推動煤炭由燃料向工業(yè)原料轉化，正在成為煤炭行業(yè)高效清潔發(fā)展的新方向。

是的，煤炭不僅僅是用來燃燒的，它應該發(fā)揮更大更多的作用，比如煤制芳烴。

這一世界首創(chuàng)的技術，一旦成功，不僅可以實現(xiàn)煤炭的清潔高效、高價值利用，而且將打破芳烴只能由石油轉化、且嚴重依賴進口的神話。

事實上，這一技術已經(jīng)在華電煤業(yè)成功問世。8月15日，記者來到陜西榆林，實地探訪了這個對保障能源安全具有特殊意義的世界首套萬噸級煤基甲醇制芳烴工業(yè)試驗項目。

石油替代戰(zhàn)略的革命性突破

芳烴，絕大部分人恐怕都不清楚到底為何物。

據(jù)悉，芳烴的主要成分包括苯、甲苯、二甲苯，作為化纖、工程塑料及高性能塑料等的關鍵原料，廣泛用于服裝面料、航空航天、交通運輸、裝飾裝修、電器產(chǎn)品等領域。

“目前我國年消耗芳烴超過2000萬噸，但傳統(tǒng)芳烴制造97%以上依賴于石油原料，隨著石油資源面臨越來越短缺的局面，芳烴發(fā)展也受到制約。以二甲苯為例，2012年我國進口量為620萬噸，進口依存度約45%。在我國石油對外依存度逐漸增加的背景下，原來的芳烴增產(chǎn)道路變得越來越不可持續(xù)。”清華大學化學工程系教授魏飛告訴記者。

有沒有別的能源形式可以生產(chǎn)出芳烴？哪一種能源形式最為合適？這是能源、化工兩大領域的一個高難度課題。

很顯然，基于我國“缺油少氣富煤”的資源稟賦，如果能利用煤炭來生產(chǎn)芳烴，將是最好的選擇。

近年來隨著華電集團加快向綜合性能源集團轉型，擁有豐富煤炭資源的華電煤業(yè)，把目光瞄準了這一新型煤化工產(chǎn)業(yè)。在推進過程中，華電煤業(yè)選擇了與清華大學聯(lián)合開發(fā)的校企合作模式，而后者經(jīng)過十余年的科技攻關，已經(jīng)成功攻克了煤制芳烴的世界難題。

2011年，華電煤業(yè)與清華大學聯(lián)合開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的煤基甲醇制芳烴催化劑和成套工業(yè)技術研究，被列入科技部2012年度863“煤制清潔燃料、化工品關鍵技術與新型工藝研究”重大專項。

2011年7月，萬噸級流化床甲醇制芳烴工業(yè)試驗裝置在榆林開工。

2013年3月18日，“流化床甲醇制芳烴（FMTA）催化劑開發(fā)”和“流化床甲醇制芳烴（FMTA）成套工業(yè)技術開發(fā)”兩項科技成果，通過了國家能源局組織的成果鑒定，達到同類技術的國際領先水平。

2013年4月，華電集團在京宣布，世界首套萬噸級煤基甲醇制芳烴工業(yè)正式試驗成功。

“煤制芳烴技術的成功開發(fā)，開創(chuàng)了煤基能源化工新途徑，對我國石油化工原料替代，抓住世界能源化工新的發(fā)展機遇具有重要意義。”在今年4月舉行的新聞發(fā)布會上，華電集團總經(jīng)理云公民表示。

煤制芳烴，這一頗具標志性意義的石油替代戰(zhàn)略，終于在華電成功面世，開啟了新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新征程。

價值思維的新載體

在今年的全國“兩會”上，全國政協(xié)常委云公民對記者深入闡述了他的價值思維理念，那就是既要立足當下的價值創(chuàng)造，更要布局長遠，實現(xiàn)企業(yè)的永續(xù)發(fā)展。

具體到煤制芳烴項目上，“我國石油對外依存度已經(jīng)超過60%，嚴重依賴進口，如果再把這么寶貴的石油資源用在生產(chǎn)工業(yè)原料上，對于我國的能源安全、石油供應安全是十分不利的。華電發(fā)展煤制芳烴項目，看重的正是它對國家能源工業(yè)的重大戰(zhàn)略價值。”云公民說。

