“這項技術看似傳統簡單，但可貴之處在于將焦化、荒煤氣制氫與煤焦油加氫3種技術進行了對接，使整個裝置形成了閉路循環，最大限度地利用了煤，是一項具有中國特色的煤制油技術。”中國工程院院士胡永康給予陜西榆林天元化工自主研發的高新技術以高度評價。
1噸煤經過了奇妙的旅程，通過無數根大大小小的管道，退去如磐石般堅硬的黑色外殼，流淌出晶瑩如水的油。煤制油凝結了幾代煤化工開拓者的心血，成就了煤炭產業的華麗轉身。
眼前的這一瓶油有一個讓人備感親切的名字：“榆林版”煤制油。荒涼貧瘠的黃土高原是她的家，如今的她已經由名不見經傳的“土姑娘”出落為光彩奪目的煤化工領域新星。
國企的資金、管理優勢結合民企的技術支撐開啟了煤制油的新征程
陜西榆林地區不僅有豐富的煤炭資源，當地企業還根據煤種特點，研發出了獨具特色的中溫煤干餾（蘭炭）生產技術，即在600℃到850℃條件下，通過干餾，脫去煤中揮發分，生產出活性好、發熱量高達6000大卡/千克（1000大卡等于4.18兆焦）的蘭炭。本世紀初，僅神木地區300多家小型蘭炭企業的產能就超過2500萬噸/年。
然而，蘭炭的大規模生產也帶來了環境問題，數億立方米熱值低、難以回收利用的荒煤氣被釋放到大氣中；由于缺乏先進實用技術，煉焦過程中產生的煤焦油有的被賤賣，有的連同荒煤氣一道被“點天燈”，造成了嚴重的資源浪費和環境污染。
“門外黑風家點燈，十步之內看不清，出門百步嗆死人”，很長一段時間，整個榆林北部地區籠罩在一股黑煙下。煉焦企業方圓百里都充滿了刺鼻的煤焦油味，老百姓苦不堪言，這一狀況引起了陜西省和榆林市政府的關注，他們四處尋找綜合利用煤焦油和荒煤氣的成熟技術。
2005年，在陜西西安舉行的第九屆“西洽會”上，懷揣煤焦油加氫專利技術的東北某化工企業管理人員王守峰與榆林市一拍即合，總投資10億元的錦界天元化工公司（以下簡稱天元化工）60萬噸/年煤干餾、25萬噸/年中溫煤焦油加氫項目迅速開工建設，并在當年運行投產。
然而，誰也沒有料到，厄運會突然降臨到這家剛起步的民營企業頭上。2008年5月，投產僅45天的天元化工25萬噸/年中溫煤焦油加氫裝置突然開裂起火，迫使所有裝置全面停產，加上資金鏈的斷裂，企業瀕臨破產。
正當天元化工舉步維艱之際，陜西煤業化工集團神木煤化工產業公司向他們伸出了援手。作為股東，陜西煤業化工集團在為天元化工投入近16.19億元的同時，還針對陜北地區富煤缺水、生態脆弱的資源賦存特點，實施了“以煤分質利用和煤電鹽一體化為主線，發展循環經濟，實現煤炭就地高效轉化和資源綜合利用”的煤炭就地轉化方略，并竭力為天元化工解決原料、運輸、項目、人才等方面的困難。
“煤化工的發展往往受困于原料煤的供應，在這一點上陜西煤業化工集團成為我們堅強有力的后盾，讓所屬煤礦與我們簽訂了合同，保證企業70%的原料煤供應。”天元化工的主管單位——神木煤化工產業公司董事長任沛建說。
就這樣，國企的資金、管理優勢結合民企的技術支撐讓天元化工很快走出困境。
2010年4月，經全面升級改造的天元化工135萬噸/年蘭炭、50萬噸/年煤焦油加氫裝置一次投料成功并生產出優質燃料油，當年即實現銷售收入12.9億元、利潤8655萬元。
2011年，天元化工生產油品28.76萬噸、瀝青焦7.49萬噸、碳品93.07萬噸、硫黃1790噸，實現銷售收入32.20億元。與此同時，天元化工通過向相關企業輸出“塊煤干餾中低溫煤焦油制取輕質化燃料油工藝技術”，實現利潤5.79億元，成為陜西煤業化工集團化工板塊的盈利狀元。
