煤制甲醇产业化发展问题

[摘要]针对石油资源短缺和汽车产业迅猛发展，利用煤炭制取甲醇是世界公认的石油替代能源。利用煤炭制取甲醇，一是甲醇可以作为汽车燃料，通过推广掺烧15%甲醇汽油，能够节约石油资源；二是可以利用甲醇直接生产乙稀、丙稀，再生产聚乙稀、聚丙稀，以煤化工产品替代石油化工产品，市场潜力巨大。三是有效提升煤炭产业发展水平，将煤炭产业发展提升定位在甲醇产品开发上，可以提高煤炭产品附加值，促进煤炭城市经济转型。
[关键词]能源替代；煤炭产业升级；甲醇产业化发展；经济转型
一、发展煤制甲醇的紧迫性和必要性
能源是国民经济的动力，也是衡量一个国家综合国力、文明发达程度和人民生活水平的重要指标。石油和煤炭作为世界两大豢稍偕幕茉春突灸茉矗莨誓茉慈ㄍ橹げ猓蚴痛⒘亢筒吭?/SPAN>2020年前稍有增长，到2020年后将开始下降，2040年开始枯竭。目前，世界石油消费量为40亿吨，消费量较多的6个国家依次为美国、日本、中国、德国、俄罗斯、韩国，且每个国家消费量均超过1亿吨。世界石油贸易量20亿吨，进口量最多的国家分别是美国、日本和中国。美国对进口石油的依赖度为53%；西欧国家进口依赖度51%；日本是亚洲进口石油最多的国家，对进口石油依赖度高达99%；韩国完全依赖进口。我国石油生产与消费自上世纪80年代中期后持续增长。1985年石油产量1.2亿吨，奠定了世界石油生产大国地位。随着国民经济高速发展，同时也跨入石油消费大国行列。1983年开始使用进口石油，当年进口量905万吨，1994年转为净进口国，以后进口量逐年增加。2001年石油产量1.65亿吨，进口6490万吨，占消费量的30%；2004年前10个月，已进口石油9959万吨，增长34.3%，对进口石油依存度达到40%，预计全年进口石油1亿吨，可能取代日本成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。而且我国进口石油的90%是通过海洋航运，64%的海运船要经过马六甲海峡，极易受海盗、恐怖组织的破坏和美国的控制，石油运输安全无法保证。据分析，我国石油生产量过去10年年均增长1.8%，今后10年石油净进口将以年均超过10%的速度增长。与持续膨胀的石油需求相比，原油自给能力几乎达到极限。保守估计，在2005年、2010年和2020年，需要进口原油1.0亿吨、1.5亿吨和2.0亿吨。对进口石油的依存度将由目前的40%，将进一步提高到2020年的60%，不仅会危及国家安全，影响以燃油为主的汽车产业发展，而且会因国际石油价格风险和加入WTO协议保护期限开放，进一步影响和制约以乙烯为龙头的炼油和化学工业发展。美国对伊拉克开战引发的国际石油价格由2004年5月的42美元/桶，狂飙至10月的55美元/桶，冲至20年来的最高点，充分暴露了美国控制石油资源，维护其世界霸权的长远战略图谋。因此，石油专家认为，当一个国家石油进口超过5000万吨时，国际油价就会影响国民经济。2000年我国因石油涨价使GDP少增1%。2004年石油涨价之大，初步估计将拖累GDP下降1个百分点。石油资源短缺和油价波动，已引起世界各国对石油安全的高度关注。对此，党中央、国务院高度重视，于2004年6月出台了面向21世纪的《2004-2020年国家能源中长期发展规划纲要》，确定煤炭为主体能源，提出在节约能源的同时，实施“走出去”、多元化开发利用石油资源的能源发展战略，在世界范围内加紧开展了一系列能源合作开发项目。这无论从世界能源供需形势看，还是从我国能源需求和现实看，寻求利用煤炭资源替代石油刻不容缓。
因此，利用煤炭制取甲醇，用燃料甲醇替代石油已被世界各国公认为是最佳替代能源，这为煤炭资源二次开发利用提供了一次世界性的发展商机。我国从保持国民经济可持续发展的战略高度，已将煤制甲醇替代石油列入国家能源发展规划，并已组织实施。对煤炭资源储量丰富的我市来讲，发展煤制甲醇替代石油产业化经营，无疑是一次加快经济发展实现城市转型的战略性机遇。
