关于在内蒙古打造五千万吨级煤间接液化基地的战略思考

　　摘  要：我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家，“缺油、少气、富煤”是我国资源禀赋的主要特点，丰富的煤炭资源是我国持续发展中唯一可依靠的重要化石能源。因此，从能源安全角度和减轻环境压力考虑，开发基于中国资源特征的石油替代燃料，依靠中国资源储备相对丰富的煤炭，通过液化手段，来替代部分石油产品需求，具有现实的战略意义。内蒙古资源丰富，水资源相对充足，区域环境容量大，成本优势十分明显，具有打造千万吨级煤炭间接液化生产基地的绝对比较优势。因此，在内蒙古建设千万吨级煤炭间接液化生产基地，既是保证国家能源安全战略的需要，也是减轻环境压力，治理全国雾霾困扰的必然选择。

　　关键词：内蒙古  千万吨级  煤炭间接液化  生产基地

　　1.在内蒙古打造煤炭间接液化生产基地的重大意义

　　1.1 打造煤炭间接液化生产基地是保障国家能源安全的内在需要

　　化石资源已成为人类支撑现代文明的能源基础。经过百余年的发展，依靠现代技术建成了以石油为主、煤炭为辅的油品和化学品供应体系和以火电、水电、核电为主，风电、太阳能为辅的电力系统，二者构成了现代文明发展的两大核心能源保障体系。可以预见这种能源保障体系格局在未来很长一段时间将不会有根本的改变。人类社会的发展必须综合考虑有限的化石资源的综合利用，同时开发非化石能源资源的新技术，并在化石资源危机出现之前，逐步建立新能源资源利用的体系，即可持续的能源供应体系。现代社会正处在从依赖化石资源的能源体系向建立可再生能源体系过渡的关键阶段。

　　在这一过渡阶段，化石资源中的石油，因大量消耗已经出现了明显的资源储备不足。最近的研究报告预测，按目前的开采速度，世界石油资源将在2050年后变得更加难以获得。电力的供应可以依赖的资源是多元化的，除含碳化石资源和核资源外，水力、风力和太阳能等可再生资源将逐步进入保障电力供应系统，而油品的供应只能依赖于含碳化石资源。因此，在过渡期内，国际社会必须加大可再生能源技术的开发力度，但同时不得不主要依赖化石资源来保障电力和油品这两大基本能源产品的供应。

　　我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家，“缺油、少气、富煤”是我国资源禀赋的基本特点，丰富的煤炭资源是我国持续发展中唯一可依靠的重要化石资源。因此，从能源安全角度考虑，开发基于中国资源特征的石油替代燃料，依靠中国资源储备相对丰富的煤炭，通过液化的手段，来替代一部分石油产品需求，具有现实的战略意义。

　　随着世界石油供需矛盾的突出，加之深海石油开发带来的巨大环境风险等问题的不断凸现，预计在10 年以后，开始采用煤炭转化油品的产业建设必将是国际能源体系向可再生能源体系过渡过程中的一个必然选择。我国先行一步建设大规模煤液化产业基地，将会在能源领域的这一关键过渡阶段处于国际主导地位，对提升国家未来能源科技地位、整合富集能源资源为我国发展所用，具有重大而深远的意义。

　　对中国而言，能源供应形势更为严峻，2012年的石油对外依存度已达58.7%，自有采油能力已基本接近峰值（2.0亿吨/年），且消耗量每年仍以3%-5%的速度增长（2012年4.86亿吨），石油的对外依存度将逐年增高，国际石油资源采储将不能满足我国巨量的石油消耗需求，国家能源安全形势严峻。因此，我国发展以煤炭间接液化为主的煤炭液化技术和产业化迫在眉睫，该过程不仅可将我国丰富的煤炭资源转化为高品质的液体燃料和化学品，而且随着其产业化进程可对重油、天然气、非常规天然气、直至可持续的生物质的液化提供技术储备，使我国能源转化技术和产业在这一过渡期乃至未来的可持续能源体系引领国际，处于战略有利地位，能源的独立也是实现民族复兴的先决条件。

