金涌，中國工程院院士，化學(xué)工程專家，清華大學(xué)化學(xué)工程系教授、博士生導(dǎo)師，化工科學(xué)與技術(shù)研究院原院長，長期從事化學(xué)工程研究與技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)工作，為我國化工領(lǐng)域中流態(tài)化技術(shù)的發(fā)展以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論的提出和推廣做出了重要的貢獻(xiàn)。

一方面受宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力增大影響，大型能源企業(yè)盈利水平下降、資金緊張，對投資巨大的現(xiàn)代煤化工項目力不從心;另一方面，今年以來，國家環(huán)保部對眾多現(xiàn)代煤化工項目環(huán)評的鐵腕否決，引發(fā)人們對煤化工政策收緊的猜想。加之國際油價持續(xù)下跌并低位運行后，已經(jīng)建成的幾套現(xiàn)代煤化工示范裝置綜合效益差強人意。在這些因素共同打壓下，現(xiàn)代煤化工已經(jīng)由高燒不退變得略顯冷清，行業(yè)發(fā)展步入難以抉擇的十字路口。要不要發(fā)展煤化工?該怎樣發(fā)展煤化工?應(yīng)發(fā)展什么樣的煤化工?這些問題成為業(yè)內(nèi)當(dāng)下關(guān)注的焦點。為此，記者專訪了中國工程院院士、清華大學(xué)化工學(xué)院原院長、《中國煤化工》高級顧問金涌先生。

中國工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌

環(huán)評被否不代表國家不再支持煤化工

記者：今年以來，國家環(huán)保部接連否決了數(shù)個現(xiàn)代煤化工項目的環(huán)境影響評價報告，這說明什么?

金涌：現(xiàn)代煤化工起步不久，目前只是攻克了關(guān)鍵技術(shù)難題，處于打通流程和對技術(shù)的可行性、先進(jìn)性驗證的初級階段，還無法做到對工程和工藝的集成優(yōu)化，更缺乏運營與管理經(jīng)驗，甚至連設(shè)計都在“摸著石頭過河”。在這種情況下，難免會因設(shè)計、設(shè)備與工藝選型，以及操作管理不當(dāng)?shù)瘸霈F(xiàn)這樣那樣的問題，這其中也包括安全環(huán)保風(fēng)險。只要不懈努力、及時總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓(xùn)、集中力量攻克相關(guān)技術(shù)難題、持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化工藝設(shè)計，相信現(xiàn)代煤化工的環(huán)境問題一定能夠解決。

至于今年以來數(shù)個現(xiàn)代煤化工項目環(huán)評被否一事，這是環(huán)保部在履行自己職責(zé)，無可厚非。從被否的幾個項目看，確實存在選址不當(dāng)、當(dāng)?shù)丨h(huán)境容量不足、項目環(huán)境治理措施效果有待重新評估等問題，但環(huán)評被否并不代表國家層面不再支持現(xiàn)代煤化工發(fā)展。相反，由于項目環(huán)評屬前期工作內(nèi)容，事關(guān)項目選址是否科學(xué)合理、將來運行起來是否有足夠的環(huán)境容量、水資源能否支撐項目巨量耗水需求、項目建成后“三廢”處理能否達(dá)到國家相關(guān)法規(guī)要求等，是項目成敗的關(guān)鍵因素之一。此時如果考慮不周、把關(guān)不嚴(yán)，即便僥幸蒙混過關(guān)，一旦項目建成，也會因水資源或環(huán)境問題而無法投入生產(chǎn)，給企業(yè)造成更大損失。這一點，一些已經(jīng)建成的現(xiàn)代煤化工裝置已經(jīng)嘗到了苦頭——一些項目當(dāng)初在搞環(huán)評時急于求成、馬虎過關(guān)，安全環(huán)保欠帳較多，投產(chǎn)后不得不持續(xù)追加安全環(huán)保投入，使得項目投資遠(yuǎn)超概算，財務(wù)費用激增，盈利能力驟減甚至連續(xù)虧損?？梢姡瑢椖凯h(huán)評嚴(yán)格把關(guān)，不僅不能看作是國家打壓現(xiàn)代煤化工。相反，應(yīng)理解為國家對現(xiàn)代煤化工的呵護(hù)，是國家為了從源頭上防止現(xiàn)代煤化工再度出現(xiàn)環(huán)境問題而陷入被動，這種事前把關(guān)的作法有利于減少和控制風(fēng)險，有利于煤化工行業(yè)健康發(fā)展。

