為現(xiàn)代煤化工正名

    在國(guó)內(nèi)新型煤化工推進(jìn)的當(dāng)下，國(guó)內(nèi)外環(huán)保專家和人士不斷指出產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的巨大環(huán)境問題。國(guó)內(nèi)非政府組織和公眾媒體也推波助瀾，給煤化工產(chǎn)業(yè)貼上負(fù)面標(biāo)簽。
    例如認(rèn)為煤制天然氣較傳統(tǒng)天然氣可能多產(chǎn)生7倍的碳排放，較開發(fā)頁(yè)巖氣多耗用100倍的水資源；除了溫室氣體排放，煤基合成天然氣還將排放硫化氫和汞，若這些污染物得不到合適的分離和處理將產(chǎn)生潛在危害。
    同時(shí)不斷呼吁中國(guó)的政策制定者應(yīng)推遲執(zhí)行合成天然氣項(xiàng)目，以防止出現(xiàn)潛在的成本高昂和環(huán)境破壞的局面，更好的決定可能是完全取消這些項(xiàng)目計(jì)劃。
    那么，包括煤制天然氣、煤制烯烴在內(nèi)的煤化工項(xiàng)目是否是高污染、高耗能？
    目前人們對(duì)煤化工行業(yè)發(fā)展存在哪些誤區(qū)？發(fā)展煤化工又有何重要意義？有必要對(duì)一些常識(shí)性錯(cuò)誤和不符合事實(shí)的觀點(diǎn)進(jìn)行澄清。
    必須指出的是，煤制天然氣等煤炭深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響是正面的，是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用、保障國(guó)家能源安全的重要途徑。
    趨勢(shì)：煤炭清潔利用勢(shì)在必行
    目前，我國(guó)正在推進(jìn)的煤化工升級(jí)示范工程主要包括煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴等現(xiàn)代大型煤炭清潔轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。與此同時(shí)，國(guó)家有關(guān)部門也正在編制實(shí)施“十二五”煤炭深加工產(chǎn)業(yè)升級(jí)示范方案，該方案歷時(shí)數(shù)載，經(jīng)化工、煤炭、電力、天然氣、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等多方面專家充分論證，實(shí)施方案制定了最為嚴(yán)格的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮了碳排放和經(jīng)濟(jì)性等多方面問題。
    現(xiàn)代煤化工過程采用的技術(shù)是在密閉的系統(tǒng)中，將煤炭氣化，生成粗合成氣后再經(jīng)過脫硫、脫碳等凈化措施，得到純凈的合成氣用于合成天然氣、油品、甲醇（深加工為烯烴）等。煤化工過程中輸入的是煤、氧氣、水，輸出的是產(chǎn)品和純凈的二氧化碳，原料煤中的硫、汞等污染物都可以在工藝過程中得到轉(zhuǎn)化回收，硫回收率達(dá)到99.8%以上，汞固定在催化劑中（催化劑集中處置回收，也可采用專門的催化劑脫汞），沒有NOX排放，循環(huán)水排污水、工藝廢水等也可深度處理后回用，最終實(shí)現(xiàn)污水近零排放（不外排環(huán)境）。
    而煤化工生產(chǎn)的合成氣，除了用于化工合成，也可用于整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）發(fā)電。目前社會(huì)上對(duì)IGCC發(fā)電已有共識(shí)：IGCC發(fā)電屬燃燒前脫除污染物，可大幅度降低發(fā)電過程排放，并實(shí)現(xiàn)CO2的捕集，是發(fā)電方式的綠色革命。
    因此，煤化工實(shí)現(xiàn)了煤炭中的污染物處理和集中利用，具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，與直接燃煤相比，SO2排放可降低99.8%，粉塵排放可下降99.9%；與燃煤發(fā)電（帶脫硫脫硝，脫硫效率約90%）相比，SO2排放可進(jìn)一步降低80%，NOx可降低75%。
    值得注意的是，目前煤化工裝置的主要污染物排放源為配套的熱電站鍋爐排放，按照嚴(yán)格的電廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行脫硫、脫硝處理，還有部分項(xiàng)目采用IGCC裝置配套熱電，把整個(gè)裝置排放都降到了先進(jìn)綠色發(fā)電的水平。
    而正是因?yàn)槊禾可罴庸ぎa(chǎn)業(yè)綠色、環(huán)保，很多國(guó)家的大型煤化工示范項(xiàng)目被列為政府支持項(xiàng)目。如位于美國(guó)北達(dá)科他州世界首套煤制天然氣項(xiàng)目，于1984年建成投產(chǎn)，是美國(guó)大型潔凈煤利用示范項(xiàng)目。項(xiàng)目投產(chǎn)20多年來，進(jìn)行了副產(chǎn)品綜合利用、CO2回注油田采油等多項(xiàng)改進(jìn)，該項(xiàng)目被北達(dá)科他州政府評(píng)為該州最清潔的能源項(xiàng)目。
    而從國(guó)內(nèi)情況看，煤炭是我國(guó)的主體能源，實(shí)現(xiàn)其清潔高效利用勢(shì)在必行。
