煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究.pdf

2016/07中国煤控项目煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究环保纸印刷nrdc/coalcap自然资源保护协会（ NRDC）是一家国际非营利非政府环保机构，拥有逾 140 万会员及支持者。自 1970 年成立以来，以环境律师、科学家及环保专家为主力的 NRDC 员工们一直为保护自然资源、公共健康及环境而进行不懈努力。 NRDC在美国、中国、加拿大、墨西哥、智利、哥斯达黎加、欧盟、印度等国家及地区开展工作。请登录网站了解更多详情 nrdc。中国是世界煤炭生产和消费第一大国。以煤炭为主的能源结构支撑了中国经济的高速发展，但同时也对生态环境造成了严重的破坏。尤其是 2012 年以来反复出现的全国性大面积重度雾霾，严重威胁了公众的身体健康。为了应对气候变化、保护环境和减少空气污染，国际环保机构自然资源保护协会 (Natural Resources Defense Council, NRDC) 作为课题协调单位，与包括政府智库、科研院所和行业协会等 20 多家有影响力的机构合作，于 2013 年 10 月共同启动了“中国煤炭消费总量控制方案和政策研究”项目（中国煤控项目），为设定全国煤炭消费总量控制目标、实施路线图和行动计划提供政策建议和可操作措施，促使煤炭消费量在 2020 年前达到峰值，帮助中国实现资源节约、环境保护、气候变化与经济可持续发展的多重目标。了解更多详情，请登录 nrdc/coalcap。中国煤炭消费总量控制方案和政策研究( 中国煤控项目 )概述 51. 煤化工产业发展现状 6传统煤化工现代煤化工 2. 煤化工产业煤炭消费量预测 11传统煤化工耗煤量预测现代煤化工耗煤量预测煤化工煤炭消费量中长期预测汇总及结论3. 煤化工十三五面临的问题与挑战 19煤化工发展生态环境约束、环境资源成本及废水处理煤化工项目经济性简析以及煤制气的适用途径煤化工碳减排4. 煤化工煤炭消费量控煤措施 29煤控基本原则煤化工产业“十三五”煤控目标“十三五”地区现代煤化工煤控目标保障措施2016-2017 煤化工产业煤控行动计划5.“十三五”煤化工发展政策建议 37结语 39目录中国煤控项目4现代煤化工行业是煤炭消费新的强劲的增长点。现代煤化工是高耗能、高耗水、高污染、高排放、投资风险大、污水处理成本高且难度大。其中，煤制油和煤制气市场竞争力差。煤化工发展命门是其经济性、竞争性、社会环境外部性和气候变化风险性。在现代煤化工项目中，能源转换的煤制油和煤制气争议最大。从国际的实践经验看，南非的煤制油项目和上世纪80年代美国大平原煤制气项目都说明这类项目无法与国际能源市场的商品油气相竞争。在国内，水价的提高、环境保护税的征收和未来碳税的开征，都将使能源转换的煤化工项目竞争力更加疲弱。如果考虑到煤炭和能源转换环节的社会外部成本，煤制油和煤制气项目将无法承受。煤化工项目多位于中西部水资源贫乏或非常贫乏、生态环境脆弱的地区。现代煤化工煤质差异性大、部分产品生产工艺成熟度低、稳定性差，用水量多、管理水平差异大，中水回用率低，蒸发塘规模大。即使将煤化工过程中高油、高COD、高有机毒物酚氨的“三高”回收后，也难以达到直接生化处理的水质。检测发现，废水中含有140多种污染物质，其中包括30多种致癌和难以降解的有机物。污水排向何处，更是个挠头的问题。为了达到环保的要求，空气污染物减排和废水处理的成本都会成倍增加。据估算，仅废水成本一项会降低项目的经济收益率1-2个百分点。在气候变化问题上，能源转化煤化工项目的高碳排放会对中国应对气候变化行动和承诺造成负担。“十三五”期间，严控煤化工项目建设。煤制气控制在 135 亿立方米以下，煤制油控制在1000万吨以下。煤制烯烃和煤制乙二醇发展要降温减速，项目缓批。现代煤化工行业首先要搞好各类示范试点。以能源的清洁化、高效化、环保化和低碳化为方向，考虑国际油气市场供需关系的巨大变化，除作为战略技术储备外，煤炭能源转换商品化的前景是暗淡的。煤制油、煤制气争议很大，除现有的项目已投产开工外，不批新项目，停建未开工的项目。抑制许多地方大上煤化工项目的冲动。提要煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告5煤炭是中国主要的化石能源。