當前，國內(nèi)外能源化工市場多維震蕩，我國煤化工產(chǎn)業(yè)正在加速向高端化、綠色化、智能化邁進。

“經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了具有一定影響力的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)體系。”在2025煤礦與煤化工環(huán)保產(chǎn)業(yè)大會煤化工“十五五”高質(zhì)量發(fā)展論壇上，中國石化洛陽工程有限公司教授級高級工程師梁龍虎表示，“十四五”期間，我國煤制油產(chǎn)能保持穩(wěn)定，煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇產(chǎn)能小幅增長，總體運行狀況不斷改善。

來自中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會的數(shù)據(jù)顯示，2024年，我國現(xiàn)代煤化工四大類型產(chǎn)業(yè)(煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇)的煤炭轉(zhuǎn)化能力為1.38億噸標準煤/年，煤炭轉(zhuǎn)化量約1.2億噸標準煤，替代油氣當量約3810萬噸。2024年，我國現(xiàn)代煤化工營業(yè)收入合計約2026.6億元，同比增長4.2%;利潤總額約119.3億元，同比增長178.1%。

“當前，煤化工產(chǎn)業(yè)正處于重要窗口期。要積極謀劃新格局，主動尋求新突破。”中國化學(xué)工程集團國化投資公司副總經(jīng)理韓紅梅表示，展望“十五五”，我國煤化工產(chǎn)業(yè)政策更加明確、產(chǎn)業(yè)格局更加清晰。鞏固夯實產(chǎn)業(yè)根基，不斷加強高端創(chuàng)新，深度參與全國乃至全球大競爭，促進產(chǎn)業(yè)質(zhì)量、效益提升與可持續(xù)發(fā)展相統(tǒng)一，促進產(chǎn)業(yè)水平再上新臺階，是我國煤化工產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的必然選擇。

運行水平持續(xù)提升

石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2024年，我國煤化工產(chǎn)業(yè)形成了3.15億噸標準煤/年的煤炭轉(zhuǎn)化能力。2024年，煤化工產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)煤炭轉(zhuǎn)化量約2.76億噸標準煤，替代油氣當量約1.4億噸。其中，煤制合成氨產(chǎn)量、煤制甲醇產(chǎn)量分別占氨產(chǎn)量、甲醇產(chǎn)量的78%、84%;煤制烯烴產(chǎn)量、煤制乙二醇產(chǎn)量分別占烯烴產(chǎn)量、乙二醇產(chǎn)量的27%、34%;煤制油產(chǎn)量、煤制天然氣產(chǎn)量分別占原油產(chǎn)量、天然氣產(chǎn)量的3.5%、3%。

“煤化工是我國石油化工的重要補充。”石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院能源化工處處長朱彬彬表示，當前，煤制合成氨、煤制甲醇是糧食安全和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全的重要保障，發(fā)展煤制烯烴、煤制乙二醇是我國石化原料實現(xiàn)多元化的重要路徑之一，我國已初步建立起煤制油氣產(chǎn)能和技術(shù)儲備。

朱彬彬指出，通過“十二五”時期到“十四五”時期的煤化工項目示范和升級示范，我國煤化工技術(shù)裝備總體已處于世界領(lǐng)先水平，發(fā)展質(zhì)量不斷提高。

我國煤化工產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)研究取得積極進展。大型煤氣化技術(shù)逐步趨于成熟，國內(nèi)氣流床氣化技術(shù)單爐投煤量規(guī)模已達4000噸/日，未來可進一步提升到4500噸/日至5000噸/日;固定床氣化技術(shù)單爐投煤量規(guī)模已達1000噸/日，未來可進一步提升到1500噸/日至2000噸/日;氣化爐單爐規(guī)模進一步擴大，邊際效益遞減，未來將在煤種匹配、能量回收、高負荷運行穩(wěn)定性等方面進行優(yōu)化;國產(chǎn)化空分設(shè)備的市場占有率不斷提升，杭氧集團、開封空分集團等企業(yè)的空分設(shè)備技術(shù)已達國際先進水平。

我國煤化工產(chǎn)業(yè)運行水平持續(xù)提升。主要子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能利用率穩(wěn)步提升。煤制合成氨、煤制甲醇產(chǎn)業(yè)在“十三五”期間進行供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，不斷淘汰落后產(chǎn)能，呈現(xiàn)良性發(fā)展態(tài)勢。煤制電石、煤制乙二醇產(chǎn)業(yè)由于持續(xù)過剩，產(chǎn)能利用率一直較低;煤制油氣、煤制烯烴等產(chǎn)業(yè)項目運營基本成熟，加上油價高位運行、國家管網(wǎng)改革等利好條件，運行負荷不斷提升。