今年上半年，在石油化工行業經濟效益普遍下滑的情況下，天元化工主要經濟指標逆市飄紅，銷售收入和利潤同比分別激增24.81%和101.43%。
噸油品耗水量不足6立方米，僅相當于新型煤化工項目耗水量的一半，在制取油的過程中同時收獲了蘭炭、粉焦、瀝青焦、硫黃等產品
“據了解，神華集團的煤制油項目是4噸煤產1噸油，而“榆林版”煤制油產1噸油需16噸煤，效益何在？”記者的提問讓神木煤化工產業公司規劃部主任工程師趙社庫一愣。
但他很快解釋：“工藝不同，優勢不同。我們在生產油的過程中還生產別的東西，我們煤制油的附加值高。”
接著，他為記者完整描繪了“榆林版”煤制油的生產過程。
“先將煤炭洗選加工分為塊煤、粉煤、煤泥和煤矸石，將塊煤利用直立爐煤干餾工藝生產出蘭炭、煤氣和煤焦油，同時產出干餾煤氣用以制取氫氣，再將自產的煤焦油作為原料，經加氫技術與環保技術相結合，生產出油。”趙社庫說。
而直徑小于6毫米的粉煤則會被煉成粉焦，其產出的煤焦油也能制成油，但其經歷的環節將更為復雜，必須通過固體熱載體的核心裝置，完成一次性加氫。目前這項技術還處于示范階段，預計“十二五”末實現達產。
“粉煤制油項目一旦成功將會產生巨大的經濟效益，目前我們蘭炭生產面臨的最大瓶頸就是塊煤少、末煤多，末煤本身要比塊煤便宜得多，有著明顯的成本優勢，所以前景非常廣闊。”趙社庫說。
此外，在整個煤制油的過程中，煤矸石混合煤泥、煤氣可以用來發電、供暖，所產生的電可以用來制造電石，供應不遠處的陜西煤業化工集團北元煤化工公司生產PVC（聚氯乙烯）產品；電廠產生的煤渣可以用來生產水泥和粉煤灰渣磚；干餾煤氣經過脫氨脫水后進行轉化制氨；所有廢水經氨回收、硫回收和焚燒處理后循環利用，并生產液氨、硫黃和蒸汽，真正做到了“吃干榨凈”，變廢為寶。
“現代的蘭炭生產工藝和傳統的煉焦工藝不同，傳統的煉焦工藝在裝煤和出焦的時候必須打開兩側爐門，產生的污染占整個焦化生產污染總量的70%以上，空氣污染比較嚴重，這就是為什么焦化廠都有一股刺鼻怪味的原因。而我們所有的蘭炭爐都是直立炭化爐，實現了連續裝煤連續出焦，整個環節都是全封閉的，大大減少了空氣污染。”趙社庫說。
這樣算下來，在制取油的過程中，神木煤化工產業公司還收獲了蘭炭、粉焦、瀝青焦、硫黃等產品，實現了煤的產值、利益最大化。
“天元化工的成功不僅因為其創造了良好的經濟效益，更因為它改變了煤干餾這一傳統工藝的命運，使過去的‘兩高一資’行業成為節能減排和資源綜合利用的典范。”任沛建說。
煤焦油本是煤炭煉焦時的一種液態副產品，過去都被白白排放扔掉，如今經過處理后竟然成了頗受市場歡迎的燃料油，大大提升了煤焦油的經濟價值。從廢物到寶貝，從花錢回收治理到實現規模效益，所有的這一切都源于先進的科技作支撐。
據了解，天元化工的“塊煤干餾中低溫煤焦油制取輕質化燃料油工藝技術”其本質是煤分質利用。即煤先經中低溫干餾，抽取其中的焦油、揮發分等輕質組分，獲得熱值較高的清潔燃料和化工原料蘭炭。同時，從蘭炭尾氣中提取氫氣，與煤焦油進行催化加氫裂解，生產出清潔燃料油和液化氣等高附加值產品。
由于整個過程并未破壞煤的分子結構，加之煤干餾和煤焦油加氫過程耗水量極少，水重復利用率高，該工藝技術具有項目投資少、見效快、能耗低、排放少、對環境影響小等特點，具有廣闊的應用與發展前景。
