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神華煤制油:在能源安全與環保間舞蹈

2007/1/10 0:00:00       
 盡管存在著風險和各種不確定性,在中國走出實驗室的“煤制油”創舉已經站到了聚光燈下。“ 所有人都說好反而更危險。”張玉卓對風險的理解,讓人們對中國的煤制油項目多了許多信心

  2006年11月2日,風塵仆仆的張玉卓來到位于巴黎的國際能源署總部,與他同時到來的還有日本、德國、美國等國家的100多名政府官員、企業與研究機構代表。他們要在這里進行一天的閉門討論。

  這些全球能源專家聚集到這里,目標指向同一個問題——展望煤液化前景,并討論煤液化發展中有爭議的問題。

  作為中國神華集團煤制油有限公司董事長,張玉卓成了這次會議的“明星”。張玉卓應邀發表演講,并不斷受到各國代表的追問。在這些外國人眼里,中國的煤制油實踐走在了世界的前列。

  事實的確如此。目前,中國神華集團內蒙古煤直接液化項目工程建設已經完成50%以上,整個廠區初具雛形,第一條生產線100萬噸,中期500萬噸,遠期1000萬噸;神華陜西榆林煤間接液化項目正在進行預可行性研究,一期330萬噸,二期660萬噸,三期1000萬噸。此外神華集團還正在規劃寧夏、新疆、呼倫貝爾的煤液化項目,油品總產能達到3000萬噸,預計投資在2000億元人民幣以上。

  除神華集團這家中國最大的煤炭企業之外,另一家煤炭巨頭山東兗礦集團也在煤制油方面有著龐大的規劃,該集團在陜西榆林的煤間接液化工廠將于2007年4月份開工建設,第一條生產線100萬噸,2015年達到500萬噸,2020年達到1000萬噸,另外兗礦還在貴州和新疆分別規劃了500萬噸和108萬噸的項目。

  張玉卓是國家能源領導小組專家成員之一。作為煤制油的推動者,他向國家發改委建議的中國煤制油規模是5000萬噸,目前國家發改委在《煤化工產業中長期發展規劃(征求意見稿)》中采納的計劃是,2020年之前煤制油規模3300萬噸。而目前世界上唯一將煤制油實現商業化生產的南非沙索公司,煤制油規模只有760萬噸。

  實際上,從兩三年前到現在,煤制油在中國都是一個受到眾多質疑的項目,技術上的不成熟、投資上的巨大,以及對環境、水資源可能造成的影響,都成為項目上馬的主要風險。

  不過,基于能源安全戰略的考慮,中國政府還是對煤制油采取了謹慎支持的態度。2004年,國家發改委核準了神華集團內蒙古直接液化項目,并允許神華三個合資項目以及兗礦集團榆林100萬噸示范項目進行前期準備工作。

  現在,形勢的變化讓張玉卓受到鼓舞。煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院煤液化技術研究所所長李克健受國際能源署之邀參加了上述會議,他告訴《商務周刊》,與過去多年國際社會對煤制油的冷漠不同,頻繁的能源緊缺已使許多國家對煤制油產生了新的需求,刺激了包括美國、日本、印度在內的眾多國家在這方面取得突破的決心。

  美國的態度轉變最為明顯。今年2月,美國總統布什表示,在2025年之前,美國要把從中東進口的原油減少75%,呼吁完善可替代燃料技術來降低美國對石油進口的依賴。而煤制油正是該國能源替代所選擇的途徑之一。

  據張玉卓介紹,在上述國際煤制液體燃料替代能源會議上,美國能源部官員公布了美國未來20年的煤制油規劃:到2015年必須建成30萬桶規模的煤液化項目,合1500萬噸;到2020年達到260萬桶,合1億多噸;到2025年達到500萬桶,合2.5億噸。

  “所以說真正大干快上的不是我們,是美國。”會后,張玉卓在接受《商務周刊》采訪時表示,美國已經在籌備的煤制油項目超過10個,各州政府也出臺了稅收優惠政策,一桶煤轉化的石油減稅近20美元,提高了美國開展煤制油的競爭力,頓時讓這個項目變得很有吸引力。

