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煤基新材料成煤化工升級突破口

發布于  2018年12月28日 14:03:12|閱讀11837

煤基新材料成煤化工升級突破口


“對于煤化工行業而言,新材料可作為精細化發展的一個重要方向。哪些材料是當前緊缺的,又有哪些產品最核心,企業不妨好好進行研究。”日前在一次煤化工行業閉門會上,國家發改委產業協調司處長邵稷這樣支招。

    無獨有偶,就在次日舉行的“2018中國國際煤化工發展論壇”上,“新材料”又被多次提及。“在化工產業的‘金字塔’上,更高端的產品正是煤基新材料,越往下游走、盈利能力越高。”石油和化學工業規劃院副總工程師劉延偉稱。

    “功能新材料一定是煤化工產業提升科技競爭力的下一個突破口,目前急缺的,就是根據煤炭資源特質提前謀劃,把有前景的實驗室成果推向工業化應用。”北京化工大學化學工程學院院長邱介山教授也告訴記者。

    多位專家在不同場合、不約而同表達類似觀點——業內對煤基新材料的認可并非偶熱。記者進一步了解到,在同質隱患、產能過剩等沖擊下,煤化工產業急尋出路,作為新興細分領域的煤基新材料因此備受關注。由煤到先進、前沿的材料產品,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”,煤化工產業已然到了不得不“踩剎車”的時機。

    “與摸爬滾打十幾年的石化產業相比,煤化工作為新進入者,更像是個‘小學生’。同時,多個國外化工巨頭也在我國布局項目,它們同樣有著多年經驗。前有標兵、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,多位業內人士直言,面對產品同質化、產能過剩、外部競爭加劇等多重考驗,現代煤化工亟需探索產品升級。

    升級既成事實,升級方向為何是“新材料”?劉延偉表示,我國煤化工產業經歷了從合成氨、尿素等基礎化學品,向煤制烯烴、乙二醇等高端化學品的升級,下一步要繼續升級,“不能光從煤化工的角度看待煤化工”。站在化工“金字塔”上,更為高端的產品正是煤基新材料。

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

    與此同時,新材料本身也契合國家戰略要求。邵稷指出,作為今后3年的重點攻關方向,我國新材料產業仍面臨技術短板、裝備落后等“卡脖子”問題,煤化工行業若能結合自身優勢,生產出幾個最核心、最突出的材料產品,未來將在競爭中占據一席之地。“特別是已出臺的《新材料產業發展指南》,可為煤化工行業走向精細化提供參考依據。”

    具備原料優勢

    可探索多元產品

    那么,煤炭到底能轉化為哪些新材料?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格適宜的原料基礎,這也是其他資源難以比擬的優勢。“我國煤種繁多,煤的結構和化學組成豐富而多變。理論上說,所有的煤都可用來制備功能材料,關鍵是依據煤的結構及組成,采取最佳的工藝技術方法,設計和生產結構新穎、性能獨特的功能材料,拓展其最佳應用領域。”邱介山稱。

    記者了解到,目前在煤制烯烴領域,部分企業已率先向下游摸索聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴材料,進而可用于常見的包裝材料、電線電纜等生產。下一步的主攻方向,既包括現有材料的改良優化,也可通過技術創新,探索煤制石墨烯、碳材料、納米材料等新領域。

    對于前一方向,楊東元指出,“環境友好型”新材料是值得關注的熱點之一。“盡管‘頭’是黑的,煤基產品卻可實現無污染。”楊東元表示,現有很多塑料制品無法真正實現降解,哪怕號稱食品級,也難避免微塑料殘留等危害。通過相關技術,已實現將煤加工轉化為一種可生物降解、且性能達標的新型塑料產品。“這類材料最終分解為二氧化碳和水,相當于煤從自然中來、又回歸自然。有企業正在布局項目,如能規模化生產,將是煤化工產業鏈‘做長’的有效拓展。”

    以時下快速發展的電動汽車為例,邱介山表示,在很多動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用,其作用不可替代的。“因種種制約,部分高性能材料仍依賴進口。從技術層面,我們的煤基碳材料的研究水平實際已處世界前列,一些工作甚至引領了新的發展方向。現有煤基功能材料技術雖多處小規模的可能性探索階段,暫未步入大規模應用之路,但廣闊前景值得期許。”

    研發難度加大

    不能簡單停留在“賣原料”

   肯定的聲音不少,多位業內人士卻也向記者坦言,我國煤基新材料產業尚處初級發展階段,企業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”發展,意味著研發、應用、推廣等難度越大,這是行業首先面臨的挑戰。“料要成材、材要好用、環境友好,這是轉化的關鍵所在。但不少煤化工企業長期停留在‘賣原料’上,對技術開發、市場培育等并不是很重視,做項目往往也是跟風,很難實現新的延伸。”楊東元坦言,惡性循環下,原本可由煤轉化而來的新材料失去了動力,繼而難有市場,反而過來又影響企業拓展項目的積極性。

     同時還有“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,企業即使能買到技術、裝備,“招到能玩得動這些技術的人也比較難”。要發展更為高端的材料產業,人才問題值得關注。

    邵稷也看到其中制約。“因化工企業不掌握原料優勢,目前在煤化工行業做得好的多為煤炭企業。說白了,這些企業過去多是挖煤的,對化工及下游的材料等領域了解并不深入。而大部分有技術含量的環節,恰恰就體現在化工端,這塊短板亟待補齊。”

    新材料雖好,企業也要避免再度陷入“過剩、重復”的怪圈。從市場容量看,越是高端的新材料越顯小眾;經濟規模上看,煤基新材料并不能完全替代傳統煤化工。“小眾不代表不賺錢,但高附加值的新材料也不是誰都適合做。企業還需結合資源配置、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。”邱介山提醒。

    “煤炭也沒必要包打天下,把所有材料都做出來。有些經濟性更好,或煤里含有相似合成單元的產品,適合由煤轉化;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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