今年1月,國務院印發的《能源發展“十二五”規劃》提出,要加快能源生產和利用方式變革,強化節能優先戰略,全面提高能源開發轉化和利用效率,合理控制能源消費總量,構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系。“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化效率分別達到56%、42%、40%以上。
此外,由國家發改委、國家能源局編制的《煤炭深加工示范項目規劃》也指出,國家發改委有望在“十二五”期間批復15個煤炭深加工示范項目,而項目能否得到核準的3項硬性指標之一就是能源利用效率。企業申報的項目建成投產后,能源利用效率、煤炭消耗指標應明顯優于“十一五”期間同類示范項目的水平,原則上要達到“基本要求”,部分示范項目則要達到或超過“先進值”,如煤制天然氣項目能效基本要求要大于等于56%。
圖為神華寧夏煤業集團煤制烯烴項目全景。該項目總投資約170億元,設計規模為年產52萬噸聚丙烯,同時每年副產18.48萬噸汽油、4.12萬噸液態燃料、1.38萬噸硫黃。 (本報記者 張育 攝)
這兩項規劃都提到的能源轉化率在業界引起廣泛關注,眾多業內人士都有一個同樣的疑問:能源轉化率是否已成為企業日后新上馬煤化工項目的新指標?
作出規定只為提升技術
就煤化工項目來講,什么是能源轉化率?
中科合成油工程有限公司技術顧問唐宏青告訴記者,對煤化工項目來說,能源轉化率是裝置最終產出的有效產品的熱值之和,與進入裝置的煤、電、水、蒸汽、催化劑、溶劑等各種原料熱值和之比。對于現代煤化工而言,煤不僅是該產業發展的主要原料之一,而且還是整個產業正常運營的能源保障,工程項目運行過程所必需的蒸汽、動力的供應以及配套鍋爐設備的運行等都需要燃料煤。能源轉化率高,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,該工藝的能源轉化率能達到50%以上。圖為慶華集團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定能源轉化率呢?
唐宏青認為,國家有關部門擬訂的示范裝置能源轉化率最低標準,是對示范裝置作出的剛性約束,希望煤化工新技術的應用能夠在一個新水平上。
中國石油和化學工業聯合會煤化工專業委員會秘書長胡遷林也認為,煤是資源,煤做化工產品,就要達到一定的效率,并不斷提高轉化率。《能源發展“十二五”規劃》及尚未公布的煤化工技術規范,都規定了能源轉化率最低標準。“十二五”期間,由于我國現代煤化工仍以升級示范為主,技術上就要不斷進步,能源轉化率、水耗等指標也應該達到新要求。
石油和化學工業規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,碳排放強度更是后者的數倍。煤化工生產的技術路徑,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品。特別是煤制油、煤制天然氣是將一種能源轉化為另一種能源的利用方式,其能耗水平只有達到先進水平,才能在國民經濟中站穩腳。否則,現代煤化工就無法體現煤炭清潔高效利用這一優勢。“現代煤化工若要得到長足的發展,必須努力提高能效水平,降低污染物排放,爭取更好的發展前景。”
不能作為單一衡量指標
雖然國家的相關規劃對能源轉化率提出了要求,煤化工的能源轉化率也隨著技術的進步在近幾年得到了提高,但一些業內人士也提出,不能單用能源轉化率來衡量一個煤化工項目。
上海達門化工工程技術有限公司總經理於子方直言:“研究煤化工項目的能源轉化率是個誤區。煤轉化成甲醇、天然氣、油品、烯烴,是轉化成不同的化工產品,消耗不一樣,不同的原料也有不同的轉化率,不好比較。因此,我們看待煤化工項目的角度要調整,評價一個項目不能看某一指標,最終要看單位產品的綜合能耗。”
