焦化行业是以煤炭为原料进行高温炼焦实现能源转换的产业,中国焦化行业起步于19世纪末,早在1898年,我国在江西萍乡煤矿和河北唐山开滦煤矿已有工业规模的焦炉生产。在百余年的发展过程中,中国焦化行业大体经历了四个阶段,即起步探索期、加快成长期、无序生长期以及优化整合期,目前中国焦化行业正处于优化整合期,也就是行业发展的4.0阶段。

图1

中国焦化行业发展的4.0阶段主要呈现以下特征:1、落后及过剩产能的淘汰;2、通过产能置换提高产能集中度及实现焦炉大型化;3、行业盈利能力提升;4、产业链延伸。

图2

在经过了一百多年的发展之后,中国焦化产能在2014年达到高峰,由于彼时下游需求低迷,整个行业开工负荷率偏低,因此当年的产量并没有同步达到顶峰。中国焦炭产量的顶峰出现在2013年,当年中国焦炭产量达到48179万吨,占世界焦炭总产量的70%左右。产量及产能不断达到顶峰带来的直接影响就是供应严重的过剩问题,并因此导致行业内企业大面积亏损。至2015年12月,焦化、钢铁等几大行业的生产价格指数(PPI)连续40多个月呈负增长,行业亏损面达到80%,这些行业供需关系面临严重的结构性失衡,“供需错位”已成为阻挡中国经济持续增长的最大路障,因此供给侧结构性改革应运而生。供给侧结构性改革,就是从提高供给质量出发,用改革的办法推进结构调整,矫正要素配置扭曲,扩大有效供给,提高供给结构对需求变化的适应性和灵活性,提高全要素生产率,更好满足广大人民群众的需要,促进经济社会持续健康发展。在供给侧结构性改革的政策红利影响下,中国焦化行业逐步进入全新的发展阶段。

焦化行业落后及过剩产能逐渐淘汰

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2014年之后,伴随着政策性去产能、亏损企业自发退出,我国焦化产能开始出现下滑趋势。2016年在供给侧结构性改革的影响下,焦炭去产能速度有所加快。2017年以来,政策性去产能的力度有所加大,环保是最主要抓手。2018年6月27日,国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,各地方政府也先后发布了相关行动方案,作为焦化大省,山西、河北、山东将焦化去产能作为行动方案的主要工作,其中最主要的措施是4.3米以下焦炉的淘汰工作、“以钢定焦”、产能减量置换,以及山东实施的《山东省煤炭消费压减工作总体方案(2019―2020 年)》。此外江苏徐州于2020年发布了《2020年五大行业整合整治工作方案》,方案执行后江苏徐州地区4家焦企执行退出关闭,关停涉及产能680万吨。以上政策执行后,截止到2020年6月底,中国焦化产能下降至5.38亿吨,2018-2020年三年间减少规模达到2400万吨,较2014年高点下滑10.5%。

产能集中度提升,焦炉向大型化方向发展

前文提到,焦化行业去产能一项主要工作是4.3米及以下焦炉的淘汰工作,以及产能置换工作,这两项工作的实施使焦化行业逐渐由“小而散”向“大统一”的方向发展。据

统计显示,2018年产能在100万吨以下的企业占比高达37%,2020年则下滑至16%;101-200万吨和201-300万吨的企业规模变化不大,但300万吨以上的大中型企业规模占比由2018年的12%大幅提升到了28%,提升幅度达16个百分点。随着4.3米及以下焦炉淘汰和产能置换工作的继续推进,后期100万吨以下的企业将进一步减少,可以预见的是山西、河北、山东、江苏等主产区2022年之后将基本退出4.3米焦炉。

图4

焦炉大型化在提升产能集中度的同时,还具备以下优点:

(1)基建投资费用降低,焦炉大型后,同样的产量时,炭化室的孔数减少。所以相应使用的筑炉材料护炉铁件、煤气、废气设备等均减少,这样都使基建费用降低。

(2)劳动生产率高。由于每班每人处理的煤样和生产的焦炭多,劳动生产率高,生产成本就低,就更具有竞争能力。

(3)减轻了环境污染。由于密封面长度减少,泄漏的机会减少,大大减少了推焦装煤和熄焦时散发的污染物。同时,也节约了用于环保设施的投资和操作费用。

(4)有利于改善焦炭质量。大型化后,由于堆密度的增大,有利于焦炭质量的提高或多配弱粘煤。除此之外,一般情况下,6m焦炉比4.3m焦炉焦炭的M40提高3-4个百分点,M10改善0.5个百分点左右。

