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山东煤化工行业转型系列报道

新闻分类:协会资讯来源:发布日期:2024-01-05

一、转换动能:突出主线 聚焦核心

 

编者按 煤化工行业是传统行业,此前一直给人“灰头土脸”“粗老笨重”的印象。山东省是煤化工大省。近年来,山东省煤化工行业以高端化、精细化、绿色化、集群化为发展方向,以建立化工产业循环经济体系为目标,以清洁生产和资源综合利用为路径,逐步形成煤化工与石油化工、盐化工、氟硅化工等融合发展的产业体系,并切入新能源、新材料赛道,让“老树发新枝”。本版将开辟《山东煤化工行业转型系列报道》专栏,探析山东煤化工行业和典型企业转型升级、提质增效的新路径。

10月28日,以“创新、转型、共赢”为主题的山东化肥和煤化工行业新旧动能转换暨明泉集团高质量发展大会在济南市章丘区举行。原化工部副部长李士忠、中国石油和化学工业联合会副会长傅向升、中国氮肥工业协会理事长顾宗勤等行业专家在致辞中指出,明泉集团从“小化肥”起步,一步步从小到大、由弱变强,近年来聚焦新材料发力高端,在光敏聚酰亚胺和聚苯硫醚新材料方面实现了新突破,迈入了高质量发展新阶段,为化肥和煤化工企业转型升级蹚出了一条新路。

明泉集团是山东省煤化工企业新旧动能转换和转型升级发展的典型代表。山东省化肥和煤化工行业协会高级顾问杨春升介绍说,目前该省多数煤化工企业完成了煤气化装置的技术升级改造,进而实现了合成气向碳一化学高端化的延伸。不少企业还横向耦合联产、纵向延链扩群,介入新能源、新材料领域,实现了由传统煤化工向高端绿色化工企业的转变。

山东煤化工行业多年来立足煤焦化、煤气化,以优势企业和拳头产品为支撑,延伸拓展产业链条,积极探索创新、集约、安全、绿色、高端、精益发展的新路径。一方面利用先进适用技术改造提升传统工艺装备,提高资源利用效率;另一方面与石油化工、盐化工、氟硅化工等融合,发展煤基精细化工,延伸拓展化工新材料,形成了“焦、肥、醇、炔、苯、油”六条特色发展主线。在这一过程中,涌现出山东华鲁恒升化工股份有限公司、鲁西化工集团股份有限公司、兖矿鲁南化工有限公司、联泓新材料科技股份有限公司、山东荣信集团有限公司、明泉集团股份有限公司等一批高端化工产业领军企业和煤基精细化工“链主”企业。

 “十三五”以来,山东省大力培植“十强”产业集群,加快新旧动能转换,在一系列措施强力推动下,新生优势加速凝聚,传统优势夯实塑强,发展动力越来越强劲。在高端化工产业中,传统煤化工企业聚焦煤炭清洁高效利用,通过技术进步、装备迭代、结构调整、产品升级,提高碳转化率和附加值,逐步向现代煤化工、精细化工转型,通过延伸拓展新能源、新材料和精细化工产品,形成了煤基精细化工产业集群。

在新发展理念的指引下,不少化肥和煤化工企业坚持锻长板、补短板相结合,心无旁骛攻主业、转换动能促升级,巩固基础、发力高端,向产业链和价值链的中高端迈进。经过近几年的融合发展,山东省煤化工产业链形成了相对优势。

一是形成了煤基精细化工产业链。通过合成气—甲醇—醋酸(乙二醇)、合成气—氢气—己二胺(己内酰胺)、合成气—一氧化碳—聚碳酸酯等产品链条的延伸拓展,丰富了煤基含氧化学品、煤基化工中间体、煤基化工新材料产品群,大幅提高了煤炭转化价值。

二是技术水平不断提高并形成规模效应。山东省内已投产的煤基化工产品中,年产能尿素800万吨、醋酸180万吨、己内酰胺100万吨、聚碳酸酯60万吨、甲酸60万吨、乙二醇55万吨。华鲁恒升开发的煤制乙二醇技术成本控制较好,鲁西化工拥有光气法聚碳酸酯生产技术。

