近年來,甲醇燃料及汽車的推廣工作進展較快。在工信部試點的帶動下,全國多地相繼開展了甲醇燃料試點推廣工作。生產甲醇的原料主要是煤、天然氣、煤層氣、焦爐氣等,特別是利用高硫劣質煤和焦爐氣生產甲醇既可提高資源綜合利用又可減少環(huán)境污染。發(fā)展煤基甲醇燃料,補充和部分替代石油燃料是緩解石油儲量逐步下降、提高資源綜合利用水平、保護生態(tài)環(huán)境的一條有效途徑。隨著煤化工產業(yè)推廣的擴大,質疑聲也隨之而起,有人認為甲醇市場方向應是精深加工,煤基甲醇系煤化工初級原料產品,能效低。也有人認為,甲醇進一步轉化制烯烴,可大幅提高綜合利用水平和產品附加值。等等這些缺少科學依據(jù)的推理,一直干擾社會對煤基甲醇替代燃料優(yōu)劣勢的判斷,也影響著決策層制定醇基替代燃料產業(yè)的發(fā)展方向。
煤制烯烴、煤制油、煤制氣無疑對我國能源安全有其重要意義,而受到市場高度重視、作為燃料應用的煤制甲醇是否只是低附加值、能耗高、能效差而不具優(yōu)勢的品種呢?我們依據(jù)實事求是的經濟分析方法算一筆帳,看看以經濟性而否定甲醇作為替代燃料的優(yōu)勢是否站得住腳。
一、甲醇的增值性比較
所謂增值性即指產品相對價格的提高的性質。所謂附加值是在產品原有價值的基礎上,通過生產過程中的有效勞動新創(chuàng)造的價值,即附加在產品原有價值上的新價值。
我們可以用價值鏈分析法來分析各環(huán)節(jié)的增值情況。以煤制烯烴為例,把煤制烯烴分解為三個步驟,即煤制甲醇、甲醇制烯烴、烯烴聚合,最終生產的聚乙烯和聚丙烯向市場銷售。
以某投產運行的60萬噸/年煤制烯烴項目為例,單位產品能耗為4.38噸標煤/產品(含原料、燃料,年耗262.8萬噸標煤)。若以西部地區(qū)標煤價格400元/噸計算,原料價值為1752元/噸產品,聚乙烯、聚丙烯市場價格約為10000元/噸。因此,以噸產品計,煤制烯烴產業(yè)鏈增值為8248元/噸,若折算到原料,即增值為8248/4.38,為1883元/噸標煤,噸標煤增值是原來的4.7倍(1883/400=4.7)。下面來分析一下在煤制烯烴的各個環(huán)節(jié)中,都分別發(fā)生了哪些增值。
首先,在煤制甲醇環(huán)節(jié),噸甲醇的投資約為5000元,噸甲醇煤耗約1.46噸標準煤,再加上其他費用,經計算得到的甲醇完全成本為1770元/噸,2014年西部地區(qū)甲醇市場平均價格約為2100元/噸,噸煤制甲醇環(huán)節(jié)增值1516元/噸(2100-1.46×400=1516),折噸標煤增值1038元/噸(1516/1.46=1038)。
第二,甲醇制烯烴環(huán)節(jié),噸烯烴投資約為4500元/噸產品,以噸烯烴消耗3噸甲醇,噸甲醇價格2100元/噸計算,原料價值約6300元(2100×3=6300),2014年國際市場乙烯平均價格約9000元/噸,噸烯烴增值2700元,折噸甲醇增值900元(2700/3=900),折噸標煤增值616元(900/1.46=616)。
第三,烯烴聚合環(huán)節(jié),噸聚烯烴投資約3000元/噸,經聚合后噸烯烴價值從9000元/噸增加到10000元/噸,噸聚烯烴增值1000元/噸烯烴,折噸甲醇增值333元(1000/3=333),噸標煤增值228元(333/1.46=228)。
