“火上澆油”—中國煤化工發(fā)展興衰史

摘要：中國在積極推進減排政策的同時，相關(guān)矛盾也日益凸顯。有關(guān)部門為了減輕空氣污染和溫室氣體排放，出臺了減少煤炭消耗的政策，并做了大量的工作。然而，對于大型煤制油、煤制氣等煤化工項目的批準很有可能使這些努力功虧一簣，將中國推向高碳排放發(fā)展的道路，這與去年巴黎氣候談判中中國的減排態(tài)度背道而馳。

今年7月，地球之友(FOE)發(fā)布了一份關(guān)于全球范圍內(nèi)地下煤氣化和煤化工發(fā)展歷史以及面臨環(huán)境風(fēng)險的報告。大嘴君對該報告中有關(guān)中國的案例進行了梳理解讀，分三部分介紹中國在煤制油、煤制氣、煤化工的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀，以及面臨的環(huán)境問題。

中國具有豐富的煤炭資源，在煤炭生產(chǎn)和加工上已成為國際上不可或缺的參與者之一，近年來絕大多數(shù)的煤化工項目也都在中國落地生根。

煤制氣

發(fā)展：歷史和現(xiàn)狀

由于東部城市及工業(yè)區(qū)空氣污染問題的日益嚴重，中國在近幾十年間對煤制氣技術(shù)的興趣不斷增長。為了應(yīng)對空氣污染，中國政府出臺了《大氣污染防治行動計劃(2013-2017)》。新的政策包括禁止在特定工業(yè)區(qū)內(nèi)建立新的燃煤電廠，減少煤炭消費和鋼鐵生產(chǎn)，對非化石能源消費設(shè)立更高的目標等。其中，天然氣作為一種能夠降低顆粒物和溫室氣體排放的能源，受到了特別的推崇。

為了滿足對天然氣能源日益增加的需求，中國政府推進了煤制氣的發(fā)展，在2013年批準了9個大規(guī)模的煤制氣項目，總產(chǎn)能達每年371億立方米。到2014年，約有50個總產(chǎn)能達2250億立方米的煤制氣項目正在規(guī)劃或建設(shè)。其中許多項目都位于中國的新疆和內(nèi)蒙古等西北省份，比起東南沿海城市的郊區(qū)，這些地方的人口密度要小得多。煤炭氣化后的合成天然氣通過數(shù)千公里的管道，輸送到東南沿海地區(qū)的消費者那里。與天然氣類似，被運輸?shù)拿褐铺烊粴饪梢员挥米鞴I(yè)、發(fā)電、家庭用氣、商業(yè)用氣、供暖、交通燃料和農(nóng)業(yè)用途。

2014年后煤制氣行業(yè)擴張的速度在一定程度上減緩了，人們對于水資源短缺、溫室氣體排放帶來的氣候變化等問題越來越關(guān)切，中央政府也越來越從環(huán)境角度考慮煤制氣及煤化工的發(fā)展問題。

同時，煤制氣行業(yè)發(fā)展也飽受制肘。在2012到2013年，一個重要的示范項目——大唐集團在內(nèi)蒙古赤峰克什克騰旗的煤制氣項目遭遇了嚴重的延期。在2014年1月，該項目又發(fā)生了一起生產(chǎn)事故，造成了兩死四傷。同年，被檢測出氣化爐內(nèi)壁腐蝕，廠區(qū)關(guān)門整修了兩個月。在處理廠區(qū)廢水問題上，該項目也遇到了困難。簡而言之，項目實際投資額比預(yù)算高出數(shù)倍。

2014年5月2日春季。大唐克旗煤制氣項目違法將含有毒有害物質(zhì)的污水直排沙地，而未采取任何防滲措施，在草原上形成巨型滲坑。衛(wèi)星圖顯示，該滲坑從2013年5月開始就有積水現(xiàn)象。©綠色和平