魏飛告訴記者，生產(chǎn)1噸芳烴，消耗的原油在8～12噸左右，而用煤來轉化，只需要5噸左右，這意味著，一個百萬噸級的煤制芳烴項目，其產(chǎn)能可相當于一個千萬噸石油制芳烴項目。

根據(jù)魏飛的測算，一旦華電百萬噸煤制芳烴項目建成，預計每年將節(jié)約原油800萬~1200萬噸，并相應大幅度減少二氧化碳等溫室氣體排放。

看重“國家價值”、“環(huán)保價值”，不意味著不算經(jīng)濟賬，事實上，華電的煤制芳烴項目未來的經(jīng)濟價值也頗為可觀。

華電煤業(yè)集團董事長丁煥德告訴記者：“就企業(yè)自身來說，積極開發(fā)應用煤制芳烴技術，能夠延長產(chǎn)業(yè)鏈條，促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和結構調整，以技術創(chuàng)新形成企業(yè)的核心競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”這種核心競爭力表現(xiàn)在，一旦煤制芳烴投入市場，其成本較石油制芳烴將降低20%左右，這還是按照煤炭價格在一個較高水平來計算的。

綠色煤化工的示范案例

近年來，煤化工產(chǎn)業(yè)在社會上的名聲并不好，高污染、高排放的標簽一直揮之不去。

但長期專注于煤化工研究的魏飛教授告訴記者，這些印象都是來自于傳統(tǒng)煤化工，而非新型的煤化工項目，至少華電的煤制芳烴項目在環(huán)保上做到了與環(huán)境的和諧共處。

據(jù)悉，華電煤制芳烴項目采用的技術先進性主要體現(xiàn)在核心流化床裝置操作非常平穩(wěn)、彈性大，連續(xù)化與自動化程度也很高；甲醇可以實現(xiàn)完全轉化，3.07噸甲醇就可以生產(chǎn)1噸芳烴，并副產(chǎn)大量氫氣；工藝廢水不含氨氮，廢氣不含硫氮。

“煤制芳烴分兩步，第一步是煤制甲醇，這一環(huán)節(jié)生產(chǎn)工藝由于進行了脫硫、脫氮處理，制備的芳烴產(chǎn)品更加清潔，同時催化劑的高選擇性也使芳烴產(chǎn)品中的組分遠少于石油基路線所得的產(chǎn)品組分，從而使芳烴分離環(huán)節(jié)避免了石油基芳烴抽提的復雜工序，產(chǎn)品能耗大幅降低。”魏飛告訴記者。

而在甲醇制芳烴環(huán)節(jié)，項目副產(chǎn)的大量氫氣以及部分低碳烷烴還可作為生產(chǎn)甲醇的原料，從而極大降低了甲醇制芳烴的原料消耗。通過煤礦、電廠和化工廠的能量與物料綜合利用，煤制芳烴技術實現(xiàn)了資源綜合利用最大化和大幅減排的目標。

位于榆林市榆橫煤化工園區(qū)的華電榆橫煤化工廠區(qū)，旁邊是榆天化凱越煤化，這是一家利用水煤漿氣化工藝生產(chǎn)合成氣制甲醇的企業(yè)。華電煤制芳烴過程中產(chǎn)生的廢水輸送到凱越煤化，凱越利用這些廢水生產(chǎn)水煤漿，而他們的甲醇則為芳烴生產(chǎn)提供了原材料，順利實現(xiàn)了循環(huán)再利用。

作為一個實驗項目，在萬噸級煤基甲醇制芳烴項目成功后，華電煤業(yè)的計劃是打造百萬噸級工業(yè)擴大項目。

“從與清華大學合作，到收購榆林天然氣化工公司，我們在煤制芳烴項目上已經(jīng)具備了人才優(yōu)勢和豐富經(jīng)驗，而且萬噸級的實驗項目非常成功，擴大一百倍順利進入工業(yè)化生產(chǎn)，我們是有信心的。”承擔該項目的陜西華電榆橫煤化工公司總經(jīng)理梁彥鴻對說。