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化率不是越高了越好,能源轉化率高,也有一定的限度。高了,投資會不會大?經濟性合算不合算?有的產品工藝流程長,能源轉化率就是低。選擇上什么煤化工項目,不是靠能源轉化率這一單一指標來衡量,而要綜合考慮。
兗礦國泰化工有限公司副總經理孫永奎、內蒙古伊泰集團有限公司高工林惠鶴等多位業內人士均向記者表示,對能源轉化率應當辯證地看,企業投資什么產品,得看市場需求和所得到的效益,不能完全看能源轉化率。
延長石油集團西灣煤化工項目技術顧問李佩玉舉例說,煤制天然氣的能源轉換效率很高,但有的地方煤制天然氣生產成本達1.84元/立方米,企業財務內部收益率低,還面臨管網制約,對企業來說沒效益。因此,不能簡單因為煤制天然氣的能源轉換效率高,就去發展煤制天然氣。
李大尚也指出,不能絕對地將能源轉化率作為煤化工的投資依據。煤發電,能源轉化率低,只有40%左右,脫硫、脫硝后,能源轉化率只有30%多。但是不能因為能源轉化率低,我們就不用煤發電,或者不去進行脫硫脫硝,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展。
“發展經濟的目的是滿足市場需要。一旦某種產品市場迫切需要,就是能源轉化率低一些,也要生產出來。煤制甲醇比煤制油能源轉化率高一點,但是,我國缺柴油,而且強大的國防需求,驅使我們為坦克、裝甲車、艦船、潛艇和各種戰車提供柴油,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品是煤制合成氨,幾十年來,該項目的建設從來都是由農業需求來決定的,而非取決于氨和甲醇等產品的能耗差別;發展煤制天然氣是由于我國的天然氣資源不足,以及進口天然氣的數量仍然不能滿足國內需要,與能源轉化率的高低無關;出于同樣的原因,發展煤制烯烴是為了彌補我國每年聚烯烴不足而造成的大量進口,也與能源轉化率無關。因此,沒有必要過分認真地用能源轉化率來進行不同產品間的橫向比較,也不能完全根據能源轉化率來衡量煤轉化為某一種化工產品是否合適。
不過李志堅向記者強調,雖然企業上項目的目標是追求經濟效益,但重視能源轉化率是國家的政策導向。國家鼓勵優化煤炭資源利用,提升能源轉化率,所以,“十二五”煤炭深加工示范項目必須是企業目標與國家目標一致的項目。
工藝不同轉化率也各異
記者從采訪中了解到,隨著工藝技術的進步、催化劑性能的改進以及設備制造能力的提高,我國煤化工項目的能源轉化率在近幾年不斷提高。
中科合成油工程有限公司總經理唐益民介紹說,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%。
唐宏青認為,煤化工項目的能源轉化率與工程設計、裝置運行有關,還與裝置規模、原料、工藝流程、關鍵設備的結構、裝置內熱力系統的配置等多方面的因素有密切關系。設計同一個裝置,不同的設計院給出的能源轉化率是不同的,不同的煤氣化方法也有不同的能源轉化率。例如,內蒙古克什克旗煤制天然氣裝置能源轉化率為56.6%;而同一設計單位在設計阜新煤制天然氣工程時,給出的能源轉化率為51.8%。
全國煤化工設計技術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化率就會有差別;采用的技術、設備不一樣,項目的能源轉化率也不一樣。只有采用同一種原料煤、同一種技術,生產同一種產品,才好在同一個平臺上比較能源轉化率。此外,因項目的算法不一樣,能源轉化率也不一樣。有的項目把熱電站也放在一起算,而發電能源轉化率最低,這樣把整個項目的能源轉化率給拉下來了;有的項目空分、熱電都不折算成能源消耗進行計算,這樣能源轉化率就高。
《煤炭深加工示范項目規劃》起草人之一、石油和化學工業規劃院無機化工處處長李志堅告訴記者,煤化工項目工藝流程不一樣,煤質不一樣,能源轉化率也就不一樣。隨著技術的不斷進步,“十二五”期間煤化工示范項目的能源轉化率都要提高,“十三五”期間還將提得更高。
標簽:
相關資訊