　　煤液化产业的经济性和竞争力已经凸现。煤液化技术进步和各种先进节能、节水技术集成，使煤液化的能源转换效率大大提高。与传统的燃煤发电30%～43%的效率相比，煤炭转化为成品油可较大提高煤炭的利用效率，根据所采用的技术，煤液化在能源效率上可以达到43%～55%。高效的煤炭转化系统另一个重要的特点是资源的更加清洁利用。

　　煤炭间接液化技术和产业就是在油品供应体系中统筹含碳资源保障油品供应的最为基础的技术体系——在未来100多年的能源体系过渡过程中，通过上述“煤炭间接液化”技术可以将煤炭、天然气、含碳有机废弃物、生物质等含碳有机物转化为油品这一重要的终端产品，使得天然石油的枯竭不会导致人类文明的进程终止，人类才能实现能源体系的顺利过渡。同时，未来生物质转化为油品和化学品的技术需求使得目前所谓“煤炭液化”技术开发的意义远不止上述能源过渡期，直至最终实现可持续的、以生物质为原料的油品和化学品供应。

　　我国石油产品短缺的主要矛盾是首先要解决车用液体燃料快速增长的需求，而在多种石油替代产品中，煤液化油品是满足车用燃料供应的最现成的途径，而且改善了化石油品的洁净及节能性能。发展车用石油替代燃料既要满足汽车技术发展的要求，也要考虑系统配送等多方面条件。煤液化所生产的油品，在性能上与传统汽柴油基本一致，是排放超“欧Ⅴ”的优质车用燃料，而且还可节油8%～12%，车辆和配送体系都不需要改进就能直接应用。在新的替代燃料中，煤液化与醇醚等燃料相比更具有操作性。国内日益突出的石油供需矛盾呼唤煤液化大基地的建设。

　　综合消费系数法和弹性系数法预测结果，并考虑未来可能采取的节能以及利用煤、电、天然气替代石油等措施，预计到2015年和2020年国内汽煤柴三大类成品油需求量分别为2.97亿吨和3.58亿吨。按照近年我国成品油平均收率60%测算，相应2015年原油需求量达到4.95亿吨，2020年原油需求量达到5.97亿吨。按国内原油产量到2015年达到2亿吨，之后保持稳定供应考虑，到2015年我国需要进口原油2.95亿吨左右、2020年需进口原油3.97亿吨。2015和2020年我国原油对外依存度将分别达到60%和66%。未来随着中国原油对外依存度的不断提高，将会加大部分原油输出地区国家对自身安全的忧虑，国际上某些势力把中国日益增长的石油进口量和海外油气资源的拓展视为威胁，中国石油公司的跨国经营行为常被资源国、竞争对手和国际财团所排斥，中国石油供应问题越来越成为国家间利益争夺的焦点。

　　因此，从能源战略安全角度考虑，发展煤制高清洁液体燃料已经刻不容缓。

　　1.2 打造煤炭间接液化生产基地是减轻环境压力的必然选择

　　2012年入冬以来，我国北方经受多次大范围、长时间的雾霾困扰。雾霾的形成和空气污染（PM2.5颗粒）的加剧息息相关。我国油品质量长期以来升级滞后，油品中偏高的烯烃和芳烃以及过高的硫含量加重了机动车尾气排放，特别是PM2.5颗粒的污染程度，成为雾霾天气出现的推手之一。

　　2012年2月6日国务院常务会议决定加快油品质量升级：在已发布第四阶段车用汽油标准(国四汽油标准，硫含量≤50ppm)的基础上，尽快发布第四阶段车用柴油标准(国四柴油标准，硫含量≤50ppm)，过渡期至2014年底，即2015年后中国将全面实施国四柴油标准，且柴油标准与汽油标准看齐。这是中国第一次提出车用柴油升级至国四标准的时间表。同时，2013年6月底前发布第五阶段车用柴油标准(国五柴油标准，硫含量≤10ppm)，2013年底前发布第五阶段车用汽油标准(即国五汽油标准，硫含量≤10ppm)，过渡期均至2017年底，彰显了我国治理空气污染的决心。

