在我國化工行業(yè)的發(fā)展史上,沒有哪一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比現(xiàn)代煤化工更曲折、更復雜,沒有哪一個產(chǎn)業(yè)的示范過程比現(xiàn)代煤化工時間更長、過程更艱難,也沒有哪一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比現(xiàn)代煤化工爭議更大、非議更多。雖然走過了10年的示范發(fā)展歷程,但我國現(xiàn)代煤化工“十三五”規(guī)劃的總基調(diào)仍確立為以示范為主。
大唐能源化工有限責任公司是我國率先開展煤制烯烴、煤制天然氣等領(lǐng)域示范的企業(yè)。近日,該公司董事長張明對中國化工報記者獨家披露了大唐人在10年煤化工示范過程中的創(chuàng)新、經(jīng)驗及感悟。
示范最需要首創(chuàng)精神
記者:中國大唐是我國最早開展現(xiàn)代煤化工示范的企業(yè),一路走到今天,既有成功,也有坎坷。請問大唐在現(xiàn)代煤化工示范過程中,體會最深的是什么?
張明:所謂示范,就是第一個吃螃蟹。我們開展現(xiàn)代煤化工示范10年來,體會最深的就是兩個字:創(chuàng)新。眾所周知,10年前,中國大唐開始涉足現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域時,我國現(xiàn)代煤化工幾乎是一片空白,國內(nèi)外鮮有可資借鑒的經(jīng)驗。如果沒有敢為天下先的首創(chuàng)精神,是不敢、也不可能涉足這一新興產(chǎn)業(yè)的,如果沒有創(chuàng)新,我們在現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域可謂是寸步難行。
比如,在大唐開展煤制烯烴示范之前,烯烴只有石油路徑“華山一條道”。10年前,我國石油資源十分珍貴,國際油價居高不下,烴類產(chǎn)品作為國民經(jīng)濟和與人民生活息息相關(guān)的石化產(chǎn)品,我國供應(yīng)量遠遠滿足不了市場需求。而如何將甲醇轉(zhuǎn)變?yōu)橄N類產(chǎn)品,國內(nèi)外尚無工業(yè)化先例,當時最接近工業(yè)化運用程度的德國魯奇的MTP技術(shù)剛完成了中試。
在這種情況下,大唐人敢為天下先,第一個購買了MTP技術(shù),并大膽運用于我國首個煤制聚丙烯項目,最終取得了成功。這件事情的成功,大大加快了國內(nèi)同類技術(shù)MTO的工業(yè)化運用速度,對我國后續(xù)煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展起到了引領(lǐng)和帶動作用。目前,我國已經(jīng)投產(chǎn)的煤/甲醇制烯烴有19家,合計年生產(chǎn)烯烴能力841萬噸,實現(xiàn)了我國煤制烯烴的產(chǎn)業(yè)化。截至2016年1月,我國煤制烯烴在建企業(yè)有13家,合計烯烴生產(chǎn)能力為814萬噸。
目前,我國烯烴類產(chǎn)品的市場價格與10年前已不可同日而語。為下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來更多、更便宜的烯烴原料,這其中除了國際油價大幅下跌外,煤制烯烴產(chǎn)能的釋放功不可沒,大唐人的率先示范也功不可沒,綜合作用促進了我國烯烴下游產(chǎn)業(yè)的更好更快發(fā)展。作為中央企業(yè),我們抱著為國家示范、為行業(yè)開拓的想法,沒有過多地去計較自身利益。
記者: 怎樣理解大唐在煤化工示范過程中的首創(chuàng)精神?
張明:所謂首創(chuàng)精神,其實可以理解為一種創(chuàng)新自覺。比如,我們在搞煤制天然氣示范的過程中,采用了業(yè)界公認技術(shù)較為成熟的碎煤加壓氣化爐。該氣化爐作為一種成熟的爐型,一直被國內(nèi)外廣泛使用,但該爐最大氣化壓力為3兆帕,一般用于小型煤化工裝置沒有問題。但考慮到如果運用于煤制天然氣這樣的大型煤制氣項目,氣化壓力過低將大大降低系統(tǒng)效率和產(chǎn)品收率,可不可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,把壓力提高一些?
