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2014年新型煤化工市场年度报告

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概述:新型煤化工包括煤制甲醇、煤制烯烃、煤制天然气、褐煤提质、煤制乙二醇和煤制油等。新型煤化工主要是指以煤为原料,经过化学加工使煤转化为洁净能源和可替代石油化 工的产品,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等,它与能源、化工技术结合,可形成煤炭——能源化工一 体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色,是今后20年的重要发展方向,这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国 对进口石油的依赖均有着重大意义。

一、煤制天然气发展情况

(一)截止2014年国内煤制天然气项目汇总

目前我国已投产煤制气项目3个,其中汇能鄂尔多斯项目有部分仍处于在建状态,此外还有4个在建项目、21个规划中的项目。全部达产后,年产能将达1100亿方。详情见表1。

表1:煤制天然气项目汇总

项目名称

产能(亿方/年)

进度

大唐克旗煤制气

40

投产

新疆庆华伊犁煤制气

55

投产

内蒙古汇能鄂尔多斯煤制气

16

在建,部分投产

大唐阜新煤制气

40

在建

华星新能源鄂尔多斯煤制气

40

在建

新疆龙宇准东煤制气

40

在建

新疆新天伊犁煤制气

20

在建

国电内蒙古煤制气

40

拟建

国投新集安徽煤制气

40

拟建

河北建投鄂尔多斯煤制气

40

拟建

华能新疆准东煤制气

40

拟建

内蒙古矿业兴安能化煤制气

40

拟建

苏新能源新疆准东煤制气

40

拟建

新峰邯郸煤制气

18

拟建

新疆北控准东煤制气

40

拟建

新疆富蕴广汇准东煤制气

40

拟建

新蒙能源内蒙古煤制气

40

拟建

中电投新疆煤制气

60

拟建

镇东能源包头煤制气

60

拟建

中海油鄂尔多斯煤制气

40

拟建

中海油山西大同煤制气

40

拟建

浙能新疆准东煤制气

20

拟建

中石化新疆准东煤制气

80

拟建

北控集团鄂尔多斯煤制气

40

拟建

晋能朔州煤制气

40

拟建

京皖安庆煤制气

40

拟建

陕西旬邑煤制气

40

拟建

中石化榆林煤制气

80

拟建

小计

1169

 

(二)煤制天然气技术现状与进展

1、工艺介绍

煤制天然气通常指采用原煤,通过气化工艺来制造合成天然气,主要工艺包括直接法和间接法。现阶段煤制天然气工艺如图1所示:

图1煤制天然气工艺流程图

2、工艺进展

2013年9月,北京低碳清洁能源研究所开发出新一代耐硫甲烷化催化剂。

2014年3月,西南化工研究设计院与中海石油气电集团合作研发的煤制天然气甲烷化技术全流程中试装置详细工程设计通过专家组评审。

2014年3月,上海华西化工科技有限公司开发的一段等温甲烷化技术制LNG工业化装置,经过一年多的稳定运行,通过项目考核验收。

2014年5月,大唐国际化工技术研究院研制出异型催化剂,提高了催化剂的利用效率。

2014年10月,陕西榆林西部煤炭技术研究中心自主研发新型添加剂,用于褐煤水煤浆生产合成氨。

2014年12月,中国石化和华东理工大学共同开发的单喷嘴冷壁式粉煤加压气化(SE-东方炉)技术,通过了中石化科技部主持召开的成果鉴定会。

(三)已投产煤制气项目基本情况

1、大唐克旗煤制天然气示范项目

大唐克旗煤制天然气示范项目以劣质褐煤作为原料,项目装置主工艺路线采用杭氧大型空分技术、国 产碎煤加压气化技术、耐硫耐油变换技术、低温甲醇洗净化,丙烯压缩制冷技术、克劳斯-氨法硫回收技术和英国DAVY公司合成甲烷技术,天然气干燥技术等。 项目设计产能为年产40亿立方米天然气(1200万立方米/天),分为三个系列(每个系列产能为13.3标方)连续滚动建设。2013年12月18日项目 一系列(13.3亿立方米/年)装置投运成功,正式并入管网,正式向中石油北京段天然气管线输送清洁的煤制天然气产品。二、三系列全部建成投产后将达到 40亿立方米的生产规模。每年还可副产石脑油10万吨/年,焦油51万吨/年,硫磺12万吨/年,粗粉5.76万吨/年,液氨5.25万吨/年。

