2016年初,環保部《關于華電榆橫煤基芳烴項目環境影響報告書審批權限的復函》,引起煤化工行業極大關注。該《復函》明確華電榆橫煤基芳烴項目環境影響評價文件由環保部直接審批。由于此前已經有多個現代煤化工項目的環評報告遭遇環保部否決,加之現代煤化工五大路徑中,煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣、煤制乙二醇均已實現了工業化應用,有的還形成了較大產業規模,唯獨煤制芳烴技術仍在"蝸居",這一《復函》引起了業界對煤制芳烴及其工業化示范項目的猜疑。
人們的疑慮是:煤制芳烴是不是也會難過環保門檻?它的技術和市場能否經得住考驗?作為全球首個煤制芳烴示范項目,華電榆橫煤基芳烴項目的進展怎樣?
"環保部上收華電榆橫煤基甲醇制芳烴項目環保審批權限,是環保部依法依規履責,無需大驚小怪,更不能解讀為項目環評出了問題。"針對業界的疑問,陜西省環保廳相關負責人上周給予了正面回答。
"環保部上收華電榆橫煤基甲醇制芳烴項目環保審批權限,是環保部依法依規履責,無需大驚小怪,更不能解讀為項目環評出了問題。"針對業界的疑問,陜西省環保廳相關負責人上周給予了正面回答。
環評上收符合規定
該負責人說,根據《環境保護部審批環境影響評價文件的建設項目目錄(2015年本)》有關文件規定,年產100萬噸及以上的煤制甲醇項目,環評應由國家環保部直接審批。華電榆橫煤基甲醇制芳烴項目規劃的煤制甲醇規模為年產300萬噸,項目環評理應由環保部直接審批。因此,一些人據此猜測項目環評可能出了問題,毫無道理。
"事實上,在陜西省、華電集團、榆林市政府等有關各方共同努力下,這個全球首套煤制芳烴項目,正在按既定程序穩步推進。"該負責人表示。
項目建設有序推進
據華電煤業集團煤化工管理部副主任王彤透露,華電榆林百萬噸煤基甲醇制芳烴工業化示范項目,概算總投資360億元,主要裝置包括年產300萬噸煤制甲醇、120萬噸流化床甲醇制芳烴、100萬噸芳烴聯合(即混合芳烴制對二甲苯)、160萬噸精對苯二甲酸、60萬噸聚酯五大系統。另外還有空分、氣化、熱動力島、水處理、煤礦、煤炭輸/儲系統等輔助配套設施。目前,前期工作開展順利,10個專題報告和4項單項審批已取得批復,最核心單元的甲醇制芳烴工藝包已由華電煤業、清華大學與中石油華東設計院共同完成開發。項目所需的其他13項專有技術引進工作已經完成比選,正在開展項目總體設計。項目立項報告已經通過陜西省發改委審議,同意補充環評批文后出具核準意見。該項目的環評報告正在完善,近期將上報環保部待批,其水資源論證報告已上報待批。
王彤表示,煤制甲醇是標準的煤化工。甲醇制芳烴與石油煉制行業中的催化裂化工藝相近,芳烴聯合再到精對苯二甲酸和聚酯則屬石油化工范疇。這意味著,外人眼中單一的煤制芳烴項目,其實橫跨了3個不同子行業,系統的集成、技術的耦合、能量的梯級利用以及產物的優化等都要進行全面統籌。所以將開展的示范也具有代表性,主要包括:首先承擔的流化床甲醇制芳烴(FMTA)技術的工業化放大,要從工業規模打通流程,完成技術的工業化;其次,實現煤基甲醇制芳烴系統優化,要對這個復雜系統的工藝、裝備、能耗、物耗及環保等方面進行匹配,建立綜合指標體系;三是進行煤電化一體化的探索。
據了解,流化床甲醇制芳烴工藝包設計在已經運行驗證的3萬噸/年流化床甲醇制芳烴工業化試驗裝置工藝流程的基礎上,對系統耦合、節能環保進行了優化和改進。比如將工業試驗時采用的中低溫分離輕烴方式改為輕烴回收率高、能耗低、操作穩定性與彈性更大的油吸收分離模式;增加了工業試驗裝置所沒有的再生煙氣余熱利用與除塵系統;用蒸汽透平代替工業試驗裝置采用的電驅動壓縮機模式;以新型復合空冷技術替代工業試驗時的水冷工藝;甲醇芳構化過程副產的水通過先進水處理技術處理后回用,而非工業試驗時的簡單處理后再送污水處理系統……