2015年，煤炭消费占总能耗的64%。由于煤炭大规模开发和消费，对生态环境影响和破坏很大。控制煤炭消费总量是中国面临的重大能源转型战略选择。在煤炭消费构成中，电力、钢铁、建材、化工和建筑五大部门是煤炭消费的主体。过去，化工用煤所占比例一直很低，2010年，化工用煤占全国煤炭消费总量的4%左右，近几年，随着现代煤化工技术的突破，以及一批示范项目的建设运行，化工用煤整体呈增长态势，占比不断提高，煤化工产业规模稳步增长，我国已成为世界上现代煤化工最大生产国。预计2020年化工用煤比2015年将增长20%左右。2016年前5个月，其他行业耗煤量多呈下降趋势，但煤化工逆势增长6%。因此，煤化工产业煤炭消费增量不可小觑。要控制中国的煤炭消费总量，控制化工用煤总量是重要途径之一。虽然现代煤化工技术研发进展很快，但是现代煤化工产业目前仍处于示范阶段，而且受到严苛的环保和水资源利用制约，存在污染物排放多、废水治理难度大、能效低等诸多问题。2014年腾格里沙漠污染案件令人震惊，大唐煤制气项目的后续工作很棘手。 制定煤化工发展战略，防止现代煤化工无序增长和过度膨胀，有效控制环境污染，促进节能降耗具有重要意义。本报告在分析煤化工产业发展现状及其各种影响因素的基础上，预测了中长期煤化工煤炭消费量。报告对制约现代煤化工发展的生态环境水资源制约和废水处理进行了深入的研究。报告提出了 “十三五”煤化工煤炭消费量控制目标及具体的煤控措施，制定了2016-2017煤化工控煤行动计划，列出了促进煤化工产业科学有序发展的政策建议。概述中国煤控项目6煤化工产业发展现状1煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告7由于我国缺油、少气、富煤的资源禀赋特征，传统煤化工已有很长的发展历史。传统煤化工产品多、生产规模大，是世界上最大的焦炭和化肥生产国，以煤为原料生产合成氨规模和产量均占世界第一位。我国传统煤化工产业基本属于粗放型发展模式，随着产能迅速扩张，产业结构不合理、整体竞争力较低、供需不平衡以及环境保护等矛盾日益深化。从2012年起，甲醇、电石、焦炭、合成氨行业产能过剩，并一直延续至今，淘汰落后产能和转型升级任务艰巨。2014年合成氨（无水）产量为5699.49万吨，比2013年下降0.8%，2013年为合成氨的峰值。甲醇产量 3740.67 万吨，比 2013 年增加 28.44%。2013 年传统煤化工产品供求情况如表1-1所示。除化肥产能利用率较高外，其余煤化工产品产能严重过剩。表 1-1 2013 年传统化工产品供求情况（单位：万吨）传统煤化工煤化工产业分为传统煤化工和现代煤化工两大类。产品名称 产能 产量 进口 出口 表观消费 产能利用率焦炭 59544 47635 3 467 47171 79.4%合成氨 7160 5745 29 4 5770 85.4%尿素 3500 3333 1 386 2948 95.2%电石 3472 2234 0 14 2220 64.3%聚氯乙烯（PVC）2340 1530 104 79 1555 65.4%甲醇 5781 2879 388 0 3267 56.5%中国煤控项目8现代煤化工经过10多年的技术研发和攻关，特别是“十一五”以来的工程示范和推广，在产业关键技术、重大装备自主化研制，还有某些产品品种开发和生产规模等方面，都取得一定进展，有一批达到安全长满优的示范工程。但现代煤化工产业的整体发展仍不成熟，还处于示范期，还不具备产业规模发展。我国已投产的主要现代煤化工项目情况见表1-2。这些项目中有的只是完成了一期建设，或形成部分产能，因此消耗的煤量有限。2014-2015年现代煤化工主要产品的产量和耗煤量情况见表1-3，2015年，预计现代煤化工（煤制油、气、烯烃、乙二醇）转化的煤量折合成标准煤不到2500万吨标煤（目前2015年全部统计数据还没有获得）。现代煤化工表 1-2 中国已投产的主要现代煤化工项目情况（单位：万吨）序号项目名称 地点 规模 说明一 煤制油示范项目1 神华煤炭直接液化项目内蒙鄂尔多斯1082010 年下半年稳定运行，目前负荷 80%以上2 神华煤炭间接液化项目内蒙鄂尔多斯18 试运行后暂停3 伊泰煤炭间接液化项目内蒙鄂尔多斯162009 年投产，负荷90-110%4 潞安煤炭间接液化项目 山西长治 16 2009 年投产5兖矿榆林煤炭间接液化项目陕西榆林 100 2015 年投产已建成产能合计 258现代煤化工经过 10 多年的技术研发和攻关，取得一定进展，但现代煤化工产业的整体发展仍不成熟，还处于示范期，还不具备产业规模发展。煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告9二 煤制天然气示范项目1 大唐克旗煤制天然气项目 内蒙克旗 402012 年底一期 13.3亿方建成投产2 庆华伊犁煤制天然气项目 新疆伊犁 552012 年底一期 13.75亿方建成投产3汇能鄂尔多斯煤制天然气项目内蒙鄂尔多斯20 一期 4 亿方建成投产已建成产能合计31.08 亿立方三 煤制烯烃示范项目1 神华包头煤制烯烃项目 内蒙包头 60 2010 年投产2 神华宁煤煤制烯烃项目 宁夏宁东 50+50 2011 年投产3 大唐多伦煤制烯烃项目 内蒙多伦 46 2012 年正式试生产4 中煤榆林煤制烯烃项目 陕西榆林 60 2014 年 8 月投产5 延长中煤煤制烯烃项目 陕西榆林 60 2014 年 11 月投产6 陕煤蒲城煤制烯烃项目 陕西蒲城 682015 年 1 月投产，一期 30 万吨7 宁夏宝丰煤制烯烃项目 宁夏宁东 602014 年 10 月投产，含部分焦炉气原料甲醇已建成产能合计 454四 煤制乙二醇项目1通辽金煤化工煤制乙二醇项目内蒙通辽 20 2009 年投产2河南能化永金濮阳煤制乙二醇项目河南濮阳 20 2012 年投产3河南能化永金安阳煤制乙二醇项目河南安阳 20 2012 年投产4河南能化永金新乡煤制乙二醇项目河南新乡 20 2012 年投产中国煤控项目10表 1-3 2014-2015 现代煤化工主要产品产量及耗煤量情况（单位：万吨，亿 m3）项目 产量及耗煤量 2014 年 2015 年（预估）煤制油产量 138 136耗煤量 496（标煤） 490（标煤）煤制气产量 7.9 20耗煤量 181.7（标煤） 460（标煤）煤制烯烃产量（不含原料为甲醇的煤制烯烃）192.42 275耗煤量 846.648（标煤） 1210（标煤）煤制乙二醇产量 55 90耗煤量 159.5（标煤） 261（标煤）合计 耗煤量 1683.8（标煤） 2421（标煤）5河南能化永金洛阳煤制乙二醇项目河南洛阳 20 2015 年 2 月投产6山东华鲁恒升煤制乙二醇项目山东德州 5 2012 年投产7 新疆天业乙二醇项目新疆石河子2null+2null.5电石尾气、煤为原料，一期 2013 年投产，二期 2015 年投产8中石化湖北化肥煤制乙二醇项目湖北枝江 20 2013 年投产9鄂尔多斯新杭能源煤制乙二醇项目内蒙鄂尔多斯30 2015 年投产已建成产能合计 180煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告112煤化工产业煤炭消费量预测中国煤控项目12传统煤化工耗煤量预测在本节预测中采用基准、产业发展和煤控三种情景。焦炭耗煤量预测课题组用计量经济学模型对焦炭耗煤量利进行了预测，在煤控情景下，根据钢铁工业产量持续的下行趋势，以及到2030年后，大量废钢回炉冶炼，造成焦炭用量锐减，预测炼焦用煤呈快速下降趋势。具体预测见表 2-1。煤制合成氨合成氨是化学工业的主要耗煤产品，占化学工业煤炭消费量的50%以上（不含焦炭）。从 2006 年以来，我国合成氨年产量一直保持在 5000万吨左右，2013年产量为5745万吨，2014年中国合成氨(无水氨，下同)产量达5699.49 万吨，比2013 年下降0.8%，煤制合成氨的比例在增长。我国合成氨产量的70%以上以煤为原料，其中无烟块煤约占96%，还有少量的褐煤及烟煤。另外，生产合成氨需要一部分燃料煤。煤制合成氨耗煤量的中长期预测见表2-1。煤制合成氨耗煤量的峰值预测在2020年出现。煤制甲醇甲醇是重要的中间化学平台原料产品。甲醇生产所用原料主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。国外甲醇生产90%以上以天然气为原料，而我国70%以上以煤为原料。2015年我国甲醇产能为6251万吨，产量为3740.67万吨。其中以煤为原料的甲醇产能和产量仍在持续上升。甲醇耗煤量的预测见表 2-1。煤化工是我国煤炭消费的主要行业之一。2013年不含冶金系统耗煤，化工行业耗煤占全国煤炭消费总量的6.42%。