2、内蒙古汇能煤制气项目

内蒙古汇能煤制气项目以煤为原料,经备煤、煤气化、变换、低温甲醇洗、硫回收及甲烷化等工艺过 程生成天然气。该项目对已有煤制天然气、兰炭、废弃的二氧化碳进行深加工和循环利用,年可生产8亿立方米液化天然气,并配套建设年产40万吨乙二醇、6万 吨碳酸二甲酯、5万吨食品级二氧化碳、6万吨二氧化碳降解塑料、3亿块灰渣砖项目,将废气、废水、废渣充分利用。设计产能16亿立方/年,一期建设4亿立 方/年。项目建成后,年消耗原煤518万吨,年用水1100万吨。2014年11月17日,该项目一期工程一次投料成功,打通全部流程并产出合格产品 (LNG)。

3、新疆庆华煤制气项目

新疆庆华煤制气项目主要工艺采用固定床碎煤加压气化、粗煤气变换冷却、低温甲醇洗净化、混合制 冷、超级克劳斯硫回收、Topsoe甲烷化及废水处理综合利用等。项目设计总产能为55亿立方米/年,预计每年消耗煤炭2000万吨。项目分四条生产线建 设,其中第一条生产线产能为13.75亿立方米/年,已于2013年12年28日投产。二、三、四生产线正在同步建设,项目建成后,生产合成天然气55亿 立方米,副产焦油、粗酚、硫铵等产品。项目产出的合成天然气将全部通入西气东输管网外送至东南沿海地区。

4、已投产煤制气项目实际产能情况

目前国内煤制气项目开花的多,结果的少,全国已投产煤制气项目实际年产能仍然很低,尚不足40亿立方,详情见表2。

表2:煤制气项目实际产能

项目名称

已投产实际产能(亿方/年)

去向

大唐克旗煤制气

13.3

输入管网送至北京

内蒙汇能煤制气

4

制LNG

新疆庆华煤制气

13.75

输入管网送至东南沿海

合计

31.05

 

(四)煤制天然气前景浅析

2013年,受气荒和治霾大环境的影响,煤制气项目开始大量审批。然而随着2013年底中缅天然气管道的投运,今年中俄进口天然气签订大单,沿海进口接收站逐步投运,进口天然气资源大为丰富。与此同时,中国整体经济增速放缓,天然气需求增 速随之下降。加之国际原油巨幅下跌,势必也会对天然气价格造成一定的冲击。可以说,煤制气产业已经进入了寒冬。小编认为,当前局势下,煤制气产业的确不宜 过热、过快发展,我们应该把主要的精力放在技术攻关上,降低能耗、水耗、污染。煤炭也是非再生资源,用一点就少一点。煤制气,应该当成一种过渡性资源。

(五)中国天然气需求分析

近年来,随着我国治理大气环境污染和能源结构调整力度的不断加大,天然气消费量攀升迅速。2014年天然气消费量约为1860亿方,较之2010年增长了1.74倍,2010-2014年均增长率为15.8%。而2014年天然气产量约为1250亿方,2010-2014年均增长率12.57%,天然气市场供需关系趋紧。

图2:近年中国天然气产销变化

当前,尽管我国天然气资源开发潜力巨大,但因政府扶持力度不足、投资回报预期不明以及技术、环境、能耗等多重因素限制,非常规天然气项目推进缓慢,单纯依靠国产天然气供给难 以满足国内需求。数据显示,2014年国内天然气供应缺口高达48.8%,而实际国内市场供需相对平衡,大量进口资源的补充可谓功不可没。近年来我国天然 气资源的对外依存度大幅提升,2014年前三季度对外依存度已高达32%,而国际能源安全的警戒线为30%。2015年预计天然气需求总量2150亿方, 预计国内产量1355亿方,供应缺口36.9%。以目前情况看,未来进口天然气在我国天然气供应体系中依旧举足轻重,但天然气价改革造成的供应过剩风险不 容忽视。

二、煤制烯烃(含甲醇制烯烃)现状

(一)目前煤制烯烃已经建成投产总产能情况

表3:目前煤制烯烃投产项目

项目名称

状态

产能(万吨/年)

地点

神华包头

投产

60

内蒙古包头

大唐多伦

投产

46

内蒙古锡林郭勒

神华宁煤一期

投产

50

宁夏宁东

神华宁煤二期

投产

50

宁夏宁东

惠生南京

投产

30

江苏南京

富德常州(原宁波禾元)