  他告訴《商務周刊》,神華集團的煤制油引起了全世界的關注,神華也是集合全世界的力量要把它搞好。“在這一點上西方沒有封鎖中國,希望中國的實踐能夠成功,以便為石油替代找到新途徑。”

  “一開始確實有風險要冒,有壓力要承受。”張玉卓不乏幽默地說,“這兩年我的腰一直不太好,估計是壓的,但從可持續發展來看,煤制油必須要搞。”

  一年后試車

  大柳塔鎮位于陜西榆林的最北端,是神華集團煤炭事業發家的“圣地”,有神華集團自建的包神鐵路,日夜將煤炭送出陜西。

  這是一個面積狹小的煤炭城鎮,沒有本地的出租車公司,反而是內蒙古的出租車可以在街上頻繁遇到。這兩年,橫跨陜西內蒙古開出租的司機多了不少,生意也相當不錯,只需要二十塊錢,他們就可以帶著客人穿過兩地的界河——烏蘭木倫河,到達內蒙古鄂爾多斯(4.88,0.04,0.83%)市一個他們從來不曾進去的地方——神華集團內蒙古直接液化基地。

  對當地人來說,這是一個神秘的地方,辦公大樓的幾十米外就設置了路障和警衛,進入人員都要有事先的邀請。他們只知道,神華集團正在建設一座工廠,要把這里地底下豐富的煤炭轉化成石油。

  “盡管有風險和一些不確定性,但我可以負責任地說,2008年直接液化項目一定能試車。”中國神華煤制油有限公司煤直接液化項目工程設計管理部副經理趙代勝告訴《商務周刊》,目前榆林項目整個工程已完成74%,可以在2007年底建成,2008年打通工藝流程試運行,“不過,試車可能碰到這樣那樣的問題,什么時候出油還不敢保證”。

  煤制油存在直接液化和間接液化兩種技術路線,直接液化就是將固體的煤炭磨成煤粉,在高溫、高壓、氫氣、溶劑、催化劑條件下打破煤的大分子結構,將其轉化為類似石油烴的液體混合物;間接液化則是先將固體的煤炭氣化,再通過費托合成技術轉化為油品。

  2003年,神華煤制油公司成立,隨后便確定了內蒙古的直接液化項目,這個項目在2004年8月經國家發改委批準正式開工。

  目前,世界上還沒有一座可以運行的煤直接液化工廠,南非沙索公司作為煤液化的領軍企業在20年前曾做過煤直接液化的嘗試,隨后便因各種原因停止了這種實踐,而把精力集中于間接液化。正因沒有足夠的工業化實踐經驗,榆林直接液化項目存在著較大風險。

  作為工程設計人員,趙代勝承認,直接液化項目的確有風險,一個是技術風險,也就是工藝流程的風險,這方面上海PDU裝置已經連續運行1700個小時,工藝流程上的風險已經降低;第二就是工程放大后的經濟風險,這需要第一條生產線的驗證。

  “我們現在的100萬噸項目日處理煤炭6000噸,上海的試驗裝置日處理煤炭6噸,中間缺少了百噸級的示范。”在現場,他告訴《商務周刊》,盡管百萬噸級的示范神華借用了美 國600噸裝置的設計公司——AXENS公司的經驗,并對德國和日本的技術進行了改進組合,但畢竟缺少了一個中間環節。

  因此,如何保證第一條生產線的成功就必須更加謹慎小心,“我們的核心設備基本都是國外的,或者國外設計、采購委托國內廠家加工。”他表示,目前已經吊裝完畢的反應器厚度達334毫米,鋪設的管道厚度也有10—30厘米,目的就是希望保證設備的長期運行。“其實,能想到的問題我們都都反復研究過,但現在還不能保證,必須要靠實踐。”

  趙代勝表示,現在他的任務就是不斷發現施工中的問題,力保第一條生產線能夠成功,這關系到未來國內眾多煤制油項目能否繼續推進。“為此,我們聘請了二戰期間德國煤直接液化工廠的廠長,現在老先生在這里上班,在工廠里做培訓,一批日本專家長駐上海實驗中心,可以說神華是整合了全球的資源來做這個項目。”

