近年來，各行業(yè)對環(huán)保愈發(fā)重視，大氣污染治理更側重煤化工領域，曾經(jīng)有不少專家和業(yè)內人士對現(xiàn)代煤化工路徑的技術經(jīng)濟性與前景進行過預測和點評，但大都是基于高油價時期的預測，并且不同專家學者得出的結論也大相徑庭。低油價下，哪條現(xiàn)代煤化工路徑更具競爭力?發(fā)展方向是什么?近日，中國工程院院士、DMTO首席科學家劉中民就包括煤基DMTO、煤制油、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴以及以熱解為龍頭的煤炭分質利用在內的現(xiàn)代煤化工路徑相關問題進行了分析。

　　煤基DMTO

　　仍有較大發(fā)展空間

　　劉中民表示，油價下跌后，煤基DMTO、煤制油、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴以及以熱解為龍頭的煤炭分質利用這幾條工藝路線的成本、經(jīng)濟性和競爭力差異已經(jīng)比較明顯。從2015年各裝置的表現(xiàn)看，煤基DMTO還是很有競爭力的。由于聚丙/乙烯價格下跌與油價下跌并不同步，且油價跌幅大而聚烯烴價格跌幅小，使得絕大多數(shù)DMTO項目均取得了較好收益。考慮到中國烯烴缺口較大、需求仍將剛性增長這一事實，DMTO仍有較大發(fā)展空間。

　　截至目前，DMTO技術已經(jīng)對外許可20套，合計產(chǎn)能1126萬噸/年;建成投產(chǎn)項目9套，合計產(chǎn)能520萬噸/年。這些項目均產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟與社會效益。尤其2015年在國際油價持續(xù)走低、眾多煤化工項目利潤大幅縮水甚至虧損的情況下，DMTO項目依然實現(xiàn)了較好盈利。部分煤制烯烴工廠的凈利潤甚至超過每年10億元。市場驗證了DMTO技術及其工業(yè)化裝置較強的競爭力和良好的前景。

　　經(jīng)濟性是一項技術是否成功最基本也是最現(xiàn)實的要求。DMTO技術真正的作用與價值不僅在于其經(jīng)濟性，還在于為富煤國家和地區(qū)探索了一條非石油路線的烯烴生產(chǎn)路徑，在于烯烴原料多元化成為可能，在于使以往受資源匱乏限制的烯烴產(chǎn)業(yè)終于迎來了發(fā)展的重大轉機，并使下游精細化工的發(fā)展成為了有米之炊。正因如此，DMTO技術一經(jīng)問世，也引起了歐美和日本等國家的高度關注，因為他們明白，現(xiàn)代煤化工技術在中國應用后，中國對石油資源的依存度將會改變，甚至還會引起下游產(chǎn)品供求關系的變化。考慮到全球煤炭資源比石油資源豐富得多且價格低廉這一事實，如果其他富煤多氣國家或地區(qū)，以煤或天然氣為原料生產(chǎn)石油化工及下游產(chǎn)品，那么，這些局部國家或地區(qū)的能源結構將會發(fā)生變化，也可能因此影響全球能源格局。

　　煤制乙醇

　　前景不遜于DMTO

　　劉中民強調，煤制乙醇技術的前景和意義，客觀的講并不遜于DMTO技術。一方面，作為清潔車用燃料乙醇的市場需求巨大。乙醇不僅含氧量高，能夠提高汽油辛烷值和燃燒效率，降低一氧化碳和碳氫化合物等污染物排放，而且無毒無害，不會對地下水體造成污染，因此已被歐盟、美國、巴西等眾多國家廣泛用于汽車燃料或汽油添加劑。我國于2005年起，在部分省市開始推廣使用乙醇汽油，目前已有11個省市在密閉推廣乙醇汽油。我國每年汽油表觀消費量1億多噸，若使用乙醇汽油，不僅能夠節(jié)約石油，也能有效減少汽車尾氣排放對大氣環(huán)境的影響。

　　國內外乙醇生產(chǎn)目前大致有3種工藝路線，分別是煤氣化后合成氣直接制乙醇;煤氣化后先合成甲醇，再生產(chǎn)醋酸，酸酸加氫生產(chǎn)乙醇;醋酸酯化后進一步加氫制得乙醇。但到目前為止，這3種工藝均未通過大型工業(yè)化裝置應用驗證。目前，大化所正與延長石油集團聯(lián)手，采用大化所煤經(jīng)甲醇制乙醇新技術在陜西興平建設10萬噸/年全球首套煤制乙醇工業(yè)化示范裝置，將于今年10月建成投產(chǎn)。