投产

60

江苏

中石化中原

投产

20

河南濮阳

中煤陕西榆林能源

投产

60

陕西榆林

陕西延长中煤榆林

投产

60

陕西榆林靖边

陕西蒲城清洁能源

投产但未出售产品

70

陕西蒲城

山东神达100万吨

停产

100

山东

宁夏宝丰能源

投产

60

宁夏

由表3可以看出,目前国内已建成投产的企业共计11家,总产能共计666万吨/年。图一显示目前MTO工艺制作PE主要分布在陕西、内蒙、宁夏一带。

图3:MTO工艺分布图

其中蒲城清洁能源,在15年1月4日先后完成了工程交接、烯烃引入,反应器调试、挤压机调试等 一系列工作后,成功产出合格聚乙烯粒料。据悉,该公司聚乙烯项目采用美国Univation公司的unipol低压气相聚合乙烯技术,由精制单元、反应单 元和挤压造粒单元等几大部分组成。产出的聚乙烯产品可以用做农用、食品及工业包装薄膜,电线电缆包覆及涂层,合成纸张等等。小编了解到目前蒲城清洁能源产 出的丙烯暂不对外出售。

12月5日,由中石化洛阳总承包的山东神达/昊达项目100万吨/年DMTO联合装置顺利打通全流程,生产出合格的聚合级乙烯和丙烯产品。

山东神达/昊达项目100万吨/年DMTO联合装置于2014年11月29日开始甲醇进料,当 天DMTO装置开车成功,同时反应产品气引入烯烃分离装置,11月30日产出合格的C4、C5+产品。12月1日10时产出合格聚合级乙烯产品。12月5 日5时产出合格的聚合级丙烯产品。至此,神达昊达项目DMTO联合装置实现一次开车成功。

截止目前联系的消息,目前该装置处于检修中,产品暂不对外出售。

(二)目前煤制烯烃在建总产能情况

表4:目前煤制烯烃在建项目

项目名称

状态

业主

产能(万吨/年)

地点

中天合创鄂尔多斯

在建

中天合创能源有限责任公司

130

内蒙古鄂尔多斯

久泰内蒙古

在建

久泰能源内蒙古有限公司

60

内蒙古鄂尔多斯

中煤蒙大新能源

在建

内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司

50

内蒙古鄂尔多斯

兖矿荣信化工

在建

兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司

60

内蒙古鄂尔多斯

浙江兴兴

在建

浙江兴兴新能源科技有限公司

180

浙江嘉兴

中石化河南煤化

在建

中国石化
河南煤业化工集团有限责任公司

60

河南鹤壁宝山

神华陶氏榆林

在建

中国神华煤制油化工有限公司
陶氏化学(中国)投资有限公司

120

陕西榆林

中煤伊犁

在建

中煤能源伊犁煤电化有限公司

60

新疆伊犁

青海大美煤炭深加工项目

在建

青海大美煤业股份有限公司

120

青海西宁

青海矿业

在建

青海省矿业股份有限公司

120

青海格尔木

青海盐湖

在建

青海盐湖工业股份有限公司

100

青海格尔木

安徽华谊化工

在建

安徽华谊化工有限公司

50

安徽无为

华亭煤业

在建

华亭煤业集团有限责任公司

20

甘肃平凉

山东阳煤恒通

在建

山东阳煤恒通化工股份有限公司

30

山东临沂

山西焦煤

在建

山西焦煤有限责任公司

60

山西临汾

同煤集团

在建

大同煤矿集团有限责任公司

60

山西大同

 华泓汇金

在建

平凉华泓汇金煤化有限公司

70

甘肃平凉

中安联合煤化

在建

中安联合煤业化工有限公司

70

安徽淮南

中石化贵州织金

在建

中国石化

60

贵州毕节

由上表4可以看出目前国内在建企业共计19家,产能共计1660万吨/年。

其中由中石化工程建设公司总承包的中安联合煤制170万吨/年甲醇及转换烯烃项目于2014年12月30日,举行开工仪式。中石化工程建设公司总承包该项目MTO/OCC、PP两套装置及中控等6个配套设施的设计、采购和施工任务。

(三)煤制烯烃(甲醇制烯烃)优势

中国能源消费高速增长和自然资源禀赋情况导致油气对外依存度高。2013年石油进口量 32170.2万吨,进口依存度58.35%,同比增长0.2%;天然气进口量达到530亿立方米,对外依存度达到31.6%,同比增长4.0%。煤炭消 费领域高耗能、高污染产业比重较大,结构不合理。发电、钢铁(含焦炭)、建材、化工、其他领域的消费比例依次约为50%、15%、11%、5%、19%。