“這項技術看似傳統簡單，但可貴之處在于將焦化、荒煤氣制氫與煤焦油加氫3種技術進行了對接，使整個裝置形成了閉路循環，最大限度地利用了煤，是一項具有中國特色的煤制油技術。”中國工程院院士胡永康給予陜西榆林天元化工自主研發的高新技術以高度評價。
陜西延長石油集團總經理張積耀指出，無論是傳統煤化工還是新型煤化工，合成氣中都存在“碳多氫少”的問題。為了實現這一平衡，煤化工企業不得不用超過四分之一的煤生產氫氣。天元化工通過從此前浪費掉的荒煤氣中提取氫氣，沒有為制氫單獨消耗煤炭，二氧化碳排放量因此減少。
目前，無論是傳統的煤制甲醇、煤制合成氨還是新型的煤制油、煤制天然氣項目，噸產品耗水均在10立方米以上，導致一個上規模的項目，年耗水量高達上千萬立方米。而“榆林版”煤制油的噸油品耗水量不足6立方米，僅相當于新型煤化工項目耗水量的一半，達到了國家關于煤化工企業節能降耗的要求。
煤化工產品市場飽和，不是一天兩天了，在激烈競爭中，誰有技術成本優勢、產業鏈最優，誰才能立足
借鑒天元化工的成功例子，陜西煤業化工集團將目光瞄準了神木縣其他生產蘭炭的民營企業。
近年來，神木煤化工產業公司先后整合、控股了富油公司等十幾家地方企業。其中，除了（上海）勝幫公司提供設計支持，電化公司發展電力、供暖和電石外，其他企業均生產蘭炭，目前整個公司的蘭炭產能達到了500萬噸/年。
“大型國有企業對民營企業的資源整合讓神木地區的蘭炭生產實現了資源的優化配置和產品的規模效益。同樣是養雞，過去是放在野地里散養，現在是放在養雞場里養，效果截然不同。”神木煤化工神木能源公司副總經理辛文輝說。目前該公司的蘭炭產能已經達到了260萬噸/年，是全國最大的蘭炭生產企業。
“目前，神木煤化工產業公司基層的每一個公司，從原料到產品，都是一個小循環。神木煤化工產業公司是一個中循環。整個陜西煤業化工集團是一個大循環。”趙社庫說，“也就是說神木煤化工產業公司旗下的所有蘭炭企業所產的煤焦油，都將被集中在一起提煉油，所有煤矸石也被集中起來統一發電、造電石，然后供給北元煤化工公司生產PVC產品。”
除了每年可以生產500萬噸蘭炭和60萬噸煤制油外，神木煤化工產業公司每年還可生產70萬噸電石。據了解，目前北元煤化工公司已經憑借100萬噸/年的生產規模成為全國最大的聚氯乙烯生產企業，作為最大的電石原料供貨商——神木煤化工產業公司功不可沒。
依靠“煤、焦、電、電石、PVC、水泥、PVC下游產品”一體化循環生產模式，陜西煤業化工集團于2011年與中國碳基金簽訂了碳減排量買賣協議，建設清潔發展機制（CDM）項目，每年可獲收益6000萬元。
“目前，神木煤化工產業公司在全國蘭炭生產領域是鏈條最長、產品最多的企業。但從另一個角度來看，產業鏈越長，受制約的因素就越多，風險也就越大。”趙社庫說。
今年初以來，焦炭市場價格普遍走低，甚至出現了焦煤與焦炭價格倒掛的情形，焦炭企業難逃虧損的命運，一些焦爐煤氣制甲醇企業因為無法承受上游的壓力，紛紛產。這對500萬噸/年蘭炭的神木煤化工產業公司來說意味著什么？蘭炭的不景氣會不會影響煤制油的生產？
“危機面前，神木煤化工產業公司產業鏈的優勢立刻凸顯出來。我們煤制油的利潤比較高，所以可以用油的利潤來補蘭炭的虧損，別人蘭炭賣900元/噸，我們賣850元/噸。雖然現在電石行業也存在飽和的現象，但是我們有自己的電廠，上網電價是0.5元/千瓦時，我們的電廠電價是0.3元/千瓦時。按1噸電石耗費3300千瓦時電來算，每噸電石可以節約成本660元，總的來說我們是盈利的。”趙社庫說。