(5)热损失少,热效率高。由于吨煤的散热面减少,热损失降低,热效率提高。

(6)占地面积小,由于炉组数减小,占地面积相应减少。

(7)单位维修费用低。

行业盈利能力大幅提升

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受产能快速扩张导致产能过剩压力增大影响,2014年之后焦化行业基本处于亏损状态,特别是2015年亏损程度不断加剧。2016年供给侧结构性改革,焦化去产能速度加快,行业供需得到改善,加之相关煤炭、钢铁等行业受益于供给侧结构性改革的红利,景气度大大改善,因此焦化行业的盈利水平开始出现明显复苏,之后两年虽然偶有亏损,但年度数据均处于盈利状态。据

测算,以山西为例,2018年吨焦盈利为296元/吨,2019年和2020年上半年分别为86元/吨和96元/吨。

产业链得到充分延伸

焦化行业发展的中早期,企业基本处于“只焦不化”的状态,焦化过程中副产的焦炉煤气利用率偏低,大部分都点了“天灯”或直接排空,这不仅造成严重的环境污染,还浪费了提升收益的机会。

随着焦化产能的不断提升,面对焦化企业亏损严重、产能过剩加剧的现实,山西在国内率先开始推进焦化产业战略重组,以延伸焦化行业产业链,实现由“以焦为主”向“焦化并举,以化为主”的战略转型。

焦化企业不仅要重视化产回收,还要以市场为导向进一步调整产品结构,发展高端化、差异化精细化产品,焦化企业必须进行全产品的高质高效利用,扭转高值产品低值、低效处置的旧理念。同时要借鉴大量已经成熟的现代煤化工工艺技术,提升焦化产品的精深加工水平。

统计,除了粗苯加氢精制、煤焦油蒸馏等传统化产品利用之外,目前企业更多的重点发展甲醇生产,并向MTO/MTP等方向延伸,另有企业尝试向焦炉气制LNG、乙二醇等领域扩展,极大丰富了焦化副产品的应用领域。在此过程中焦化行业也由之前的“只焦不化”向“多点开花、充分延伸”的方向发展,极大提升了企业的抗风险能力。配套装置 企业数量 占比 甲醇 63 17.03% 粗苯加氢精制 29 7.84% 煤焦油蒸馏 31 8.38% 焦炉气制LNG 17 4.59% 合成氨/尿素 9 2.43% 炭黑 7 1.89% 焦炉气制乙二醇 4 1.08% MTO/MTP 3 0.8%

数字化、智能化

工业4.0时代,面对互联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术,传统的炼焦行业面临新一轮重新洗牌。焦化行业最关键的环节是配煤,以往的炼焦配煤主要是靠人工测算,技术滞后、数据偏差大。目前企业在智能化升级改造后,从原材料进场、装煤、推焦到产品出厂等,各环节都实现了数据的动态感知,适时的数据分析保障了配煤方案和生产组织的科学性。

图6

有企业还依托5G技术,将工业知识企业经营理念和文化,编制成自己的工业软件,从“重构”生产流程和工作场所到“数据状态感知”,从而使人流、物流、数据流,相互流动起来,实现了经营数字化,管理标准化、考核透明化。

目前中国焦化行业正面临前所未有的发展机遇,产能优化和升级将在很大程度上改变焦化行业“散乱差”的面貌,随着产能集中度的提高,企业竞争力将得到提升,生产效率和资源利用率也将相应提升。作为企业来讲,目前是整合建设高效产业链的最好时机。在技术开发应用、精益管理、内外贸易、投资融资、人才培养等方面,焦化企业要更加紧密、更加广泛、更高层次、更加有效地进行区域性合作、产业园区内的合作、产学研用的合作;钢铁联合企业焦化厂和独立焦化厂的合作;行业内外、国内与国际间的合作,在国内外经济大格局中开拓生存与发展空间。

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