三是油煤耦合发展水平较高。全省甲醇制烯烃产能260万吨,为烯烃下游高端发展提供原料保障,烯烃下游产品如高端聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、特种非离子表面活性剂等已得到开发应用。通过合成气制乙二醇,进而联产碳酯类高端溶剂,作为锂电池行业的重要配套原料,省内碳酸二甲酯年产能超过100万吨,占据国内市场的三分之二。

 

二、气化技术:持续创新 迭代升级

 

一念起,万水千山,一念在,矢志不渝。煤化工的基础是煤气化,产业延伸的平台是合成气深加工,竞争优势的巩固在于煤炭价值和资源效率的提升,转型升级的途径在于工艺装备的迭代升级。山东化肥和煤化工行业立足于煤炭延链增值、高效利用,聚焦煤气化效率提升和合成气深加工,稳步推进工艺、技术、装备的升级换代和原料路线调整,提升了市场竞争力。

8月31日,位于济南市刁镇化工产业园的明泉集团股份有限公司2号尿素装置产品成功下线,标志着氮肥技改项目全线开车成功,也标志着明泉集团基础产业全面完成布局和新旧动能转换。该项目投资超过30亿元,采用当前国际先进的现代煤化工装备——煤炭连续加压气化装置替代传统常压气化技术,按照智能工厂标准建设。这也是该公司继明泉化工搬迁转型升级、泰安明升达退城进园项目之后的第三套加压气化装置,提高了煤炭利用效率,同时减少炉渣残碳。项目投产后,与改造前相比可实现年节约能源20万吨标准煤,节能环保效益明显,本质安全水平大幅提升。

    距离明泉集团140千米外的寿光侯镇化工产业园内,山东联盟化工股份有限公司“40·60工程”(40万吨合成氨、60万吨尿素工程)清洁生产技术升级改造项目气化炉于92日点火成功。该项目采用航天粉煤气化、低温甲醇洗和液氮洗技术对原固定床间歇制气实施改造。项目对标国际先进,对气化工艺进行颠覆性改造,规划建设气化岛、原料煤仓等15个单体,彻底淘汰之前44台常压气化炉,改用2台加压气化炉,投产使用后完全实现了自动化、智能化操作。该项目合成氨、尿素装置随后建成投用,相比原装置,煤炭利用率由原来的96%提高到99.5%,综合能耗降低22%,煤耗降低13%,生产工艺流程缩短40%,人工成本节省38%,吨成本降低300元,并且每年可减少污染物排放110余吨,大幅提升了节能环保水平,全面提高了资源综合利用率。

事实上,过去20年,山东省化肥和煤化工行业一直在探索煤气化技术升级、煤化工产品升级之路。早在2004年,山东华鲁恒升化工股份有限公司在国内首家实施大型氮肥装置国产化示范工程,依托洁净的水煤浆气化技术,实现了我国氮肥行业技术、装备和原料结构的重大突破。此后,该公司又通过实施传统产业升级及清洁生产综合利用等项目,在2014年淘汰了间歇式固定床造气炉,构筑了以洁净煤气化为龙头的“一头多线”柔性多联产体系。该体系可以根据市场变化及时调整产品结构,提高资源利用效率和生产调节的灵活性,保持工艺平衡和系统均衡运行,做到总氨满负荷、效益最大化。

兖矿鲁南化工有限公司也一直致力于研究煤气化技术升级,其牵头建设的大型煤气化及煤基新材料国家工程研究中心(前身为水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心),完成了全球首套“多喷嘴粉煤气化炉”的产业化,实现了对原料煤的“吃干榨净”。该气化炉具有煤种适应性广、消耗低、易于大型化等技术优势,可进一步提高煤炭利用率、减少碳排放。其碳转化率达99%,综合能耗降低14.7%,二氧化碳减排量达10%,对国内煤化工产业的清洁高效生产具有非常重要的示范意义。

瑞星集团股份有限公司是目前山东产能最大的氮肥企业,旗下山东润银生物化工股份有限公司采用航天长征化学工程有限公司研制的超大型粉煤气化炉,连续实施了3期气化项目,其中202111月投用的气化炉日投煤量达到3500吨,也是目前世界最大级别的粉煤气化炉。该气化炉每小时可产合成气24万标准立方米,单炉对应合成氨年产能80万吨,具有产量更大、一次性投资更节省的优势。