對于目前煤化工產品市場普遍存在飽和問題的現狀，趙社庫有自己的理解。
趙社庫認為，煤化工產品市場飽和，不是一天兩天了，煤制甲醇等項目的開工率都不足，為什么有的企業虧損，有的企業可以收獲高額利潤，在激烈競爭中，誰有技術成本優勢、產業鏈最優，誰才能立足，才可能有話語權，才能把市場攪活。
積極實施“走出去”戰略，創新合作模式和盈利模式，應對市場變化
近年來，神木煤化工產業公司煤制油示范裝置產生的良好效益引發了煤焦油加氫項目的投資熱潮。目前，僅榆林地區建設和規劃的中溫煤焦油加氫項目就有四個，煤焦油加氫設計總產能達730萬噸/年，加上內蒙古、新疆等地規劃和建設的煤焦油加氫項目，2015年，全國的中溫煤焦油加氫總產能可能超過1700萬噸/年，屆時將新增蘭炭產能1.7億噸/年，消耗塊煤近3億噸/年。如此巨大的規模很可能造成不良后果。
據天元化工董事長毛世強分析，首先煤中溫干餾所需的塊煤貨緊價揚，增加煤焦油加氫企業成本；其次，因所建項目大多在西部偏遠地區，交通運輸不便，而國內成品油管道運輸又高度壟斷，會增加企業產品的運輸風險；再其次，一旦國際油價下行，或成品油需求放緩或萎縮，很可能引發價格戰和惡性競爭，導致企業盈利能力降低。
“為了避免企業遭遇上述困境，我們未雨綢繆，做了詳細規劃和安排。”任沛建說。
一是積極實施“走出去”戰略，投資407.5億元擴大規模，建成陜西榆林、內蒙古、新疆三個煤焦油加氫產業化基地，牢牢掌握煤焦油加氫市場話語權。其中，新疆哈密循環經濟產業園規劃生產原煤1000萬噸/年，一期建成120萬噸/年油品、10萬噸/年酚及精細化工產品生產能力。二期將利用流態化技術，建設粉煤流態化干餾提質—中溫煤焦油輕質化—剩余煤氣發電等煤、焦、電、化一體化示范基地，擺脫對塊煤的依賴和蘭炭、粉焦的運銷制約，提高企業盈利與抗風險能力。
二是創新合作模式，以技術和人才換取煤炭資源，化解原料煤供應風險。
“近年來，神木煤化工產業公司不但自主研發出了先進的煤制油制取工藝，還培養和鍛煉了一批高素質的技術人才、管理人才和熟練技術工人。今后，該公司將成立集產學研于一體的煤化工設計院，采取直接投資、技術入股、人才培養與輸出等方式，與其他投資者尤其是那些擁有煤炭資源的投資者展開合作，實現共贏。”趙社庫說。
三是創新盈利模式，打造多個利潤增長極。一方面，繼續做好煤干餾、煤焦油加氫這一核心業務并確保其持續盈利。同時，向上延伸，搞煤炭開采與銷售；向下延伸，通過煤焦油提酚、瀝青焦制特碳、輕質化2號油加氫制取高標號汽油或脫氫制取“三苯”、尾油生產基礎潤滑油及微晶蠟、1號油加工成軍用航空燃料等途徑，不斷開發新產品，提高附加值。另一方面，適時組建企業物流公司，降低物流風險，開展對外服務，打造物流盈利板塊。
“目前，我們‘十二五’規劃建設的清水工業園區大型煤炭分質高效轉化示范項目等正在穩步推進，預計到2015年，公司將形成550萬噸/年蘭炭、1100萬噸/年粉焦、612萬噸/年煤焦油、530萬噸/年燃料油、80萬噸/年電石、17億立方米/年天然氣、16萬噸/年石油焦、2萬噸/年液化氣以及90萬噸/年其他化工產品和52.5萬千瓦時/年煤氣（劣質煤）發電的生產能力，實現銷售收入500多億元。”任沛建說。