二、利用煤炭制取甲醇，在技术上成熟，经济上可行，符合能源产业发展方向
甲醇别名木醇或木酒精，为无色透明的液体，高挥发性，易燃。甲醇主要从煤炭中制取，不仅能够使用高品质煤，也可以使用高硫低品位煤。见表
可制取甲醇的煤系原料
序号
名称
说明
1
煤炭
无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、褐煤都是制取甲醇的原料。各种煤制甲醇的成本相差较大。
2
焦炭
焦炭气化后可制取甲醇，但生产成本高。
3
焦炉煤气
焦炉煤气制甲醇投资省，在远离城市的地区，甲醇生产成本很低。
4
煤层气
煤层气中CH4含量很高，是制取甲醇的好原料，但在山西还未进行商业开采。
5
化肥厂煤气
实际上是化肥厂联产甲醇，可以将合成氨要脱除的CO用于合成甲醇，此工艺可同时获得甲醇和氨。
甲醇可在在国内任何产煤区制取，可以在任何地方为汽车提供燃料。目前，受煤炭价格、质量、制取工艺的影响，生产甲醇的价格有所不同，最便宜的相当于石油15美元/桶由，最贵的相当于32美元/桶，从当前国际石油价格走势看，存在着巨大的商业潜力。根据国际权威组织预测，石油用完之后，就靠煤炭补充。因此，21世纪将是“煤的世纪”，煤将成为主体能源。我市历史上就是全国重要的煤炭能源基地，煤炭储量10亿吨，整个鲁南地区煤炭储量546亿吨，2003年我市煤炭产量2437万吨，具有生产甲醇的资源优势和工业技术基础。因此，抓住当前国家大力发展甲醇工业的机遇，大力发展煤制甲醇，以甲醇替代石油，是现实而科学的正确决策。
（一）技术上可行。从国际上煤制甲醇技术看，在20世纪70年代，曾经爆发世界范围的石油危机。北美、欧洲各国开始寻找替代燃料，着手研究甲醇汽油，开发甲醇发动机，基本上解决了甲醇燃料、甲醇发动机等一系列技术问题，并用10年投入上万辆车搞示范，效果非常明显。但是，随着中东地区发现大量石油，汽油价格远远低于甲醇，危机一过，一些发达国家又陆续放弃了甲醇燃料。进入21世纪，世界再次面临石油资源短缺之争，甲醇燃料再次成为替代能源受到重视。可见，西方发达国家对煤制甲醇技术十分成熟。日本不仅可以用煤制甲醇作汽车燃料，而且用甲醇作化工原料，开展深加工，延长甲醇产业链，可以生产200多种化工产品。美国煤制甲醇技术更加先进，但由于其控制相对丰富的石油资源，只出售技术，不生产甲醇。我国也有非常成熟的煤制甲醇技术，并拥有自主知识产权。目前，全国煤制甲醇生产技术先进、规模较大的地区集中在山西省太原、阳泉、临汾、晋城，辽宁省哈尔滨及山东省。我市是其中之一。我市煤化工产业已积累了一支经验丰富的科研、技术、生产、管理人才队伍，国内唯一的水煤气化和煤化工国家工程研究院就在我市鲁化工业园区。在水煤浆加压气化、碳一化工等方面取得了一批拥有国际先进、具有自主知识产权的技术和科研成果，引进开发的“水煤浆加压气化及气化净化制合成气新工艺”，代表着当今世界煤化工技术发展方向。而且已经建成年产24万吨甲醇和20万吨醋酸项目。兖矿鲁南化肥厂生产的“鲁化”牌甲醇，是山东省名牌产品。可以说鲁化24万吨甲醇生产技术在国内处于领先地位，进一步新上煤制甲醇项目不存在任何技术问题。另外，我市还有一批煤焦化和化肥企业，可以用炼焦过程中富余的焦炉气制甲醇，可以用廉价的高硫煤直接生产甲醇或联产甲醇，也可以利用化肥厂合成氨联产甲醇。总之，我市可以采用多种工艺路线生产低成本甲醇，向甲醇深加工、产业化发展的优势非常明显。如果以鲁化高科技园区为基地，在现有甲醇、醋酸生产规模的基础上开发下游产品，不仅将起到煤化工产业化发展的龙头带动作用，而且将起到辐射和融合枣庄与滕州经济发展的重要作用，形成新的经济增长点。