  現在,趙代勝最關心的是,已經安裝的這些設備是否能夠長期穩定和有效運行,特別是物料消耗和工藝流程是否穩定。在他看來,今后是否有效益主要看運行成本怎么樣,而現在運行成本方面他們還不是很有把握,比如在設備上,是三年一次檢修,還是兩年一次,一年一次,這個差別就非常大,如果設備不能長期有效運行,每一次檢修和更換設備都需要巨大的投資。

  “記得在一次中咨公司的招標會上,一位化工行業資深學者讓我提出這個項目具體的物料數據,但是除了已廢棄的二戰期間德國直接液化工廠,我們這個項目將是世界上第一個直接液化的工業化裝置,不可能提出數據,一切都要靠實踐。”趙代勝說,光有理論準備是不行的,到了真正缺油的時候,不可能一夜之間建成數座煤制油工廠,“就像當時我們上6噸裝置的時候,預先考慮過很多問題,這些都是理論上的,但真正6噸裝置運行以后就又暴露出很多想不到的問題,從反應速度到溫度,這些都是靠實踐得來的”。

  “我們第一個開始實踐,這也正是我們受到國內外關注的原因。”不過,張玉卓對實踐的成功信心十足。“只要工廠開起來,設備運轉起來,這個反應條件進去,它只會出油,不會出醬油。”他笑著說,目前關鍵的制氫設備、液化反應器等都已經安裝完畢,運行之后只要國際油價不低于40美元,這個項目就可以賺錢。

  驚人的“水老虎”

  盡管煤制油的技術還有不成熟之處,但真正制約這個行業發展的因素卻不在此。“技術問題經過不斷探索積累,以神華的實力應該可以克服。”一位石化行業的專家告訴《商務周刊》,煤液化項目未來的難題是如何減少對水資源的消耗,保護環境的可持續發展。

  根據趙代勝提供的數據,神華煤直接液化項目,每3—4噸煤可轉化為1噸油,需要消耗8—9噸水,排放3噸的二氧化碳,期間還要消耗大量電能,需建設15萬千瓦的配套電廠。而間接液化所要消耗的各種資源更多,耗水是直接液化的1.5倍,二氧化碳排放更大,據說生產一噸油要排放7—8噸二氧化碳。

  顯然,類似大部分的發電和化工項目,煤制油具有高耗能、高耗水的特點,特別是二氧化碳的排放更是讓許多人吃驚,而這方面國際上并沒有多少經驗可循,南非沙索公司作為神華合作方,也只是在節水和二氧化碳排放兩方面做了一些嘗試。

  趙代勝告訴《商務周刊》,內蒙古直接液化項目第一條生產線100萬噸,一年的用水大約在700萬立方米,目前是從100公里以外的沼澤地鋪設管道,將水引入廠區。“按照原來國家發改委給我們批的項目和內蒙古當地政府給我們的承諾,我們在100公里外有個專用水源地,建設完一期二期是沒有問題的,但目前隨著越來越多項目上馬,地方政府正在把該水源分給其他的工業用水項目。”他承認,在未來二期三期項目上,直接液化項目可能面臨供水困境,“這個問題我們一直在與當地政府交涉,希望這個水源按照國家發改委的批示是我們的專用水源。”

  實際上,內蒙古直接液化項目所在地區水資源還相對豐富,而陜西榆林作為半干旱地區,能否承受多個煤液化項目的水資源消耗就是個大問題,這里有兗礦間接液化以及神華間接液化兩個項目,均處于毛烏素沙漠的邊緣,周圍植被非常脆弱,而兩個項目遠期規劃都是1000萬噸,一年共需水資源2億立方米。

  “煤液化要用很多電,是典型的高耗能、高耗水,1噸油要用10噸水,這是什么概念,特別是在陜北這種地方,對環境破壞應該是比較大的。”一位當地人士指出,即便是循環利用,每年幾千萬噸的煤制油要消耗幾億立方米的水,對于本身就缺水卻有大量煤化工項目的榆林不是好事。他認為:“這種從能源安全角度出發建設的項目,放在南方有水的地方是好項目,放在榆林并不合適。”