不應(yīng)將發(fā)展煤化工與能源安全劃等號

記者：您多次呼吁要抓住時機多進(jìn)口石油，增加國家戰(zhàn)略石油儲備。但一個不可回避的事實是：2014年，中國石油對外依存度已經(jīng)高達(dá)59.5%，天然氣對外依存度攀升至30%以上。有專家擔(dān)心：中國80%以上進(jìn)口原油需經(jīng)過馬六甲海峽，若繼續(xù)增加石油進(jìn)口，進(jìn)一步推高石油對外依存度，一旦國際形勢突變，馬六甲海峽被封鎖，勢必對中國能源安全構(gòu)成巨大威脅。加之中國體量大，一旦決定進(jìn)口某種商品，國際賣家就會合力抬高該商品價格，使中國進(jìn)口成本激增、損害國家利益。對此，您怎么看?

金涌：近幾年，總有一些人對中國持續(xù)攀升的石油對外依存度表示擔(dān)心，并以保障國家能源安全為由呼吁大力發(fā)展煤化工尤其現(xiàn)代煤化工。這種擔(dān)心有兩層含意：一方面擔(dān)心中國石油對外依存度過高，一旦國際形勢發(fā)生變化，包括馬六甲海峽等主要能源運輸通道被封鎖后，中國能源安全、政治經(jīng)濟(jì)安全甚至國家安全就會受到威脅;二是擔(dān)心作為體量大、能源需求大的中國，油氣資源一旦過分依賴進(jìn)口，國際賣家便會跟風(fēng)炒作，甚至合力抬高價格，使中國陷入壟斷性高油價陷阱，國家利益蒙受巨大損失。但事實上，這兩種擔(dān)心的理由都不充分。

其一，包括日本、韓國、德國、印度等不少國家，其能源自給率甚至不如中國，油氣資源對外依存度遠(yuǎn)高于中國，美國的石油對外依存度也一度超過60%，但這些國家并未引發(fā)所謂的能源安全危機，為何能源自給率高達(dá)90%的中國，多進(jìn)口一點石油天然氣，特別是石油貿(mào)易供大于求形勢短期難于改變的情況下多進(jìn)口石油天然氣，能源安全就會受到威脅呢?

其二，全球石油年貿(mào)易量約23億噸，參照世界幾大油氣進(jìn)口大國經(jīng)驗并結(jié)合中國能源供給現(xiàn)狀，只要中國石油進(jìn)口量不超過全球石油貿(mào)易量四分之一，就不會掉入所謂壟斷高油價陷阱，更不會像鐵礦石那樣，讓出口國掙得盆滿缽滿而作為最大買家的中國利益受到巨大損害。另外，根據(jù)中國產(chǎn)油能力和石油消費情況推算，中國最多每年再增加1億噸石油進(jìn)口量(即年進(jìn)口石油4億多噸)就可達(dá)到石油消費峰值。而屆時中國石油進(jìn)口量同樣不足世界石油貿(mào)易量的四分之一，根本不足以引起國際石油市場波動，也不大可能掉入“壟斷高油價陷阱”。