如果能运用鲁南化肥厂24万吨甲醇项目技术，发挥市南工业区完善的工业基础设施、土地、企业改制优惠政策的作用，在市南工业区新建20万吨至60万吨甲醇项目，不仅能激活市南工业区发展活力，安置人员就业，而且对缓解行政中心西迁后，东城区面临的发展压力意义重大。因为东城区驻地企业对城市发展的支撑能力越来越差，现在利用市南工业区的优势发展甲醇，既有国际国内市场机遇，又能起到填补企业衰退带来的城市衰退的作用。同样，可以考虑在海化薛城振兴焦化厂新上焦炉煤气制甲项目，使海化集团同时拥有焦炭、焦油、笨、甲醇等优势产品，将起到迅速膨胀西城区经济发展规模，提升城市形象的带动作用。依托先进的煤制甲醇技术，在我市区域范围内形成三个产业相关、产品相联、技术相通、优势互补、营销网络共享的甲醇生产基地和产业发展基地，从而为实现煤化工基地和“煤化工”城市建设目标迈出坚实的步伐。
（二）经济上可行。甲醇来源于煤、天然气、焦炉气、煤层气以及氮化工企业。从制造成本看，1.5吨至1.8吨煤，就可以制造1吨甲醇，平均成本在1200元左右。甲醇生产规模越大，制造成本越低。从当前汽、柴油市场价格看，汽油约4300元/吨，甲醇市场价约2400元/吨至2700元/吨，正常价格应在1400元-1700元/吨，甲醇市场价格上升，表明市场需求量在增大。每吨甲醇的赢利空间也由200至500元扩大到1000元以上。很显然，无论是甲醇生产成本，还是市场价格都低于汽、柴油。即使1.5吨甲醇的使用效果等同1吨汽油，发展燃料甲醇在经济仍然是合算的。甲醇价格优势决定了甲醇作为石油替代产品具有国际竞争力。如果把甲醇作为化工原料，开发深加工产品，如二甲醚、乙烯、丙烯等，拉长甲醇产业链，将带来更高的附加值。在石油短缺的形势下，发展煤化工产品补充或替代石油化工产品和原料也已展示良好的前景。
（三）市场潜力巨大。从石油产能看，由于我国石油储量不多及国家采取保护性开采政策，至1015年石油产量约1.7-2亿吨，需进口2亿吨石油。按3吨石油生产1吨汽柴油计算，汽柴油缺口7000万吨，相当于1.4亿吨甲醇，这就是甲醇市场的容量，还不包括甲醇作为四大基本有机化工原料的消耗。目前，乙烯、丙烯被称作一个国家经济发展水平的衡量标准之一，过去多用石油作原料，现在也可用甲醇进行生产。因此，2015年甲醇的市场容量将达2亿吨。甲醇工业大发展与汽车产业发展密切相关，国内外汽车产业已纷纷瞄向甲醇。如果按目前我国每年消耗成品油1亿吨计算，第一步推广掺烧15%的燃料甲醇，一年就可以节省成品油1500万吨；按2吨原油生产1吨成品油计算，一年能替代3000万吨原油。因此，煤制甲醇，不仅可以调整能源结构，缓解能源危机，同时为保持国民经济持续稳定发展奠定了能源基础。
（四）符合发展循环经济。煤制甲醇既可以单独作为车用燃料，也可以作为氧化剂与汽油混合，提高辛烷值变成高标号油，使尾气排放低于国家标准。山西省近10年的实验证明，普通轿车使用掺烧15%的甲醇燃料后一氧化碳和碳氢化合物排放，比使用93#汽油分别降低23.2%、28.5%；面包车分别降低40%、36.7%。在制取甲醇的同时，可以生产出副产品——高纯度的硫和二氧化碳，而且不污染环境，对生产工人的身体也没有影响。高纯度的硫是非常好的化工原料；高纯度的二氧化碳是制造化肥的好原料，将其放进塑料大棚，可以加速蔬菜生产，还可以生产饮料。使煤炭转化形成了煤炭—洗煤—焦炭—煤气—甲醇—清洁能源生产链，在此基础上，进一步发展甲醇—二甲醚—乙烯—丙烯等精细化工产业链，从而建成以煤化工为中心的循环经济体系，彻底解决了当前煤电转化、煤焦转化带来的严重污染问题，使煤炭产业发展走出一条科技含量高，经济效益好，资源消耗低，环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。
