北油工程:延链强链,传统煤化工向“新”求变

延链强链,传统煤化工向“新”求变

■本报记者 渠沛然《 中国能源报 》( 2023年04月17日  第13版)

  随着国家供给侧结构性改革和“双碳”目标的不断推进,传统石油化工行业进入转型升级的关键期,以传统化工行业为主业的工程公司也迎来了机遇和挑战。

  石油化工行业是国民经济支柱产业,经济总量大、产业链条长、产品种类多、关联覆盖广,是最重要的基础原料行业之一。推动“双碳”目标落地,短期内不能放弃传统化石能源,关键要把粗煤做细,进行能耗控制,转型升级,积极探索绿色低碳发展的新路径。

  石油和化学工业规划院能源化工处新能源发展研究中心主任刘思明指出,新时期,煤化工产业要围绕节能低碳开展升级示范,要具备实现产品多元化、高端化的化工合成技术,同时,与新能源产业融合发展,在末端进行减污降碳协同治理。

  日前,《中国能源报》记者前往乌海、青岛和安阳的煤化工项目现场,见证了煤化工行业践行“双碳”目标所带来的“延链”“强链”蜕变。

  ◆聚焦化工新材料研发◆

  高档衣服布料、可降解农用地膜、医药中间体如布洛芬药片原材料、可降解餐盒和塑料袋……在内蒙古乌海市东景生物环保科技有限公司产品展示台,记者看到了这些与人们衣食住行紧密相关的化工产品,这也是能源化工低附加值原料向高附加值产品转化的成果。

  北油工程副总经理刘戈指出,煤化工项目转型,对新材料、新能源发展带动很大。目前,东景生物建成投产的28万吨/年BDO项目,是国内单套规模最大、建设周期最短、施工周期短、开车时间最短的BDO项目,填补了内蒙古自治区产业空白。“该项目的建成投产,使得东景生物BDO年总产能达到38万吨,成为全球生产规模最大的BDO及下游深加工产品开发生产基地和重要的高分子新材料、新能源生产研发示范基地。

  “我们将传统化工产业与新能源行业相耦合,致力于高端化工新材料研发,打造具有自己特色的新材料产业链。可以实现产业链间的低碳循环,工业废弃物的充分利用,并将资源优势转化为成本优势和经济优势。”内蒙古东景生物环保科技有限公司党委书记凌杰介绍说。

  “BDO的主要原料是电石,而电石生产离不开焦炭和石灰石。乌海市石灰石远景储量200亿吨以上,同时拥有电石产能530万吨、焦化产能1763万吨,以及可循环高效利用的焦炉煤气、乙炔气等关键原料。”刘戈解释道,“这也成为我们传统化工行业工程公司蓄力发展新能源、新材料的最佳实践基地。”

  据悉,市场需求增加促使BDO新增产能增多,未来在建、拟建的BDO产能257万吨/年,如拟建产能全部投产,国内BDO总产能将达到650 万吨。

  “市场存在对未来BDO产能过剩的担忧,但是近几年在锂电池产业快速发展的背景下,BDO重要下游产品表观使用量在持续增长。随着限塑令在全国推行,可降解材料迎来了广阔的市场空间,BDO下游领域呈现出良好发展势头。通过我们对工程设计创新优化,装置的年运行费用降低,从而进一步降低了BDO成本。同时全场设置氢气回收系统,降低了BDO生产成本。”刘戈说,“下游产业蓬勃发展,其市场前景依旧广阔。”

  ◆助力碳中和技改项目◆

  在传统石油化工行业与新能源、新材料深度耦合项目中,青岛碱业发展有限公司碳中和技改循环经济示范项目成为“绿色”名片。

  在青岛市平度新河生态化工产业基地内,青岛碱业发展有限公司碳中和技改循环经济示范项目瞄准碳酸二甲酯供需双增的局面,引进北油工程工艺设计服务,同时着眼于节能降碳和打造锂电池新能源产业新高地,不断向化工新材料领域转型。

