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煤基新材料成煤化工升級突破口

   2018-11-08 中華石化網(wǎng)中國能源報(bào)

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核心提示:“對于煤化工行業(yè)而言,新材料可作為精細(xì)化發(fā)展的一個(gè)重要方向。哪些材料是當(dāng)前緊缺的,又有哪些產(chǎn)品最核心

“對于煤化工行業(yè)而言,新材料可作為精細(xì)化發(fā)展的一個(gè)重要方向。哪些材料是當(dāng)前緊缺的,又有哪些產(chǎn)品最核心,企業(yè)不妨好好進(jìn)行研究?!比涨霸谝淮蚊夯ば袠I(yè)閉門會(huì)上,國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)司處長邵稷這樣支招。

無獨(dú)有偶,就在次日舉行的“2018中國國際煤化工發(fā)展論壇”上,“新材料”又被多次提及。“在化工產(chǎn)業(yè)的‘金字塔’上,更高端的產(chǎn)品正是煤基新材料,越往下游走、盈利能力越高?!笔秃突瘜W(xué)工業(yè)規(guī)劃院副總工程師劉延偉稱。

“功能新材料一定是煤化工產(chǎn)業(yè)提升科技競爭力的下一個(gè)突破口,目前急缺的,就是根據(jù)煤炭資源特質(zhì)提前謀劃,把有前景的實(shí)驗(yàn)室成果推向工業(yè)化應(yīng)用?!北本┗ご髮W(xué)化學(xué)工程學(xué)院院長邱介山教授也告訴記者。

多位專家在不同場合、不約而同表達(dá)類似觀點(diǎn)——業(yè)內(nèi)對煤基新材料的認(rèn)可并非偶熱。記者進(jìn)一步了解到,在同質(zhì)隱患、產(chǎn)能過剩等沖擊下,煤化工產(chǎn)業(yè)急尋出路,作為新興細(xì)分領(lǐng)域的煤基新材料因此備受關(guān)注。由煤到先進(jìn)、前沿的材料產(chǎn)品,這一方向走得通嗎?

前景受捧

  煤基新材料獲得肯定

從“大干快上”到“趨于理性”,煤化工產(chǎn)業(yè)已然到了不得不“踩剎車”的時(shí)機(jī)。

“與摸爬滾打十幾年的石化產(chǎn)業(yè)相比,煤化工作為新進(jìn)入者,更像是個(gè)‘小學(xué)生’。同時(shí),多個(gè)國外化工巨頭也在我國布局項(xiàng)目,它們同樣有著多年經(jīng)驗(yàn)。前有標(biāo)兵、后有追兵,留給煤化工的市場空間還有多少?”包括劉延偉在內(nèi),多位業(yè)內(nèi)人士直言,面對產(chǎn)品同質(zhì)化、產(chǎn)能過剩、外部競爭加劇等多重考驗(yàn),現(xiàn)代煤化工亟需探索產(chǎn)品升級。

升級既成事實(shí),升級方向?yàn)楹问恰靶虏牧稀?劉延偉表示,我國煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從合成氨、尿素等基礎(chǔ)化學(xué)品,向煤制烯烴、乙二醇等高端化學(xué)品的升級,下一步要繼續(xù)升級,“不能光從煤化工的角度看待煤化工”。站在化工“金字塔”上,更為高端的產(chǎn)品正是煤基新材料。

對此,延長大化所西安潔凈技術(shù)研究院副院長楊東元表示贊同。“以煤為原料、以能源轉(zhuǎn)化為載體的產(chǎn)品,都可歸為煤化工產(chǎn)業(yè)范疇。有了量大、廉價(jià)的煤基化工品后,如何從低成本上突破,將基礎(chǔ)原料轉(zhuǎn)化為高附加值、高技術(shù)含量的產(chǎn)品?若是做煤制油氣、甲醇、烯烴等產(chǎn)品,我認(rèn)為仍未跳出燃料品、化學(xué)品的生產(chǎn)老路。要獲得理念新、種類新且環(huán)境友好的產(chǎn)品,煤基新材料是未來20年左右的一個(gè)重點(diǎn)方向?!?

與此同時(shí),新材料本身也契合國家戰(zhàn)略要求。邵稷指出,作為今后3年的重點(diǎn)攻關(guān)方向,我國新材料產(chǎn)業(yè)仍面臨技術(shù)短板、裝備落后等“卡脖子”問題,煤化工行業(yè)若能結(jié)合自身優(yōu)勢,生產(chǎn)出幾個(gè)最核心、最突出的材料產(chǎn)品,未來將在競爭中占據(jù)一席之地?!疤貏e是已出臺的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》,可為煤化工行業(yè)走向精細(xì)化提供參考依據(jù)?!?

  具備原料優(yōu)勢

  可探索多元產(chǎn)品

那么,煤炭到底能轉(zhuǎn)化為哪些新材料?相比其他方式,煤基新材料有競爭力嗎?