然而，煤化工行業(yè)在地方繼續(xù)發(fā)展。截至2015年12月，3個廠區(qū)正在投產(chǎn)，總產(chǎn)量達31.1億立方米/年，四個項目正在建設(shè)，還有約20個項目處于規(guī)劃階段(點擊閱讀原文通過污染地圖查看)，其中包括大唐集團和匯能集團在內(nèi)蒙古的兩個項目和慶華集團在新疆的一個項目。

環(huán)境問題：空氣污染和溫室氣體排放

中國對煤制氣行業(yè)的推動與其應(yīng)對氣候變化和向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的巨大努力是相悖的。為了減少溫室氣體排放，中國正在推動非化石能源占一次能源的消費比重的增加，也在試圖減緩煤炭消費。

但是，中國對煤制氣的推崇卻使溫室氣體減排上取得的成就大打折扣。截止至2016年初，正在規(guī)劃或建設(shè)的約有35個煤制氣項目。分析顯示，如果這些項目全部投產(chǎn)，將會排放超過9.86億噸二氧化碳，這比德國在2012年一整年的排放量還多。盡管其中許多項目已經(jīng)提前投產(chǎn)，中央政府也已對該行業(yè)的財政支持表示了更加謹慎的態(tài)度，但地方政府為了追求當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展而繼續(xù)支持行業(yè)擴張的風(fēng)險仍舊存在。

2014年10月16日，內(nèi)蒙古克什克騰旗。大唐克什克騰旗煤制氣項目位于草原深處。傍晚的煙囪里排出的煙向著東方飄去。©綠色和平

隨著煤制氣行業(yè)的擴張，環(huán)境風(fēng)險也隨之加大。2014年中國的一個對煤制氣生產(chǎn)過程廢氣排放量的研究分析表明：煤制氣項目會導(dǎo)致城市地區(qū)的污染轉(zhuǎn)移至靠近煤礦的鄉(xiāng)村地區(qū)，從而使像新疆和內(nèi)蒙古這類生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)面臨更為嚴峻的環(huán)境問題。

2014年11月5日，內(nèi)蒙古克什克騰旗。牧民帶著口罩照管羊群，而廢氣對牲畜造成的影響卻沒有應(yīng)對的辦法，這已經(jīng)嚴重影響到了當?shù)啬撩竦纳睢?copy;綠色和平

煤制油

與煤制氣相似，煤炭液化產(chǎn)業(yè)也在穩(wěn)步擴張，其中大部分的作業(yè)活動位于內(nèi)蒙古、陜西、新疆等中國西北省份及自治區(qū)。根據(jù)國際環(huán)保組織綠色和平截至2016年4月的數(shù)據(jù)來看，目前至少有六個已投產(chǎn)的煤制油項目(一個直接煤制油，四個間接煤制油和一個合成氣制油)，年產(chǎn)量達273萬噸。

發(fā)展：歷史和現(xiàn)狀

中國對于煤制油的興趣始于上世紀70年代。像兗礦集團、神華集團這樣的公司特別研究了費-托合成法(Fischer-Tropsch synthesis)，并在90年代建設(shè)了多個試驗和示范項目。“十一五”規(guī)劃(2006-2010)期間的一個愿景即“發(fā)展煤化工，開發(fā)煤基液體染料，有序推動煤炭液化示范工程建設(shè)，促進煤炭深度加工轉(zhuǎn)化”。在本世紀初，中央和地方政府批準了幾十個煤制油項目，以減輕中國對于進口原油的依賴。

神華集團建成的世界上第一個煤直接制油項目在2010年正式開工建設(shè)，年產(chǎn)量達108萬噸。神華煤直接制油項目享受著中央政府的財政支持，其中值得一提的是1998年110億元的“煤代油基金”，此外政府還進一步支持了煤制油發(fā)展的創(chuàng)新和研究項目。