　　目前，我国汽油的年产量已达8，976万吨，其中78%左右产能来自于催化裂化，使得油品中的硫、芳烃和烯烃含量较高。而欧洲国家在1991年催化裂化汽油就已经降到了27%，美国也于1999年催化裂化汽油降到了36%，其它低烯烃、低硫、高辛烷值的汽油，如重整汽油、直馏汽油、异构化汽油等，所占比例都有了很大增加。我国直到2000年，还没有异构化装置，而烷基化、迭合、异构化等这些清洁汽油的加工手段，目前所占比例仅为20%。生产工艺的差异造成我国汽油品质存在烯烃含量高和硫含量高的问题。

　　柴油方面，虽然2012年我国柴油产量达到了17，064万吨，但同样基于生产工艺的制约，也存在硫含量高、十六烷值低和芳烃含量高的问题，过高的多环芳烃是造成我国柴油燃烧过程中颗粒物排放增加的主要原因。

　　因此，从减轻环境压力，治理我国珠三角、长三角和京津冀等地雾霾困扰的大气污染问题考虑，打造大型煤炭间接液化生产基地具有十分重要的现实意义。

　　2. 打造煤炭间接液化生产基地的优势条件

　　2.1 煤炭资源丰富

　　内蒙古自治区煤炭资源丰富，素有遍地是煤的美称。目前已发现含煤面积23万平方公里，约占全区国土面积的20%。全区共发现煤炭产地508处，估算资源总量8089亿吨，其中：查明煤炭资源储量3815亿吨，预查煤炭资源储量3340亿吨。查明资源储量占全国的26%，居全国第一位。煤炭资源具有分布广，相对集中的特点，适合于规模开发，特别是适合于建设大型煤炭综合基地。全区508处煤炭产地中，查明煤炭资源储量规模达到大型以上的有205处，保有资源储量3095亿吨，占全区煤炭资源储量的94.48%。煤炭资源主要集中在鄂尔多斯市、锡林郭勒盟和呼伦贝尔市，三个盟市煤炭资源占全区煤炭保有量的93.7%，其中：鄂尔多斯市煤炭资源保有储量1，922.09亿吨，占全区煤炭资源保有量的51.5%，锡林郭勒盟和呼伦贝尔市煤炭资源保有储量1，574亿吨，占全区煤炭资源保有量的42.2%。

　　2.2 水资源相对充足

　　内蒙古西部地区水资源相对贫乏，沿黄流域的呼、包、鄂地区缺水严重，但黄河配给水量达58.6亿立方米，从战略上讲可以为煤液化项目提供充足的水源，目前的主要矛盾是用水结构不合理，农业用水相对较多，占91.5%，工业和生活用水相对较少，占8.5%。一是采取农业节水改造和水权置换措施，实现节约用水和水资源优化配置。农业用水由传统的大水漫灌，变为节水灌溉，近几年，全区每年开展土地整治项目500多万亩，整治后的土地全部采用节水措施，亩均节水约30立方米，每年节约水资源约1.5亿立方米。二是通过采取大规模退耕还林、禁牧还草、防护林建设等措施，降水量明显增多，植被覆盖度、森林覆盖率都有明显提高，沙尘天数逐年减少。2012年，全区平均降水量为428毫米，比历史同期平均值偏多81毫米，比上年多168毫米，2013年，内蒙古第一大淡水湖——呼伦湖水位出现了自2000年以来的首次上涨，水位同比上涨85公分，充足的水资源可有效保证煤炭间接液化生产基地建设的用水需求。三是工业节水、工艺节水、中水再利用有较大突破。随着煤液化技术的不断进步，用水量也大幅降低。目前这一技术水的重复利用率达97%，冷却水的重复利用率超过98.7%，废水可实现零排放。和其他煤转化产业相比，煤液化吨油耗水仅为5—8吨。四是蒙东地区水资源相对充沛，地表水资源量337亿立方米，占全区水资源量的83%，完全能够支撑大型煤炭间接液化生产基地建设的用水需要。