同化工系统用煤结构中，传统煤化工产品耗煤占达96.05%，其他产品耗煤不到3000万吨商品煤（实物量），包括现代煤化工煤制油、煤制气、煤制烯烃和煤制乙二醇、半焦、二甲醚、碳素等产品耗煤。现代煤化工产业在我国还处于示范阶段，还没有形成真正的产业规模，耗煤量还很小。由于煤炭消费量处于下降期，许多地方政府和企业利用煤价低，投资现代煤化工，为煤炭行业寻找新的生产增长点。这种发展势头很猛。因此控制煤化工产业煤炭消费量一方面要控制增量大的现代煤化工，另一方面要削减传统煤化工煤炭存量。控制煤化工产业煤炭消费量一方面要控制增量大的现代煤化工，另一方面要削减传统煤化工煤炭存量。煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告13现代煤化工耗煤量预测煤制油煤制油的发展和国际油价密切相关。受2014年以来国际油价低位运行，国内工业经济增速放缓以及油品消费税多次提高等因素的影响，煤制油企业运营十分艰难，几乎全部亏损。煤制油中长期耗煤预测见表 2-2。煤制气我国天然气资源开发程度低。随着空气污染治理的加强，天然气消费量需求增加。煤制气可以作为目前天然气供应不足的一种补充。已投产的煤制气示范项目因为技术工艺不成熟和废水难以处理等问题，受到多方质疑。2015年世界天然气市场供大于求，进口气源充足。但国内天然气价格相对过高等因素影响，致使2015年我国天然气供应相对过剩。再加上更加严苛的煤化工项目环保准入条件颁布，对煤制气冲击更大。煤制气在耗煤量的中长期预测见表 2-2。煤制烯烃我国乙烯自给率长期不足50%。由于我国自主知识产权的煤制甲醇合表 2-1 焦炭、合成氨和甲醇耗煤量中长期预测（单位：亿吨标煤）项目 情景 2013年2020年2030年2040年2050年焦炭基准情景 4.09 3.35 2.43 2.04 1.65煤控情景 4.09 2.34 0.83 0.34 0.15合成氨基准情景 0.57 0.573 0.570 0.562 0.552煤控情景 0.57 0.49 0.48 0.46 0.43煤制甲醇基准情景 0.403 0.861 0.945 0.983 1.008煤控情景 0.403 0.48 0.58 0.63 0.66中国煤控项目14成烯烃的技术取得突破，使得乙烯对外依存度逐年降低。但我国煤制烯烃还面临其他低成本原料合成烯烃的严峻挑战。煤制烯烃中长期耗煤量的预测见表 2-2。煤制乙二醇乙二醇是一种重要的有机化工原料，用途十分广泛。目前世界乙二醇的总生产能力已经过剩，但我国的产量仍不能满足需求，每年都需要大量进口。近几年国内开发了很多煤制乙二醇项目。但是煤制乙二醇还有很多技术工艺需要进一步改进完善以提高产品质量。受世界市场低油价影响，2015年乙二醇市场价格大幅下跌。目前已通过审批的煤制乙二醇项目有29个，产能已经超过 1000 万吨。煤制乙二醇耗煤量的中长期预测见表 2-2。其他在目前现代煤化工产业的发展中，除了以上4种主要产品外，还有煤制芳烃、煤制乙醇等产品。我国首套3万吨/年甲醇制芳烃工业化试验装置2012年在华电煤业陕西榆林煤化工基地建成，2013年1月投料试车成功，2013年3月，通过技术鉴定。2014年华电集团引入战略合作伙伴，采取混合所有制运作。目前世界首套百万吨甲醇制芳烃工业化示范装置正在建设。现代煤化工中长期煤炭消费量预测研究，采用了3个情景，即基准情景，在水资源、生态环境制约条件下煤化工产业发展情景，以及严格煤控下的煤控情景，具体见表 2-2.煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告15表 2-2 基准情景和煤控情景下耗煤量的中长期预测 项目 情景产耗量2013年2020年2030年2040年2050年煤制油基准情景产量，万吨 108.16 1250 1750 2100 2310耗煤量，万吨标煤 389.37 4500 6300 7560 8316产业发展情景产量，万吨 108.16 1200 1700 1831.9 1854.4耗煤量，万吨标煤 389.37 4320 6120 6594.8 6675.84煤控情景产量，万吨 987.2 1600 1750 1700耗煤量，万吨标煤 3553.92 5760 6300 6120煤制气基准情景产量，万吨 0 180 360 540 756耗煤量，万吨标煤 0 4140 