我國煤化工產(chǎn)業(yè)效益不斷分化。石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年到2024年，煤制油利潤總額從-1億元增長到58.9億元;煤制天然氣利潤總額從-21億元增長到17.5億元;煤制烯烴利潤總額從58億元減少到35.3億元;煤制乙二醇利潤總額從-17億元增長到7.6億元。

“未來，煤炭的利用形式將從分散向集中轉(zhuǎn)變，利用方式將從以燃料為主向燃料和原料并重轉(zhuǎn)變。”朱彬彬說，“煤化工特別是現(xiàn)代煤化工，單體煤炭利用量大、能源利用率高、污染物脫除效率高、轉(zhuǎn)化后進行遠距離輸送經(jīng)濟高效，將成為煤炭清潔高效利用的重要途徑之一。”

“如今，世界經(jīng)濟增速持續(xù)放緩，大國博弈持續(xù)加劇，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革持續(xù)深化，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型進程加快。面對國內(nèi)外新形勢，煤化工產(chǎn)業(yè)將成為保障我國能源安全、糧食安全、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全的底氣。”韓紅梅說。

發(fā)展方向綠色低碳

“煤化工產(chǎn)業(yè)在保障我國能源安全中扮演重要角色的同時，其發(fā)展也面臨挑戰(zhàn)。”梁龍虎表示，煤化工以煤炭為化工原料，具有高碳屬性，能耗和碳排放量較大。我國煤化工項目多集中在黃河流域，受生態(tài)環(huán)境容量約束。

2021年10月出臺的《黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》指出，把水資源作為最大的剛性約束，堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，合理規(guī)劃人口、城市和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2023年7月，國家發(fā)展改革委等部門發(fā)布了《工業(yè)重點領(lǐng)域能效標桿水平和基準水平(2023年版)》，為單位產(chǎn)品綜合能耗明確了參考標準，并提出此前明確的煤制焦炭、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇等25個領(lǐng)域，原則上應(yīng)在2025年底前完成技術(shù)改造或淘汰退出。

近年來，我國煤化工產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品煤耗、能耗、水耗等關(guān)鍵運行指標不斷優(yōu)化，煤化工產(chǎn)業(yè)加速向綠色低碳方向發(fā)展。

石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年到2024年，煤制油單位煤耗從4.9噸下降到3.7噸，單位水耗從8.8噸下降到6.6噸;煤制天然氣單位煤耗從3.3噸下降到2.2噸，單位水耗從8.6噸下降到6.1噸;煤制烯烴單位煤耗從6.1噸下降到4.7噸，單位水耗從15.8噸下降至15.0噸;煤制乙二醇單位煤耗從3.6噸下降到2.5噸，單位水耗從20.8噸下降到11.3噸。

“與其他工業(yè)門類相比，二氧化碳排放量大是煤化工產(chǎn)業(yè)的特點，也是未來發(fā)展受制約的主要因素。”梁龍虎表示，煤化工生產(chǎn)過程中二氧化碳排放量的多少，主要根據(jù)下游產(chǎn)品的氫碳比要求而定。如果產(chǎn)品需要更多的氫，那么在調(diào)整氫碳比的過程中，部分碳會以二氧化碳的形式釋放。因此，如果能從外部補充足夠的氫氣，就可以大幅度減少二氧化碳排放。

“煤化工廢水處理，是煤化工‘三廢’治理難點之一。”中國化學(xué)賽鼎工程公司環(huán)境工程部高級工程師王劍表示，煤化工廢水具有有機物濃度高、有機物成分復(fù)雜、含鹽量高的特點。現(xiàn)有廢水處理技術(shù)單元較多，將其組合后的整體水處理工藝的兼容性較差，且現(xiàn)有技術(shù)存在能耗高、投資大、抗沖擊能力弱等問題，限制了煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“除環(huán)保約束外，未來一個時期內(nèi)，我國能源和化工產(chǎn)品市場面臨階段性過剩和供應(yīng)安全風(fēng)險隱患并存的局面。”朱彬彬說，“因此，煤化工產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展，既要考慮市場飽和情況，又要考慮產(chǎn)業(yè)安全情況。”