 

三、延链赋能:减焦增化 绿色升级

 

2021年913日,习近平总书记视察国家能源集团榆林化工有限公司时指出,煤化工产业潜力巨大、大有前途,要提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。

在“双碳”背景下,传统煤化工行业如何转型?山东煤焦化行业的做法是:以低碳绿色为特色,深入研究循环利用、精细开发,延伸发展新材料、新能源等新兴产业,力求“材”“能”兼备,从“黑”转“绿”。

在山东省发改委近日公布的2023年度拟支持的新旧动能转换重大产业攻关储备项目名单中,山东荣信集团有限公司50万吨/年乙醇项目榜上有名。该项目总投资30.9亿元,此前已列入山东省“十强”产业重点培育项目名单,是中国科学院合成气制乙醇技术在山东省的首次应用,目前正加快建设,主装置开始安装。项目建成后,每年可节约生物乙醇原料粮150万吨、转化低阶煤150万吨,进而助推焦化、煤气化、甲醇企业产业升级,实现资源绿色、高效、高附加值利用。

产业转型不是另起炉灶、从头再来,而是“喜新不厌旧”,推动传统产业延链赋能、转型升级。荣信集团新建产业升级项目是山东煤化工企业加力提速绿色低碳高质量发展的一个缩影。

山东省煤焦化企业主要集中在鲁西南地区。与煤炭相关的主导产业曾占枣庄市经济结构的八成以上,该市将煤化工作为发展接续替代产业的突破口,依托从煤焦化、煤气化两条路径同时突破,形成了10多条产业链、50多种产品,成为国内为数不多的煤气化、煤焦化、精细化工和化工新材料产业链较为齐全的地区。为做大高端化工产业链,枣庄薛城区逐渐形成以潍焦集团薛城能源公司为“链主”,沿煤焦油深加工、煤气综合利用、苯精深加工三条产业链,向下游精细化工产业延伸的发展模式,目前已汇聚项目66个,获评山东省煤焦化工循环产业链发展模式。

同样作为典型的煤炭资源型城市,济宁市依托荣信集团、济宁碳素集团有限公司等传统煤化工项目产业基础,积极推进煤焦油下游精细化、功能化与专业化深加工利用,做强拉长产业链。这些企业持续推动煤炭清洁高效利用,通过煤炭高效气化、转换化工原料、推进热电联产等新路径,促进煤焦高端、多元化、低碳化发展,推动煤炭从“燃料”“原料”向“材料”转变。

荣信集团是山东省煤基精细化工“链主”企业。近年来,荣信集团立足煤化工主业,形成了煤气制甲醇、甲醇制乙醇、焦油加氢、煤沥青制高端新型炭材料等循环经济产业链,甚至连废料也被“吃干榨尽”。

位于德州的金能科技股份有限公司以煤焦化起家,经过多年延伸拓展,探索出“炼焦—化产分离—焦油加工—炭黑生产—尾气再炼焦”等循环经济产业链新模式。

近几年,金能科技着手“减焦增化”。按照“做精做细焦化”的总体思路,在德州本部退出80万吨/年焦化产能,转而延伸拓展下游深加工的精细化工产品。202212月,金能科技投资10亿元启动了4万吨/年山梨酸钾项目,以进一步延伸产业链条,完善循环经济。该项目包括2万吨/年巴豆醛、3万吨/年山梨酸、4万吨/年山梨酸钾项目。目前装置主体已完工,力争20242月份单机试车、3月份联动试车、4月底竣工投产。该项目技术先进、装备一流、绿色环保、节能减排,投产后年可实现销售收入15亿元,大大提高公司综合竞争力。

 

四、锚定“两新”:融合发展 延链扩群

 

新质生产力是代表新技术、创造新价值、适应新产业、打造新动能的新型生产力,其核心是创新,其载体是产业。对于煤化工企业来说,就是统筹存量优化和增量升级,推动传统产业转型迭代、厚势赋能,布局新兴产业成熟壮大、延链扩群。