8280 12420 17388产业发展情景产量，万吨 0 149.67 261 285 288.6耗煤量，万吨标煤 0 3442.41 6003 6555 6637.8煤控情景产量，万吨 0 129.34 230 255 230耗煤量，万吨标煤 0 2974.82 5290 5865 5290中国煤控项目16煤制烯烃基准情景产量，万吨 145 1459.2 2170.56 2519.4 3565.92耗煤量，万吨标煤 630 6420.48 9550.46 11085.36 15690.05扣除外购甲醇后烯烃耗煤量，万吨- 6099.46 8595.41 8868.29 11767.54产业发展情景产量，万吨 145 1420 1641.6 1926.14 2022.45耗煤量，万吨标煤 630 6248 7223.04 8475.02 8898.78扣除外购甲醇后烯烃耗煤量，万吨- 5935.6 6500.74 7203.76 7297.00煤控情景产量，万吨 956.1 1450 1650 1600耗煤量，万吨标煤 4206.84 6380 7260 7040煤制乙二醇基准情景产量，万吨 70 969.6 1957.38 2694.28 2849.95耗煤量，万吨标煤 203 2811.84 5676.40 7813.40 8264.85产业发展情景产量，万吨 70 845 1210.65 1556.55 1826.35耗煤量，万吨标煤 203 2451 3510.89 4514.00 5296.42煤控情景产量，万吨 417.88 800 1100 1200耗煤量，万吨标煤 1211.85 2320 3190 3480煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告17煤化工煤炭消费量中长期预测汇总及结论煤化工基准情景和煤控情景煤炭消费量预测汇总情况见表 2- 3、表 2- 4。表 2-3 直接法煤化工产业煤炭基准情景需求量预测 单位：亿吨标煤项目 2013年2020年2030年2040年2050年焦炭耗煤量 4.09 3.35 2.42 2.04 1.65合成氨耗煤量 0.570 0.593 0.573 0.570 0.562甲醇耗煤量 0.403 0.861 0.945 0.983 1.008传统煤化工小计5.063 4.804 3.9383.5933.22煤制油耗煤量 0.039 0.450 0.630 0.756 0.832煤制气耗煤量 0 0.414 0.828 1.242 1.739煤制烯烃耗煤量 0.063 0.610 0.860 0.887 1.177煤制乙二醇耗煤量 0.02 0.281 0.568 0.781 0.681其他 0.01 0.04 0.045 0.048 0.05现代煤化工小计0.132 1.834 2.991 3.714 4.594合计 5.195 6.638 6.929 7.307 7.814中国煤控项目18表 2-4 直接法煤化工产业煤炭煤控情景需求量预测 单位：亿吨标煤项目 2013年2020年2030年2040年2050年焦炭耗煤量4.09 2.34 0.83 0.34 0.15合成氨耗煤量0.570 0.49 0.48 0.46 0.43甲醇耗煤量0.403 0.480 0.580 0.630 0.660传统煤化工小计5.063 3.31 1.89 1.43 1.24煤制油耗煤量0.039 0.355 0.576 0.630 0.612煤制气耗煤量0 0.297 0.529 0.587 0.357煤制烯烃耗煤量0.063 0.421 0.638 0.726 0.704煤制乙二醇耗煤量0.02 0.245 0.232 0.319 0.348现代煤化工小计0.131 1.194 1.975 2.262 2.021合计 5.195 4.915 4.146 3.916 3.734从表2- 3和表2- 4可以对比看出，在基准情景下，2050年煤化工整体耗煤将达到 7.8 亿吨标煤以上，现代煤化工为 3.7 亿吨标煤，而通过煤控，现代煤化工煤炭消费量可降到2.2亿吨标煤左右，降低40%。从煤炭消费的中长期情景预测来看，如表2- 5所示，其他的部门的煤炭消费都显著下降，包括传统煤化工行业。而现代煤化工从十年前不足几千万吨标煤，如今迅速上升，到2020年将达1.2亿吨标煤，2050年2.2亿吨标煤。