一方面，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待進一步升級調(diào)整。當前，煤制油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理。柴油比重高，汽油、煤油比重低;常規(guī)油品比重高，特種油品比重低;成品油產(chǎn)率高，聯(lián)產(chǎn)化工品比重低。

另一方面，煤制天然氣項目產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，難以有效應(yīng)對下游用氣市場峰谷變化。煤制烯烴下游加工產(chǎn)品基本為聚乙烯和聚丙烯樹脂，且大多數(shù)產(chǎn)品為少數(shù)通用料或中低端專用料牌號，高端專用料牌號基本空白，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重。

另外，技術(shù)裝備有待進一步自主化。煤制油設(shè)備及系統(tǒng)仍存在一定程度的“卡脖子”問題。例如，煤直接液化反應(yīng)器循環(huán)泵和加氫穩(wěn)定裝置的反應(yīng)器循環(huán)泵、大型空分板式換熱器和高壓液氧泵、自動控制系統(tǒng)、烯烴下游高端應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)工藝等仍需從國外引進，且引進難度日益增大，在自主化大型甲醇合成技術(shù)方面，與發(fā)達國家相比仍有差距。

統(tǒng)籌規(guī)劃降碳進程

2021年9月，習(xí)近平總書記在國家能源集團榆林化工公司考察時強調(diào)，煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途，要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，促進煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展。

“雙碳”目標對煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了更高要求，也為基于煤化工的合成氣化工、氫化工創(chuàng)造了更廣闊的前景。

2021年10月，《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確了我國能源體系中長期轉(zhuǎn)型的基本要求。

“‘雙碳’目標下，未來我國能源化工系統(tǒng)及其變革路徑必須以碳中和為基本剛性約束之一進行設(shè)計。”朱彬彬表示，從短期看，必須緊扣國家能源安全需求，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)方案設(shè)計，合理控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模，嚴格節(jié)能減污降碳要求，探索煤化工低碳發(fā)展的新路徑。從長期看，可依托煤化工建立雄厚的合成氣化工、氫化工產(chǎn)業(yè)平臺，在新能源電力系統(tǒng)充分發(fā)展的條件下逐步將煤化工切換為綠電化工。

朱彬彬提出，根據(jù)“雙碳”目標，統(tǒng)籌規(guī)劃我國煤化工產(chǎn)業(yè)降碳進程，可分為三個階段。

第一階段(2021年至2035年)，從我國能源和產(chǎn)業(yè)安全保障出發(fā)，適度增加煤化工產(chǎn)能，同時采用先進技術(shù)和模式，減少煤化工項目直接碳排放，預(yù)留出未來降碳空間。

第二階段(2035年至2045年)，不再增加煤化工產(chǎn)能，而是適當增加天然氣、綠電、綠氫等低碳能源和原料供應(yīng)，逐步減少碳排放總量、降低碳排放強度。

第三階段(2046年至2060年)，逐步增加可再生電力制氫替代化石能源制氫，并綜合運用碳匯與CCUS(碳捕集、利用與封存)等碳中和手段，有效控制煤化工產(chǎn)業(yè)碳排放總量。

“未來十年，我國煤化工產(chǎn)業(yè)還是要發(fā)展的。”中煤科工集團煤化工首席專家徐振剛說，未來，要統(tǒng)籌考慮國家能源安全、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全以及能源和化工產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型需要，準確把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)奏。

“我們要以產(chǎn)業(yè)可承受、具備經(jīng)濟性為前提，理順降碳邏輯，讓煤化工降碳、用碳措施切實可行。”韓紅梅說。

“‘十五五’期間，煤化工產(chǎn)業(yè)增量將受到較大約束，但仍將有一定增量。”朱彬彬說，加強節(jié)能降耗升級改造、探索綠電綠氫耦合發(fā)展、開展CCUS試驗示范，是推動綠色低碳發(fā)展的三條路徑。

技術(shù)引領(lǐng)高端多元

目前，我國已成為全球最大的化工新材料消費市場，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)等高端領(lǐng)域?qū)ば虏牧闲枨笃惹小?/p>

中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國化工新材料產(chǎn)能4900萬噸，產(chǎn)量超3600萬噸，產(chǎn)值超過1.37萬億元。

