一塊煤可用來做什么?

煤炭是“化工原料之母”。一塊煤經(jīng)過化工工藝路徑后，能夠轉(zhuǎn)化為成百上千種產(chǎn)品。以煤炭為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品，還隨著神舟飛船飛向太空，或作為艦船纜繩遨游大海。

新疆煤炭預(yù)測資源量2.19萬億噸，占全國的40%，居全國第一。記者在新疆煤化工企業(yè)和園區(qū)采訪了解到，近年來，新疆煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，煤炭被制成天然氣、甲醇、烯烴、BDO(1，4-丁二醇)等幾十種化學(xué)品和新材料。

如今，通過進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈，新疆煤化工產(chǎn)業(yè)正向高端化轉(zhuǎn)型升級，走清潔高效利用之路，做到把每一塊煤“吃干榨凈”。

一塊煤的華麗轉(zhuǎn)身

黑色的煤炭，通過傳送帶送進(jìn)氣化爐，加入氧氣和蒸汽，經(jīng)過1000攝氏度左右高溫“桑拿”后，被氣化成400攝氏度左右的粗煤氣。

然后，這些粗煤氣再經(jīng)過洗滌凈化變成凈煤氣，成分為一氧化碳、氫氣和甲烷。甲烷經(jīng)過深冷分離，冷卻到零下160攝氏度進(jìn)入液化天然氣(LNG)大罐，一氧化碳和氫氣則合成甲醇。

這是新疆新業(yè)能源化工有限責(zé)任公司平常進(jìn)行的生產(chǎn)過程。公司生產(chǎn)出來的LNG，一部分用于車用燃料，一部分輸入居民家庭作為生活用氣。甲醇則銷售給下游企業(yè)，用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨等。

新業(yè)能源是新疆代表性煤化工企業(yè)之一。以煤炭為原料，新疆煤化工企業(yè)已生產(chǎn)出幾十種產(chǎn)品。

新疆準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)有著我國最大整裝煤田，預(yù)測煤炭資源儲量3900億噸，占全疆儲量的17%。依托豐富的煤炭資源，新疆宜化化工有限公司將煤炭制成了尿素、三聚氰胺，讓黑色煤炭變成白色化工產(chǎn)品;新疆國泰新華礦業(yè)股份有限公司將煤炭變成BDO和聚四氫呋喃。

BDO是氨綸絲的原料，后者可用于生產(chǎn)衣服、襪子等。

對!就是這么神奇，一塊煤經(jīng)過千變?nèi)f化后，最后“穿”在人們身上。

此外，以BDO為原料，還能制成皮革、醫(yī)藥、化妝品、可降解塑料等。

哈密煤炭資源儲量大、品種多、易開采，是優(yōu)質(zhì)的化工原料煤。依托當(dāng)?shù)孛禾抠Y源，伊吾工業(yè)園區(qū)淖毛湖煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)區(qū)生產(chǎn)出甲醇、LNG、煤焦油、瀝青、乙二醇、聚烯烴、丁烯、甲醛、酚油、白油、蒽油等，工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)340億元。

延伸產(chǎn)業(yè)鏈提高價值鏈

煤炭，用來燃燒發(fā)電能實(shí)現(xiàn)價值，用來生產(chǎn)甲醇、烯烴等化學(xué)品也能實(shí)現(xiàn)價值，只是通過不同的化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為不同的產(chǎn)品而已。

為什么要費(fèi)盡周折將煤炭轉(zhuǎn)化成這樣或那樣的產(chǎn)品?

“煤制成煤化工產(chǎn)品，噸煤利潤比將其當(dāng)燃料銷售高出許多。”廣匯能源股份有限公司副總經(jīng)理、董事會秘書陽賢表示，延長產(chǎn)業(yè)鏈能夠?qū)崿F(xiàn)更高價值鏈。

“通過公司產(chǎn)業(yè)鏈的加工，煤炭附加值可以翻好幾倍。”新疆宜化技術(shù)研發(fā)中心主任李禎說，一噸煤炭的價格在200元左右，但將煤炭生產(chǎn)成尿素可以賣到2000多元一噸。

不滿足于生產(chǎn)尿素，新疆宜化繼續(xù)延伸產(chǎn)業(yè)鏈，將尿素轉(zhuǎn)化成三聚氰胺。

目前市場上三聚氰胺六七千元一噸，高的時候達(dá)到1萬元一噸。新疆宜化已有一套年產(chǎn)8萬噸的三聚氰胺裝置，未來計劃建成年產(chǎn)48萬噸的三聚氰胺裝置。