因此,在煤制烯烴的三個環(huán)節(jié)中,產品增值的分配比例是55%:33%:12%(1516:900:333),煤制甲醇環(huán)節(jié)增值最多,其次為甲醇制烯烴,增值最少的是烯烴聚合。
僅煤制甲醇環(huán)節(jié)就將煤炭價值提升到2.6倍(1038/400=2.6)。可以以此類推,不論是煤制芳烴、煤經甲醇制汽油等產業(yè)鏈,煤制甲醇都是增值最多的部分。煤制烯烴價值鏈分析詳見表1。
如果甲醇直接用作汽油(摻燒),價值與汽油按同等的熱值計算,在油價為70美元/桶,汽油價格6333元/噸時,甲醇當量價格應為2712元/噸。甲醇直接用作汽油增值更多。
綜上分析,在煤制甲醇及下游產品(烯烴、芳烴、汽油等)的整個產業(yè)鏈上,增值最多的環(huán)節(jié)恰恰是甲醇,甲醇是不應被列為低附加值、高能耗的產品,而是高附加值的煤化工產品。下游的烯烴、芳烴、汽油等環(huán)節(jié)進一步拓寬了甲醇的下游市場,但產業(yè)增值不如煤制甲醇高。
二、甲醇能耗及能源利用率比較
現(xiàn)代意義的節(jié)約能源并不是減少能源使用,降低生活品質,而應該是提高能效,降低能源消耗。所謂能耗是指以生產單位產品或創(chuàng)造單位產值所消耗的能源。單位能耗是反映能源消費水平和節(jié)能降耗狀況的主要指標。所謂能源利用率,即有效利用能量占全部消耗能量的百分數(shù),用以表示能量利用水平。根據(jù)當前煤化工能源利用水平,可得出產品能耗及產品能源利用率情況。
由煤制甲醇及產業(yè)鏈中其他產品的能耗及能源利用率的對比分析,可以看出,煤基甲醇能耗最低,甲醇的能源利用率僅次于合成氣。特別需指出的是用甲醇作為燃料直接替代汽油,即能降低能源消耗、又能提高能源利用水平,從而使甲醇的利用價值最大化。
三、甲醇燃料優(yōu)勢突出
我國的資源特征是富煤、缺油、少氣,從能源安全角度發(fā)展煤化工有其合理性和現(xiàn)實性。一方面,煤化工能拉長產業(yè)鏈,可增加其附加值,(同時,因煤化工能拉長產業(yè)鏈,可能意味著更多的盈利和更多的GDP、稅收和就業(yè),所以是煤炭企業(yè)和地方政府向往發(fā)展的產業(yè),)而從另一個方面看,煤化工產品的能源利用水平以及所產生的附加值是否能夠得到很好的平衡,又是要求投資者好好計算的。(但是如果對煤化工產品的能源利用水平以及所產生的利潤空間不作好充分的功課,也將面臨著風險。)
甲醇相對其他煤化工產品在經濟性方面具有絕對優(yōu)勢。當然,甲醇經濟性的進一步提高及能效的進一步優(yōu)化,有待科學工作者的繼續(xù)努力。世界石油理事會中國國家委員會青年委員胡森林說,“一種能源要成為主導的能源品種,需要滿足幾個基本條件:規(guī)模供應,技術過關,具有經濟性,具備配套的設備設施;在低碳成為潮流的當下,還必須滿足一點:具有較少的環(huán)境負外部性。”工信部副部長蘇波認為,甲醇作為車用替代燃料,技術上已不存在大的障礙,常規(guī)排放較清潔,非常規(guī)排放物中甲醛排放與柴油相當,在遵守操作規(guī)程下甲醇燃料不會對人體健康產生不利影響。從近期看,甲醇作為車用替代燃料是我國替代汽油和柴油的一種選擇,從中遠期看,甲醇作為車用替代燃料對保障我國能源安全也具有戰(zhàn)略意義。
截至2014年,我國甲醇年產能達5000萬噸以上,再綜合甲醇燃料排放的清潔性、甲醇高附加值的經濟性、甲醇相對其他煤化工產品的能效占優(yōu)性、甲醇作為燃料加注的便捷性等來看,甲醇不正是具備了成為主導能源品種的特質嗎?