其三，經(jīng)濟(jì)全球化格局已經(jīng)形成，國與國之間的經(jīng)濟(jì)合作日益密切。作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體和最大消費市場，中國與包括美國在內(nèi)的世界各國都已經(jīng)建立了你中有我、我中有你、互利互惠的經(jīng)濟(jì)伙伴關(guān)系。一旦中國利益受到巨大損害或政治經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)波動，同樣會影響相關(guān)方的利益甚至影響世界政治經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定與發(fā)展，這是任何一方都不愿看到的。因此，雖然國際局部摩擦不斷甚至不排除小范圍沖突，但和平穩(wěn)定是大趨勢，因大規(guī)模戰(zhàn)爭導(dǎo)致包括馬六甲海峽在內(nèi)的油氣運輸大通道受阻、威脅中國能源安全的概率不大。再從現(xiàn)實考慮，雖然自去年下半年以來，我國石油進(jìn)口量明顯增加，今年前7個月，我國原油進(jìn)口量更攀升至1.94億噸的歷史新高，成品油進(jìn)口量也增長了6%，有了一定的戰(zhàn)略石油儲備。但若按2013年中國日均消耗原油139萬噸計算，我國目前的戰(zhàn)略原油儲備只夠使用8.9天，加上商業(yè)原油儲備可用13.8天，全國原油儲備靜態(tài)能力總共只有22.7天，距離國際能源署設(shè)定的90天儲備能力標(biāo)準(zhǔn)還相差甚遠(yuǎn)。這將真正威脅到國家能源(石油)安全。

因此，目前不應(yīng)過分擔(dān)心石油對外依存度增高的問題，而應(yīng)抓住國際油價相對低位、國際政治環(huán)境相對寬松、我國擁有大量外匯儲備的有利時機，在搞好國家石油戰(zhàn)略儲備的同時，進(jìn)一步放開原油進(jìn)口管制，鼓勵民營企業(yè)進(jìn)口并儲存原油，形成多層次的石油存儲體系，以確保國內(nèi)石油市場穩(wěn)定供應(yīng)，大幅提升我國能源安全水平。

記者：這是否意味著，應(yīng)暫緩發(fā)展煤化工尤其現(xiàn)代煤化工?

金涌：抓住有利時機進(jìn)口油氣資源、促進(jìn)國內(nèi)石油化工和天然氣化工發(fā)展并提升國家能源安全保障能力，與發(fā)展現(xiàn)代煤化工并不矛盾，也不等于要暫緩現(xiàn)代煤化工發(fā)展。相反，應(yīng)繼續(xù)支持煤化工相關(guān)技術(shù)研究、建好示范項目。

絕不可妄想取代石油化工與其爭奪市場

記者：那您認(rèn)為該怎樣發(fā)展煤化工呢?

金涌：發(fā)展煤化工要有大視野、新理念，開拓視野，多渠道發(fā)展。

所謂大視野，就是用戰(zhàn)略眼光看待煤化工尤其現(xiàn)代煤化工，這其中必須明確兩個概念：

一是無論傳統(tǒng)煤化工還是現(xiàn)代煤化工，都是中國為適應(yīng)富煤貧油少氣的資源稟賦的無奈之舉。在全球尚處于油氣時代的背景下，煤化工只能是石油天然氣化工的補充，絕不可妄想取代石油化工或與其爭奪市場。那樣既不利于現(xiàn)代煤化工發(fā)展，也不利于油氣化工發(fā)展，還會帶來巨大的環(huán)境生態(tài)問題、重復(fù)建設(shè)和投資浪費。

二要清醒認(rèn)識所謂中國富煤，只是相對于油氣資源而言的，并不是說煤炭資源多得用不完。事實上，中國人均煤炭資源量僅為世界平均水平的一半，容不得肆意開發(fā)和浪費，必須倍加珍惜煤炭資源，管好煤、用好煤，科學(xué)合理地規(guī)劃包括現(xiàn)代煤化工在內(nèi)的煤炭各種利用方式和途徑。

最后，應(yīng)該看到：我國交通能源缺口3至4億噸石油，如果全部都依靠煤制油來補足，無論從二氧化碳排放、煤和水資源消耗、投資等方面都是難以承擔(dān)的，煤化工只能向高端材料制造方面發(fā)展。