記者從新業(yè)能源了解到，大約2.8噸煤炭可加工出1噸甲醇，副產(chǎn)0.45噸LNG，通過延伸煤化工產(chǎn)業(yè)鏈，煤炭的附加值提高10倍以上。以甲醇為原料生產(chǎn)聚甲醛，附加值又提高五六倍。“預(yù)計6月份，一期年產(chǎn)4萬噸聚甲醛項(xiàng)目投產(chǎn)。”新業(yè)能源所屬煤化工公司總工程師李兵說，現(xiàn)在二期6萬噸的項(xiàng)目也已展開前期工作，未來將打造西北最大聚甲醛生產(chǎn)基地。

立足三塘湖煤炭資源稟賦，新疆能源(集團(tuán))有限責(zé)任公司聘請專家，開展了煤制天然氣、煤制烯烴、煤基可降解材料等8種煤化工產(chǎn)品路線方案研究，著重論證多種煤基新材料產(chǎn)品路線，如生產(chǎn)乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)產(chǎn)品，可用于光伏電池封裝膜，填補(bǔ)西部電池產(chǎn)業(yè)鏈空白;利用煤基新材料副產(chǎn)的焦油制備石墨電極和人造石墨;生產(chǎn)煤基甲基丙烯酸甲酯(MMA)，不僅可成為有機(jī)玻璃亞克力的原料，還可用在風(fēng)力發(fā)電扇葉等高端碳纖維材料方面。

目前，用于航天和軍工的高端碳纖維材料，國際市場價高達(dá)每噸二三十萬元，且中國很難進(jìn)口到，屬于被“卡脖子”的新材料。

“新疆煤化工企業(yè)要實(shí)現(xiàn)煤炭的星辰大海夢想，推動煤化工向高端化轉(zhuǎn)型升級。”新疆大學(xué)化工學(xué)院黨委副書記、院長黃雪莉表示。

發(fā)展煤制油氣保障能源安全

當(dāng)前，新疆正推動準(zhǔn)東、哈密國家煤制油氣戰(zhàn)略基地建設(shè)，打造煤制油氣、煤基化學(xué)品、煤基新材料、富油低階煤分質(zhì)分級和清潔高效利用產(chǎn)業(yè)鏈基地，建成國家主要煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈基地。

哈密市有著世界少有的特殊富油煤資源，焦油產(chǎn)率平均在10%—15%之間，最高接近20%。

“國家能源集團(tuán)、中煤集團(tuán)、長安新能源、慧能科技等一批企業(yè)正推進(jìn)煤制油氣、富油煤分質(zhì)分級利用示范等項(xiàng)目前期工作。”哈密市發(fā)展改革委能源科科長劉曉博說。

國家能源集團(tuán)新疆哈密能源化工有限公司正在做“煤制油氣化耦合新能源一體化”建設(shè)方案。“哈密的岔哈泉煤直接液化油收率73.7%，遠(yuǎn)高于陜西、內(nèi)蒙古等地的同類項(xiàng)目，煤直接液化技術(shù)能充分發(fā)揮岔哈泉煤的特性優(yōu)勢。”該公司項(xiàng)目發(fā)展部負(fù)責(zé)人程斌說。

中國能源現(xiàn)狀是“富煤貧油少氣”。中國科學(xué)院院士俞書宏認(rèn)為，合理開發(fā)利用哈密高—富油煤資源，推動以油氣為主要產(chǎn)品的高—富油煤轉(zhuǎn)化，是增加國內(nèi)油氣供給、緩解對外依存度、保障國家能源安全的戰(zhàn)略方向。

為規(guī)避國際石油價格波動風(fēng)險，國家能源集團(tuán)新疆哈密能源化工有限公司計劃平時多產(chǎn)化學(xué)品，應(yīng)急時迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)油品，以“化”作為“油”的產(chǎn)能儲備。

新疆煤制氣代表企業(yè)為伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司、新疆慶華能源集團(tuán)有限公司，兩家企業(yè)生產(chǎn)的天然氣大部分通過國家管網(wǎng)輸送到千家萬戶。

慶華能源年產(chǎn)55億立方米煤制天然氣項(xiàng)目是“十二五”期間國家發(fā)展改革委首個核準(zhǔn)的煤炭深加工示范項(xiàng)目，一期年產(chǎn)13.5億立方米煤制氣工程于2013年末建成投產(chǎn)。今年，慶華能源啟動二期工程可研評審，正加快推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展。

耦合發(fā)展將煤“吃干榨凈”