神華鄂爾多斯煤制油廠。©綠色和平

從2008年開始，煤制油活動出現(xiàn)了暫時的停滯。2008年8月，國家發(fā)改委發(fā)文對煤制油行業(yè)進行規(guī)范，劃定除神華在內(nèi)蒙古和寧夏自治區(qū)的兩個項目外，停止其它所有煤制油項目。在2011年，中國政府又發(fā)布禁令，禁止年產(chǎn)油量低于100萬噸的煤制油工廠投產(chǎn)，同時收緊了煤化工項目建設(shè)用地的政策。

在2014年，在允許一些企業(yè)重新開始發(fā)展建設(shè)之后，國家能源局注意到一些地方政府一心追求經(jīng)濟發(fā)展，而不顧環(huán)境、水資源現(xiàn)狀和技術(shù)、經(jīng)濟實力而盲目發(fā)展的現(xiàn)象，要求各地堅決遏制煤制油盲目發(fā)展勢頭。

中國在煤制油行業(yè)的政策變化有如下幾方面的原因。第一，2008年的油價下跌意味著面對極高的生產(chǎn)成本(煤制油項目的啟動和建設(shè)成本巨大，僅修建工廠就需要花費至少三年時間)，許多規(guī)劃中的項目失去了競爭力;第二，中國政府越來越擔心小型的、缺乏競爭力的煤制油項目發(fā)展成中央政府無力管控的零散型行業(yè)，而像神華一樣大型的國有企業(yè)則更容易控制。

根據(jù)綠色和平截至2016年4月的分析，現(xiàn)在大約有14個煤制油項目，其中6個已投產(chǎn)，還有8個處于建設(shè)和規(guī)劃階段。如果這8個項目全部投產(chǎn)，14個項目的總產(chǎn)能將會達到約2800萬噸/年。(點擊閱讀原文通過污染地圖查看)

環(huán)境問題：耗水量巨大，水資源短缺

第三個原因是人們對于煤制油過程的用水量、以及其對于當?shù)丨h(huán)境帶來的影響越來越關(guān)切。據(jù)2013年伊金霍洛旗政府的分析，神華在鄂爾多斯市伊金霍洛旗的煤制油廠(包括直接煤制油和間接煤制油兩條生產(chǎn)線)每年要消耗1000萬立方米的淡水(相較而言，中國人均家用取水量為32立方米/年)。30年來密集的采礦工程已經(jīng)嚴重影響了這個地區(qū)，造成地表和地下水資源的迅速減少。當?shù)匾揽客恋氐霓r(nóng)業(yè)人口也受到了影響?，F(xiàn)今，這些行業(yè)擴張到了新疆、陜西和內(nèi)蒙古等干旱半干旱地區(qū)，將會對當?shù)厮Y源造成更加嚴重的壓力。

2015年，煤制油行業(yè)仍在發(fā)展。但是，中國出臺了新的指導(dǎo)意見，試圖解決對水資源影響的諸多問題。指導(dǎo)意見草案于2015年7月由國家能源局發(fā)布，稱煤制油項目只被允許建設(shè)于水資源豐富的地區(qū)。并且，煤制油項目每生產(chǎn)一噸油品，煤耗需小于3.7噸標準煤。

盡管這些新的政策反映了政府對環(huán)境意識的提升，但是像神華集團這樣已有的大型煤制油項目的巨大耗水量仍是當?shù)丨h(huán)境無法支撐的?？紤]到氣候變化，除了水資源消耗問題，巨大的煤炭消耗和之后的二氧化碳排放使得整個行業(yè)飽受詬病。

煤化工

中國日益擴張的化工行業(yè)包括四萬種不同的化工產(chǎn)品，其中也包括石油、天然氣、煤炭這樣的原料。本案例研究主要關(guān)注三種化學(xué)品——氨、甲醇和烯烴。在中國，他們主要由煤炭制成，也是其他許多化工產(chǎn)品和化工過程的基本原料。記錄它們的行業(yè)擴張過程能夠顯示煤化工行業(yè)的一些歷史趨勢。