經(jīng)過深入調(diào)研和科學論證,我們認為將壓力提高到4兆帕是可行的,并把想法付諸實踐,取得成功。這一原創(chuàng)技術(shù)在克旗煤制氣項目運用后,從氣化反應(yīng)機理上看,增加氣化壓力對提高氣化爐中粗合成氣中的甲烷含量作用明顯?似烀褐茪膺\用這一創(chuàng)新技術(shù)后,粗合成氣中甲烷含量由8%提高到13%左右,大大提高了產(chǎn)品收率,減少下游裝置負荷。同時,壓力提高還有利于工藝下游工藝處理更加順暢,可減少后續(xù)裝置規(guī)模,實現(xiàn)減少投資和節(jié)能降耗。目前,這一技術(shù)已在我國現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域廣泛運用,是大唐為我國現(xiàn)代煤化工技術(shù)做出的一項革命性貢獻。
除此之外,大唐在這方面的探索還有很多,許多技術(shù)經(jīng)過大唐創(chuàng)新并在示范項目成功運用后,已在煤化工行業(yè)中廣泛使用。
記者:大唐作為我國現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域的先行者,處處需要創(chuàng)新,但創(chuàng)新也有風險,怎樣控制創(chuàng)新風險?
張明:示范示范,說得通俗一點,其實也是一個“試錯”的過程。出了錯誤并不可怕,只要及時總結(jié)教訓,遵循科學規(guī)律,果斷開展技術(shù)攻關(guān),錯誤是會被糾正的。
比如,大唐克旗煤制氣項目運行一段時間后,發(fā)現(xiàn)氣化爐內(nèi)夾套腐蝕變薄,如果不找出原因,找到解決問題的辦法,后果不堪設(shè)想。我們通過“借外腦、用外力”的一貫做法,通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織國內(nèi)行業(yè)專家,到現(xiàn)場診斷問題,開展技術(shù)攻關(guān)。同時,借鑒同行業(yè)同類問題解決的經(jīng)驗和做法,很快找出了問題根源,找到了解決辦法。這一問題解決近兩年來,克旗煤制氣氣化爐運行狀態(tài)良好,腐蝕問題再未發(fā)生。這也為我國其他煤制氣企業(yè)防止同類問題的發(fā)生提供了寶貴的經(jīng)驗。
記者:您剛才提到“借外腦、用外力”,請問到底是怎樣一種做法?
張明:中國大唐作為我國五大發(fā)電集團之一,搞現(xiàn)代煤化工屬跨界發(fā)展,對現(xiàn)代煤化工的發(fā)展規(guī)律也有一個認識的過程。我們深知在技術(shù)和人才方面有欠缺,為了彌補不足,確立了“借外腦、用外力”的技術(shù)攻關(guān)與創(chuàng)新發(fā)展理念。所謂“借外腦、用外力”,就是立足國內(nèi)國外,依托行業(yè)專家,組建企業(yè)的專家?guī),利用國?nèi)外一切可以利用的技術(shù)和人才。比如我們主動與中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會、中石油、中石化、石油和化學工業(yè)規(guī)劃院、各大科研及設(shè)計單位和大專院校、工藝提供商、設(shè)備制造商及業(yè)內(nèi)知名專家等加強協(xié)作與聯(lián)系,每當遇到技術(shù)瓶頸,都是通過“借外腦、用外力”的辦法,使問題迅速得到解決。
為國示范推進行業(yè)發(fā)展
記者:您在前面講到大唐搞現(xiàn)代煤化工是為國示范,該如何理解?
張明:大家知道,我國能源資源的稟賦特點是“富煤、貧油、少氣”,開展包括煤制天然氣、煤制烯烴等在內(nèi)的現(xiàn)代煤化工示范,是國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分,是國家鼓勵發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),無論作為技術(shù)儲備,還是豐富能源市場,都有著重大的現(xiàn)實意義。作為中央企業(yè),為國示范我們義不容辭,責無傍貸。
大唐在我國率先開辟了利用褐煤進行大規(guī)模工業(yè)化清潔利用的先河。我國已探明的褐煤總儲量在6000億噸以上,如果能夠成功開發(fā)利用,將是一筆巨大的資源寶庫。業(yè)界都知,我國以往水煤漿成漿性低于55%時,工業(yè)化利用不被看好,而褐煤的成漿性一般只有48%左右。大唐呼倫貝爾化肥項目經(jīng)過反復探索和不斷創(chuàng)新,用48%左右的成漿性制成化肥,并使裝置產(chǎn)能達到設(shè)計值,為國內(nèi)首個褐煤水煤漿成功運用的范例。大唐開展煤化工示范,無論是煤制聚丙烯,還是煤制氣,都是以褐煤為原料,并且都取得了成功。有人評價說,僅大唐用好褐煤這一點,就是對我國煤炭清潔利用和現(xiàn)代煤化工發(fā)展的一個大貢獻,其意義在于,為我國6000億噸褐煤找到了用武之地,為當代乃至今后更長時期科學利用褐煤找到了方向。
記者:大唐在煤化工領(lǐng)域的創(chuàng)新對推動行業(yè)發(fā)展有何意義?