  碳酸二甲酯(DMC),是一种绿色、环保化工品,近年来颇受业界的关注,主要用作溶剂、聚碳酸酯原料、锂离子电池电解液溶剂。

  截至2021年底,国内DMC产能约103.8万吨,实际产量约为65万吨,目前碳酸二甲酯产能规划处于高速增长期,可预见产能增量约在100万吨左右,此外还有132吨产能在规划中。未来,随着动力电池用溶剂需求迎来高峰,预计溶剂需求维持100%以上的年均增速,受益于锂电需求的高速增长,预计2025年我国DMC消费量将达350万吨。

  然而,对于即将入局碳酸酯锂电新材料行业的企业来说,在激烈的市场竞争中,不得不考虑项目是否具有成本、工艺优势及下游渠道等问题。企业需要根据自身的原料、产业链等比较优势选择路线。

  “现在设计的项目落成后,不仅能进一步延伸企业的产业链,更好地满足市场对不同产品的需求,还能进一步加强物料的循环利用。”青岛碱业发展有限公司总经理助理罗书凯说。

  罗书凯给记者算了一笔账,该项目原料之一的二氧化碳来自老厂的氯化钙装置,项目建成后每年可消耗二氧化碳共3.5万吨。“以目前二氧化碳每吨500元的价格计算,我们一年可省1750万元,省下的就是赚下的。在‘双碳’目标下,这对于实现新材料生产与碳减排耦合、对我国化工行业发展具有重要意义。”

  “这项工艺技术符合新能源产业发展趋势,市场前景广阔,同时还可以实现循环经济,有效实现碳捕捉,未来市场可期。”北油工程总经理助理刘汉英说。

  ◆推动煤炭清洁高效利用◆

  河南,是煤炭产能大省,也是用能大省。为积极参与安阳市焦化行业资源整合,推进传统短流程焦化企业向现代长流程能源化工企业转型升级,河南利源集团投资16亿元,以焦炉副产煤气、甲醇和二氧化碳为原料,生产二甲醚、乙酸甲酯和乙醇等,成为公司128万吨/年焦化的核心配套项目。

  北油工程公司项目执行中心副主任贾言指出,合成气制乙醇技术,不仅可应用于煤化工、天然气化工领域,还可与传统焦化、冶金行业相耦合,促使焦炉煤气、转炉煤气及高炉煤气等废物资源的综合利用,实现低成本的乙醇生产。“我们在该产业链上累计完成近20个项目的设计、采购及施工。其中,合成气制乙醇承揽总产能约225万吨,碳酸酯总产能已近110万吨,乙醇及下游产业行业竞争优势地位已然形成。”

  河南利源新能科技有限公司乙醇厂厂长岳广明介绍说:“我们以乙醇脱水制乙烯为纽带,成功的将传统产业引入新能源领域。也成为我们焦炉煤气综合利用、高附加值转化的又一重要成果。”

  升级转型带来的减污降碳绿色效应立竿见影。

  “在乙醇生产过程中,除自身二氧化碳全部循环利用,我们每年还外购补充二氧化碳约5万吨,一年直接减少二氧化碳排放量19万吨,相当于增加森林种植面积19万亩。”利源集团董事长付玉堂说,“这样固定碳源进入乙醇,实现二氧化碳的高效吸纳和资源化利用,为传统产业高质量发展开辟了新路径。”

  能源化工领域专家任相坤指出,用焦炉煤气替代传统的粮食发酵方式生产乙醇,这项技术填补了国内空白,不但能缓解我国石油资源紧缺的矛盾,也为促进煤炭资源清洁高效利用,保障国家能源安全、粮食安全提供了有效解决方案。

  任相坤表示,未来,产业发展也面临诸多挑战。“在煤炭清洁高效利用方面,这样的技术是行业未来发展的重要方向,也希望国家能够给予路条使其进入燃料市场,为化工乙醇正名。但乙醇的市场容量和路径也决定了它的市场规模,企业要避免产能与需求错配,需要慎重、科学、协调发展。”(来源/中国能源报)