  事實上,榆林市政府也在為水的問題殫精竭慮。榆林市水務局水資源辦公室副主任李文如告訴《商務周刊》:“以目前榆林地區的水資源狀況,滿足兩個項目的一期工程問題不大,二、三期工程就必須從黃河引水。”

  神華集團和兗礦集團也明白這一點。盡管當地政府向他們提供了承諾,神華與南非沙索公司還是聘請了兩家水資源論證機構,對當地水資源狀況做論證,“我們神華和沙索公司做可行性研究的重點不是論證那里有沒有煤,我們知道那里有煤,重點是論證水的可靠程度。”張玉卓說。

  兗礦集團副總工程師、上海兗礦能源科技研發公司總經理孫啟文也告訴《商務周刊》:“確保我們的項目有水可用,這是我們目前考慮的最主要問題,否則我們就會是一個巨大的投資失誤。”

  在回答地方環保人士對煤制油項目污染問題的質疑時,神華則始終強調,未來的工廠是完全清潔的,將達到近零排放和廢水、廢渣的循環利用。

  趙代勝告訴《商務周刊》,神華保護環境的措施就是所有污水不往自然環境中排放,最終的污水全部集中到一個蒸發塘中進行蒸發。“我們可以做到:工廠所有污水進入水處理設備后,其中的60%—70%可以回收利用。”他介紹,目前污水處理廠已經基本建設完畢。”

  不過他也表示,即使能夠循環利用,總的耗水量也不會下降很多,因為只有用水量的10%-20%進入水處理廠,水在煤制油過程中是必要的生產要素,并不是要節多少水就能節多少水。

  另一方面,做到循環利用和零排放只是一個目標,神華的煤液化項目確實可以做到少排放或不排放二氧化硫,但在二氧化碳排放方面還沒有實際的措施,這將是他們未來另一個需要認真面對的問題。根據減排溫室氣體的《京都議定書》相關步驟,2012年前,中國等發展中國家有可能對承擔二氧化碳減排做出承諾,這顯然將對神華和兗礦等的煤液化項目產生直接影響。孫啟文承認:“煤液化產生的二氧化碳量排放很大,盡管還有改進余地,但需要花很多時間。”

  張玉卓告訴《商務周刊》,他們已經啟動了這方面的研究,比如與中國石油天然氣總公司探討能否把二氧化碳作為驅油劑注入油田或廢舊礦井,但有些技術問題需要解決。

  “現在總體上是想2012年前把工廠建起來,這樣整個二氧化碳排放的量就有了,我們在準備一些技術措施,2012年以后國家如果承諾減排,我們就具有減排條件。”張玉卓表示,先把分母做起來的好處是,可以借助CDM機制讓國外企業幫忙減排,而不是神華自己買單。所謂CDM,是《京都議定書》確定的“清潔發展機制”,即指發達國家通過提供資金和技術的方式,與發展中國家開展項目級的合作,通過項目所實現的“經核準的減排量”,用于發達國家締約方完成在議定書中所做的承諾。目前已有一批中國企業通過這種合作,獲得更好的技術、資金、投資,而發達國家則通過幫助中國企業實現的減排量,實現自己國家在議定書中做的承諾。

  煤炭科學研究總院煤化工分院院長杜銘華希望外界能客觀看待煤制油項目的污染問題。他表示,中國目前最重要的是將二氧化硫的排放降下來。他介紹說:“在空氣污染方面,電廠要比煤液化項目嚴重得多,在耗水方面,不論化肥項目還是煤制甲醇也都高于煤制油。”

  客觀地說,神華與南非沙索公司等合作伙伴的確在為降低環境污染和能耗做著工作。沙索中國公司副總裁陳黎明向《商務周刊》表示,環評正是其第二階段可行性研究重點要做的工作,包括水土保持、地震等很多相關項目。他說:“我們有一個共識,在環境保護方面必須滿足中國法律法規的要求,第二要滿足世界銀行環境標準的要求,哪一個標準更嚴格我們將執行哪個標準。”