其在总煤耗的占比将在 2020 年上升到 5%- 6%，2050 年将会占到 23%- 24%，无论是在基准情景还是煤控情景下都是如此。因，控制现代煤化工的增量不是短期工作，而是长期的不能松懈的任务。表 2-5 煤炭消费总量和现代煤化工煤耗量中长期预测 单位：亿吨标煤现代煤化工 煤炭消费总量情景 基准 煤控 基准 煤控2020 1.74 1.20 28.1 25.12030 2.71 1.975 23.9 20.02040 3.65 2.26 22.1 14.02050 4.58 2.2 9.1 9.1在煤控情景下，现代煤化工的耗煤量在 2020 年将达到 1.2 亿吨标煤，占总耗煤量的 5%-6%，比基准情景下降 1 亿吨标煤；在 2050 年将达到 2.2 亿吨标煤，占总耗煤量的23%-24%，比基准情景下降 1.5 亿吨标煤。煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告193煤化工十三五面临的问题与挑战中国煤控项目20基于我国山西、内蒙、陕西、河南、宁夏、青海、新疆7个省市自治区环境状况公报、全国主体功能区规划、14个大型煤炭基地的调研，对各省市煤炭开发利用的生态环境约束，对化工废水处理和项目保成本等问题进行了研究和分析。生态环境资源约束1）煤化工区域定位煤化工属于高耗水高排放行业，除了大量耗水以外，还产生大量的CO2排放。现代煤化工生产过程资源消耗和SO2、COD以及CO2排放情况见表3-1，其中 SO2 排放为估算值。“十三五”期间，传统工业经济增速减缓，但煤化工产业建设项目大部分在“十二五”批准并建设，在“十三五”期间建成投产，据不完全统计，目前中国处于运行、试车、建设和前期工作阶段的煤制油项目26个，煤（甲醇）制烯烃项目58个、煤制天然气项目67个。如果全部投产，预计2020年可能形成4000万吨/年煤制油产能、4100万吨/年烯烃产能、2800亿立方米/ 年煤制天然气产能。煤炭消费量将从1.28亿吨标煤上升到4.77亿吨标煤，增加 273%，煤化工行业亟需加强规划指导。因此控制煤化工的盲目扩展是当务之急。“十三五”煤化工产业的发展，首先面临更加严格的环境、水资源和碳排放制约；其次，现代煤化工许多工艺技术尚需进一步完善和优化，核心技术和装备的可靠性水平仍需提高；第三，现代煤化工在生产技术标准、产品质量标准和规范上严重缺失，人才队伍不稳定，项目企业科学管理水平亟待提高；第四，面临海外低成本石化产品、天然气页岩工的竞争压力和国际油价挑战，煤化工经济竞争力低，企业盈利能力差；第五， 2015年12月22日，环保部办公厅印发的现代煤化工建设项目环境准入条件（环办【2015】111号）可作为现代煤化工建设项目能否以规则计划、开工和运行的依据。针对以上五个方面的挑战进行了深入分析，和重点阐述。煤化工发展生态环境约束、环境资源成本及废水处理煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告21资料来源：“中国现代煤化工产业现状及发展建议”，李咏亮，2015年5月。中国山西、内蒙、陕西、河南、宁夏、青海、新疆7 省（区）的空气质量、水环境、生态环境等工业发展的红线约束，如表 3- 2 所示。表 3-1 现代煤化工生产过程资源消耗和 SO2、COD 以及 CO2 排放情况规模（万吨/年）原料煤消耗（万吨）水资源消耗（万吨）SO2/COD排放（万吨）CO2排放（万吨）煤制甲醇 100 175 1500 590/90 316煤制二甲醚 100 250 2130 920/126 440煤直接制油 300 1420 1975 4728/216 870煤间接制油 300 1035 2700 - 2170煤制气（亿 m3/年）40 890 2630 2090/195 1760煤制烯烃 60 315960（16 吨 /吨烯烃）1465/162 630煤制乙二醇 20 35 280 256/26 -表 3-2 煤化工项目所在省（区）生态环境约束分析评价指标 省（区）空气质量 7 个省（区）空气质量不满足标准水质状况 除宁夏、青海水质一般外，其余各省水质轻至中度污染工业固废 宁夏较少，其余各省（区）固废排放量大生态功能影响河南影响较轻外，其余各省（区）都会影响和涉及其生态功能生态环境质量7 个省（区）的生态环境质量一般或较差中国煤控项目22从表3-2可以看出，7个省区的生态环境约束了煤化工的发展，对煤化工项目具体选址时要十分慎重，环评要认真，否则会给当地生态环境带来不可逆转的影响。