　　2.3 地区环境容量较大

　　内蒙古土地面积118.3万平方公里，荒漠化、沙漠化土地占52%，国土开发强度仅为1.3%。其他大部分土地面积被森林和草原覆盖，且森林和草原具有很强的固碳能力，从这个意义上讲，在二氧化碳排放方面，内蒙古不仅环境容量大、空间开阔、敏感度低，还具有对二氧化碳吸附能力强、吸附基地大等特点。内蒙古是国家重要的森林基地，全区森林总面积3.73亿亩，占全国森林总面积的11%，居全国第1位；活立木总蓄积14.84亿立方米，居全国第5位；全区森林覆盖率达20%。大兴安岭的3/4位于内蒙古境内，沿大兴安岭边缘及周边地区，每年要自然向下延伸150米左右，现在这些土地被老百姓承包变为草场，甚至开垦为耕地，每年下探的树木被大量砍伐。如果经济发展快，加之这些地区人口密度又低，通过城镇化把群众集中起来，转移出去，让树木自然向下延伸，每年可增加森林面积约2万公顷，按每亩地生长240棵树、每年净增活立木120立方米，每生长1立方米木材吸收1.87吨二氧化碳计算，2万公顷森林每年可吸收二氧化碳6732万吨。每生产1吨油排放6吨二氧化碳，年产5000万吨油排放3亿吨二氧化碳，在呼伦贝尔、兴安盟及大兴安岭周边扩大1000平方公里林地，发挥森林固碳降耗减排的特殊作用，完全可以解决二氧化碳排放问题。内蒙古也是目前世界上草原类型最多，保持最完整的地区之一，从东向西分布有呼伦贝尔草原、锡林郭勒草原、科尔沁草原、乌兰察布草原和鄂尔多斯草原。全区草原总面积13.2亿亩，占全国草原总面积的22%，草原平均植被盖度44.1%。丰富的森林资源和良好的植被，使内蒙古具有承载煤炭间接液化生产基地建设的巨大环境优势。

　　2.4 成本较低，市场巨大

　　煤制油成本的60%、煤制甲醇成本的45%来自煤炭和电力，而内蒙古煤炭生产成本比较低，露天矿井口价仅为85元/吨，井工矿井口价仅 110元左右/吨。区内上网电价平均为0.22元/度，比全国平均低0.12元/度。具有明显的比较优势和较强的市场竞争力，其价格优势十分明显。综合考虑煤炭价格、用电价格和运输成本，比我国中东部地区的成本低2000元/吨左右。此外，内蒙古发展煤炭间接液化生产基地，还具有接近市场的区位优势，东西狭长，横跨三北，东北与黑龙江、吉林、辽宁接壤；西与甘肃、宁夏毗邻；南与河北、山西、陕西相连；距离北京、天津等中心城市较近。既与东北亚经济圈在一起，也与京津冀首都经济圈相邻，同时还是环渤海经济区的重要组成部分。煤炭富集地区临近中心城市，既具有西油东送的独特区位优势，也具有巨大的市场潜力。

　　2.5 煤质优，适合进行液化

　　内蒙古从东到西分布的煤炭，都属于侏罗纪时期形成的，有约54%是低变质的烟煤和褐煤，含油量较高，挥发分高，优良的煤炭资源非常适合于煤间接液化。

　　2.6 成熟而经济性良好的技术

　　中国科学院从第八个五年计划以来，一直从事煤炭间接液化自主技术的开发研究工作，2000年煤炭间接液化自主技术的浆态床技术获得重大突破。2005年在中科院重大项目和科技部“863”的支持下，在太原完成了煤炭间接液化自主技术的千吨级中试，2005年通过了国家“863”项目验收。2005年开始，以该技术为依托的三套16万吨煤基合成油品工业示范生产线在内蒙古自治区、山西长治开工建设，2009年初投料出油。2010年，装置实现了安全、稳定、长周期、满负荷运行。2013年，示范装置实现了安全运行350天，生产各类洁净油品18.2万吨，超过了设计产能的115%，成为我国“十一五”五大煤化工示范项目中首个达产达效的项目。通过几年的运营，已经培育出了产业市场的体系。

