延长石油安源化工有限公司采用国际先进的全馏分悬浮床加氢裂化技术(VCC),建设100万吨/年煤焦油全馏分加氢制油示范项目,其中一期工程50万吨煤焦油加氢制油项目刚刚建成,转入试车投料阶段。图为生产装置区一角。 (本报记者 李军 摄)
近年来,随着经济增速放缓,我国的煤焦油行业遭受重创:企业开工率持续低位,产品价格更是一路下滑。其中,高温煤焦油价格从2014年高位时的2600~2700元/吨跌落至目前的1600~1700元/吨的低位。在新常态下,煤焦油行业如何摆脱困局,走好前路?在8月下旬由中国化工报社与煤焦油及深加工企业创新联盟联合主办的2015(第三届)中国煤焦化行业技术发展论坛上,业内专家达成共识:加强产学研合作、升级生产工艺、开发高精尖产品、进一步延伸产业链是行业未来发展主要方向。
8月20~21日,由中国化工报社与煤焦油及深加工企业创新联盟联合主办的2015(第三届)中国煤焦化行业技术发展论坛在北京举行。图为会议现场。
焦化过剩拖累煤焦油
随着钢铁行业的结构调整和钢铁产量接近弧顶区,焦炭供大于求的趋势日益明显。焦炭产能过剩问题日趋严重,并将长期困扰炼焦企业。产能过剩与激烈竞争、微利与亏损并存,将成为焦化行业的“新常态”。
据中国炼焦行业协会专家委员会首席专家杨文彪介绍,2015年以来,行业规模以上企业亏损额以每月10亿元速度递增。截至2015年6月,行业企业亏损总计63.02亿元;行业负债率逐月增加,2015年6月仍维持在79.1%的高值,较2014年底增加1.59%,绝对额增加258亿元。
焦化行业的不景气也拖累了煤焦油的发展。一方面,焦化企业限产,煤焦油自身产量不大;另一方面,下游深加工行情低迷,这使得煤焦油很难有出彩的表现,因此整体上对焦化厂的支撑也就显得颇为一般。2014年10月中旬以来,随着原油价格持续下滑,煤焦油价格也呈现下跌之势。
据了解,为应对行业产能过剩问题,近年来国家也出台了一些相应措施。一方面加强了对落后产能的淘汰力度。2014年下达淘汰计划1200万吨焦炭产能,实际各地上报产能淘汰计划达1473万吨,涉及44家企业。另一方面,国家推行行业准入制度,引导行业技术进步与结构调整。2014年3月,工信部对《焦化行业准入条件》进行了第二次修订,颁布了《焦化行业准入条件(2014年修订)》。根据新版《准入条件》,炼焦企业生产能力应不小于100万吨/年,同时配套煤气净化(含脱硫、脱氨)和煤气利用设施;煤焦油加工企业单套处理无水煤焦油能力需不小于15万吨/年;苯精制企业单套处理粗(轻)苯能力不小于10万吨/年。
此外,山西和山东焦炭生产大省先后出台了省级的焦炭产能整合和转型发展规划和指导意见,并正加大落实;河南安阳地区焦化企业也开始进行区域整合。
而从企业层面看,不少公司开始在解决焦炭出路的基础上,努力探求提升煤焦油、焦化苯与焦炉煤气的收益,开拓焦炭应用“新领域”,做好产业链的合理延伸,创新经营模式,做好节能减排环境保护,全面提升竞争力。
事实上,近几年,虽然一直有大批焦化企业处于亏损状态,但全行业总体上还略有利润,不过这些利润并非来自于焦炭本身,而是焦炭的副产品。
“焦炭生产中会产生大量的煤焦油、粗苯、煤气等副产品,产业链完整的焦化企业对这些副产品‘吃干榨净’,利用煤气制取工业甲醇,对粗苯进行精制提炼,从中找到利润平衡点。”杨文彪指出,“作为企业增收的重要手段之一,煤焦油深加工行业的发展关系到整个焦化行业的发展前景。因此,下大力气对煤焦油行业进行深入开发,尤显重要。”
2006~2015年上半年焦油进出口情况 (单位:万吨/万美元)
开发高端产品觅出路
我国煤焦油资源丰富,煤焦油蒸馏及馏分的二次加工技术发展相对比较成熟。高温煤焦油中含有的萘、蒽、咔唑、苊、甲基萘等产品尚不能经济地由化学合成法得到。所以,煤焦油的市场需求旺盛。然而,去年以来,作为煤焦化行业利润的重要支撑点之一,煤焦油市场需求表现不佳。
据统计,2015年5月煤焦油价格指数为272.16点,同比下降84.22点;平均价格为1950元/吨(吨价,下同),同比下降23.65%。截至8月20日,煤焦油(主指高温煤焦油)市场国内主流成交价已经跌至1650元,较下跌起点6月下旬的2000元左右下跌17.5%,低端价格如东北地区甚至跌至1400元。对于后市,业内人士分析,受安全事故影响,国内安全核查力度进一步加大,同时焦化企业继续限产,有助行情企稳反弹,但同时关联产品走势不佳,下游企业同样限产,煤焦油持续反弹很难获得强烈支撑。
从下游方面看,深加工产品煤沥青、工业萘等主要产品走势仍不乐观,虽然跌势缓解,但好转不易,终端需求面低迷继续打压市场。炭黑厂多执行合同运行,资金偏紧状况仍无明显缓解。因此,下游方面整体支撑并未出现实质好转,虽然各厂原料储备不多,有一定刚需,但盈利能力不足的情况下,很难接受高位原料。