煤制烯烃路线聚烯烃产品成本在7000元/吨左右,约为石油基路线的80%。成本构成与石油基不同,原料成本显著低于石油基,而固定资产折旧费明显高于石油基路线。

三、煤制油发展情况

(一)2014年国内煤制油项目汇总

目前,我国煤制油已投产项目5个,在建项目8个,拟建项目3个。全部达产后,年产能将达2200万吨。详情见表5:

表5:全国煤制油项目汇总

项目名称

产能(万吨/年

进度

伊泰鄂尔多斯间接煤制油

16

投产

神华鄂尔多斯直接煤制油

108

投产

潞安山西长治间接煤制油

16

投产

神华鄂尔多斯间接煤制油

18

投产

云南先锋甲醇制汽油

20

投产

晋煤甲醇制清洁燃料

100

在建

潞安山西长治间接煤制油

180

在建

神华宁煤宁东间接煤制油

400

在建

延长榆林煤化合成气制油

15

在建

兖矿榆林间接煤制油

100

在建

伊泰杭锦精细化学品项目

120

在建

伊泰内蒙古间接煤制油

200

在建

浙能嘉兴甲醇制汽油

10

在建

伊泰伊犁煤制油

100

拟建

渝富能源贵州间接煤制油

600

拟建

伊泰华电甘泉堡煤制油

200

拟建

小计

2203

 

(二)、煤制油技术现状及进展

1、工艺介绍

煤制油是以煤炭为原料,制取汽油、柴油等产品的技术路线,包含煤直接液化(如,图4)和煤间接液化(如,图5)两种技术路线,主要产品是柴油、石脑油和液化气,副产是硫磺。

图4:煤制油工艺-直接液化图5:煤制油工艺—间接液化

 

2、技术进展

2014年4月,由大唐华银电力股份有限公司、中国五环工程有限公司、湖南华银能源技术有限公司共同研发的LCC技术通过了国家能源局组织的成果鉴定

2014年5月,准格尔旗大路煤化工基地中科合成油一期1.2万吨/年催化剂项目建设展开,填补了我国煤制油催化剂领域技术空白,其产品选择性和催化剂的转化效率超过国际水平。

2014年7月,由中国石化抚顺石油化工研究院、金陵石化共同研发的SFI渣油加氢处理与催化裂化深度组合技术通过了中国石化科技部组织的技术鉴定。

2014年12月,内蒙古赛丽德煤化工节能技术有限公司承担的低阶煤炭化分质快速热解新工艺项目,通过了内蒙古自治区乌海市科技局组织的专家鉴定。

(三)、煤制油发展现状及未来

目前,煤制油已进入了百万吨级的阶段。国内正在动工建设的煤制油项目产能已超过1000万吨。然而,持续下跌的油价,对煤制油产业带来了挑战。雪上加霜的是,国内最近连续两次上调成品油消费税,让煤制油企业的税费压力进一步加大。

乐观者认为,低油价会对一些高开采成本如页岩油、油砂以及新能源等具有挤出效应,届时油价会重新回冲到高点,3年之后,正好煤制油项目进入大规模投产期,反而会获得更高的经济性。

我国原油对外依存度接近60%,小编认为,无论煤制油是否赚钱,发展煤制油都是符合国家战略发展方向的,应该支持。

四、煤制乙二醇现状

(一)、目前煤制乙二醇已经建成投产总产能情况

表6:目前煤制乙二醇建成投产项目

项目名称

状态

业主

产能(万吨/年)

地点

通辽金煤

投产 

通辽金煤化工有限公司

20

内蒙古通辽

永金化工安阳

停车检修 

永金化工投资管理有限公司

20

河南安阳

永金化工濮阳

停车检修 

永金化工投资管理有限公司

20

河南濮阳

永金化工新乡

停车检修 

永金化工投资管理有限公司

20

河南新乡

永金化工永城

停车检修 

永金化工投资管理有限公司

20

河南永城

新疆天业

投产 

新疆天业集团有限公司

5

新疆石河子

中石化湖北化肥

投产 

中石化湖北化肥分公司
中石化

20

湖北枝江

华鲁恒升

投产 

山东华鲁恒升集团有限公司

5

山东德州

华谊集团

投产 

华谊集团上海焦化有限公司

万吨级

上海

由上表6可看出目前国内已投产项目有9家,总产能共计130万吨,据了解,目前永金化工煤制乙 二醇项目都处于停车检修状态,复工日期未定。其中中石化20万吨/年煤制乙二醇项目位于枝江经济开发区楚天化工园区内,总投资19.87亿元,于2012 年8月30日开工建设。合成气制乙二醇项目是中国石化“十条龙”攻关项目之一,采用中国石化自主开发的合成气制乙二醇技术。项目主要建设合成气净化分离装 置、合成气制乙二醇装置和副产品回收处理装置以及相应的配套公用工程设施等。