張明:大唐開展煤化工示范的積極意義之一,就是為行業(yè)發(fā)展起到引領(lǐng)作用。比如,作為煤制天然氣的關(guān)鍵技術(shù),甲烷化技術(shù)以往被國外壟斷,國內(nèi)并沒有開發(fā)相關(guān)技術(shù),大唐克旗煤制氣作為我國首個煤制氣示范項目,引進了英國戴維甲烷化技術(shù)。為打破壟斷,大唐化工技術(shù)研究院主動承擔了國家“863”成套甲烷化工藝包開發(fā)技術(shù)編制,在消化吸收國外技術(shù)和充分實踐的基礎(chǔ)上,開發(fā)出我國具有自有知識產(chǎn)權(quán)的成套甲烷化工藝包,于2014年開展了工業(yè)側(cè)線4000小時以上試驗。經(jīng)過中國石化聯(lián)合會組織專家鑒定,該技術(shù)為國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進。“863”計劃已與科技部結(jié)題,這一技術(shù)的開發(fā)成功使我國在煤制氣關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域打破了國外壟斷,不再受制于人,也為我國煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了更多的技術(shù)選擇。
再比如甲醇合成技術(shù)和規(guī)模,國內(nèi)以前的規(guī)模較小,大唐首次將甲醇合成做到168萬噸/年規(guī)模,開辟了我國大規(guī)模煤制甲醇的先河,走到了行業(yè)前例。殼牌氣化爐此前運用的都是四燒嘴技術(shù),單爐日處理煤能力最大為2000噸。大唐最先采用六燒嘴氣化爐技術(shù),日處理能力提高到近3000噸,使產(chǎn)能上了新臺階。
此外,大唐還直接參與國家對現(xiàn)代煤化工相關(guān)工藝和技術(shù)標準的制定工作,這些都是對行業(yè)發(fā)展作出的積極貢獻。
記者:大唐如何圍繞煤化工示范項目搞創(chuàng)新?
張明:圍繞示范項目搞創(chuàng)新,這是我們創(chuàng)新的原動力,也是創(chuàng)新的立足點和出發(fā)點。比如,我國煤制烯烴雖然實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,但過去MTP催化劑國內(nèi)無法生產(chǎn),只能通過國際采購,價格十分昂貴。國外MTP催化劑的使用壽命一般為10-13個周期,每個周期運行壽命為500-700小時,在運行中期,其運行壽命通常會下降,丙烯收率也會隨之衰減。大唐依靠自己的化工研究院,結(jié)合項目需求,組織開展技術(shù)攻關(guān)和科技創(chuàng)新,成功開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的MTP催化劑,創(chuàng)新地采用了晶面導向合成技術(shù)、定向修飾及雙功能分子篩技術(shù),使催化劑在穩(wěn)定性、強度、丙烯收率和噸丙烯單耗等方面均優(yōu)于同期進口催化劑水平,丙烯收率可比進口催化劑提高5%左右。
經(jīng)過大唐多倫煤制聚丙烯項目的工業(yè)運用,證明自主催化劑性能達到了國際同類產(chǎn)品水平,并且大大降低了采購成本,提高了項目的經(jīng)濟性。以大唐多倫46萬噸/年煤基烯烴項目為例,可使其綜合效益每年至少提高1.1億元。大唐化工研究院MTP催化劑實現(xiàn)國內(nèi)首次工業(yè)化應(yīng)用并大幅突破工業(yè)運行紀錄,不僅能夠有效抵抗低油價的沖擊,增強企業(yè)競爭力,而且也將為我國開發(fā)催化劑升級換代產(chǎn)品、繼續(xù)保持MTP催化劑的優(yōu)勢與地位奠定堅實基礎(chǔ)。此外,大唐開發(fā)的甲烷化催化劑也取得了成功。
10年來,中國大唐在煤化工領(lǐng)域獲得的專利達百項之多,取得大大小小的創(chuàng)新成果數(shù)以千計。
示范企業(yè)呼喚尊重扶持
記者:近年來,社會上對發(fā)展現(xiàn)代煤化工有些爭議。大唐作為發(fā)電企業(yè),為何要跨界發(fā)展現(xiàn)代煤化工?
張明:中國大唐涉足現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域,有著特定的時代背景。大家知道,10年前,國際原油價格居高不下,烯類產(chǎn)品需要大量進口,煤炭清潔利用呼聲很高。國家從能源戰(zhàn)略安全的全局計,針對中國的資源特點,從產(chǎn)業(yè)政策上支持和鼓勵發(fā)展現(xiàn)代煤化工。中國大唐作為一家大型能源中央企業(yè),一直致力于發(fā)展清潔能源。我們本著興業(yè)報國的責任擔當,帶頭開展現(xiàn)代煤化工示范,目的是為我國現(xiàn)代煤化工的發(fā)展探索出一條路子來。
任何一項新生事物的發(fā)展,總要有人敢為人先,大膽探索。大唐人開展現(xiàn)代煤化工示范,積極開拓創(chuàng)新,得到了國家的支持和社會的贊許。其實創(chuàng)新需要一種自我犧牲精神,既然是示范,既然是創(chuàng)新,一次成功或者不犯錯誤是很難實現(xiàn)的。大唐人在自身付出一定代價的同時,為我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗,積累了難得的財富,我們認為這是值得的,理應(yīng)得到社會的理解和支持,而不該是指責和非議。
記者:開展煤化工示范如何與履行社會責任相結(jié)合?