　　2010年7月，根据国家发改委要求，内蒙古自治区发改委组织专家、院士成立考核组，对伊泰年产16万吨煤液化工业化示范项目进行了现场性能考核，获得的主要技术指标如下：费托合成催化剂产油能力1，500～1，800吨油品；吨成品油原料和燃料煤耗3.48吨标煤，全系统能量转化效率高达40.53%。

　　2014年4月，根据国家能源局要求，国家能源局组织专家、院士成立考核组，对伊泰16万吨煤液化工业化示范项目再次进行了现场性能考核，获得的主要技术指标如下：费托合成催化剂产油能力1，000～1，500吨油品；吨成品油原料和燃料煤耗3.58吨标煤，吨油品耗水12.81吨，全系统能量转化效率高达42.01%。

　　通过示范项目验证，自主研发的集成技术具有优异的运行稳定性、较高的合成气转化能力以及良好的经济性。工艺成套技术已实现满负荷平稳运行，具备了进行大型工业化煤液化项目设计和建设的工程技术基础条件，对推进我国煤炭间接液化项目的产业化奠定了较坚实的技术基础。

　　3. 打造煤炭间接液化生产基地的总体思路、原则和目标

　　3.1 总体思路

　　根据国家规划确定的能源工作发展目标，充分考虑资源和环境的承载能力，我国煤炭深加工产业的总体思路是：以科学发展观为指导，按照控总量、扩需求、调结构、转方式、促创新、提能效的总体要求，调整产业结构，优化生产力布局，提高资源综合利用效率，促进绿色消费，保护和改善生态环境；围绕能源、化工、建材加工等主导产业，重点建设内蒙古蒙西和蒙东两个煤炭深加工产业化基地，推动技术进步；初步建成资源节约和环境友好型社会。

　　3.2 基本原则

　　资源开发与节约并举。在生产、建设、流通、消费等领域，提高资源生产率和循环利用率，降低资源消耗。在开采利用环节，减少资源的过度开采与浪费，加快资源综合开发利用技术的推广；在废弃物产生环节，减少废弃物排放，开展废旧物资的再利用，有效节约资源。

　　经济、社会和生态效益并重。以最小的资源消耗换取最大的经济价值，在保护好环境的前提下，实现又快又好的发展。根据资源承载能力和环境容量安排经济发展速度，按照能源保障、运输和加工能力，安排资源开发规模，以循环经济发展支撑循环型社会发展。

　　重点突破与整体推进相结合。选择一批循环经济发展基础较好，且资源消耗比较大的园区和企业，进行循环经济试点建设，将循环经济发展纳入各级政府的发展规划之中，在农业、工业和社会各领域，全面促进循环经济发展。

　　政策引导与市场主导相协调。以企业为主体，充分发挥市场配置资源的基础性作用，进一步完善政府行为，通过制定和实施法规标准，加强政策导向和信息引导，营造有利于循环经济发展的体制环境、政策环境和市场环境。

　　3.3 发展目标

　　按5000万吨产品规模，分别在蒙西、蒙东布局。

　　蒙西沿黄经济带煤炭深加工试验示范基地：以内蒙古矿业、伊泰、神华、中海油联合电力等企业为龙头，充分利用鄂尔多斯地区优质的煤炭资源构建以块煤干馏、煤制油和煤制天然气为核心的煤炭深加工产业化项目，生产以高品质航空煤油、柴油、烯烃、苯类化学品以及天然气为核心的产品，产品总规模2，500万吨，其中油品2，100万吨，SNG 400万吨。利用煤气化炉渣等，制造高标号低碱水泥，从煤制合成气净化废气中，提取回收纯度可达到食品级的二氧化碳，再将二氧化碳作为原料，制造纳米级轻质碳酸钙以及具有国际领先技术的二氧化碳全降解塑料。依托企业的自备煤矿，筹建洗煤厂，选出精煤用于煤液化，其副产品煤矸石、中煤及煤泥用于电厂发电，电厂产生的废渣粉煤灰提取氧化铝，提取氧化铝的废弃硅钙渣作为生产水泥的熟料。