(二)、目前煤制乙二醇在建总产能情况

表7:目前煤制乙二醇在建项目

项目名称

状态

业主

产能(万吨/年)

地点

博源苏尼特碱业10万吨煤制乙二醇

在建 

博源投资集团内蒙古苏尼特碱业公司

10

内蒙古锡林郭勒

新杭能源鄂尔多斯30万吨煤制乙二醇

在建 

西部新时代能源投资股份有限公司

30

内蒙古鄂尔多斯

康乃尔内蒙古60万吨煤制乙二醇

在建 

内蒙古康乃尔化学工业有限公司

60

内蒙古通辽

永金化工洛阳20万吨煤制乙二醇 

在建 

永金化工投资管理有限公司

20

河南洛阳

鹤壁宝马25万吨煤制乙二醇 

在建 

鹤壁宝马(集团)实业有限公司

25

河南鹤壁

淮化集团10万吨煤制乙二醇

在建 

皖北煤电安徽淮化集团有限公司

10

安徽淮南

山西襄矿泓通20万吨合成气制乙二醇

在建 

山西襄矿泓通煤化工有限公司

20

山西长治

阳煤寿阳化工40万吨煤制乙二醇

在建 

阳煤寿阳化工有限公司

40

山西晋中

天智辰业新疆20万吨煤制乙二醇

在建 

新疆天智辰业化工有限公司

20

新疆石河子

黔希煤化贵州30万吨煤制乙二醇

在建 

黔希煤化工投资有限责任公司

30

贵州毕节

阳煤深州22万吨煤制乙二醇

在建 

阳煤集团深州化肥有限公司

22

河北深州

由上表7可看出,目前国内媒制乙二醇在建项目有11家,产能共计287万吨。

(三)、煤制乙二醇前景

从乙二醇下游应用领域来看大约93%的乙二醇用于聚酯领域,3%用于生产聚氨酯,3%用于生产防冻液,1%用于其他领域的生产。

面对迅猛发展的下游聚酯需求,国内乙二醇供应市场在自身产能增速有限、表观消费量增幅明显的局势下,市场供应缺口较大,过去六年市场的进口依存度一直维持在70%附近,乙二醇稳居国内液体化工进口依存度最高产品的榜首。

2014年以来大部分煤制乙二醇生产装置负荷已经可以达到80%,包括永金濮阳、永金安阳、通辽金煤、新疆天业等装置。其中永金安阳20万吨/年装置经过两年多的运行,目前负荷可达90%以上,日产乙二醇500多吨。永金洛阳也将开车。

2014年上半年新增中石化湖北化肥20万吨/年产能,项目3月试车成功,首批优等品乙二醇销往仪征化纤,中石化华东分公司已与江浙地区多个涤纶短纤、聚酯瓶片和涤纶长丝工厂取得联系,陆续试用采用湖北化肥乙二醇产品。

同时经过两年多的努力,煤制乙二醇产品已逐渐被下游聚酯化纤企业接受。新疆天业5万吨/年乙二 醇装置运行稳定,其产品在聚酯工厂使用情况良好,已实现长丝直纺100%应用,瓶片50%勾兑应用等。新疆天业正在建设二期20万吨/年乙二醇,2014 年底投产,其产品应用还将拓展到薄膜。

接下来,中国主要煤制乙二醇技术开发者和示范项目仍将继续努力提升装置负荷和产品质量,获得聚酯化纤行业更大程度的认可。

五、其它新型煤化工技术路线情况

1、煤制芳烃

目前国内共五个煤制芳烃项目,仅华电榆横煤制芳烃工业试验项目投产,龙煤天泰10万吨煤制芳烃项目在建,宝氮集团陕西10万吨甲醇制芳烃、华电榆横120万吨煤制芳烃、河南盛润60万吨甲醇制芳烃项目都处于拟建状态。

2、褐煤提质

2014年12月,国内第一套末精煤脱水提质项目在山东能源淄矿集团双欣矿业建成投产,填补了 国内低质煤提质技术领域的空白。据了解,双欣矿业开采煤层先天不足,发热量低、含水量高,严重影响了企业效益。该公司经过多次调研分析,采取BOT模式, 投资1.3亿元,引进了国际先进、国内首套年处理350万吨的末精煤脱水提质项目。该项目完全在封闭状态下运行,降水幅度达到12%,可将煤炭发热量提升 到4800大卡以上。此外,该项目还可回收水蒸气,缓解产煤区域缺水状况。


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