有了上述認(rèn)識，就能夠著眼長遠(yuǎn)，更加關(guān)注煤化工技術(shù)進(jìn)步與儲備技術(shù)的先進(jìn)可靠性，而非急于擴(kuò)大現(xiàn)代煤化工規(guī)模;就能夠用全球視野看待中國的能源安全問題，即只要中國有能力方便地進(jìn)口油氣資源，就應(yīng)盡量進(jìn)口，并控制包括現(xiàn)代煤化工在內(nèi)的所有用煤規(guī)模;就不會再報怨國家煤化工政策忽冷忽熱，而應(yīng)扎實細(xì)致地做好發(fā)展現(xiàn)代煤化工的基礎(chǔ)工作，為行業(yè)未來發(fā)展做好準(zhǔn)備。

所謂新理念，即不能人為局限于傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工，而應(yīng)把凡是以煤為原料轉(zhuǎn)換為其他產(chǎn)品的過程都叫煤化工。這其中既包括傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工，也包括整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)，多聯(lián)產(chǎn)，超超臨界發(fā)電，還包括炭素材料、炭纖維，以及炭素材料、炭纖維衍生品和下游領(lǐng)域。比如納米碳管、石墨烯、新能源汽車領(lǐng)域用的蓄電池等，都與煤化工產(chǎn)品有關(guān)。

認(rèn)識上的這種轉(zhuǎn)變，使我們從煤制化學(xué)品這一狹窄的領(lǐng)域擴(kuò)大到航空航天、軍工、船舶、核工業(yè)、新能源汽車、高效清潔發(fā)電、城市熱電聯(lián)供等更廣闊領(lǐng)域，拓展煤化工發(fā)展空間，更有利于打破傳統(tǒng)行業(yè)分割，為煤化工與相關(guān)行業(yè)跨界耦合多聯(lián)產(chǎn)掃清認(rèn)識上的障礙，促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

謹(jǐn)慎發(fā)展煤制氣，嚴(yán)格限制煤制油

記者：請您詳細(xì)談?wù)剬ΜF(xiàn)代煤化工的看法和建議。

金涌：發(fā)展現(xiàn)代煤化工要以煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化為目標(biāo)，以燃料向原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹攸c，以煤炭分質(zhì)分級利用為方向。規(guī)模化發(fā)展煤制烯烴、煤制芳烴和煤制乙二醇，謹(jǐn)慎發(fā)展煤制氣，嚴(yán)格限制煤制油。

這是因為，相比石油和天然氣，現(xiàn)有技術(shù)條件下，煤炭再怎么轉(zhuǎn)化，都沒有石油天然氣化工更清潔、更節(jié)能，必須瞄準(zhǔn)能夠使煤炭高效清潔轉(zhuǎn)化的前沿技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，才能最終打破制約煤化工健康發(fā)展的環(huán)境影響大、能耗高這一瓶頸問題，促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

而從幾大現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品市場供需格局看，中國烯烴年缺口達(dá)上千萬噸，芳烴及乙二醇缺口也均在數(shù)百萬噸，巨大的需求和供需缺口，使這些產(chǎn)品暫無產(chǎn)能過剩之虞。且與石油路徑相比，即便在目前較低的油價情況下，煤制烯烴、芳烴、乙二醇與石腦油路線相比仍然具有一定的成本優(yōu)勢，具備規(guī)?；l(fā)展的條件。

煤制油則不然。按熱值計算，1噸油比1噸標(biāo)煤高30%。但以目前的工藝技術(shù)，4～5噸煤才能生產(chǎn)1噸油品，無論經(jīng)濟(jì)效益、能量轉(zhuǎn)換效率都較低。加之生產(chǎn)過程還要排放大量二氧化碳，如果“十三五”期間開征碳稅，同時嚴(yán)格加征燃油消費稅，在油價中短期仍將低位運行的情況下，煤制油項目將很難盈利。因此，不能再擴(kuò)大煤制油規(guī)模，而應(yīng)將其作為戰(zhàn)略性技術(shù)儲備，搞幾套工業(yè)化示范試驗裝置，由國家給予一定補貼，養(yǎng)著這些項目，支持其技術(shù)優(yōu)化升級，以備特殊情況(比如戰(zhàn)爭)發(fā)生時，能夠迅速形成應(yīng)有的規(guī)模，保障國家戰(zhàn)略安全。

