逐渐供不应求。伊泰集团内部早已看到这一问题。围绕伊泰早已运行的16万吨煤制油示范项目，每一操作工旁边，均围绕有三名前来学习的新工人。着眼于未来的煤制油大版图，伊泰正在加紧储备煤制油操作工。
据了解，近期神华宁煤将派遣一批员工前往伊泰示范场观摩学习。由于伊泰煤制油项目相当一批工人家乡距神华宁煤项目更近，伊泰方面担心他们与宁煤员工交流后，会选择去宁煤工作。目前伊泰方正考虑给这部分工人放假，以避免可能的人员流失。
由于煤制油技术门槛高，设备复杂，操作工人具备一定技能门槛，目前这已成为煤制油产业进入百万吨时代的隐形瓶颈。作为这一轮煤制油项目最大的技术输出方，中科合成油本身也兼具相应的培训职能。知情人士透露，中科合成油加紧开发动态模拟系统，除进行煤化工过程模拟研究外，亦可进行各层次现场人员培训。
在煤制油产业因为政策限制陷入低谷多年之后，国家政策转向激发了煤制油产业压抑的热情。目前已获得前期“路条”的项目正加紧建设，一些企业所规划项目也在加紧进行前期可研，频繁接触政府部门，以尽快获得“路条”。
相较于此前神华以完善技术为目标的百万吨直接液化项目，以及此后伊泰、潞安十数万吨的间接液化示范项目。此次百万吨煤制油项目密集上马，尽管仍在国家政策调控之中，但已进入一个工业化推广的新阶段。
技术验证期
自神华直接液化项目2004年开工以来，煤制油技术工业化示范已经历近十年时间。在原先十万吨级工业化示范基础上，煤制油技术正面临着百万吨级工业化放大的考验。
今年2月，国家能源局委托中国工程院院士曹湘洪领衔七名专家对神华直接液化项目进行72小时标定，专家组于2月14日从内蒙回京，将标定结果形成报告上报至能源局。
“标定的结果非常好。”神华煤制油公司总工程师舒歌平说，神华直接液化项目从去年7月份至今，已维持了10个月稳定运行，“目前工艺已经没有颠覆性的技术风险。”
据了解，神华直接液化项目已实现了安全、稳定、长周期、满负荷运行，尚未达到最优化运行。自2008年投产以来，神华直接液化项目每年油品产能均有所提升，但截至目前尚未达到设计108万吨年产能。
“因为我们是第一套装置，很多是摸索进行。”舒歌平介绍说，神华直接液化第一条生产线中一个溶剂加氢反应器设计过小，最终影响了实际产能。“我们会在第二、三条生产线把这个装置扩大，补上第一条线不足。”
目前神华集团正在进行直接液化第二、三条线可行性研究。最终产能将达到300万吨，其中含70万吨十六烷值改进剂装置。合并第一条线产能规模，总产能将突破400万吨。
与神华直接液化路线并列的煤制油间接液化路线，目前国内有中科合成油和兖矿两条工艺路线。中科合成油工艺此前已经历伊泰、潞安十万吨级工业化示范验证，兖矿高、低温费托合成工艺则分别经历了万吨级规模中试。
中科合成油公司内部人士透露，近年中科合成油取得一些技术进步，将应用在最新的百万吨级煤制油项目上。
以催化剂为例，2000年之后，中科合成油在催化剂领域取得长足进步，研制出了第五代催化剂，吨催化剂每小时产油从第四代催化剂的0.4吨左右，大幅提升突破0.8吨，最高可达2吨。
“最新的催化剂已经在伊泰16万吨煤制油项目上使用，还有待百万吨级的检验。”上述人士表示。据该人士介绍，中科合成油示范项目工艺产品以柴油为主，目前中科合成油已开发出最新工艺，主产品可调成汽油。中科合成油亦考虑根据市场状况，酌情在新建项目中实践。
兖矿工艺则追随沙索步伐。一期第一条线110万吨煤制油采用低温费托合成路线，第二三条分别采用高温、低温费托合成路线。兖矿500万吨煤制油项目投产后，除生产合成油外，还将生产大量精细化学品。
孙启文对沙索模式颇为推崇。沙索煤制油工厂除生产合成油外，还生产100多种精细化学品，这些精细化学品贡献了超过一半的利润。“目前我们已经开发了几十种精细化学品制作技术。”孙启文说，未来兖矿还将拓展更多精细化学品类。
在舒歌平看来，直接液化路线与间接液化具有互补性。直接液化路线不经过气化过程，能效更高，产出油品比重大、热量高，适合做军工产品。不过直接液化对煤质有较高要求，“一般来说，那些年轻烟煤和褐煤更适合做直接液化。”舒歌平说。
相较直接液化，间接液化对煤质并无特别要求，凡可以气化煤种均可实现间接液化。此外间接液化技术更成熟，有以沙索为样板的大型商业运行先例。
但自去年以来神华直接液化技术获得突破，实现了长周期稳定运行，且获得专家组标定。舒歌平对神华直接液化工艺信心十足。“再建设直接液化项目，只需要按神华的生产线复制就可以了。”舒歌平说。据其介绍，神华集团内部煤制油发展将以直接液化为核心。在他看来，国内发展煤制油，煤种合适，应采用直接液化路线，不适合直接液化，再以间接液化为补充。
直接、间接两条技术路线之外，煤制甲醇制汽油(MTG)路线在公众视野之外潜滋暗长。该路线有埃克森美孚工艺，还有托普索改进的一步法工艺，国内山西煤化所亦借鉴开发有自己特点的工艺。
目前煤制甲醇制汽油已经若干个十万吨级生产线在运行，还有数个正在建设之中。其中较为人所知的，是晋煤集团下属天溪煤制油公司负责建设运营的10万吨级煤制甲醇制汽油项目。