（五）煤制甲醇比煤制油优越。煤制甲醇的生产成本、单位投资仅为煤制油的一半或不及。在筹集甲醇项目建设资金困难的情况下，发展煤制甲醇比“煤变油”无论建设周期，还是投资回收期都更具优势。甲醇与乙醇比较，由于乙醇是用粮食生产，随着人口增加，土地减少，粮食供需不容乐观。况且乙醇生产成本约3500元/吨，远高于甲醇1200元/吨的生产成本。因此，作为长远的能源替代战略，甲醇更符合我国国情、市情。
三、加快发展煤制甲醇的政策建议
（一）充分认识加快煤化工基地建设的战略地位
煤化工技术是指以产出新的能源和产品为主的煤化学加工转化技术，主要包括：煤的气化、煤的液化、煤—电（热）—化（冶）多联产、煤基合成代用液体燃料及化学品等技术。该类技术对充分发挥煤炭资源优势，制取液体燃料、其它清洁能源及化工产品，具有战略发展意义。煤化工技术将以煤化工基地为依托，沿着煤炭—甲醇—精细化工产业链，提高煤炭综合加工能力，实现煤炭资源深度加工增值，从而彻底摒弃一般意义上的煤—洗煤、煤—焦、煤—电低层次转化的发展路径，赋予煤炭依托高新技术实施转化，以建设大企业为产业化发展连结点，形成新型煤化工产业基地。我市就具有这种发展格局。一是以兖矿鲁南化肥厂为核心的鲁化高科技园区，目前已形成24万吨甲醇、20万吨醋酸、30万吨尿素生产能力，已初具煤化工产业基地发展雏形，具有进一步扩大发展和拉长甲醇深加工产业链，形成规模化、商品化、产业化发展的优势。二是以海化薛城振兴焦化厂、滕州瑞达焦化厂焦炭生产为龙头，利用焦炉煤气制甲醇，这是甲醇基地化、规模化、产业化生产的又一路径。如果能整合枣庄矿业集团的资金优势与海化薛城振兴焦化厂的产品优势，以一定形式合作开发甲醇、焦油深加工产品，将形成我市煤化工产业化发展的第二个基地。尤其要发挥枣庄矿业集团的重要作用。我市因煤而兴，枣庄矿业集团为支持我市城市建设发展做出过突出贡献。但资源型城市的特点是随着煤炭产业发展而兴旺，随着煤炭产业衰落而衰落。在煤炭产业发展遇到困难时，我市为支持枣矿集团发展、就业、就医、就学等承担了很多社会责任。现在煤炭价格高涨，枣庄矿业集团获利巨大，在我市面临城市转型和经济结构调整双重任务的形势下，枣庄矿业集团就该有所作为。市委、市政府应运用市场理念和市场手段，在政策上鼓励和引导枣庄矿业集团走可持续发展路子，主动跳出“煤竭矿衰、进而城衰”的发展周期。利用当前雄厚的资金实力和国际国内市场商机，发展煤制甲醇，主动承担起煤化工基地建设市场主体角色，这无论对我市城市转型和崛起，还是对枣庄矿业集团的可持续发展，可以说是一举两得。三是利用市南工业区完善的工业基础设施，整合现有企业资产，建成我市第三个甲醇生产基地，重新激活市南工业区发展活力。在我市区域范围内形成三个大型甲醇生产企业和基地，不仅将成为全国最重要的甲醇生产基地和替代石油产品基地，而且为煤化工替代石油化工创造了发展环境和条件。煤炭作为能源将借助化学工业的先进技术，创造出新型的煤化工产业框架。石化产品，例如乙烯、丙烯也可以通过甲醇作为原料制取，而乙烯、丙烯又是生产聚乙烯和聚丙烯或其它聚合物的化工原料。因此，煤化工在21世纪不仅作为替代燃料能源，而且作为替代石油化工产品和原料不足将承担重要责任，这就是加快煤化工基地建设的关键所在。
（二）抓住时机，珍惜机遇，千方百计赢得甲醇发展优势