  除了水資源和環境風險,煤制油的經濟風險也不斷被提及。國家財政部經濟建設司司長胡靜林在接受媒體采訪時曾表示:“中國煤制油產業能否發展,最終還要看市場,包括油價、煤價、水價的市場供求狀況。”

  目前,神華集團等正在與財政部協商,要求財政部兩點支持,第一是允許設立風險儲備金,油價高的時候稅前提取;第二是為煤制 油設保底價,設定盈虧平衡點,使自己至少保持微利。

  但隨著社會對環境問題的日趨重視,神華集團目前最謹慎的還是環境。“我不擔心煤制油項目的投資風險,國有企業無論如何都可以籌集到資金,投資失敗無非是錢的損失,我最擔心的是破壞了榆林的環境和水資源平衡,這是沒有辦法彌補的。”一位神華集團人士告訴《商務周刊》。

  競爭力與風險

  2006年6月2日,國務院總理溫家寶參觀了神華內蒙古直接液化項目現場,表示“神華集團煤制油項目是國家能源安全戰略的重要組成部分,也是一次重大的科技探索”,同時他也提醒:“要尊重科學規律和經濟規律,先行試點,不可一哄而起。”

  按照神華的想法,中國要爭取15年時間生產5000萬噸的煤制油品,相當于100萬桶石油,再通過生物燃料生產2000萬噸替代能源,從而達到7000萬噸的替代。如果加上中國自產的2億噸石油就是2.7億噸,2020年的需求預測是4.5億噸石油,這樣基本可以把中國的石油對外依存度控制在50%左右。

  正因如此,張玉卓告訴《商務周刊》,中央政府對煤制油持支持態度。不過,這并不意味著中央政府對煤制油放任不管,主管部門的總體意見是,煤制油在中國可以搞,但在哪里建,建多大規模,如何規劃才是其中的核心問題。

  2005—2006年初,國內有數十個煤制油項目紛紛宣布上馬,多數項目表面上進行煤制油,實際上是圈占煤炭資源,而且分布極不均衡。國家發改委為此表示,煤液化項目一定要“量水而行”,綜合各地資源狀況科學規劃,合理分布項目,不能影響當地經濟社會平穩發展和生態環境保護。

  2006年7月,國家發改委又發布公告,要求各級主管部門暫停煤變油項目核準,一般不應批準年產規模在300萬噸以下的煤制油項目、100萬噸以下的甲醇和二甲醚項目和60萬噸以下的煤制烯烴項目。

  同時,國家領導人做出批示,要求國家發改委進行調查,搞清楚替代能源發展方向,妥善選擇方向與重點。

  隨后,國家發改委工業司組織能源局、產業司、稽查辦、投資司等部門,對山西呂梁、陜西榆林、內蒙古鄂爾多斯地區的煤化工產業發展情況進行了重點調研,考察了10個煤化工企業和工業園區。當年10月,工業司完成了相關報告,建議國家盡快出臺《煤化工產業政策》,根據地方煤炭、水、運輸等資源情況,以及環境容量限制,在冷靜分析技術及市場發展狀況的基礎上規劃煤液化項目。

  一位石化行業專家告訴《商務周刊》,國家調控措施的出臺在一定程度上壓制了地方的沖動,盡管對神華和兗礦已經批準的項目影響并不大,但它表明了國家的謹慎態度。

  “國家應該支持先把示范工程做好,而不是忙著做大規模推廣,石油到目前還大量存在,不是一下就沒有了,現在要積極示范而不是大規模推廣。”他表示,對于煤液化要注意從能量轉換效益、環境污染等方面做全面的科學的論證。

  張玉卓對于目前煤制油的優勢和風險并沒有回避。“外界提點問題倒好。你有沒有考慮到水的消耗,有沒有考慮到油價降到20美元怎么辦,有沒有考慮工廠三年建不起來怎么辦?”他告訴《商務周刊》,對剛剛起步的煤制油,“所有人都說好,反而更危險”。

  目前,新的《煤化工產業政策》已經制定完畢,神華集團、兗礦集團、煤炭科學研究總院等都已上報了自己的意見,正式文件有望在2007年初公布。

來源:商務周刊

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