發(fā)展：歷史和現(xiàn)狀

在上世紀90年代到2007年間，中國煤化工行業(yè)完成了一次巨大的擴張。甲醇生產(chǎn)的第一個試點工程是在1995年，當時福特汽車公司在中美科學(xué)合作研究項目中向中國捐贈了一個甲醇引擎。在1998到2008年間，中國政府鼓勵甲醇的生產(chǎn)以用作汽車燃料。甲醇的使用量不斷上升，尤其是它與汽油的混合物。

在2008年，由于對低碳燃料愈加推崇和對國有石油公司利潤的考慮，中國政府不再熱衷于甲醇的生產(chǎn)。補貼被取消，標準化生產(chǎn)的規(guī)劃也被擱置。然而，甲醇行業(yè)在地方繼續(xù)擴張。2009年，中國已成為世界上最大的甲醇生產(chǎn)國，占全世界甲醇產(chǎn)量的20%以上。到2011年，中國的甲醇產(chǎn)量已經(jīng)高于世界的一半。2014年，中國生產(chǎn)了3740萬噸甲醇，其中約80%來自于煤炭。甲醇可以被進一步加工為烯烴，而烯烴可被用于制作塑料、橡膠和洗滌劑。

煤制烯烴技術(shù)較為新穎，絕大部分生產(chǎn)僅限于中國。中國的煤制烯烴產(chǎn)量從2010年的近乎為零已經(jīng)躍升至2015年的1200萬噸/年。按照規(guī)劃，到2019年中國會擁有超過45個煤制烯烴工廠，總產(chǎn)能超過2800萬噸/年。目前中國較大的項目包括神華集團和大唐集團在內(nèi)蒙古和寧夏都各自擁有的煤制烯烴項目，以及通遼金煤化工有限公司的一個已投產(chǎn)的煤制乙二醇項目。

圖為2016年4月4日，大唐多倫煤化工蒸發(fā)塘壩體發(fā)生滲漏事故的衛(wèi)星圖片，點擊文末閱讀原文查看污染地圖，了解事故詳情。

氨的生產(chǎn)對于中國化工行業(yè)起著基礎(chǔ)性的作用，被用作農(nóng)業(yè)(制造化肥)、工業(yè)(如制造硝酸、用作染料、纖維、塑料和爆炸物)。在2000年到2012年間，氨總產(chǎn)量的年增長率約為4%，從3360萬噸到5460萬噸，大約占世界總產(chǎn)量的三分之一。

環(huán)境問題：巨大的能源消耗和溫室氣體的排放

中國煤化工行業(yè)消耗了大量能源。2010年，煤化工占所有行業(yè)總耗能的10%，約等于3150噸的煤炭。從1980年到2010年，煤化工能源消耗量的平均年增長率約為4.68%。

在1980到2010年之間，化工行業(yè)二氧化碳的排放也以平均每年約3.37%的速率增長。在2011年，化工行業(yè)排放了至少4.5億噸二氧化碳。迫于不斷上升的排放量和氣候變化的壓力，中國政府引進了減少碳排的方法，比如在制氨行業(yè)應(yīng)用更高效的技術(shù)。對于碳捕捉和碳封存技術(shù)(CCS)及他們與化工行業(yè)的兼容性也有了越來越多的研究。然而，2015年中國煤化工行業(yè)唯一正在使用CCS的是兩個小型的示范項目，他們的CCS技術(shù)只能捕獲不到5%的二氧化碳排放量，而絕大多數(shù)其余煤化工項目并沒有建立CCS設(shè)備。

FOE評論：中國是否會建立更多的煤化工工廠還有待觀察，特別是在目前低油價的環(huán)境下，其生產(chǎn)成本是巨大的。在當前的環(huán)境下，中國政府的當務(wù)之急是不再批準新的煤轉(zhuǎn)化項目，而將關(guān)注點放在發(fā)展可再生能源和低碳技術(shù)上。