2）煤化工项目“四废”排放和水资源消耗（1）煤化工生产过程中的大气污染物主要是燃煤锅炉排放的SO2、NOx、颗粒物、汞，以及煤化工生产过程中极少量的H2S、NH3等工业废气。 （2）煤化工生产过程耗水量高，废排放处理成本难度大。煤化工废水中污染物浓度高，污染物种类多，不仅含氨氮还含多种酚以及多种环芳香族化合物，是一种很难进行生化处理的有机废水，处理不好，危害较大。（3）煤化工生产过程的固体废物主要是气化炉渣、合成油的油渣、废弃催化剂以及污水处理的污泥。催化剂一般都是厂家固定回收。气化炉渣排放量较大，但属于一般固废。（4）二氧化碳排放量高，加重减碳负担和成本。3）COD 和氨氮排放总量控制指标煤化工发展的水生态环境主要是用水、节水、水污染处理。水处理的重点是废水中COD、氨氮排放等受到国家总量控制目标的约束。七省（区）COD 和氨氮排放总量和用水总量约束指标见表 3-3。表 3-3 七省（区）“十三五”COD、氨氮排放空间分析表序号 省份 COD（万吨） 氨氮（万吨）用水量指标（亿立方米）2015 年 2020 年 2015 年 2020 年 2020 年1 山西 4.00 8.74 0.02 0.15 93.02 内蒙 6.70 16.28 0.45 1.27 211.63 陕西 5.54 11.63 -0.05 -0.37 112.94 河南 8.81 18.84 0.99 2.85 282.25 宁夏 2.55 5.68 0.34 0.83 73.36 青海 2.05 4.49 0.13 0.29 38.07 新疆 -10.35 -10.39 -0.81 -1.42 515.9煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告23在当前节能减排政策环境和科学技术水平下，按照2015年的经济发展模式及速度，山西、内蒙、河南、宁夏、青海至 2020 年均有部分 COD和氨氮排放空间。陕西省有部分COD排放空间，却没有氨氮排放空间。新疆则没有COD和氨氮的排放空间。因此，按照目前的发展和污染物减排模式，氨氮排放将构成陕西省煤化工发展的约束；对于新疆而言，COD和氨氮均为其煤化工发展的污染物排放约束。因此，在陕西、新疆建设煤化工项目需强化污染物减排，提高准入条件，创新节能水减排和废水技术。在“十三五”期间，COD的约束指标从“十二五”的8%提高到“十三五”的 10%，进一步压缩了煤化工的发展空间。3.1.2 水资源约束分析3）水资源约束分析中国水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出。山西、河南、陕西、内蒙、新疆、青海和宁夏这七个省（区）中，除青海外，其余6 省都是水资源贫乏或严重贫乏的地区。依生产工艺及产品种类不同，中国煤化工生产单产品水耗为4.525吨/吨-产品，合成氨、煤制烯烃、煤制气、煤制油等煤化工工艺水耗相对较高，其单位产品用水约为10吨或以上。因此，从水资源约束的角度考虑，2020年前在山西、河南、青海可以适度发展煤化工，而在宁夏、陕西、内蒙、新疆应限制发展煤化工。局地生态环境容量允许地区可在合理规划下由于发展煤化工，而在水资源短缺、生态环境脆弱地区，应禁止建设煤化工项目。煤化工发展过快，会打破这些地区脆弱的水资源平衡。在晋陕蒙宁甘等地区，水资源供需矛盾十分突出，其原煤产量是全国总产量的60%以上，而水资源占有量仅占全国总量的4.8%。宁东基地现在的煤炭消费用水总量已经超过了2015年的红线指标。煤炭的开发推动了当地煤电和现代煤化工产业的发展。据不完全统计，西部地区目前至少有 115 个各类煤化工项目打算推进。2020年如果不采用控煤和节水措施，煤炭相关行业用水总量将接近1000亿立方米，比用水红线增加253亿立方米。在控煤和节水的双重措施下，用水总量大幅度降低，基本满足水资源红线指标的要求。在水资源贫乏的西北地区，煤炭开采、煤电和煤化工的发展所引起的水资源问题和水污染处理难题，受到人们的密切关注。现代煤化工的用水量控制红线为4.91亿立方米，如表3-4所示。行业用水量控制红线要分解到主要现代煤化工企业。