“預(yù)計‘十五五’期間，我國化工新材料產(chǎn)能仍將保持較高增速。”韓紅梅表示，目前，我國化學(xué)工業(yè)以基礎(chǔ)產(chǎn)品為主，精細高端產(chǎn)品方面仍待提升。煤化工與石油化工高度交叉融合，有條件生產(chǎn)油品、烯烴及下游豐富的有機原料、合成材料、化工新材料產(chǎn)品，選擇空間廣闊。當前，我國化工新材料已進入技術(shù)突圍、自主創(chuàng)新階段，主流企業(yè)越來越快地向化工新材料領(lǐng)域挺進。煤化工企業(yè)可借鑒石油化工新材料領(lǐng)域的先進技術(shù)，延伸高端產(chǎn)品鏈條。

“未來，要以煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制甲醇、煤制乙醇、煤制芳烴、煤制氨等大宗化工產(chǎn)品為基礎(chǔ)，促進煤化工產(chǎn)品高端化、多元化。”朱彬彬說。

煤制天然氣方面，可采用管道天然氣和液化天然氣聯(lián)合的方式，實現(xiàn)下游外輸途徑多元化，優(yōu)化調(diào)峰性能、提高經(jīng)濟效益。

煤制油方面，可充分利用其生產(chǎn)過程中的組分特點，積極開拓非稅產(chǎn)品及高價值產(chǎn)品市場，提高項目盈利能力，利用費托合成油多生產(chǎn)液體石蠟、全煉石蠟、專用蠟產(chǎn)品、白油、溶劑油、正構(gòu)烷烴組分等高價值產(chǎn)品，利用直接液化油多生產(chǎn)低凝柴油、噴氣燃料、火箭燃料等特種油品，探索高芳潛石腦油制芳烴等化學(xué)品生產(chǎn)路線。

煤制甲醇方面，可根據(jù)下游市場情況，生產(chǎn)醋酸、醋酸酯、甲基丙烯酸甲酯等高價值液體產(chǎn)品，重點生產(chǎn)聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)等工程塑料，積極開拓甲醇能源應(yīng)用領(lǐng)域等。

“當前，我國石油化工進入產(chǎn)能增速大于需求增速的新階段，煤化工應(yīng)堅持守正創(chuàng)新。新的煤化工項目要以經(jīng)典產(chǎn)業(yè)升級路線為主，審慎布局多元化產(chǎn)品，并附加必要的降碳措施。”韓紅梅說。

國家能源局原副局長吳吟指出，煤化工產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，要堅持系統(tǒng)觀念，以安全保供為前提、以提高效率為宗旨、以經(jīng)濟可行為基礎(chǔ)、以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，堅持煤化工與新能源融合發(fā)展。新能源快速發(fā)展的過程，也是煤化工產(chǎn)業(yè)尋求技術(shù)新突破的過程。

“當前，以人工智能為主的數(shù)字經(jīng)濟紅利帶來了前所未有的發(fā)展機遇。未來，要聚焦煤化工企業(yè)數(shù)字化改造與智能化管理，推動煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”中控技術(shù)股份有限公司煤化工解決方案總監(jiān)、煤化工解決方案部部長余洪超說。

在煤化工領(lǐng)域，相關(guān)企業(yè)正加快開展數(shù)智化探索。余洪超所在團隊，針對煤氣化過程中的核心裝置氣化爐，提出“機理模型+AI”的方案，應(yīng)用智能控制技術(shù)，實現(xiàn)全流程在線實時優(yōu)化，不僅提升了產(chǎn)氣量，而且降低了生產(chǎn)成本。湖南三友環(huán)保科技公司搭建智慧水務(wù)平臺，實現(xiàn)修正機理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動模型“雙模型”結(jié)合，實時分析與處理進水數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)，有效預(yù)測煤化工污水處理工藝段出水水質(zhì)。

“人工智能發(fā)展為智慧招商提供了可能。未來，煤化工產(chǎn)業(yè)要加速數(shù)智化賦能，推廣建設(shè)煤化工產(chǎn)業(yè)智能車間、智能物流、智能工廠和智慧園區(qū)。”石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院園區(qū)處副總工程師趙星賀說。

“煤化工企業(yè)要不斷推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，加大科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化力度，以前瞻目光選擇先進技術(shù)，科學(xué)客觀評價新興技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化成熟度。”韓紅梅說，“未來，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展要以煤為基、相關(guān)多元、把握趨勢、公平競爭、拒絕內(nèi)卷。‘十五五’期間，高技術(shù)含量、高產(chǎn)品品質(zhì)、低生產(chǎn)成本、優(yōu)綜合服務(wù)，將是煤化工企業(yè)的新商機。”