　　而且，相比甲醇，乙醇后序深加工路線更加豐富、衍生品的附加值更高，不僅能夠生產(chǎn)乙烯、乙苯，還可生產(chǎn)醚、酮、酯及其他醇類等眾多大宗化學品和精細化工產(chǎn)品，應用前景十分廣闊。尤其乙醇制乙烯工藝若能借助低成本煤制乙醇技術推廣應用，項目的能耗更低、工藝流程更短、單程轉化率更高、經(jīng)濟性和競爭力會更強。正因為看好煤制乙醇良好的前景，多年來，一些發(fā)達國家都在關注這一技術方向，希望我國能夠率先取得技術突破。

　　煤制乙二醇

　　大型工業(yè)化瓶頸待突破

　　理論上合成氣制乙二醇是最合理的路線，具有廣闊發(fā)展前景，我國率先實現(xiàn)了工業(yè)化。但技術上仍需再突破，尤其要盡快突破大型工業(yè)化技術這一瓶頸。目前，煤制乙二醇單套反應器產(chǎn)能還不夠大，與大化工的概念及相應的規(guī)模化效益還有差距，一定程度上遏制了煤制乙二醇的競爭力。如果能開發(fā)出單套50萬噸/年的煤制乙二醇工業(yè)化技術和設備，煤制乙二醇的發(fā)展空間將真正打開。

　　另外，從技術方面講，催化劑還需要再改進，特別是非貴金屬催化劑的開發(fā)，以及提高催化劑對一氧化碳或氫氣的耐受力。

　　煤制芳烴

　　煤熱解路徑更經(jīng)濟

　　由于石腦油原料的制約，我國的芳烴生產(chǎn)不足。劉中民贊成煤制芳烴，但贊成的是煤拔頭(煤熱解)獲取芳烴。他解釋說，因為煤中本來就有大量芳環(huán)結構的物質。通過熱解后將其分離出來，應該是很好的芳烴原料，既實現(xiàn)了煤炭分質分級利用，又降低了獲得芳烴的成本，無論從原子經(jīng)濟性還是投資經(jīng)濟性考慮都是比較劃算的。

　　劉中民對甲醇制芳烴表達了不贊同意見。他強調，主要因為原料和產(chǎn)品的碳氫平衡問題，使得芳烴產(chǎn)率難以提高，且產(chǎn)品為混合芳烴，欲生成對二甲苯等高附加值產(chǎn)品，還需要進一步加工和復雜的分離提純，擔心經(jīng)濟性有問題。當然，作為新技術路線，還是值得探索的，經(jīng)濟性也需要大型工業(yè)化和市場驗證。如果能夠從合成氣直接制芳烴，是更理想的技術路線。

　　煤制油氣

　　技術儲備意義重大

　　對于煤制油氣，劉中民稱，從能源安全方面講，必要的技術儲備和工業(yè)化示范對我國無疑是有意義的。但目前建成和在建的幾套煤制天然氣裝置，均采用了國外技術，并無實質性的技術突破和創(chuàng)新，還是不要走引進消化吸收的老路了。

　　煤制油方面，我國的技術已經(jīng)領先。不過，油價比較低的時候，恐難有經(jīng)濟競爭力。當然，如果煤制油能夠兼顧與煉油工業(yè)及石油化工的互補，重點生產(chǎn)石油煉制無法生產(chǎn)的高純蠟、高分子硬質蠟、高密度航空航天用油，或我國緊缺的高級潤滑油基礎油，彌補石油化工的不足，前途應比較好。

　　煤分質利用

　　應重視熱解油分級利用

　　劉中民認為，煤分質利用的理念很好，也是煤炭梯級利用、高效清潔利用的有效途徑。但由于熱解難度大，國內相關研究單位及企業(yè)把主要精力放在了這方面，忽視了熱解油的細化分級利用。目前絕大多數(shù)企業(yè)對熱解油的加工方式是比較粗放的：寶貴的高含芳烴焦油，不論輕重一股腦兒加氫，生產(chǎn)柴油的同時將汽油餾分的寶貴芳烴變成了低附加值的石腦油。

　　他建議在裝置大型化、集約化基礎上，生產(chǎn)柴油的同時，兼顧生產(chǎn)高辛烷值汽油或芳烴。這無論從資源合理利用還是從投資經(jīng)濟性考慮，都比較科學合理。