局地生态环境容量允许地区可在合理规划下有序发展煤化工，而在水资源短缺、生态环境脆弱地区，应禁止建设煤化工项目。现代煤化工的用水量控制红线为4.91亿立方米。中国煤控项目243.1.3 煤化工项目环境成本分析煤化工的环保问题，主要指气液固“三废”处理，重点是水污染处理问题。煤化工环保成本，首先与技术成熟度高度关联。技术成熟度高，处理设施的投资成本低，效益好。在技术研发阶段，许多关键问题不能过关，无法实现产业化。一般环保设施的直接投资约占建设投资的5%-15%，影响项目内部收益率0.5%-1%。煤化工主要产品项目在总建设和环保上的投资及对内部收益的影响见表 3-5。表 3-5 几种主要的现代煤化工产品项目环保投资及对内部收益率的影响项目规模（万吨或亿 m3）建设投资（亿元）环保投资（亿元）内部收益率 IRR 降低（%）煤制油 200 270 15 0.7煤制天然气 40 280 17 0.8煤制烯烃 60 180 6 0.5煤制甲醇 60 35 3 1.1表 3-4 2020 煤炭开采消费各部门用水总量和碳排放约束红线2020 年用水控制红线（亿立方米）2020 年碳排放约束（亿吨）全国总量 6700 90.9煤炭相关行业 746.98 75其中： 煤炭开采洗选 32.71 5.3钢铁 30.31 10.0水泥 11.55 4.1建筑 22.77 6.3电力 558.22 36焦炭 10.88 1.5现代煤化工 4.91 3.3其他行业（造纸和纺织等） 75.64 8.5煤化工产业煤炭消费量控制及其政策研究执行报告25影响煤化工环保成本有以下几个因素：项目建设规模，建设条件，有无排水口，废水接纳地，有无固体废弃物处理渣场；技术方案（气化技术的选择）；热电方案；原煤煤质；自然环境等等。煤化工环保处理成本占项目运行成本50%左右，远高于石油化工项目。而其中水处理成本占比最大。除此之外，还有废气处理和固废处理及处置成本等。3.1.4 煤化工废水处理煤化工废水处理主要是煤气化废水的处理。废水中总酚含量高达 5500mg/L 以上，除挥发酚外，还含有大量的不挥发酚，且酚的种类繁多，如苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚、甲基苯二酚、甲基乙基苯酚、二甲基苯酚、萘酚、甲基萘酚等，是一类难以进行生化处理的有机废水。另外，除原料煤来源、组份等因素外，煤气化工艺的选择及其操作也会对废水中污染物浓度造成影响。气化废水处理所需投资较大，不但要克服技术困难，还要投入大量资金。废水处理成本包括运行电费、药剂费、资源费、设备折旧费和职工工资福利等费用。单采用水煤浆工艺的煤化工项目处理废水平均需投资约6亿元，约占环保投资总费用的1/2，鲁奇工艺投资比例更大，约占环保总投资的2/3；有机废水的直接处理运行成本通常超过5元/吨，含盐废水的运营成本高达30-40元/吨，而煤制烯烃“零排放”废水的处理成本更高。所以，煤气化废水处理的经济代价是巨大，为了在进一步节约成本基础上不产生二次污染，新型水处理关键技术仍将是攻关的难点和关键。依据煤气化废水的水质特点，靠单一的物理、化学和生化的方法进行处理，很难达到排放要求，因此需经过几种不同处理方法的组合才能求。通常根据煤化工废水处理阶段的不同，分为：预处理（即一级处理）、生化处理（即二级处理）和深度处理。固定床气化工艺酚氨废水量大，氨氮也高；流化床和气流床气化工艺具有废水含焦油和酚少、处理相对容易、废热回收效率较高、气体中不带腐蚀性组分等优点。固定床气化工艺虽耗水量大，废水水质复杂，较难处理，但该工艺技术比较成熟，投资少，建设周期短，装备投资和设备折旧费用低，运行稳定。3.1.5 空气污染物排放煤化工地址一般选在远离高密度居民区的地方，对空气污染物的排放不重视，排放大多不能满足空气污染物的环境标准。对周围生态造成破坏，对整个大气环境容量造成影响。煤化工工厂周围通常空气恶臭。空气污染来源于厂区各环节的无组织排放，成分包括硫化氢和苯并芘等。有煤工厂也有高架污染源排放，影响到更广大的地区。煤化工项目要重视和改变这种监管不力，惩罚缺失的随意排放大气污染物的做法。中国煤控项目26随着国家节能减排和环境保护力度的进一步加大，煤化工发展面临的资源环境约束将日益增加，如将来开征的环境税、碳税、煤炭资源税、水资源税和价格上升等，将严重影响煤化工项目的竞争力。大型现代要实盈利的影响因素还包括国际油价影响，以及技术、市场、原料、水资源、环保、人才、管理、税