山东化肥和煤化工行业借力该省深化新旧动能转换、加力提速工业经济高质量发展的基础,立足煤基,延伸拓展,纷纷踏上从单一到多元、从原料到材料的转型升级之路。从单一到多元,就是接续滚动启动项目,产品种类愈加多元,有效抵御市场风险冲击,有利于企业稳步发展。从原料到材料,就是以煤化工为起点,向下游新能源、新材料方向不断创新和拓展,实现化工产业补链延链强链。

山东华鲁恒升化工股份有限公司是山东化肥和煤化工行业转型较早、效益较好的企业。该公司通过煤化工与石油化工耦合联产,大力发展新能源、新材料“两新”产品,不断提高资源利用率和产品附加值、降低综合能耗和碳排放均值,已由传统煤化工企业逐步转型为高端精细化工与新能源、新材料“两翼”齐飞的现代化工企业。

早在2015年,华鲁恒升就掌握了大型煤制合成气制乙二醇技术;2020年年初,该公司又自主开发出乙二醇联产碳酸二甲酯新工艺和新型催化技术,并在202110月建成30万吨/年碳酸二甲酯装置,成功用于锂电池等高端领域,一举改变了市场格局。随后,华鲁恒升快马加鞭,于2022年研发出电子级碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯产品。2023年上半年,该公司建成的高端溶剂项目进一步扩能,丰富和完善了碳酯产品矩阵,提升了一站式供应能力。目前,华鲁恒升拥有60万吨/年碳酸二甲酯、30万吨/年碳酸甲乙酯、5万吨/年碳酸二乙酯产能,综合生产能力居全国首位。其中,碳酸二甲酯行业占有率达36%,电池级碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯在新能源电解液行业占比均超过50%,成为锂电化学品细分行业的领军企业。

鲁西化工集团股份有限公司也较早推进煤化工与石油化工、盐化工、氟硅化工的耦合联产,打造了多条新材料产业链,成为国内综合性化工平台型领先企业,具备了超过1000万吨/年化工品的生产能力。目前公司在建和规划项目包括60万吨/年己内酰胺·尼龙6100万吨/年有机硅、120万吨/年双酚A24万吨/年乙烯下游一体化项目等。

山东荣信集团有限公司着力推动煤基化工耦合氢能源低碳化示范产业项目。除了正在建设的50万吨/年乙醇项目,还有总投资50亿元的生物可降解塑料一体化产业项目和总投资30亿元的10万吨/年超高功率石墨电极项目。前者以现有丰富的甲醛、氢气、纯苯资源延伸链条,主要建设24万吨/1,4-丁二醇(BDO)、12万吨/年聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、6万吨/年聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及配套5万吨/年丁二酸。后者可生产600毫米以上高功率及超高功率石墨电极,实现高端炭材料国内自循环。

兖矿鲁南化工有限公司则将融合发展的方向瞄准了碳六深加工,通过环己酮、环己醇等碳六产品,开发出己内酰胺等高端化工产品。目前,该公司正着手实施百万吨尼龙节能减碳一体化项目,延伸拓展己内酰胺深加工,配套建设尼龙6聚合装置,进而开发高档医护用品。该项目可打通从原料煤到纺织品的化工新材料终端产业链条,形成原料产品一体化、生产销售一体化的产业模式,助力企业实现“从一块煤到一匹布”的华丽转身。

在鲁南高科技化工园区,另一大型项目正准备启动建设。联泓新材料科技股份有限公司旗下的联泓格润(山东)新材料有限公司新能源材料和生物可降解材料一体化项目总投资113亿元,主要建设130万吨/年甲醇制烯烃、20万吨/年乙烯-醋酸乙烯共聚物、30万吨/年环氧丙烷、5万吨/年聚碳酸亚丙酯等装置。

明泉集团股份有限公司发力高分子材料和高端化学品,已开发吡啶、均四甲苯、光敏聚酰亚胺、聚苯硫醚等产品,实现了产品和技术的换道超车。

在青岛董家口化工产业园落子布局的金能科技股份有限公司,通过丙烷脱氢建设新材料与氢能源综合利用项目,耦合链接氢能、光伏产业,规划建设22万吨/年可降解塑料、85万吨/年环保新材料及1000MW光伏发电项目。其中,1000MW光伏发电项目利用邻近的棋子湾海域滩涂配套建设海上光伏发电设施,可实现年减排二氧化碳104万吨,为金能高端化工提供绿色能源替代。(刘海军)