在多位專家看來,我國以煤為主的資源稟賦,首先為功能材料制備奠定了豐富而價(jià)格適宜的原料基礎(chǔ),這也是其他資源難以比擬的優(yōu)勢?!拔覈悍N繁多,煤的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成豐富而多變。理論上說,所有的煤都可用來制備功能材料,關(guān)鍵是依據(jù)煤的結(jié)構(gòu)及組成,采取最佳的工藝技術(shù)方法,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)新穎、性能獨(dú)特的功能材料,拓展其最佳應(yīng)用領(lǐng)域?!鼻窠樯椒Q。

記者了解到,目前在煤制烯烴領(lǐng)域,部分企業(yè)已率先向下游摸索聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴材料,進(jìn)而可用于常見的包裝材料、電線電纜等生產(chǎn)。下一步的主攻方向,既包括現(xiàn)有材料的改良優(yōu)化,也可通過技術(shù)創(chuàng)新,探索煤制石墨烯、碳材料、納米材料等新領(lǐng)域。

對于前一方向,楊東元指出,“環(huán)境友好型”新材料是值得關(guān)注的熱點(diǎn)之一?!氨M管‘頭’是黑的,煤基產(chǎn)品卻可實(shí)現(xiàn)無污染?!睏顤|元表示,現(xiàn)有很多塑料制品無法真正實(shí)現(xiàn)降解,哪怕號稱食品級,也難避免微塑料殘留等危害。通過相關(guān)技術(shù),已實(shí)現(xiàn)將煤加工轉(zhuǎn)化為一種可生物降解、且性能達(dá)標(biāo)的新型塑料產(chǎn)品。“這類材料最終分解為二氧化碳和水,相當(dāng)于煤從自然中來、又回歸自然。有企業(yè)正在布局項(xiàng)目,如能規(guī)?;a(chǎn),將是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈‘做長’的有效拓展。”

以時(shí)下快速發(fā)展的電動(dòng)汽車為例,邱介山表示,在很多動(dòng)力電池和超級電容器等儲能器件中,功能碳材料都有不同程度的應(yīng)用,其作用不可替代的?!耙蚍N種制約,部分高性能材料仍依賴進(jìn)口。從技術(shù)層面,我們的煤基碳材料的研究水平實(shí)際已處世界前列,一些工作甚至引領(lǐng)了新的發(fā)展方向?,F(xiàn)有煤基功能材料技術(shù)雖多處小規(guī)模的可能性探索階段,暫未步入大規(guī)模應(yīng)用之路,但廣闊前景值得期許?!?

研發(fā)難度加大

  不能簡單停留在“賣原料”

肯定的聲音不少,多位業(yè)內(nèi)人士卻也向記者坦言,我國煤基新材料產(chǎn)業(yè)尚處初級發(fā)展階段,企業(yè)要想真正從中分一杯羹,目前還有不短的路要走。

越往“深加工”發(fā)展,意味著研發(fā)、應(yīng)用、推廣等難度越大,這是行業(yè)首先面臨的挑戰(zhàn)?!傲弦刹?、材要好用、環(huán)境友好,這是轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵所在。但不少煤化工企業(yè)長期停留在‘賣原料’上,對技術(shù)開發(fā)、市場培育等并不是很重視,做項(xiàng)目往往也是跟風(fēng),很難實(shí)現(xiàn)新的延伸。”楊東元坦言,惡性循環(huán)下,原本可由煤轉(zhuǎn)化而來的新材料失去了動(dòng)力,繼而難有市場,反而過來又影響企業(yè)拓展項(xiàng)目的積極性。

同時(shí)還有“人”的問題。劉延偉指出,尤其在相對偏僻、條件較差的西部地區(qū),企業(yè)即使能買到技術(shù)、裝備,“招到能玩得動(dòng)這些技術(shù)的人也比較難”。要發(fā)展更為高端的材料產(chǎn)業(yè),人才問題值得關(guān)注。

邵稷也看到其中制約?!耙蚧て髽I(yè)不掌握原料優(yōu)勢,目前在煤化工行業(yè)做得好的多為煤炭企業(yè)。說白了,這些企業(yè)過去多是挖煤的,對化工及下游的材料等領(lǐng)域了解并不深入。而大部分有技術(shù)含量的環(huán)節(jié),恰恰就體現(xiàn)在化工端,這塊短板亟待補(bǔ)齊?!?

新材料雖好,企業(yè)也要避免再度陷入“過剩、重復(fù)”的怪圈。從市場容量看,越是高端的新材料越顯小眾;經(jīng)濟(jì)規(guī)模上看,煤基新材料并不能完全替代傳統(tǒng)煤化工?!靶”姴淮聿毁嶅X,但高附加值的新材料也不是誰都適合做。企業(yè)還需結(jié)合資源配置、市場前景等情況,決定到底要不要做、如何做、與誰合作、做哪一類?!鼻窠樯教嵝选?

“煤炭也沒必要包打天下,把所有材料都做出來。有些經(jīng)濟(jì)性更好,或煤里含有相似合成單元的產(chǎn)品,適合由煤轉(zhuǎn)化;有的材料本身就可從石油裂解而來,則沒有必要非通過煤炭加工。”楊東元稱。

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