据了解，晋煤正规划一个百万吨级的煤制甲醇制汽油项目。“场地已经划好了，但目前还没有开工。”天溪煤制油公司一位人士介绍，晋煤煤制油项目着眼于消纳自身的高硫劣质煤，目前由于气化部分问题尚未解决，百万吨级煤制甲醇制汽油项目正考虑先行建设甲醇制汽油部分，“甲醇原料从市场购买。”
一位接近国家能源局人士介绍，国家能源局此轮有限度放开煤制油，也是认可此前煤制油示范项目多年运行，验证了自主技术的可行性，积累了工程建设的经验，“现在是时候进入到百万吨级规模进一步验证了。”
市场化落地
出于煤制油的经济前景，更多企业开始筹划发展煤制油业务。但煤制油的技术、资金、人才门槛，进入者不得不审慎而行。
“从2010年开始，前来咨询煤制油的企业明显增多了。” 托普索公司对外联络与合作部总监常新杰介绍说。托普索公司掌握有自主研发的甲醇制汽油路线，相对于埃克森美孚工艺，节约了中间环节。据常新杰介绍，着眼于目前煤制油解禁趋势，托普索公司正改变此前被动等待局面，开始主动宣传自己。
相对于托普索公司，因为拥有更主流的间接液化技术，中科合成油公司和兖矿能源科技公司接受的咨询更多。以中科合成油为例，仅2013年，中科合成油就已为六家企业出具了项目可行性研究报告。
尽管外界对煤制油经济性尚存在疑问。但在煤制油产业内部，煤制油可以盈利已是共识。2013年年底，伊泰集团董事长张双旺在某内部论坛上曾有的而发：“伊泰是民营企业，如果煤制油不赚钱，我们是绝对不会做的。”
目前煤化工诸产业中，经济性较好主要即为煤制油和煤制烯烃两种化工路线。“去年神华直接液化项目和包头的煤制烯烃项目利税都是18亿元。”舒歌平透露，煤制油税负比例较高，直接液化项目净利润仅为4亿元。
据了解，神华煤制油直接液化项目由于未达到设计产能，且由于反应器设计过小，不得不外购当地生产煤焦油做原料，影响到最终利润。“如果解决了这个问题，利润还可以再增加10个亿。”舒歌平说，这还是建立在神华煤制油公司按市场价从神华神东矿区购买原料煤的基础上。
间接液化方面以兖矿项目为例。兖矿煤制油项目配套金鸡滩煤矿，合并110万吨煤制油生产线，总投资200亿元。整个项目整体结算，按7%的财务成本，兖矿内部人士透露，“内部测算年净利润大约在16亿元左右。”
兖矿煤制油项目从前端气化以及费托合成等关键步骤，均采用兖矿自主知识产权技术，亦因此，孙启文认为，煤制油项目设备投资下降空间并不大。但中科合成油正和赛鼎工程公司合作研发更大规模的气化反应炉，以最终进一步降低设备投资成本。
目前煤制油产业内部最为诟病的是高额的增值税和消费税。由于煤炭价值与合成油价格相差悬殊，增值税金占据煤制油成本很大一块，以及煤制油需承担其他煤化工产品并不需承担的消费税，煤制油相关企业普遍反映税负太重。
据神华集团内部人士透露，神华直接液化项目增值税加消费税，每吨油品需负担“2000多元。”来自伊泰16万吨煤制油项目的数据显示：2013年1-11月，伊泰合成油品柴油平均每吨售价7670.8元，税负2380.5元，税负比例超过31%；石脑油平均每吨售价6105.6元，税负2672.3元，税负比例超过43%。
“如果能减免部分增值税和消费税，煤制油要比煤制烯烃还要赚钱。”舒歌平说，相对于烯烃的有限市场，煤制油的市场接近无限。
由于煤制油产能现在尚不成规模，煤制油企业普遍选择将合成油品售卖给中石油、中石化，渠道也压缩了部分利润。目前神华、伊泰等企业虽已有油品销售权，但缺乏全国性的销售系统，且建设加油站审批困难。不过舒歌平透露说，“未来神华煤制油上了规模，也会考虑建设自己的销售渠道。”
关于煤制油经济性，多建立在尚未放大的煤制油示范项目基础上。随着未来规模放大，经济性也将进一步提高。亦因此，在煤制油产业内部，3000万吨煤制油产能只是第一步。在不同场合，不同煤制油产业领军人物曾表达过不同的煤制油终极产能目标，数字包括“1亿吨”、“1.5亿吨”、甚至“2亿吨”。
但据多位人士分析，目前国家能源局对煤制油尚没有更长期的规划。目前所规划的3000万吨煤制油产能，很大程度是还是在进行进一步的观察。只有经历了煤制油百万吨级的实践之后，国家能源局才可能表明进一步的态度。
但即便未来煤制油趋向市场化，弱化政府审批，企业进入煤制油领域也必须审慎而行。煤制油设备复杂，平稳运行非常重要。据了解，设备停车一次，项目损失将以亿元计算，如果操作不当，出现事故，项目终其生命期可能也无法实现盈利。
神华集团自主研发直接液化技术，尽管其间略有波折，但总体来看还是顺利的。在舒歌平看来，这一点非常不容易，“主要得益于神华有较深厚的技术和人才积累。”
亦因此，舒歌平认为煤制油产业应由专业公司来操作，其他领域公司进入必须慎之又慎。“煤制油技术复杂、投资巨大，需要专业的人才队伍，进入门槛非常高，稍有不慎，将对企业造成巨大的损失。”舒歌平警告说，“这个行业，不是随便谁都可以玩的。”
[新浪网-《能源》]