張明:大唐開展現(xiàn)代煤化工示范,這件事情本身就是在履行作為央企的一種社會責任。當然,我們履行社會責任還體現(xiàn)在環(huán)保方面。比如,大唐開展現(xiàn)代煤化工示范,是最早一家按照國家要求承諾并踐行廢水零排放的企業(yè)。換句話說,我國現(xiàn)代煤化工的零排放始于中國大唐。事實上,我們承諾了,也做到了。一方面,大唐圍繞現(xiàn)代煤化工廢水零排放,積極開展技術(shù)創(chuàng)新,我們承擔的國家“863”廢水零排放課題取得重要成果,并將這些成果運用于示范項目;另一方面,大唐最大的兩個示范項目——多倫煤制聚丙烯項目和克旗煤制氣項目,全部實現(xiàn)了廢水的零排放,我們的項目沒有廢水的外排口,大唐首次開展中水冷卻大規(guī)模濁循環(huán)成功利用,為我國廢水處理的回收循環(huán)利用,為實現(xiàn)現(xiàn)代煤化工零排放開創(chuàng)了成功的經(jīng)驗。
大唐在現(xiàn)代煤化工示范過程中,堅持盡可能使用國內(nèi)設(shè)備,促進了我國煤化工裝備產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。比如,大唐多倫煤化工使用的甲醇合成氣冷反應(yīng)器,就是立足國內(nèi)采購,促成了國內(nèi)化工裝備企業(yè)開發(fā)成功并用于大唐多倫煤制聚丙烯項目;大唐煤化工示范項目除早期國內(nèi)無法生產(chǎn)及少數(shù)關(guān)鍵技術(shù)以外,我們均優(yōu)先采購國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備,大唐阜新煤制氣項目95%以上設(shè)備均來自國內(nèi)企業(yè),從而促進了國內(nèi)現(xiàn)代煤化工裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為我國現(xiàn)代煤化工裝備制造業(yè)的創(chuàng)新升級和國產(chǎn)化起到了積極的促進作用。
記者:如何看待我國現(xiàn)代煤化工未來?
張明:從大唐開展現(xiàn)代煤化工示范的實踐來看,現(xiàn)代煤化工資金需求量大、工藝技術(shù)相對復雜、安全環(huán)保壓力大,在具體實踐中存在著許多難以預料的困難和問題。尤其在當下國際原油價格斷崖式下跌的情況下,現(xiàn)代煤化工的相對成本優(yōu)勢已經(jīng)減弱。因此,在示范項目尚未完全取得成功的情況下,后續(xù)項目不宜過熱發(fā)展,不要盲目發(fā)展。國家“十三五”已明確現(xiàn)代煤化工仍以示范為主,我們認為是十分正確的決策。
當然,開展煤炭的清潔利用,發(fā)展現(xiàn)代煤化工這一新興產(chǎn)業(yè),是我國一項長期的能源戰(zhàn)略決策。隨著包括中國大唐、中國神華等在內(nèi)的一批示范先行者的不斷探索和實踐,現(xiàn)代煤化工的工藝技術(shù)將會日臻成熟,經(jīng)驗將會不斷積累,對現(xiàn)代煤化工的規(guī)律也會有更加深刻的認識。假以時日,我國現(xiàn)代煤化工將蒸蒸日上。
此外,對于現(xiàn)代煤化工示范項目,各級政府對一直給予積極的支持,這一點不可否認。我國政府對新興產(chǎn)業(yè)一向是扶持的,比如對風電、光伏發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè),都有較大的政策扶持力度。因此,我認為國家對現(xiàn)代煤化工示范項目扶持的政策力度還應(yīng)該更大一些,比如對示范企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新給予必要的人力和財力支持,對包括煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴等在內(nèi)的清潔能源產(chǎn)品給予稅收優(yōu)惠和財政補貼,對于示范企業(yè)在項目貸款方面給予必要的支持等。
總之,只要各級政府積極支持,示范企業(yè)積極探索,業(yè)界各方團結(jié)協(xié)作,我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)一定會迎來柳暗花明的春天。(中國化工報)