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聚焦两链嫁接 引领行业发展
作者:索继栓 发表时间:2014年11月17日

  2013年,“路条”的不断发放对整个中国现代煤化工行业产生了重大的影响,可能产生重大的机遇。当然,就行业本身来讲也还存在一些问题,从中国科学院角度来讲,如何去集成创新,发挥综合技术优势?如何通过创新驱动才能达成引领行业发展?

  能源化工行业的挑战

  从我国的能源结构来看,一次能源的供给和消费主要依赖煤炭,2012年中国煤炭产量36.5亿吨,较上年增长3.8%,煤炭消费36.5亿吨,占一次能源消费比例高达66.6%。此外,2012年原油产量为2.07亿吨,实际消费4.66亿吨;天然气产量1071.5亿立方米,实际消费为1438.4亿立方米。以上数字清楚说明,随着我国经济社会发展和居民生活水平的提高,对于能源的需求量也会逐步增大,而且目前来看原油和天然气对外依存度仍将不断上升。2012年中国进口石油3.11亿吨,对外依存度高达57.8%,天然气的情况也同样不容乐观:2013年,中国天然气消费量为1676亿立方米,全年进口量530亿立方米,对外依存度首次突破30%。

  据预测,2020年需求量将达到4000亿立方米,长期来看供需矛盾仍将持续,天然气未来的增长陷入“石油魔咒”的可能性加大。

  另外,可再生能源在相当长的一段时期内仍难以成为能源供应主体。虽然“十二五”规划明确提出至2015年和2020年可再生能源供应分别占一次能源消费比重11.4%(相当于4亿吨标准煤)和15%的目标。到2017年,将煤炭占能源消费比重降到65%以下,但和煤炭相比,可再生能源对煤炭的替代作用极为有限。

  上述分析可以看到,中国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点与经济发展方式,决定了中国的能源战略必须立足国内,放眼国际,因此现代煤化工产业是保证国家能源安全的战略选择。现代煤化工产品管道输送较传统煤炭长途运输更清洁,油气化产品较煤炭直接燃烧对大气污染明显降低,粉尘、废气排放明显减少,基地化、集成化的煤化工产业园区建设有利于污染物的集中处理和利用,首批示范项目的建设,验证了自主技术的可行性,积累了工程建设经验。

  煤、天然气化工产业的发展机遇

  立足自主创新,我国已成为全球唯一掌握煤炭现代加氢液化大规模示范的国家,第一个掌握煤制乙二醇和煤制烯烃工业技术的国家,也是全球少数掌握合成油技术的国家之一。

  目前,煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等煤化工示范项目已经取得了良好的经济和社会效益:2013年前神华、伊泰、潞安等煤制油示范项目已形成147万吨/年的产能;多项工业规模煤制油项目处于建设阶段,预计陆续投产后,2016年产能达到1600万吨/年。2013年,我国已投入运行6个煤制烯烃装置,总产能276万吨/年,处于运行、试车、建设和前期工作阶段的煤制烯烃项目为55个,到2018年预计产能将达2365万吨/年。2013年我国实际形成的煤制气为两个项目,产能总计27亿立方米/年,预计2016年和2020年将分别形成200亿立方米/年和1100亿立方米/年产能。2013年中国合成气经草酸酯路线制乙二醇项目已建成产能90万吨/年,新疆天业正在建设二期20万吨/年乙二醇,计划2014年投产,经过两年多的努力,煤制乙二醇正在被下游聚酯化纤行业逐渐接受,未来的发展空间很大。

  统计分析显示,我国现代煤化工产业产能未来几年年化增长率预测超过30%,形成万亿以上规模的产值,对国民经济的贡献举足轻重,同时将撬动万亿规模的化工工程及设备市场,带动效应显著。产能建设完成后,将为我国的能源安全和石化原料补充提供近20%的保障,同时也将极大地改变煤炭需求结构,预计到2020年煤化工产能煤炭需求将达到3.6亿吨,在煤炭需求占比接近10%,可以为有效解决煤炭工业的产业转型提供可靠的技术支持。

  届时中国将成为全球最大的煤清洁转化产业国家,煤清洁转化技术整体达到国际先进水平,并拥有世界规模和能力最优的科研能力和队伍。

  现代煤化工产业的难题

  在取得成绩的同时也应该看到,现代煤化工产业要可持续发展,还需要通过不断创新来解决行业还未完全破解的难题。其中,环保仍然是现代煤化工的关键问题,我国的现代煤化工项目大多建在西部煤炭资源丰富地区,但那里生态环境脆弱,水资源匮乏。大部分新型煤化工项目都受到水资源、污染物排放的严重制约,水资源成本以及废水、废气处理成本高昂。煤化工发展必须从国家战略的全局谋划、协调和处理产业发展和生态效应的关系,避免无序发展和环境破坏。

  此外,煤化工的关键技术和综合集成有待持续攻关。新型煤化工属技术密集型产业,工艺路线、装备集成、煤质影响、二氧化碳排放、污水处理等各种问题错综复杂;煤化工项目涉及到项目设计、装备制造、工程建设、施工监理等各个环节,不少煤化工项目国内外尚无成功的长期运营先例;有许多课题研究,如灰渣利用、装卸作业、油气回收等尚未展开。

  融合创新链与产业链

  在现代煤化工领域,以大连化学物理研究所、山西煤炭化学研究所和福建物质结构研究所为代表的中科院科研机构已经积累了丰富的技术和项目经验,形成了拥有自主知识产权的工艺与技术,完成了大规模工业验证,并开始通过技术许可、投资或工程总包等形式开展大规模的工业推广,率先实现了产业链与创新链的有效融合。依托大连化学物理研究所、山西煤炭化学研究所的科研成果和技术成功孵化出了中科合成油技术有限公司和新兴能源科技有限公司。通辽金煤化工有限公司与福建物质结构研究所在煤制乙二醇产业方面已经成功示范;中国科学院国有资产经营有限责任公司与BP公司共同出资组建上海碧科清洁能源技术有限公司,利用北美廉价的天然气制备甲醇,大大降低了污染。

  同时也应该看到,现代煤化工技术工艺复杂,工程化水平要求高、综合配套性强等特点,必须加强中国科学院相关的工程化和设计能力。

  当前,中科院各研究所在现代煤化工领域的投资企业和相关研发活动存在组织方式分散,运营发展相互独立,各自为战,缺乏合力的实际状况。既难以形成集中优势,又难以在产业整合以及协同创新方面有所建树,更难以获得国家的相关政策支持。

  我们认为,通过整合中科院在煤化工方面的产业和技术资源,组建现代煤化工集团,是继续推进煤化工创新链与产业链有效嫁接,实现相关技术集成、示范和推广的重大举措。现代煤化工集团在产业化形式和运行模式上将更加注重利用国家产业政策和社会优势资源,更加强调知识产权运营,新技术的来源更加多元化,突出产业资源和科技资源的整合和商业模式创新。

  现代煤化集团也是中科院打造第二个“联想”式企业的创新发展重要机遇,在产业总体规模上甚至将比联想更大。此外,现代煤化工集团可以继续与中国石化洛阳工程公司等工程设计方面的公司加强协作,共同为推动我国现代煤化工产业和经济社会发展作出重大贡献。

  作者单位

  中国科学院国有资产经营有限责任公司总经理

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