能源转化率:是否成了煤化工项目新指标?

   2013-02-21 中国化工报张兴刚

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  今年1月,国务院印发的《能源发展“十二五”规划》提出,要加快能源生产和利用方式变革,强化节能优先战略,全面提高能源开发转化和利用效率,合理控制能源消费总量,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。“十二五”时期,新开工煤制天然气、煤炭间接液化、煤制烯烃项目能源转化效率分别达到56%、42%、40%以上。


  此外,由国家发改委、国家能源局编制的《煤炭深加工示范项目规划》也指出,国家发改委有望在“十二五”期间批复15个煤炭深加工示范项目,而项目能否得到核准的3项硬性指标之一就是能源利用效率。企业申报的项目建成投产后,能源利用效率、煤炭消耗指标应明显优于“十一五”期间同类示范项目的水平,原则上要达到“基本要求”,部分示范项目则要达到或超过“先进值”,如煤制天然气项目能效基本要求要大于等于56%。

 

 

  图为神华宁夏煤业集团煤制烯烃项目全景。该项目总投资约170亿元,设计规模为年产52万吨聚丙烯,同时每年副产18.48万吨汽油、4.12万吨液态燃料、1.38万吨硫黄。 (本报记者 张育 摄)

  这两项规划都提到的能源转化率在业界引起广泛关注,众多业内人士都有一个同样的疑问:能源转化率是否已成为企业日后新上马煤化工项目的新指标?

 
  作出规定只为提升技术


  就煤化工项目来讲,什么是能源转化率?


  中科合成油工程有限公司技术顾问唐宏青告诉记者,对煤化工项目来说,能源转化率是装置最终产出的有效产品的热值之和,与进入装置的煤、电、水、蒸汽、催化剂、溶剂等各种原料热值和之比。对于现代煤化工而言,煤不仅是该产业发展的主要原料之一,而且还是整个产业正常运营的能源保障,工程项目运行过程所必需的蒸汽、动力的供应以及配套锅炉设备的运行等都需要燃料煤。能源转化率高,则说明原料煤的利用率高。

 

 

 

  在市场需求旺盛的推动下,煤基甲醇制芳烃近来成为煤化工投资热点,该工艺的能源转化率能达到50%以上。图为庆华集团10万吨/年甲醇制芳烃装置。 (本报记者 张兴刚 摄)


  煤化工装置为什么要规定能源转化率呢?


  唐宏青认为,国家有关部门拟订的示范装置能源转化率最低标准,是对示范装置作出的刚性约束,希望煤化工新技术的应用能够在一个新水平上。


  中国石油和化学工业联合会煤化工专业委员会秘书长胡迁林也认为,煤是资源,煤做化工产品,就要达到一定的效率,并不断提高转化率。《能源发展“十二五”规划》及尚未公布的煤化工技术规范,都规定了能源转化率最低标准。“十二五”期间,由于我国现代煤化工仍以升级示范为主,技术上就要不断进步,能源转化率、水耗等指标也应该达到新要求。

 
  石油和化学工业规划院院长顾宗勤表示,与石油化工相比,煤化工原料路线长,生产条件苛刻,资源耗用量大,其能效仅为石油路线的50%左右,碳排放强度更是后者的数倍。煤化工生产的技术路径,决定了其必须要通过更大的投入和资源支持,才能获得石油替代产品。特别是煤制油、煤制天然气是将一种能源转化为另一种能源的利用方式,其能耗水平只有达到先进水平,才能在国民经济中站稳脚。否则,现代煤化工就无法体现煤炭清洁高效利用这一优势。“现代煤化工若要得到长足的发展,必须努力提高能效水平,降低污染物排放,争取更好的发展前景。”


  不能作为单一衡量指标


  虽然国家的相关规划对能源转化率提出了要求,煤化工的能源转化率也随着技术的进步在近几年得到了提高,但一些业内人士也提出,不能单用能源转化率来衡量一个煤化工项目。


  上海达门化工工程技术有限公司总经理於子方直言:“研究煤化工项目的能源转化率是个误区。煤转化成甲醇、天然气、油品、烯烃,是转化成不同的化工产品,消耗不一样,不同的原料也有不同的转化率,不好比较。因此,我们看待煤化工项目的角度要调整,评价一个项目不能看某一指标,最终要看单位产品的综合能耗。”