退一步講，即便要搞煤制油，也不能再搞普通的燃料油，而應(yīng)搞航油、基礎(chǔ)油、潤滑油、超硬蠟等高端特色且是石油化工難以生產(chǎn)的油品，以增強項目的盈利能力。

另外，若從治理霧霾及社會綜合效益考慮，與其發(fā)展煤制油，還不如發(fā)展煤-甲醇-油品改良劑更合理。比如煤經(jīng)甲醇生產(chǎn)聚甲氧基二甲醚(DMMn)。目前，機動車尾氣對PM2.5的貢獻(xiàn)率近三分之一，而導(dǎo)致機動車尾氣對PM2.5貢獻(xiàn)率高的重要原因，是國產(chǎn)柴油的十六烷值較低、燃燒不充分。但若向柴油中加入含氧的聚甲氧基二甲醚，就能顯著提升柴油十六烷值和燃凈率，減少顆粒物排放和PM2.5產(chǎn)生。按1.2～1.3噸甲醇生產(chǎn)1噸聚甲氧基二甲醚、20%添加比例和我國年消費柴油1.5億噸計算，每年需聚甲氧基二甲醚3000萬噸，消化甲醇3600～4200萬噸，既能有效緩解國內(nèi)甲醇產(chǎn)能過剩矛盾，又能遏制霧霾產(chǎn)生，每年還可節(jié)約1億噸原油(煉油企業(yè)柴油收率一般只有30%)，可謂一舉多得。

至于煤制天然氣，應(yīng)堅持能進(jìn)口盡量進(jìn)口、謹(jǐn)慎發(fā)展的原則。雖然單從能源轉(zhuǎn)化效率看，煤制氣在幾條現(xiàn)代煤化工路徑中是比較高的，但其市場需求及項目的經(jīng)濟(jì)性存在較大變數(shù)。比如將煤制天然氣用于工業(yè)窯爐、小型燃煤鍋爐的改造，既能顯著減少因燃煤引發(fā)的大氣污染，整個過程的能源利用率也較高，還能賣上好價錢、取得好效益。我國目前仍有數(shù)億噸煤用于散燒，是主要的燃煤污染源，特別是城鄉(xiāng)結(jié)合部、中小城鎮(zhèn)，應(yīng)是防止燃煤污染的重點。若將煤制氣用于包括上述領(lǐng)域的居民燃?xì)?，則燃煤污染會大大減輕，關(guān)鍵是控制好價格。其居高不下的價格將很難被老百姓接受;若將煤制天然氣用于發(fā)電，其能源利用效率、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等綜合效益還不如進(jìn)口天然氣發(fā)電，甚至比不上煤直接燃燒發(fā)電。目前，全球天然氣價格步入下降通道，國產(chǎn)天然氣與進(jìn)口氣價格已經(jīng)出現(xiàn)倒掛，煤制天然氣風(fēng)險正在增大，市場呈現(xiàn)的這些新特征應(yīng)引起投資者警覺。

更何況，國內(nèi)已經(jīng)上馬或?qū)⒁ㄔO(shè)的煤制天然氣項目，基本與美國大平原煤氣化廠所用的合成氣甲烷化技術(shù)(即兩步法技術(shù))趨同。該技術(shù)路徑的短板是：為了從氣化氣中獲得較多甲烷，煤制氣企業(yè)普遍采用魯奇爐。而魯奇爐最大的問題，就是運行過程會產(chǎn)生大量含酚、焦油等污染重、難處理的廢水。這已經(jīng)成為制約煤制氣項目正常運行、盈利的一大瓶頸。建議新建項目眼光放遠(yuǎn)，盡可能采用先進(jìn)環(huán)保的新工藝。