新疆中泰(集團(tuán))有限責(zé)任公司是新疆最大的BDO生產(chǎn)企業(yè)，集團(tuán)計劃打通煤化工和紡織服裝產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)從“一方氣”“一滴油”“一塊煤”到“一塊布”的轉(zhuǎn)變。

“BDO往下游延伸可生產(chǎn)氨綸，再加上我們的棉膠、棉紗以及年底將投產(chǎn)的滌綸，將形成混紡布新產(chǎn)品。”新疆中泰集團(tuán)總工程師趙永祿說。

將煤化工與新能源耦合，國家能源集團(tuán)、中煤集團(tuán)、新疆能源集團(tuán)、慶華能源、廣匯能源等均規(guī)劃了方案。

中煤集團(tuán)將利用哈密市的風(fēng)光資源，通過現(xiàn)代煤化工創(chuàng)新技術(shù)和可再生能源融合發(fā)展，構(gòu)建以煤制烯烴、富油煤熱解、可再生能源制氫一體化發(fā)展的多能融合創(chuàng)新發(fā)展模式，推動哈密現(xiàn)代能源與化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)創(chuàng)新發(fā)展。

慶華能源計劃通過光伏發(fā)電電解水制氫，與二氧化碳結(jié)合生成甲醇;國能新疆化工有限公司計劃建設(shè)年產(chǎn)30萬噸聚乙醇酸(PGA)項(xiàng)目，將煤炭轉(zhuǎn)化為生物可降解塑料，并推動年產(chǎn)“30+100”萬噸碳捕集、利用與封存項(xiàng)目，捕集二氧化碳用于油田驅(qū)油。

中國科學(xué)院院士、廈門大學(xué)教授戴民漢預(yù)測，準(zhǔn)噶爾、塔里木、吐哈三大盆地咸水層、油藏和不可開采煤層，固碳量可達(dá)690億噸，在新疆發(fā)展碳捕集、利用與封存/碳捕集與封存(CCUS/CCS)產(chǎn)業(yè)潛力巨大。

廣匯能源捕集煤化工排放廢氣，今年3月底已產(chǎn)出液態(tài)二氧化碳，用于周邊油田驅(qū)油，企業(yè)還計劃提取荒煤氣里有效組分，生產(chǎn)藍(lán)氫，在哈密推廣氫燃料重卡，同步產(chǎn)出LNG，推動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多元化、低碳化。

伊吾工業(yè)園區(qū)58家以煤化工為主的企業(yè)，形成了上下游配套的循環(huán)發(fā)展格局。“今后將繼續(xù)創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈，將煤炭進(jìn)一步‘吃干榨凈’。”伊吾工業(yè)園區(qū)管委會副主任伍鵬說。

點(diǎn)評經(jīng)緯

深挖產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)資源價值最大化

新疆煤炭預(yù)測資源量占全國的四成，煤炭資源得天獨(dú)厚。當(dāng)前，自治區(qū)正在加快構(gòu)建以“八大產(chǎn)業(yè)集群”為支撐的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，其中之一就是加快發(fā)展煤炭煤電煤化工產(chǎn)業(yè)集群，將資源稟賦轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

經(jīng)過多年發(fā)展，新疆煤化工產(chǎn)業(yè)闖出了兩條主要的工藝路徑。一是將煤氣化制成甲醇聯(lián)產(chǎn)LNG，向下游延伸制成烯烴、BDO等產(chǎn)品;二是煤炭分質(zhì)分級利用熱解，生產(chǎn)各類焦炭、煤焦油等。在各地各煤化工企業(yè)持之以恒的努力下，產(chǎn)自新疆各大煤田的煤炭經(jīng)過千變?nèi)f化，成為生活中廣泛應(yīng)用的化工產(chǎn)品，有的甚至成為航天工業(yè)重要的原材料。同時，煤化工產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為自治區(qū)重要的工業(yè)門類，在推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展中起到重要作用。

綜觀全國，“富煤貧油少氣”的能源國情決定了清潔高效利用煤炭關(guān)乎我國能源安全和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。同時，近年來我國煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，產(chǎn)業(yè)鏈條逐步完善，煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣等一批現(xiàn)代煤化工技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。可以說，煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途。

作為我國大型煤炭煤電煤化工基地，新疆要把加快發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)放在重要位置，提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展。應(yīng)當(dāng)看到，當(dāng)前新疆煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中仍存在一些問題，如部分煤化工項(xiàng)目規(guī)模小、能耗大、加工深度不足、產(chǎn)品附加值不高等。要整體提高我區(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，把加強(qiáng)科技創(chuàng)新作為最緊迫任務(wù)，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈的深度與廣度，將煤炭“吃干榨凈”，助力新疆經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。