近年來，各行業對環保愈發重視，大氣污染治理更側重煤化工領域，曾經有不少專家和業內人士對現代煤化工路徑的技術經濟性與前景進行過預測和點評，但大都是基于高油價時期的預測，并且不同專家學者得出的結論也大相徑庭。低油價下，哪條現代煤化工路徑更具競爭力?發展方向是什么?近日，中國工程院院士、DMTO首席科學家劉中民就包括煤基DMTO、煤制油、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴以及以熱解為龍頭的煤炭分質利用在內的現代煤化工路徑相關問題進行了分析。
煤基DMTO
仍有較大發展空間
劉中民表示，油價下跌后，煤基DMTO、煤制油、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制芳烴以及以熱解為龍頭的煤炭分質利用這幾條工藝路線的成本、經濟性和競爭力差異已經比較明顯。從2015年各裝置的表現看，煤基DMTO還是很有競爭力的。由于聚丙/乙烯價格下跌與油價下跌并不同步，且油價跌幅大而聚烯烴價格跌幅小，使得絕大多數DMTO項目均取得了較好收益。考慮到中國烯烴缺口較大、需求仍將剛性增長這一事實，DMTO仍有較大發展空間。
截至目前，DMTO技術已經對外許可20套，合計產能1126萬噸/年;建成投產項目9套，合計產能520萬噸/年。這些項目均產生了良好的經濟與社會效益。尤其2015年在國際油價持續走低、眾多煤化工項目利潤大幅縮水甚至虧損的情況下，DMTO項目依然實現了較好盈利。部分煤制烯烴工廠的凈利潤甚至超過每年10億元。市場驗證了DMTO技術及其工業化裝置較強的競爭力和良好的前景。
經濟性是一項技術是否成功最基本也是最現實的要求。DMTO技術真正的作用與價值不僅在于其經濟性，還在于為富煤國家和地區探索了一條非石油路線的烯烴生產路徑，在于烯烴原料多元化成為可能，在于使以往受資源匱乏限制的烯烴產業終于迎來了發展的重大轉機，并使下游精細化工的發展成為了有米之炊。正因如此，DMTO技術一經問世，也引起了歐美和日本等國家的高度關注，因為他們明白，現代煤化工技術在中國應用后，中國對石油資源的依存度將會改變，甚至還會引起下游產品供求關系的變化。考慮到全球煤炭資源比石油資源豐富得多且價格低廉這一事實，如果其他富煤多氣國家或地區，以煤或天然氣為原料生產石油化工及下游產品，那么，這些局部國家或地區的能源結構將會發生變化，也可能因此影響全球能源格局。
煤制乙醇
前景不遜于DMTO
劉中民強調，煤制乙醇技術的前景和意義，客觀的講并不遜于DMTO技術。一方面，作為清潔車用燃料乙醇的市場需求巨大。乙醇不僅含氧量高，能夠提高汽油辛烷值和燃燒效率，降低一氧化碳和碳氫化合物等污染物排放，而且無毒無害，不會對地下水體造成污染，因此已被歐盟、美國、巴西等眾多國家廣泛用于汽車燃料或汽油添加劑。我國于2005年起，在部分省市開始推廣使用乙醇汽油，目前已有11個省市在密閉推廣乙醇汽油。我國每年汽油表觀消費量1億多噸，若使用乙醇汽油，不僅能夠節約石油，也能有效減少汽車尾氣排放對大氣環境的影響。
國內外乙醇生產目前大致有3種工藝路線，分別是煤氣化后合成氣直接制乙醇;煤氣化后先合成甲醇，再生產醋酸，酸酸加氫生產乙醇;醋酸酯化后進一步加氫制得乙醇。但到目前為止，這3種工藝均未通過大型工業化裝置應用驗證。目前，大化所正與延長石油集團聯手，采用大化所煤經甲醇制乙醇新技術在陜西興平建設10萬噸/年全球首套煤制乙醇工業化示范裝置，將于今年10月建成投產。
而且，相比甲醇，乙醇后序深加工路線更加豐富、衍生品的附加值更高，不僅能夠生產乙烯、乙苯，還可生產醚、酮、酯及其他醇類等眾多大宗化學品和精細化工產品，應用前景十分廣闊。尤其乙醇制乙烯工藝若能借助低成本煤制乙醇技術推廣應用，項目的能耗更低、工藝流程更短、單程轉化率更高、經濟性和競爭力會更強。正因為看好煤制乙醇良好的前景，多年來，一些發達國家都在關注這一技術方向，希望我國能夠率先取得技術突破。
煤制乙二醇
大型工業化瓶頸待突破
理論上合成氣制乙二醇是最合理的路線，具有廣闊發展前景，我國率先實現了工業化。但技術上仍需再突破，尤其要盡快突破大型工業化技術這一瓶頸。目前，煤制乙二醇單套反應器產能還不夠大，與大化工的概念及相應的規模化效益還有差距，一定程度上遏制了煤制乙二醇的競爭力。如果能開發出單套50萬噸/年的煤制乙二醇工業化技術和設備，煤制乙二醇的發展空間將真正打開。
另外，從技術方面講，催化劑還需要再改進，特別是非貴金屬催化劑的開發，以及提高催化劑對一氧化碳或氫氣的耐受力。
煤制芳烴
煤熱解路徑更經濟
由于石腦油原料的制約，我國的芳烴生產不足。劉中民贊成煤制芳烴，但贊成的是煤拔頭(煤熱解)獲取芳烴。他解釋說，因為煤中本來就有大量芳環結構的物質。通過熱解后將其分離出來，應該是很好的芳烴原料，既實現了煤炭分質分級利用，又降低了獲得芳烴的成本，無論從原子經濟性還是投資經濟性考慮都是比較劃算的。
劉中民對甲醇制芳烴表達了不贊同意見。他強調，主要因為原料和產品的碳氫平衡問題，使得芳烴產率難以提高，且產品為混合芳烴，欲生成對二甲苯等高附加值產品，還需要進一步加工和復雜的分離提純，擔心經濟性有問題。當然，作為新技術路線，還是值得探索的，經濟性也需要大型工業化和市場驗證。如果能夠從合成氣直接制芳烴，是更理想的技術路線。
煤制油氣
技術儲備意義重大
對于煤制油氣，劉中民稱，從能源安全方面講，必要的技術儲備和工業化示范對我國無疑是有意義的。但目前建成和在建的幾套煤制天然氣裝置，均采用了國外技術，并無實質性的技術突破和創新，還是不要走引進消化吸收的老路了。
煤制油方面，我國的技術已經領先。不過，油價比較低的時候，恐難有經濟競爭力。當然，如果煤制油能夠兼顧與煉油工業及石油化工的互補，重點生產石油煉制無法生產的高純蠟、高分子硬質蠟、高密度航空航天用油，或我國緊缺的高級潤滑油基礎油，彌補石油化工的不足，前途應比較好。
煤分質利用
應重視熱解油分級利用
劉中民認為，煤分質利用的理念很好，也是煤炭梯級利用、高效清潔利用的有效途徑。但由于熱解難度大，國內相關研究單位及企業把主要精力放在了這方面，忽視了熱解油的細化分級利用。目前絕大多數企業對熱解油的加工方式是比較粗放的：寶貴的高含芳烴焦油，不論輕重一股腦兒加氫，生產柴油的同時將汽油餾分的寶貴芳烴變成了低附加值的石腦油。
他建議在裝置大型化、集約化基礎上，生產柴油的同時，兼顧生產高辛烷值汽油或芳烴。這無論從資源合理利用還是從投資經濟性考慮，都比較科學合理。