　　蒙东（呼伦贝尔和兴安盟）煤炭深加工试验示范基地：以内蒙古矿业、神华、国电、久泰、博源联合电力等企业为龙头，充分利用蒙东地区丰富的褐煤资源构建以褐煤干燥、煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为核心的煤炭深加工产业化项目，生产以高品质航空煤油、柴油、烯烃、苯类化学品以及天然气为核心的产品，产品总规模2，500万吨，其中油品2，000万吨，SNG 500万吨。

　　到2025年，基本形成以科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥为特征的新型工业化经济体系，产业结构趋向合理，资源利用效率明显提高，环境质量逐步改善，可持续发展能力显著增强。建成煤制油气总规模5，000万吨的符合循环经济发展要求的典型示范企业、工业园区。

　　总之，建设国家煤液化基地目标是要将煤炭转化集中到煤液化方向，同时将多种自然资源和社会资源向煤液化资源集中，力求采用“新技术、新思维、高要求”，实事求是地研究生态、环境、交通等多种资源支撑条件，解决各种可能的瓶颈问题，实现优化资源、生态循环改善和社会和谐发展。

　　4.打造煤炭间接液化生产基地的政策建议

　　4.1 国务院相关部门要抓紧组织编制国家级煤液化基地建设规划，进一步明确煤液化生产基地建设的目标、原则和区域布局，提出具体的支持政策。建议在内蒙古蒙东和蒙西规划两个煤炭液化生产基地，建设总规模5，000万吨油品和SNG（其中3，900万吨油品联产158亿SNG），建设总投资在6，618亿元。

　　4.2 围绕煤液化产业，进一步强化基地建设，完善基础设施配套。当地政府要在现有工业基地中选择适合发展煤液化的区域，提前按照煤液化项目建设要求，进一步完善基础设施建设，并对项目建设、配套设施、公共支撑、交通物流、市场拓展等进行一体化统筹安排。

　　4.3 进一步突破“瓶颈”制约。自治区有关部门要进一步加大水资源指标的争取力度，几年内至少解决不少于2.5亿吨的取水指标。要提前预留250亿吨以上的煤炭资源，确保煤液化基地的原料需求。同时，还要进一步突破土地、环境容量等其它制约因素。

　　4.4 积累工程经验，加强人才引进。抓好已规划煤液化项目的建设，为今后煤液化基地的建设积累工程经验。同时要加强人才引进和培训，着手培育成熟的产业工人队伍，确保煤液化基地建设的用工需求。

　　4.5 加强合作交流，集聚技术优势。中科合成与内蒙古在煤液化方面已开展了长期合作，业务持续，技术先进，应进一步发挥优势，加强合作交流。同时，充分挖掘伊泰集团、内蒙古矿业集团等大型企业的技术潜力，培养和壮大本土企业的实力和竞争力，提高自我发展能力。

　　4.6 提前考虑煤液化产品物流问题，开始着手规划煤液化产品的目标市场（大城市）培养及连接外输管道建设。

　　4.7 提前部署碳减排工作。提前启动排碳应对措施，将低碳经济发展与工业增长统筹考虑。一是要进一步加大生态建设力度，加强矿区绿化和露天矿复垦力度，实现“地下资源有效开发，地上环境逐步改善”；二是要加强新技术开发利用，今后要将干馏、分级液化作为煤炭、煤化工发展的基本方向，减少碳排放量；三是要提前考虑二氧化碳的捕捉、驱油、填埋问题，特别是在现有的气井完成采气后利用进行二氧化碳深埋方面以及二氧化碳驱油采油技术要进行专门研究，作为重大技术课题进行攻关；四是要采取多种措施，进一步加大节能减排力度。

　　结论，我国是多煤缺油的国家。如果将内蒙古和新疆两地的1200亿吨煤用于液化油，对保证国家能源安全、减少国防投入、集中更多的精力发展经济、提升国家实力具有十分重要的战略意义。同时，政治上也避免为能源安全问题操过多的心。因此，基于能源战略安全考虑，从煤炭资源和水资源的循环可持续利用角度讲，应大力发展煤制油。