    眾所周知，燃煤排放的SO2、NOX、粉塵是我國(guó)霧霾天氣頻發(fā)的最重要原因，如果煤炭利用方式不改變，燃煤總量繼續(xù)增加，霧霾治理難度更大。而我國(guó)煤化工等煤炭清潔利用比重的增加將會(huì)減少污染物排放。因此，發(fā)展現(xiàn)代煤化工，替代直接燃煤不僅不會(huì)造成大氣污染物增加，恰恰相反，會(huì)顯著降低污染物排放，改善環(huán)境。
    意義：具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保雙重效益
    美國(guó)大平原煤制天然氣示范項(xiàng)目較早，其投資回報(bào)等經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)已不可考。20多年來，由于天然氣價(jià)格波動(dòng)造成該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益變化很大，但是該項(xiàng)目開車至今一直在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，2012年該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)銷售收入5.51億美元，消耗煤炭610萬(wàn)噸，成本約1.83億美元，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)增加值約為3.68億美元。南非沙索公司煤制油經(jīng)濟(jì)效益則更為顯著，目前該公司已成為年銷售收入218億美元、利潤(rùn)31億美元、市值達(dá)到332億美元的國(guó)際公司。未來我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)培育出10-20個(gè)這樣的公司也是可能的。
    基于我國(guó)較低的設(shè)計(jì)、施工、裝備制造成本，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資較節(jié)約，煤價(jià)合理，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；煤化工單個(gè)項(xiàng)目投資在百億元以上，可拉動(dòng)國(guó)內(nèi)投資，將建設(shè)、生產(chǎn)期間創(chuàng)造的財(cái)富留在國(guó)內(nèi)，有利于增強(qiáng)我國(guó)綜合國(guó)力。并且，我國(guó)現(xiàn)在也有財(cái)力投資一些大型煤化工項(xiàng)目。從“十一五”投產(chǎn)示范項(xiàng)目看，除技術(shù)因素外，正常生產(chǎn)的項(xiàng)目，如神華108萬(wàn)噸/年煤制油、伊泰16萬(wàn)噸/年煤制油、神華包頭60萬(wàn)噸/年煤制烯烴等都已實(shí)現(xiàn)盈利。同時(shí)，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展可帶動(dòng)我國(guó)研發(fā)、設(shè)計(jì)、施工、裝備制造（特別是大型高端裝備制造）產(chǎn)業(yè)發(fā)展，社會(huì)效益顯著。
    而從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展還將成為我國(guó)煤炭清潔高效利用的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。一些人擔(dān)心如果未來頁(yè)巖氣、煤層氣等非常規(guī)氣大規(guī)模發(fā)展起來后，煤制天然氣的產(chǎn)品市場(chǎng)會(huì)有問題。實(shí)際上，由于煤化工流程的通用性，其產(chǎn)品調(diào)節(jié)的靈活性是很大的。煤化工流程的總投資中，除合成單元外，投資的90%是空分、氣化、凈化、公用工程等通用工序。因此，即使煤制天然氣沒有市場(chǎng)了，也可以調(diào)整反應(yīng)器和催化劑，生產(chǎn)合成油。我國(guó)油品缺口3億-4億噸/年，生產(chǎn)1億噸合成油可彌補(bǔ)不足；還可直接用合成氣發(fā)電，建設(shè)IGCC裝置，發(fā)展清潔電力，替代常規(guī)發(fā)電。因此，煤化工投資不會(huì)發(fā)生浪費(fèi)。
    此外，發(fā)展煤化工對(duì)改善大氣環(huán)境和霧霾天氣，拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保障我國(guó)能源安全意義重大，對(duì)煤化工發(fā)展從能源轉(zhuǎn)化效率、煤炭水資源消耗、環(huán)境排放等方面制定了嚴(yán)格的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。
    據(jù)了解，2004年以來，國(guó)家有關(guān)部門就開始研究現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，但一直未出臺(tái)正式規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策。在筆者看來，以現(xiàn)代煤化工、IGCC為代表的煤炭清潔高效利用在我國(guó)的發(fā)展進(jìn)程不是快了，而是太慢了，今天燃煤污染引起的大面積霧霾天氣等局面，與煤炭大量低水平利用直接相關(guān)。