通過這些優化和改進,整個系統的工業水回用率將達90%以上,甲醇制芳烴單元占地面積減少20%,投資減少40%,電耗下降30%。全廠綜合指標方面,噸對二甲苯水耗降至12.48噸、煤耗約5噸標煤,系統能源轉化效率可達40.85%,項目的經濟性與節能環保性均有顯著提升。特別是由于流化床甲醇制芳烴單元生產的混合芳烴不僅雜質含量低,而且混合芳烴中二甲苯含量高達50%以上、乙苯含量低于2%。與石油路線的原料(約含24%二甲苯和5%乙苯)相比,相同產品規模裝置投資可降低約15%,對二甲苯的單位產品能耗降低約30%,這也大大提高了煤制芳烴的競爭力。
意義重大呼喚支持
在中國工程院院士金涌等專家看來,流化床甲醇制芳烴技術的推廣應用,除了能為投資者帶來較好回報外,還具有重大現實與戰略意義。
首先,發展煤制芳烴是立足我國國情,支撐紡織工業發展的需要。
據中國工程院院士、中國化工學會理事長曹湘洪介紹,1噸對二甲苯可以生產1.77噸滌綸纖維,而1畝地棉花皮棉產量不超過0.14噸。即1噸對二甲苯相當于13畝耕地生產的棉纖。我國每年對二甲苯需求量約2000萬噸,若全部改用棉纖,需要種植2.5億畝棉花。這在耕地面積緊張的中國是不可行的。在這種情況下,現實可行的辦法就是發展化纖工業,即大量生產滌綸、芳綸和錦綸。而生產滌綸、芳綸和錦綸離不開聚酯切片,聚酯切片的主要原料精對苯二甲酸又是由對二甲苯(芳烴的重要成員)生產獲得的。因此,發展包括煤制芳烴、石腦油制芳烴在內的芳烴工業,是我國立足國情,保障糧食安全、促進紡織工業健康發展的現實選擇。
其次,發展煤制芳烴符合中國能源稟賦特點。
金涌表示,我國芳烴原料來源單一,97%來源于石油路線。而我國石油資源本身短缺。近幾年,受原料不足及其他因素影響,我國對二甲苯供需缺口不斷增大。2015年,我國對二甲苯消費量2075萬噸,進口量1165萬噸,對外依存度56%,成為單一化學品花外匯最多的產品。通過相對豐富的煤炭或生物質為原料生產芳烴,既能解決芳烴原料短缺、價格居高不下的難題,又豐富了芳烴原料獲取途徑。
再次,煤制芳烴是煤炭清潔高效轉化的有效途徑。清華大學教授魏飛表示,從資源利用的角度來說,煤基甲醇制芳烴技術通過工藝過程的耦合,有效提高了煤炭的利用效率。如果在工業化過程中,將甲醇制芳烴過程與煤氣化過程、芳烴聯合裝置集成、聯產,將甲醇制芳烴過程副產物充分循環回用至系統的不同部分,將過程工藝水處理后回用,則可最大限度地實現資源高效充分利用。
再次,在能量利用方面,煤制芳烴項目可充分發揮煤—電—化一體化優勢,從全系統統籌規劃,將煤炭轉化、發電、產品的合成與分離等過程耦合,合理分配不同等級的熱量,提高能源轉化效率。又由于煤基甲醇制芳烴過程排放的尾氣中不含硫、氮等有害物質,催化劑采用常規化工材料作為活性物質,排放的廢渣不含有毒有害成分,廢水中不含氨氮,經過處理后可以回收利用。因此,整個過程綠色、潔凈、環保,是煤炭高效清潔利用較為理想的路徑。
最后,推廣使用煤基甲醇制芳烴技術,有利于西部經濟發展和經濟結構調整。
陜西省社科院經濟研究所副所長吳剛認為,在西部煤炭資源富集地區建設煤基甲醇制芳烴項目,即將煤炭資源轉化為芳烴,再進一步轉化為高附加值的下游產品,形成煤—甲醇—芳烴—精對苯二甲酸—聚酯—紡織產業鏈,既可承接東部紡織產業轉移,又能帶動西部產業結構升級,經濟效益和社會效益十分顯著。
根據中國紡織工業研究院的測算,聚酯對其下游化纖、工程塑料、汽車元器件等產業的帶動效應可達8倍,一個百萬噸芳烴項目可實現產值240億元,帶動相關行業的產值可達1300億元以上。如果在西部富煤地區建設大型煤基甲醇制芳烴及聚酯紡織上下游一體化產業集群,既契合"一帶一路"發展戰略,促進地方經濟發展,又能縮小區域經濟差距,實現東西部經濟均衡協調發展。
專家們因此呼吁,國家應給予首個煤制芳烴示范項目更多支持,使其早日建成運行,為后續項目積累經驗,讓速流化床甲醇制芳烴這一我國完全擁有自主知識產權、世界領先的原創技術早日變為生產力。
原標題:【頭條】煤制芳烴:為啥現代煤化工產業化獨缺它