  中石化洛阳石化工程公司副总工程师梁龙虎也表示,煤化工项目的能源转化率不是越高了越好,能源转化率高,也有一定的限度。高了,投资会不会大?经济性合算不合算?有的产品工艺流程长,能源转化率就是低。选择上什么煤化工项目,不是靠能源转化率这一单一指标来衡量,而要综合考虑。


  兖矿国泰化工有限公司副总经理孙永奎、内蒙古伊泰集团有限公司高工林惠鹤等多位业内人士均向记者表示,对能源转化率应当辩证地看,企业投资什么产品,得看市场需求和所得到的效益,不能完全看能源转化率。


  延长石油集团西湾煤化工项目技术顾问李佩玉举例说,煤制天然气的能源转换效率很高,但有的地方煤制天然气生产成本达1.84元/立方米,企业财务内部收益率低,还面临管网制约,对企业来说没效益。因此,不能简单因为煤制天然气的能源转换效率高,就去发展煤制天然气。


  李大尚也指出,不能绝对地将能源转化率作为煤化工的投资依据。煤发电,能源转化率低,只有40%左右,脱硫、脱硝后,能源转化率只有30%多。但是不能因为能源转化率低,我们就不用煤发电,或者不去进行脱硫脱硝,因为我们需要电。煤制油也是如此。煤制油比煤制烯烃、煤制天然气的能源转化率都低,但是烯烃、天然气不能完全代替柴油,因此煤制油还是需要发展。


  “发展经济的目的是满足市场需要。一旦某种产品市场迫切需要,就是能源转化率低一些,也要生产出来。煤制甲醇比煤制油能源转化率高一点,但是,我国缺柴油,而且强大的国防需求,驱使我们为坦克、装甲车、舰船、潜艇和各种战车提供柴油,国家对柴油的刚性需求是甲醇无法替代的。”唐宏青举例说,我国目前最大的煤化工产品是煤制合成氨,几十年来,该项目的建设从来都是由农业需求来决定的,而非取决于氨和甲醇等产品的能耗差别;发展煤制天然气是由于我国的天然气资源不足,以及进口天然气的数量仍然不能满足国内需要,与能源转化率的高低无关;出于同样的原因,发展煤制烯烃是为了弥补我国每年聚烯烃不足而造成的大量进口,也与能源转化率无关。因此,没有必要过分认真地用能源转化率来进行不同产品间的横向比较,也不能完全根据能源转化率来衡量煤转化为某一种化工产品是否合适。


  不过李志坚向记者强调,虽然企业上项目的目标是追求经济效益,但重视能源转化率是国家的政策导向。国家鼓励优化煤炭资源利用,提升能源转化率,所以,“十二五”煤炭深加工示范项目必须是企业目标与国家目标一致的项目。


  工艺不同转化率也各异


  记者从采访中了解到,随着工艺技术的进步、催化剂性能的改进以及设备制造能力的提高,我国煤化工项目的能源转化率在近几年不断提高。


  中科合成油工程有限公司总经理唐益民介绍说,随着催化剂性能和整体工艺水平的不断提高,煤间接液化制柴油的能源转化率近3年来提高到了40.53%,“十二五”期间将提高到43%~45%。


  唐宏青认为,煤化工项目的能源转化率与工程设计、装置运行有关,还与装置规模、原料、工艺流程、关键设备的结构、装置内热力系统的配置等多方面的因素有密切关系。设计同一个装置,不同的设计院给出的能源转化率是不同的,不同的煤气化方法也有不同的能源转化率。例如,内蒙古克什克旗煤制天然气装置能源转化率为56.6%;而同一设计单位在设计阜新煤制天然气工程时,给出的能源转化率为51.8%。


  全国煤化工设计技术中心主任李大尚也表示,因采用的煤不一样,如水分、灰熔点、热值等不一样,煤化工项目的能源转化率就会有差别;采用的技术、设备不一样,项目的能源转化率也不一样。只有采用同一种原料煤、同一种技术,生产同一种产品,才好在同一个平台上比较能源转化率。此外,因项目的算法不一样,能源转化率也不一样。有的项目把热电站也放在一起算,而发电能源转化率最低,这样把整个项目的能源转化率给拉下来了;有的项目空分、热电都不折算成能源消耗进行计算,这样能源转化率就高。


  《煤炭深加工示范项目规划》起草人之一、石油和化学工业规划院无机化工处处长李志坚告诉记者,煤化工项目工艺流程不一样,煤质不一样,能源转化率也就不一样。随着技术的不断进步,“十二五”期间煤化工示范项目的能源转化率都要提高,“十三五”期间还将提得更高。
 

 
 
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