“从长远需求上来看,煤焦油加工所得产品在医药、农药、染料、合成纤维等领域具有一定的不可替代性,且在苯类同系物中,两环以上的杂环芳烃几乎全部来自煤焦油。所以,煤焦油市场前景还是比较光明的。但是,目前煤焦油产业所面临的困境就摆在眼前,所以行业发展要找出问题,找到出路。”有业内专家表示。
河南宝舜化工科技有限公司总工程师李玉财指出,我国相当一部分企业只对煤焦油进行初步加工,高附加值产品没有提取,不仅经济效益低下,而且造成了资源的浪费。
石油和化学工业规划院高级工程师李岩认为,大力拓宽深加工产业链,加强高精尖产品的研发、生产,将是煤焦油产业发展的重要方向。
“目前,我国在煤焦油初级产品延伸开发方面做了很多工作,不同企业有不同的模式。煤焦油蒸馏(初级加工)大宗产品是沥青、蒽油。大宗产品的利用情况,是影响煤焦油加工厂生产经营的一个重要因素。”李岩指出,“作为蒽油的传统下游产品氧化蒽醌,由于石油价格暴跌,合成蒽醌成本降低,对氧化蒽醌形成一定冲击。另一重要产品咔唑下游主要产品永固紫RL则受到反倾销的困扰。而炭黑则由于行业扩能过度,加之轮胎市场需求不振,导致2014年至今,许多中小企业停产,整个行业利润率不高。”
“与上述产品相比,蒽油下游产品聚乙烯咔唑(PVK)与特种炭黑高科技产品的前景要好得多。”李岩介绍说,聚乙烯咔唑是一种重要的光敏半导体聚合物材料,在电子照相、信息记录和光探测技术等领域已得到广泛应用。随着高新技术领域的发展,PVK在该领域将有较大的潜在市场。特种炭黑可用于着色、导电材料,而目前国内特种炭黑产品市场缺口较大,大量依赖进口。
“煤沥青市场一直是供大于求,处于严重过剩状态。而高新产品的开发则可能为煤沥青出路找到新的发展方向。”李岩指出,高品质的等静压石墨将是煤沥青下游发展的重点方向之一。
据了解,目前,中国只能生产低品质的等静压石墨,高品质的等静压石墨完全依赖进口。预计到2020年,我国等静压石墨需求缺口达2万吨左右。
此外,在高端聚烯烃塑料、高性能树脂、高性能纤维、 电子化学品等产品开发方面,仍有很大潜力可挖。
赤峰博元科技有限公司的煤焦油深加工项目分三期建成,目前一期项目已建成开始试产。
工艺环保难题待破解
目前,我国煤焦油加工产业正处于发展时期,已基本完成了规模化发展,而在产品精细化和新产品开发方面相对滞后,还停留在洗油加工、蒽油加工、针状焦等的研发和工艺优化阶段。
“我国煤焦油行业产品开发滞后,与我国目前的煤焦油加工工艺水平有直接关系。”李玉财指出,煤焦油的加工利用在我国已有60余年的历史。近年来,煤焦油加工企业与科研院所联合起来,在技术开发和技术引进等方面做了大量工作,无论是装置规模、技术装备水平,还是产品结构各方面都有较大发展。但是,在快速发展的过程中仍然存在很多问题。
一是很多规模小、工艺落后的生产装置仍然在运行。20世纪50年代,我国从苏联引进煤焦油加工装置,形成了5万吨/年和10万吨/年焦油系列,这种老工艺热量没有进行回收利用,自动化水平低。而这些装置相当一部分至今还在运行,个别地区间歇蒸馏工艺装置还在运行。
二是近几年开发的煤焦油加工工艺,着眼点放在节能上,没有综合全面的优化工艺。据了解,新开发的工艺当中,只有减压蒸馏、偶合蒸馏、换热流程等几种,在产品结构上没有新的突破,绝大部分装置切取三混馏分和混合蒽油,仍然是比较“粗”的分离。分离出的很多产品已满足不了市场需求。另外,新项目建设工艺方案选择不合理。在工厂建设和设计时,工艺方案的确定应该是依据产品方案,但在国内现有煤焦油蒸馏工艺中,大多数是模仿,一般均采用一次汽化方式和减压蒸馏,没有按主导产品选择工艺路线。
三是设备存在不足。2000年以前建设的煤焦油蒸馏装置由于设备规格小,主分馏塔材质采用铸铁,并采用加碱工艺,主分馏塔使用寿命可达30~40年。近10年来,新建的煤焦油蒸馏装置,由于装置处理能力大(设备规格大),主分馏塔材质采用不锈钢。而在沥青应用方面,改质沥青和炭黑油对钠离子含量有严格要求,致使一些煤焦油加工企业在煤焦油蒸馏时少加碱或不加碱,造成塔内件腐蚀严重,甚至频繁更换塔内件,这将大大缩短主分馏塔的使用寿命。虽然个别引进装置在工艺和材质上采取了一些措施,但流程长,投资加大,没有被广泛采用。
此外,煤焦油深加工过程中产生的废水也一直是困扰企业的难题。
据了解,煤焦油废水中的污染物浓度高,组成复杂,除含有氨氮、硫氰化物、氰化物外,还有酚、吲哚、喹啉等单环或多环芳香族化合物以及含氮、硫、氧的杂环有机污染物,属于较难处理的污水。
“大多数煤焦油加工企业在提取粗酚时,钠盐的分解采用硫酸法,生成的硫酸钠废液很难处理,给环保带来一定压力。有的企业钠盐采用二氧化碳分解,生成的碳酸钠溶液没进行苛化。在废水生化处理时,碳酸钠虽然较硫酸钠容易处理一些,但当碳酸钠量特别大时,仍然会给污水处理带来很大的压力。”李玉财表示。