回顾国际产业结构调整和分工，自上世纪80年代以来，随着经济全球化的逐步深化，国际产业结构发生三次重大调整。一是20世纪80年代，以轻纺、工艺等产品为主的劳动密集型产业的转移；二是20世纪90年代初，以机电产品为主的技术密集型产业的转移；三是20世纪90年代末至21世纪初，以电子信息、生物医药、汽车等高科技产业和高级服务业为代表的新经济迅速发展，其发展状况直接决定了一国的国际竞争地位和贸易分工获益的多少。如果以产品为标志，这三次重大国际产业分工经过四个阶段：第一阶段以轻纺产品为标志，英国独居螯头；第二阶段以钢铁、机械工业为标志、德国、美国后来居上；第三阶段以汽车工业为代表，日本迅速崛起；第四阶段即现在以电子信息产业为标志的全球化分工。从三次国际产业转移和四种主要产品发展看，哪个国家抓住了调整和发展机遇，哪个国家就乘势发展成为世界强国。反观我市经济结构，只在80年国际轻纺产业转移我们抓住了机遇，建设了第一棉、二棉纺织企业，使纺织产业在一个时期发展成为我市的支柱产业。其后的机械电子及当前的电子信息产业、生物医药、汽车零配件等高新技术产业转移，我市均未取得发展优势和超额产业利润。因此，这次世界范围的石油短缺和煤炭资源的二次开发利用，为我市发展煤制甲醇，甲醇替代汽车燃油提供了一次战略性的国际商机，也是我市实现崛起的一次历史性机遇。发展煤制甲醇是我市最具现实基础、最具发展潜力、最具枣庄特色、最具枣庄优势的产品。把甲醇产业做大做强，就可以解决资源型城市“二次创业”和实现城市转型的问题。西方发达国家抓住三次产业转移机遇，实现崛起的事实已证明这一点。所以，我市只要认识并抓住这次世界石油资源短缺的机遇，集全市之力，在最短的时间内把甲醇及以甲醇为化工原料的煤化工产业发展起来，就一定能实现新的崛起。同时，也要充分看到，甲醇机遇不仅只对我市，国际国内主要煤炭产区和大型石化、煤化工企业也再抓住和利用这次机遇大上甲醇项目。因此，我市更要十分珍惜这次机遇，下最大的决心，把煤制甲醇作为全市“一号工程”来抓，以取得发展先机，赢得竞争优势。否则，将再次错失发展商机，延缓实现小康社会的发展进程。
（三）尽快制定实施甲醇产业化发展规划
要把煤化工──甲醇产业列入“十一五”发展规划，提升到主导产业、首要发展的位置。
1、规划以鲁化工业园、市南工业区、薛城振兴焦化厂为依托，以鲁化24万吨甲醇、20万吨醋酸项目技术作支持，利用“鲁化”牌甲醇山东省名优产品优势，用3年时间形成年产100万吨甲醇生产规模，将我市建成山东省最大、面向华东地区，在全国继山西之后的第二大甲醇生产基地和产业化发展示范基地。
2、在生产甲醇的基础上延伸甲醇产业链，推动煤化工产业沿着甲醇→乙烯→丙烯→聚乙烯→聚丙烯→甲醛→碳酸二甲酯等方向发展，谋划石油化工产品的开发生产。
3、按照国家发改委在全国九个省区扩大推广甲醇、乙醇燃料的实施意见要求，尽快在我市及周边地区实施推广掺烧15%甲醇汽油。
4、趁2008年奥运会之机，以甲醇掺烧为切入点，可以率先在出租车、公交车使用，然后全面打入北京、青岛市场，分步骤形成山东、华东使用区域，用5-10年推广到全国。
5、以甲醇作化工原料开发深加工产品，延伸甲醇产业链，推动煤化工产业向替代石油化工产品和原料的方向发展，为加速我市“煤化工”城市建设，实现城市转型迈出实实在在的第一步。
（四）争取政策支持
煤制甲醇替代石油，已经列入国家能源发展规划，并且在山西省推广燃料甲醇试验的基础上，制定了国家标准、发展规划、产业发展政策。因此，我市要加强与国家、省相关部门的联系，一是确认我市在全国、全省燃料甲醇生产基地和产业化发展示范基地地位；二是燃料甲醇作为新能源，要争取发展资金支持。建议国家、省、市共同设立新能源燃料甲醇发展专项基金，或拨国债专项资金，或给予贴息贷款，支持甲醇项目建设；三是研究出台甲醇生产和销售优惠税收政策。对甲醇生产企业可以免交部分增值税或者制定免交期限；对销售甲醇企业可以免交部分营业税；对使用燃料甲醇的汽车，可以按一定比例减征养路费、运输管理费、燃油税等相关税费，以支持燃料甲醇的推广使用。四是由国家、省专项投资建设与汽油配套使用的甲醇添加装置，并与中石化、中石油的销售网络并网，以方便汽车添加使用。