比如，河北新奧集團(tuán)聯(lián)手美國巨點能源公司(GreatPoint Energy)開發(fā)的煤高效催化加氫甲烷化技術(shù)(也叫Bluegas)，利用催化劑在加壓流化床氣化爐中一步合成煤基天然氣，其粗煤氣中甲烷含量高達(dá)50%，每消耗1立方米氫氣就可多產(chǎn)1立方米天然氣。且氣化爐的原料適應(yīng)范圍廣，整個裝置工藝流程簡單、投資省、單位產(chǎn)品煤炭、氧氣消耗均較兩步法工藝大幅降低，生產(chǎn)成本則較前者降低0.12元/立方米，經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能減排效果應(yīng)十分顯著。該項技術(shù)正處于工業(yè)化過程中。

煤炭分質(zhì)分級利用前景更加廣闊

記者：您在許多場合都提到應(yīng)將低階煤炭(褐煤、長焰煤等)分質(zhì)分級利用作為發(fā)展煤化工的總方向，理由是什么?

金涌：這是因為，第一，以低階煤熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)分級利用，先通過溫和的物理方式，將煤中輕質(zhì)易揮發(fā)也是附加值高的部分“拔”出來，剩余部分該怎么用還怎么用。這符合高質(zhì)高用、低質(zhì)低用的客觀規(guī)律，已經(jīng)被公認(rèn)為褐煤等最合理的利用路徑和煤炭清潔高效利用的方向，包括美國、德國、日本、匈牙利、前蘇聯(lián)等國家均在開發(fā)相關(guān)技術(shù)。

第二，自上世紀(jì)80年代以來，中國的低階煤熱解技術(shù)得到了飛速發(fā)展，成功開發(fā)了固定床、流化床;固體熱載體、氣體熱載體;帶式爐、回轉(zhuǎn)窯等十幾種煤熱解工藝，攻克了塊煤熱解、粉煤熱解、全煤熱解、高溫煤氣中油塵分離、煤焦油全餾分加氫等制約煤分質(zhì)利用發(fā)展的世界性難題，處理高化學(xué)需氧量(COD)、高氨氮、苯、酚、焦油、金屬等煤焦油廢水的關(guān)鍵技術(shù)目前也取得突破，工業(yè)化裝置即將投入運行，從而使煤炭分質(zhì)利用擁有良好的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

第三，國家科技部已經(jīng)將百萬噸低階煤定向熱解制高品質(zhì)焦油及煤氣確定為“十三五”重大科技攻關(guān)項目，要求2020年以前取得突破，建成百萬噸級工業(yè)化示范裝置，表明煤炭分質(zhì)分級利用得到國家高層認(rèn)可，擁有了政策基礎(chǔ)。

第四，以煤熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)分級利用，在提取了包括煤焦油、煤氣等輕質(zhì)高附加值組分后，還能方便地與傳統(tǒng)煤化工、現(xiàn)代煤化工、超超臨界發(fā)電、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)、城市熱電聯(lián)供以及建材等煤的所有應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)耦合。同時開發(fā)重焦油裂解的等離子法制乙炔技術(shù)等，即解決了污染問題，而且也有比較好的經(jīng)濟(jì)效益，從而構(gòu)筑起跨行業(yè)發(fā)展的大煤化工構(gòu)架，使煤炭高效利用的途徑更加豐富、前景更加廣闊。

第五，實際上煤的最佳利用方案仍然是超超臨界發(fā)電，發(fā)展先進(jìn)蓄電池和直插式電動車，統(tǒng)一電池規(guī)格，施行電池租賃，使用后的乏電池夜間充電，緩解電網(wǎng)峰谷波動，可能是即大幅節(jié)能，又大幅度減少石油資源不足的最佳途徑。